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Resumen de las
redes VSAT
Seminario sobre los servicios deIntelsat y la tecnologa satelitalCiudad de Panam, Panam
12 al 15 de noviembre de 2002
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Contenido Resumen de VSAT
- Definicin
- Evolucin- Caractersticas- Limitaciones/Ventajas- Costos
Componentes Tcnicas de acceso
Planificacin de la red- Definicin
- Necesidades del cliente-Anlisis de trfico Limitaciones del servicio
Ofertas de Intelsat
Sector de VSAT
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4121-VSAT networks - 3
Desmodulador
Modulador
Controlador dela banda de
base
Interfazde red
ABRConvertidor de frecuenciaAmplificador de potencia
Cable coaxial
Redes VSAT: Definicin Terminal de muy pequea abertura
- Estacin terrena inteligente para satlites
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4121-VSAT networks - 4
Redes VSAT: DefinicinEnlace de varios sitios va satlite:
Nmero de sitios:
- desde tres hasta miles Conectividad satelital:
- La misma configuracin de transpondedor paracada subred
Tipos de enlaces:-Ancho de banda compartido
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Aplicaciones
Redes minoristas- Puntos de venta (PoS)- Bancos, inventarios- Lotera/juegos de azar- Reservas
Redes empresariales- Acceso a Internet/Intranet- Telefona empresarial- Transferencia de archivos
-Videoconferencia
Telefona rural yextensin de redes
- Extensiones de laRTPC- Telfonos pblicos- Interconexiones de
bucle localinalmbrico (WLL)
Acceso de altavelocidad a Internet- Exploracin de la web- Correo electrnico- Concentracin de
enlaces a Internet(Internet trunking)- Comercio electrnico
Aplicaciones de video
Cursos a distancia
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Caractersticas de las
redes VSAT Bandas de frecuencia
- C vs. Ku Topologa de la red
- estrella vs. malla Tamaos tpicos de las
antenas- Banda C: 1,8 a 2,4 m
- Banda Ku: 0,9 a 1,8 m Tamaos tpicos de los
amplificadores- Banda C: 1 a 10 W- Banda Ku: 0,5 a 5 W
Tcnicas de modulacin- BPSK, QPSK, MSK...
Correccin de errores enrecepcin- 1/2 FEC, 3/4 FEC,
y otros
Rgimen de acceso al satlite
- FDMA, TDMA ycombinaciones Mtodo de asignacin de
demanda:- DAMA, PAMA
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Banda C Banda Ku
Ventajas
-Amplia disponibilidad
-Cobertura mundial amplia yuniforme
-Segmento espacial econmico
-Ms potencia satelital disponible
-Antenas pequeas
-Amplificadores pequeos
Desventajas
- Interferencia terrestre
-G/T de antena reducido
-Mayoreslimitaciones ASI
-Alta atenuacin por lluvia
-rea de cobertura limitada
Redes VSAT: Frecuencia Ventajas / Desventajas:
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Redes VSAT: topologa de
estrella Cada sitio se comunica con la estacin maestra
Configuraciones pequeas en la estacin remota
- Antenas pequeas (0,9 m a 2,4 m)- Unidades interiores sencillas (IDU)- Potencia limitada del amplificador (0,5 a 5 W)
Configuraciones grandes en la
estacin maestra- Antenas grandes (7,3 m en adelante)- Equipo de banda de base complejo
Sistema de gestin de red (NMS) en la estacin maestra
Posibilidad de crear redes de gran tamao
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Redes VSAT: topologa
en malla Comunicacin entre sitios
No se necesita estacin maestra
Configuraciones ms grandes en laestacin remota-Antenas ms grandes (1,8 m , 2,4 m, 3,8 m)- Unidades interiores (IDU) ms complejas
-Amplificadores ms grandes (5 a 20 W) Se necesita NMS (en cualquiera de las
terminales VSAT)
Menor cantidad de sitios que en las redes
en estrella
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Redes VSAT: inversiones de
capital vs. gastos de operacin Inversiones de capital
-Antena pequea Bajo costo de terminal Alto costo de
amplificador
-Antena grande Alto costo de terminal
Bajo costo deamplificador
Gastos de operacin-Antena pequea
Ingentes necesidadesde alquiler
-Antena grande Pocas necesidades
de alquiler
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Ventajas de las redes VSAT Bajo costo del terminal
- Equipos electrnicos interiores econmicos A cualquier distancia
- Disponibles en cualquier punto dentro de la cobertura del satlite Reconfigurables
- Flexibles Traslade su oficina junto con la antena dentro del rea de cobertura
Rapidez y agilidad- Instalacin- Puesta en servicio
Pequeas, econmicas, automticas- Funcionamiento
- Crecimiento
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Ventajas de las redes VSAT Sistema autnomo
- Independiente de la RTPC
Excelente calidad- Alta fiabilidad Transparente
- Protocolos de red- Sealizacin
No existen problemas de ltimo tramo
Uso ptimo del ancho de banda eficacia de costos
Configuraciones asimtricas
- Trfico de Internet
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Desventajas de las redes VSAT Los equipos de distintos fabricantes
no soncompatibles
- Cada fabricante tiene parmetros propios de: Modulacin Tcnica de codificacin (FEC, RS) Rgimen de acceso al satlite Mtodo de asignacin de demanda Normas de RF
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14/584121-VSAT networks - 14
0
0.5
11.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
Cos
tomensualpornodo
3 10 20 30 50 100 250 400
Nmero de nodos
VSAT Cost
Hub CostSpace Cost
Costos de las redes VSATCosto relativo por nodo
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Componentes de las
redes VSAT
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Arquitectura de las redes VSAT Configuracin tpica
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Unidad exterior (ODU)
Equipo de comunicaciones Antena de la estacin
maestraEstacin terrena ms grande Terminal de trfico VSAT
Antena remota pequea
Unidad interior (IDU)
Terminal de trfico VSAT Equipo electrnico interior
Equipo VSAT de cada fabricante Interfaz con las terminales de usuario para
aplicaciones especficas
Componentes de las redes VSATUnidad interior (IDU) Terminal de trfico de la estacin
maestra (HUB)- Sistema de gestin de red (NMS)
Supervisa y vigila el sistema
- Computadora de control de la red(NCC) Controla todo el funcionamiento
de la red- Equipos electrnicos interiores
Equipo VSAT de cada fabricante
Computadora anfitriona
Centro de informacin
NMS
Base de banda
del HUB
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Componentes de las redes
VSATUnidad interior
- Caractersticas particulares de cada fabricante
- Comprende el equipo electrnico interior: Tablero de recepcin y transmisin e interfaz con elsistema del usuario
- moduladores, desmoduladores, dispositivos de control,circuitos de procesamiento de seales, etc.
-Activa un enlace de comunicacin entre el equipodel usuario y el satlite
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19/584121-VSAT networks - 19 Estacin maestra
Estaciones remotas
Buen estado Mal estado
Sistema de gestin de red
(NMS) de las redes VSAT Configuracin y frecuencias del equipo: asignacin de canales de ida y retorno
Control y monitoreo de la red: verificacin del estado y conmutacin
Estadsticas de la red: uso, desempeo y distribucin de la carga de trfico
Diagnstico de la red: pruebas en bucle Localizacin de fallas/expedicin de informes: informes de alarma, configuracin, y
estadsticas peridicas
Computadora de red que contiene enlaces a todos los monitores de gestin de la red
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Tcnicas de acceso
de las redes VSAT
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4121-VSAT networks - 21
TIME
#
1#
2#3
#
4
FREQUENCY
POWER GUARDBANDSCARRIERS
ALLOCATED
BANDWIDTH
A) FDMA
#
1#
1#
2#
2
#
4#
4
#
3#
3
#
1#
2#3
#
4
FREQUENCY
POWER GUARDBANDSCARRIERS
ALLOCATED
BANDWIDTH
C) FTDMA
TIME
TIMEG
UARDSFREQUENCY
#
1
POWERCARRIER
ALLOCATED
BANDWIDTH
D) SCPC
TIME
FREQUENCY
POWER
TIM
ETIMEG
UARDS
BURSTS
ALLOCATED
BANDWIDTH
B) TDMA
#
1
Tcnicas de acceso satelital
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Frequency
Power
Time
Inbound Carriers
Outbound Carriers
B) SCPC / DAMA Networks
#
1#
1#
2 #2
#
4 #
4
#
3 #
3
#1
#2#
3
#4
Frequency
Power
C) FTDMA Networks
Time
Carriers
OutboundCarrier
Frequency
Power
Time
InboundCarriers
InboundBursts
#3
#4
#2
A) TDM / TDMA or FTDMA Networks
Tcnicas de acceso de las
redes VSAT Ejemplos de asignacin de ancho de banda
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Tcnicas de acceso de las
redes VSAT Acceso mltiple con asignacin por demanda (DAMA)
- La estacin remota solicita un intervalo de tiempo o unafrecuencia para transmitir el trfico
- El NMS asigna un intervalo de tiempo o una frecuencia a cadaestacin remota para que transmita el trfico- La frecuencia o el intervalo asignado no se libera hasta que
concluya la transmisin- Utilizado por lo general para trfico de telefona
Acceso mltiple con asignacin permanente (PAMA)- A cada estacin remota se le asigna un intervalo de tiempo y
una frecuencia para el trfico, incluso si no los necesita- Una vez concluido el intervalo de tiempo, otra estacin remota
podr transmitir trfico
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Trfico de la red
Canales decontrol
Conjuntode canalesde trfico
Control de la red
VSAT
VSAT
VSAT
NMCC
Caractersticas de VSAT:DAMA - Portadora monocanal
(SCPC)
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4121-VSAT networks - 25
Caractersticas de VSAT:
Redes TDM-TDMA Portadora de salida (MCPC - portadoras multicanal):
- Radiodifusin a todas las antenas de recepcin
- Flujo continuo TDM- Se utiliza para racionalizar el sistema Sincronizacin, monitores y control, bitios
suplementarios
-Velocidades entre 64 y 512 kb/s
- Cursa datos de administracin y trfico- El puerto VSAT captura slo la informacin que se
le enva
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4121-VSAT networks - 26
A
B
D
C
DC
BA
DCB
AA
BCD
AB
CD
DC
BA
Estacin maestra
Satlite
TDM
Caractersticas de VSAT:Configuracin de estacin maestra a
VSAT (salida)
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Caractersticas de VSAT:Portadora de entrada Portadoras SCPC/TDMA (entrada)
- Funcionamiento con portadoras monocanal o
multicanal segn el crecimiento de la red- 9,6 ~ 128 kb/s, segn las necesidades de trfico- Protocolos de contienda de acceso
Aloha S-Aloha SREJ-Aloha DA-TDMA
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4121-VSAT networks - 28
D
C
AB
C
D
B
A
A
B
D
C
Estacin maestra
Satlite
TDM
Caractersticas de VSAT:VSAT a estacin maestra (entrada)
Configuracin de la transmisin de canales
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Tcnicas de acceso de las
redes VSAT Aloha
- Transmisin aleatoria de paquetes- La estacin maestra acusa recibo de los paquetes
Aloha a intervalos- Mejora de la tcnica del sistema Aloha con
intervalos de tiempo- Cada VSAT se sincronizar con el reloj maestro de
la estacin maestra
Acceso exclusivo (DA-TDMA)- La estacin maestra asigna intervalos de tiempo a
cada VSAT segn la duracin de la transmisin
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4121-VSAT networks - 30
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
TIEMPO(SEG.)
VSAT
Estacinmaestra
POCOS DATOS MUCHOS DATOS
Aloha: llegada de los
paquetes al satlite
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4121-VSAT networks - 31
Qu sucede si hay un
conflicto? Si varios paquetes pugnan por el canal:
- VSAT aguardar el ACK de la estacin maestra
- Si no recibe el ACK, el VSAT aguardar,aleatoriamente, antes de intentar una nuevatransmisin
Medidas para reducir las probabilidades
de conflicto- Reducir la carga de trfico-Asignar intervalos de tiempo- Permitir la eliminacin selectiva de informacin
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0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1.4 1.6
Tiempo
(seg.)
VSAT 1
Estacinmaestra
Satlite
VSAT 2
VSAT N
CONFLICTO
ACK
ACK
NAK
NAK
ACK
ACK
Concepto del sistema Aloha a intervalos
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4121-VSAT networks - 33
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6
TIEMPO(SEG.)
VSAT
Estacinmaestra
POCOS DATOS MUCHOS DATOS
Reserva de intervalos en
DA/TDMA
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4121-VSAT networks - 34
Parmetro DA-TDMA Aloha simple Aloha a intervalos
Intervalos detiempo
Preasignado Conflictos aleatorios.
Sin concepto deintervalos de tiempo
Conflictos al inicio delintervalo de tiempo
solamente
Caudal 98% 18% 36%
Retardo Intermedio a alto Bajo Bajo
0
0,2
0,3
0,1
0,4
CAUDALDE
TRFICO(S)
1 1,5 2,0 3,02,50,5
TRFICO TOTAL DEL CANAL (g)
S-ALOHA
ALOHA
Tcnicas de acceso de las
redes VSATComparacin de efic ienciade los protocolos de acceso
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4121-VSAT networks - 35
Tcnica Caudal mximo Retardo tpico Aplicacin Observaciones
Aloha simple 13 ~ 18% < 0,5 seg. Mensajes de
disitnta duracin
No necesita sicronizacin
Aloha a intervalos 25 ~ 36% < 0,5 seg. Mensajes de
duracin fija
DA-TDMA 60 ~ 80% < 2 seg. Mensajes de
distinta duracin
Conveniente para mensajes
largos
0
,.0
1,5
0,5
2,0
0,10 0,15 0,20 0,300,250,05
S-ALOHA
DA-TDMA
ALOHA
CAUDAL
RETARDO
(seg.)
Tcnicas de acceso de las
redes VSATComparacin de desempeode los protocolos de acceso
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4121-VSAT networks - 36
Acceso a la estacin maestra
Acceso remoto
FTDMA TDM SCPC
FTDMA
Generalmente configuraciones enmalla, DA-TDMAEjemplos:Faraway (Gilat)Linkway (Viasat)SkyWan (NDSatcom)Freedom IP (Andrews)
Generalmente configuraciones enestrella, Aloha a intervalos y/o DA-TDMA (IB)Ejemplos:SkyStar Advantage (Gilat)DialAwayIP (Gilat)
TDMAGeneralmente configuraciones enestrella, Aloha a intervalos y/o DA-
TDMA (IB):Ejemplos:DirecWay (HNS)LinkStar (Viasat)Netmodem (Idirect)
SCPCGeneralmente configuraciones enestrella
Radyne/ComstreamIPSat
Enlaces Intelsat DAMA, Duplex SCPCEjemplos:Comtech/EF DataRadyne/Comstream
Tcnicas de acceso de las
redes VSATProductos
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Template 5 - 374121-VSAT networks - 37
Redes VSAT
Planificacin
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4121-VSAT networks - 38
Solucin competitiva
Tecnologa
Necesidades delcliente
PlazosDesempeo
Capacidadsatelital
Plan de puesta enmarcha
Costo de puestaen marcha
Costo demantenimiento
VSAT: factores de decisin
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4121-VSAT networks - 39
Necesidad del cliente: Trfico Aplicaciones: telefona, datos, video
Nmero de sitios en la red y nmero de usuarios por sitio
Ubicacin de los sitios. Necesidades satelitales y de conectividad
Topologa de la red: estrella o malla
Protocolos: ATM, retransmisin de tramas, IP, X.25, ISDN
Requisitos de sealizacin para telefona: R2, SS7
Calidad para telefona Requisitos mximos de la portadora
- ancho de banda, trfico en horas pico Requisitos de disponibilidad del enlace
- Probabilidad de bloqueo
- Disponibilidad de equipo y enlace
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4121-VSAT networks - 40
Necesidad del cliente:
Equipos Existe ya un equipo? De qu
caractersticas?
Cules son los requisitos de frecuencia?- Banca C, banda Ku
Cules son los requisitos de la terminal?
- Tamao mximo de la antena
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4121-VSAT networks - 41
Necesidad del cliente:
Servicio Cunto dura el servicio?
- Inversiones de capital vs. costos fijos Cules son las necesidades de
mantenimiento?- Plan de servicio- Capacitacin tcnica
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Posibles equipos VSAT Las necesidades del cliente determinarn:
- La topologa de la red
- El tipo y volumen de trfico- Los interfaces necesarios- El equipo vigente que se debe tener en cuenta
Podemos reducir el nmero de posiblesequipos VSAT
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4121-VSAT networks - 43
Anlisis de trfico
Dimensionamiento
de portadora
Cmputo deenlace
Necesidades y costos delsegmento espacial
Necesidades y costos delequipo
Especificacionesdel equipo VSAT
Parmetros delsegmento espacial
Criterios de desempeoTiempo de respuesta para
informacin y categora de
servicio para telefona
VSAT: factores de planificacin
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4121-VSAT networks - 44
Factores de anlisis de trfico Velocidad de informacin
- Compresin de voz/video seleccionada voz: 4,8 kb/s a 16 kb/s
video: 256 kb/s (videoconferencia) a 8 mb/s(calidad de estudio)- Tamao del paquete + nmero de paquetes transmitidos (datos) o- Vel. de informacin en horas pico + duracin de las hora picos (datos)- Tipo de uso de Internet
Bajo: 64 kb/s, 10% alto: 256 kb/s, 20%
Nmero de portadoras- Probalidad de bloqueo (telefona)- Necesidad mxima de trfico
Nmero de canales de telefona y trficoen Erlang durante horas pico
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4121-VSAT networks - 45
P
otencia
Ancho de banda (A/B)
A/B nec.
Red VSAT
Red deestaciones grandes
A/B nec.
Planificacin de la red:Necesidades concretas de alquiler
Diseo de la red:
Caractersticas del equipo
Tcnica de modulacin
Codificacin
Tcnica de acceso
Velocidades de informacin
Nmero de portadoras
Tamao de la estacin
terrena (G/T)
Calidad del servicio:
Margen de lluvia
Eb/No de cielo despejado
Disponibilidad de la red
Ancho debanda depotencia
equivalente
Plan de
transmisin
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4121-VSAT networks - 46
Redes VSAT: gastos globales La inversin de capital comprende:
- Equipos
- Personal y capacitacin- Instalaciones locales- Repuestos
Los costos de operacin comprenden:
- Segmento espacial- Personal- Licencias- Instalaciones
-Actualizaciones
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Template 5 - 474121-VSAT networks - 47
Limitaciones deservicio de las redesVSAT
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4121-VSAT networks - 48
Enlace radioelctrico
Separacin conveniente
Seales no deseadas
Seales deseadas
Antena para satlites
Separacinno conveniente
0 -2
VSAT: restricciones de
la antena Limitacin: separacin entre satlites
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4121-VSAT networks - 49
6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7
36
32
28
24
20
16
12
8
4
0
40
7
14.25 GHz
32 - 25 log (angle) 29 - 25 log (angle )
Angle (deg.)
dBdownfrom4
3.4dB
DIAGRAMA DE RADIACIN (antena banda Ku, 1,2 m)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0
0.1
6
0.3
3
0.4
9
0.6
6
0.8
2
0.9
8
1.1
5
1.3
1
1.4
8
1.6
4
1
.8
1.9
7
2.1
3
2
.3
2.4
6
2.6
2
2.7
9
2.9
5
3.1
2
3.2
8
3.4
4
3.6
1
3.7
7
3.9
4
ngulo (Grados)
Ganancia(dBi)
Abertura angulardel haz (en grados)
Ganancia de laantena
Antena (m) Banda
C
Banda
Ku
Banda
C
Banda
Ku
Ganan.a 3
2,4 1,40 0,62 41,6 49,1 20,1
1,8 1,94 0,83 39,1 46,1 20,1
1,6 2,19 0,94 38,1 45,5 20,1
1,2 2,92 1,25 35,6 43,0 20,1
VSAT: restricciones de la
antena Limitacin: tamao de la antena y diagrama de radiacin
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4121-VSAT networks - 50
VSAT: restricciones de la
antenaAntenas homologadas por Intelsat:
- Muy recomendadas para las antenas de estacionesmaestras VSAT
- Certificacin del desempeo del modelo- Ventajas
Reduccin o eliminacin de las pruebas defuncionamiento de Intelsat
Menores costos Desempeo garantizado
Norma GX para terminales remotas
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Template 5 - 514121-VSAT networks - 51
Oferta de redes de
VSAT de Intelsat
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4121-VSAT networks - 52
Soluciones VSAT de Intelsat Una cartera adecuada de servicios para atender todas
las necesidades del cliente- Soluciones VSAT: soluciones completas y eficaces en cuanto
a costos para servicio de redes en estrella o malla medianteasociaciones con los principales proveedores de VSAT.- Alquileres: Servicio muy flexible que suministra ancho de
banda y potencia satelital para cada tipo de aplicacin.- Servicios por portadora: circuitos digitales predefinidos con
calidad de servicio garantizada equivalentes a la fibra ptica.Diseados para funcionar con aplicaciones comerciales depunto a punto de alta calidad y con equipos genricos. Exclusiva o compartida (servicios por portadora
gestionados)
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Solucio nes d e redes VSAT completas, con venien tes y gilesdis eadas p or el gr up o de ap licacio nes y capacitacin (AS&T) de Intelsat
La cartera ideal: Soluciones
VSAT Soluciones VSAT individualizadas para cada
necesidad- Recomendacin de equipo VSAT Optimizacin de costos de equipo y ancho de banda
Asistencia para diseo de la red
Servicio flexible
Modularidad
Conectividad mundial
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Opc in flexib le, econm ica y prctic a para empresasde te lecomun icac iones con neces idades de ancho de banda
Factores qu e determinan
el precio del alqui ler
Tipo de capacida
Interrupcin
Ancho de banda
Plazo
La cartera ideal: alquileres
Todo satlite
Toda aplicacin
Todo ancho de banda (incluidas lassoluciones asimtricas)con hasta 155 Mb/s en un solo transpondedor
Toda tcnica de acceso
Opciones y asistencia flexibles- Cobertura en bandas C y Ku- Poltica de reservas anticipadas (FRR y GR)- Asistencia tcnica para los planes de transmisin
La cartera ideal: servicios por
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Convenientes
Al ser predefinidos, el cliente necesita menos recursos para ponerlos enfuncionamiento
Caractersticas operativas e interfaz con el cliente comunes Permite la racionalizacin de redes dismiles
Mejor funcionamiento con calidad de servicio garantizada
Ideal para necesidades de capacidad de menos de 8 Mb/s
y muy flexibles
Distintos plazos de compromiso
VSAT/IBS- Funciona con antenas pequeas- Servicio adaptado segn las necesidades de la red VSAT
Flexibilidad para migrar a otros satlites y transpondedores
Circuitos d igi tales predef inido s con cal idad de servic io garant izada
Factores quedeterminan
el precio de lasportadoras
Ancho de banda
Tam ao de la
antena
Correccin deerrores
Plazo
La cartera ideal: servicios porportadora
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La cartera ideal: servicios por
portadora DAMA de Intelsat (pago por uso)
- Servicio de conmutacin de circuitossegn demanda
- Facturacin segn uso- Solucin digital para fax, telefona
y datos Tamaos de portadoras:
16 kb/s, 64 kb/s y 128 kb/s- Disponible en banda C global
AOR a 335,5E IOR a 60E
POR a 174E
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Por qu elegir a Intelsat? Flexibilidad y modularidad
Alcance mundial
Excelente desempeo Fiabilidad y garanta de calidad
Asistencia al cliente en firme
Slida trayectoria Cartera de productos para distintas necesidades
Bsqueda de soluciones integradas y de extremoa extremo
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