33236583 Sesion 2 Redes VSAT Ver2p

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Implementación de Sistemas VSAT de Última Generación

Ing. Christian CheéJunio 2010

C.CHEE – INICTEL – Junio 102

Temas del Seminario

1. Fundamentos

2. Redes VSAT

3. Implementación de una Red VSAT

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Temas de la Sesión 2: Redes VSAT

¿Qué es un SCPC?

¿Qué es un MCPC ?

¿Qué es un VSAT?

Topologías.

Evolución.

Industria.

Proveedores de Equipamiento.

Redes VSAT en el Perú

Sistemas estándar: DVB-S, DVB-S2, DVB-RCS.

Componentes HUB.

Componentes VSAT.

Esquema de Acceso Satelital.

Desarrollos de última generación

Aplicaciones y Casos de Estudio.

Ventajas/Desventajas


Pregunta de la sesión 1

http://www.dishpointer.com/

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¿Qué es un SCPC?

SCPC=Single Channel Per Carrier.

Señal dedicada a una única transmisión.

Soporta aplicaciones de datos, telefonía y multimedia.

Usa satélites de órbita GEO


Aplicaciones SCPC

Broadcast y DSNG (Digital Satellite News Gathering).

Backhaul Celular.

Enlaces de alta velocidad.

Aplicaciones Gubernamentales y militares

Petroleo y Gas

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¿Qué es un MCPC?

MCPC=Multiple Channels Per Carrier.

Multiples señales desde una sede que envía información a varias sedes, y éstas usan SCPC para el retorno.


Ventajas/Desventajas tecnología SCPC

Desventajas� Uso ineficiente del ancho de

banda del satélite.

� Usualmente necesita de control/protección on-site.

Ventajas:� Tecnología simple y confiable.

� Capacidad de transmisión flexible: desde 64 kbps a más de 100 Mbps (full transponder).

� Fácil adicionar más estaciones.

� Existen sistemas BWO para ahorrar ancho de banda.

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¿Qué es un VSAT?

VSAT = Very Small Aperture Terminal

Pequeño terminal terrestre para comunicaciones satelitales gestionado desde un HUB central.

Soporta aplicaciones de datos, telefonía y multimedia.

Tres partes principales:

Indoor unit

Outdoor unit

Antena (desde 60cm a 1.8m)

Usa satélites de órbita GEO


Descripción

Son redes privadas de comunicaciones de multiservicios vía satélite para intercambio de información punto-punto o punto-multipunto.

Terminales interactivos (TX y RX) o solo de recepción (RX).

Los VSATs se comunican a través de satélites geoestacionarios con el HUB o con otros VSATs.

Ideal para redes con gran cantidad de terminales: puede soportar decenas de miles de estaciones, distribuidas en el área de cobertura del satélite.

Es posible tener subredes pequeñas independientes compartiendo un HUB.

TV

Hub

PSTN

PrivateNetworks

LNB

Tx

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Outbound e Inbound

OutboundOutbound

Inbound Inbound

HUB Vsat


Hub CentralizadoVSATs

Topologías de Red

� Estrella� Malla� Multiestrella

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Evolución de la tecnología VSAT


Evolución de la tecnología: Ejemplo VSAT GILAT

19.2/64Kbps

38.4/192Kbps

76.8/2Mbps

307.2/8Mbps

94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06

307.2/48Mbps

2Mbps/66Mbps

6Mbps/135Mbps

VSAT Average Price

SkyEdgeSkystar

Advantage Skystar 360E SkyBlaster

VSATs despachados

10K

20K

50K

150K

550K

FaraWay

07

SkyEdge II

8


Integrantes de la Industria VSAT

Ejemplos de Usuarios : Fitel, Banco Nacion, Compartel, Holiday Inn, ChevronTexaco, US Postal Service, Telkom SA,

Proveedores de Servicio :Spacenet Inc – Gilat (North America)Spacenet Rural Communications – Gilat (Latin America)StarOne (Brazil)Satlynx (Europe, Africa and Middle East)HNS (North America, India, Europe, Brazil and China)WildBlue (North America)

Operadores de Satélite:IntelsatSES Global/New SkiesEutelsatTelesat

Proveedores de equipo VSAT:Gilat Network SystemsHNSViaSatIdirect

FUENTE: GSN


Integrantes de la industria

Proveedores de Equipo VSAT: son los fabricantes de la tecnología. Operadores de Satélite: son las organizaciones que rentan ancho de banda en el satélite para los Proveedores de Servicio.Proveedores de Servicio: compran equipamiento a los Proveedores de Equipo VSAT y alquilan segmento satelital de los Operadores de Satélite.Usuarios: son los que contratan servicios de comunicaciones satelitales VSAT de los Proveedores de Servicio.

A esta lista se podrían añadir dos más:Proveedores de componentes para los proveedores de Equipo VSAT : son los que proveen del equipamiento usado para ensamblar los terminales, por ejemplo: circuitos digitales, sintonizadores, fuentes AC/DC, puertos LAN, etc.Proveedores de equipo complementario : son los que proveen equipamiento que si bien no pertenecen a la equipo VSAT en sí, son necesarios para el funcionamiento del VSAT. Por ejemplo: antenas, amplificadores outdooor, cables, etc.

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Equatorial

46%

Hughes

54%

Hughes

4%

NEC

17%

Equatorial

38%

Tridom

24%

ViaSat

3%

Others

14%

NEC

31%

Equatorial

8%

ViaSat

2%

Others

6%

Tridom

3%

Hughes

50%

NEC

3%

Equatorial

3%

ViaSat

10%

Others

8%

Tridom

7%

Hughes

69%NEC

19%

ViaSat

7%

Others

12%

Equatorial

14%

Hughes

42%

Tridom

6%

Hughes

79%

ViaSat

5%

Others

3%Tridom

5%

Equatorial

1%

NEC

7%

NEC

21%

ViaSat

9%

Others

3%

Tridom

19%

Hughes

42%

Equatorial

6%

NEC

8%

Equatorial

1%

Tridom

16%

ViaSat

10%

Others

1%

Hughes

52%

Gilat

12%

NEC

17%

ViaSat

13%

Others

2%

Equatorial

1%

Gilat2%

Hughes

53%

Tridom

12%

ViaSat

9%

Others

2%

NEC

8%

Tridom

6%

Hughes

59%

Gilat16%

Hughes

48%

NEC

4%

Tridom

14%

ViaSat

10%

Others

1%

Gilat

23%

ViaSat

2%

Others

3%

Gilat32%

Hughes

53%

Tridom

4%

NEC

6%

ViaSat

3%

NEC

9%

Tridom

3%

Hughes

73%

Gilat11%

Others

1%

Hughes

55%

NEC

7%

Tridom

3%

ViaSat

5%Gilat

30%

Hughes

55%

Others1%

Gilat

42%

NEC2%

Hughes

48%

DVB-RCS2%

NEC1%

Gilat

45%

Others3%

ViaSat

1%

Hughes

44%

Others

5%

iDirect

1%

Gilat

48%

DVB-RCS

1%

Hughes

54%

iDirect

3%

ViaSat

9%

Others

2%

DVB-RCS

2%

Gilat

30%

Hughes

69%

iDirect

1%

ViaSat

9%

Others

1%

Gilat

19%

DVB-RCS

1%

Hughes

42%

iDirect

5%

ViaSat

14%

Others

4%

DVB-RCS

5%

Gilat

30%

Hughes

44%

iDirect

7%

ViaSat

15%

Others

8%Gilat

21%

DVB-RCS

5%198519861987198819891990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005

0

50

100

150

200

250

300

85 87 89 91 93 95 97 99 01 03 05

Inicio

Dominio de Hughes

Crecimiento de Gilat

Hughes/Gilat duopolio y reducción de los otros

Resurge ViaSat

Entrada de los DVB-RCSy iDirect

Consolidación deViaSat y iDirect

FUENTE: Comsys UK

Proveedores de equipo VSAT


Productos

SkyEdge II Gilat

HN and HX Hughes

LinkStar S2A ViaSat

SurfBeam ViaSat

iNFINITY iDirect

eVolution iDirect

SkyARCs NDSatcom

4000/5000 Advantech

iPSTAR

Proveedores de equipo VSAT – 2007 y 2008

FUENTE: Comsys UK

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Proveedores de equipo VSAT


Redes VSAT en Peru

¿Cuántos VSATs

hay en Perú?

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Características Plataformas VSAT en el mercado

� Basados en estándares DVB-S2 y DVB-RCS:

� Hay plataformas que cumplen con todo o con parte del estándar.

� Diferencias en adaptividad, modulación y codificación.

� Capacidad (Mbps) del Outbound e Inbound

� Outbound máximo: 18Mbps – 135Mbps

� Inbound máximo: 2Mbps – 8Mbps

� Escalabilidad del Outbound:

� Desde 128khz hasta los 45Mhz.

� Hay plataformas que trabajan en rangos bajos, en los medios altos y las que cubren casi todo el rango.

� Soporte de arquitectura estrella-malla : algunas lo soportan.

� Otras facilidades: VoIP, aceleración de protocolos IP, encriptación, administración de QoS


Estándar DVB S2

I

Q

I

Q

II

QQ

QPSK

16APSK 32APSK

8PSK2 bits per symbol 3 bits per symbol

5 bits per symbol4 bits per symbol

00

01

10

11

0000

1111

11111

00000

111

000

Eficiencia espectral de DVB-S2

Esquemas de modulación DVB-S2 Codificación DVB-S2: BCH+LDPC

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Estándar DVB S2

STV (99.6%)All channels have same ModCod

Switch to lower ModCod in rain fade conditions

Frame ModCod changed for specific VSAT or group

Feedback to Hub about received signal strength

Modulación y Codificación

Adaptiva (ACM)

Modulación y Codificación

Variable(VCM)

Modulación y Codificación Constante

(CCM)

STV (99.6%)10 MBps, QPSK, 2/3

HDTV (95%)40 MBps, 8PSK, 3/4 Switch to STV in rain

fade conditions


Componentes del HUB

INTERFAZ BANDA BASE

MODULADOR

PROCESADOR

DEMODULADOR

RFT

Internet

InboundOutbound

PSTN

NMS

Otros:VideoDatos

HUB

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HPC

LNB

OMTFeedhorn

Mount Bracket

Reflector

Componentes del Vsat

HPC: High Power ControlLNB: Low Noise Block

IDU


Sub componentes del ODU

Feed / Horn

SSPA (HPC) (Tx Path)

LNB (Rx Path)

OMT

Tx- Rejection Filter

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Esquema de acceso satelital Vsat: Descripción

“Outbound”: señal que se transmite desde el HUB y que es recibida por todos los VSATs en una frecuencia fija.“Inbound” :señales que son transmitidas desde los VSATs hacia el HUB.Finalidad: usar los recursos de tiempo y frecuencia de la forma más eficiente sin sacrificar “performance”.

OB IB

F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 Fn


Variedad de altas velocidades de datos.Configuración múltiple de portadoras “Outbound”.Canales de audio y video múltiples multiplexados en cada portadora.

Esquema de acceso satelital Vsat: “Outbound”

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TimeSlots

Tiempo

Frecuencia100kHz

053102 006021

Frecuencias de “Inbound”

F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10

102 053 021006

102021 006

Retransmisión102 006

VSAT 006 VSAT 021 VSAT 053 VSAT 102

Colisión102006

DAMA FTDMA

Esquema de acceso satelital Vsat: “Inbound” DAMA-FTDMA


Desarrollos de Última Generación

OB IB OB e IB

Internet

SCPC VSAT

DAMA VSATs

HUB

BWO en una Red VSAT

Integración

SCPC-VSAT

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(HUB I)

(HUB II)

HUB redundante (automático)



גייס

STOM( Satellite on the Move)

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STOM( Satellite on the Move)


Principales Mercados y Servicios

MercadosRedes PrivadasUsuario FinalSegmento Urbano/ Peri-urbano y Rural.

Servicios

Telefonía

InternetEducación a distanciaTelemedicinaE-GovernmentBroadcasting

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� VSAT en Regiones Remotas:� Fibra/DSL/Cable en zonas urbanas densas.

� WiMAX en zonas de menor densidad.

� VSATs es más competitiva para regiones remotas.

� VSAT en Regiones Desarrolladas:� Alta confiabilidad y disponibilidad - PoS/lotería

� Multicast - digital signage

� Enlaces backup - business continuity

� Redes de rápida implementación - disaster recovery

� Redes independientes – redes corporativas y gubernamentales.

Distancia

Cos

to p

or lí

nea

Fib

ra o

ptic

a

Optima Curva

Tecnolórgica

Aplicaciones en


Casos: 1. Telefonía Rural

• Proyectos Fitel I-IV: • 5, 849 centros poblados en 21

departamentos con acceso a telefonía. 500 de ellos con acceso a Internet.

• Más de 6.1 millones de pobladores beneficiados.

• Más de 6 millones de minutos cursados mensualmente.

• Disminución de la distancia entre teléfonos de 40.7km a 5.8km.

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Casos: 2.BCP/DRP

� Business continuity y disaster recovery constituyen importantes oportunidades para aplicaciones satelitales� El incremento y dependencia de las redes WAN

en los negocios hacen necesaria su inclusión en el BCP.

� La preocupación de compañías y gobiernos por la implementación de DRP está creciendo.

� La tecnología VSAT tiene ventajas sobre las redes terrestres en ciertas aplicaciones� Multicast, video broadcast, regiones

desatendidas, confiabilidad y rápida implementación.

Switching center luego de un huracán

Rotura de cable


WAN Terrestre

inbound

HQ Oficinas

outbound

X

Casos: 2.BCP/DRP

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Bank HQ / Data Center

Satellite SP

Bank Branch Office

Digital Signage Corporate Video

Digital Signage Kiosks

Tellers

Mobile Bank / ATM

Internet

Leased Line

Leased Line

VPN

FUENTE: CISCO

Casos: 3.Banca


Casos: 3. Red militar/gubernamental

� Red nacional que permita soportar crisis militares o civiles (terremotos, inundaciones, terrorismo, guerra, etc)

� Comunicación directa desde cualquier locación. � Rápido despliegue - portabilidad.� Confiable e independiente de otras redes de

comunicaciones.

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C.CHEE – INICTEL – Junio 1041Internet/ Intranet Video Conference Radio Backbone Dat a Transfer Fax Telephony WLL Extension

Aplicaciones

Air Traffic Control

Landing strips

Ground Radar

Fuerza Area

Ejercito

Ground Comm.

Site surveillance

Ammo ManagementIntelligence Information

Distribution

Naval

Naval Radar Naval Comm.Radio Backbone

Aerial Comm. Backbone

Video



DataVoice Fax

Video

DataVoice Fax

Video

DataVoice Fax

Video

HF

Hub and control Center

Fixed

Portable

Transportable

DataVoice Fax

Video

In-Motion

Man-Pack (portable)


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Desplegado Empacado




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Ventajas de la tecnología VSAT

Alta disponibilidad y confiabilidad de red.

Utilización eficiente del segmento satelital

Redes privadas con costos diferenciados “on net”

Costos con tendencia a disminuir y prestaciones a aumentar

Plataforma “broadcast” / “multicast”

Independencia total o parcial de la infraestructura terrestre.

Ahorro de costos en comparación con otras alternativas de conectividad (uo, celular)

Alcance nacional e internacional, independiente de la distancia.

Administración de red centralizada (telegestión).

Red homogénea: es el mismo equipo para diferentes regiones.

Bajo consumo de energía.

Compatible con tecnologías de acceso del tipo punto-multipunto y wireless.

Rápido despliegue, flexibilidad de red.



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