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XX Reunión del COM/CITEL tendrá lugar en San José, Costa Rica, del 3 al 5 de diciembre de 2008

 

Informe del Grupo de Trabajo sobre el uso de Terminales de Apertura muy pequeña (VSAT) en las Américas

Agosto de 1995

INTRODUCCION

El Grupo de Trabajo de la CCP.III, sobre el uso de Terminales de Apertura Muy Pequeña (VSAT) en las Américas, Coordinado por la Administración de Venezuela, tiene como mandato: "Estudiar la aplicación del uso de Terminales de Apertura Muy Pequeña (VSAT) en las Américas", así como la de concentrar y difundir entre los países Miembros de la CITEL la información sobre el uso de las terminales VSAT. Para este propósito, el Grupo de Trabajo tomó en cuenta con especial consideración los documentos elaborados y presentados por los Miembros de la CITEL sobre el tema y en particular el Documento CTP.III 157/93.

Los documentos considerados por el Grupo de Trabajo sobre terminales de apertura muy pequeña son los siguientes:

  1. CTP III 159/93, ANEXO IV/4
  2. CTP III 22/94
  3. CTP III 14/94
  4. CTP III 23/94
  5. CTP III 29/94
  6. CTP III 42/94 rev.2

El Grupo de Trabajo contó con la participación directa de los siguientes Delegados:

RESULTADOS

El análisis de los documentos presentados por las Administraciones miembros y el intercambio fluido de opiniones fueron muy valiosos. Como resultado de este análisis, el Grupo de Trabajo preparó un documento general que agrupa todos los trabajos presentados con sus respectivos resúmenes y modificaciones.

Por otra parte, el Grupo de Trabajo consideró de gran importancia ampliar el alcance de sus tareas, con el fin de considerar el avance tecnológico en las Terminales de Pequeña Apertura. Igualmente, el Grupo de Trabajo consideró de gran importancia continuar analizando la información suministrada y otros trabajos disponibles sobre el tema.

TERMINOS DE REFERENCIA PARA LAS LABORES DEL GRUPO DE TRABAJO

El Grupo de Trabajo considera que al contar con un documento general que agrupa los trabajos presentados por los Miembros de CITEL sobre VSAT, sus labores futuras estarían orientadas a continuar el estudio del uso de las VSAT en las Américas, enfocado hacia el análisis de las tendencias tecnológicas de las VSAT, especialmente en su impacto en el desarrollo de los servicios rurales de telecomunicaciones y en el análisis de la reglamentación sobre las VSAT.

CONCLUSIONES

El Grupo de Trabajo considera que se debe continuar analizando el uso de las VSAT en América, así como su impacto en el desarrollo de los servicios de telecomunicaciones en zonas rurales y aisladas.

 

USO DE LAS VSAT EN LAS AMERICAS

  1. Características de las VSAT
    1.1 Definición de Términos.
    1.2 Características de la radiofrecuencia.
  2. Interconexión de las VSAT con las redes públicas commutadas.
  3. Alternativas de acceso para el usuario final y requerimientos de interconexión.
  4. Técnicas de modulación utilizadas con particular consideración de las técnicas de espectro ensanchado.
  5. Utilización del espectro.
    5.1 Comparación en el uso de las bandas C y Ku para este tipo de redes considerando los parámetros de atenuación por lluvia.
    5.2 Disponibilidad de espectro por país.
    5.3 Coordinación de Interferencia.
  6. Características de la transmisión VSAT.
    6.1 Niveles de señal.
    6.2 Rendimiento con relación al ruido/interferencia.
    6.3 Requisitos de potencia.
  7. Información por país sobre las reglamentaciones para la utilización de VSAT con miras a identificar los puntos en común.
  8. Estudios de los adelantos de VSAT y de las tendencias futuras (USAT).

1. Características de las VSAT.

La VSAT (terminal de muy pequeña apertura) es una estación terrena del Servicio Fijo por Satélite (geoestacionario) utilizada para una gran variedad de aplicaciones en el campo de las telecomunicaciones, que incluye las comunicaciones de datos interactivas y por lotes en diversos protocolos, operación de redes con conmutación de paquetes, servicios de voz, transmisión de datos y videos y operación en red en una vasta área. Las VSAT y la tecnología afín puede dividirse aproximadamente en las siguientes áreas:

Se recomienda el uso de las terminales VSAT cuando es necesario transmitir información a y desde instalaciones en puntos remotos. Además, el agregado de técnicas de modulación y subsistemas de baja potencia a la transmisión (estos últimos de la estación terrena) las hace atractivas desde el punto de vista del aprovechamiento de estaciones espaciales que transmiten principalmente hacia las regiones de mayor densidad de tráfico.

El presente documento trata principalmente las VSAT de red en estrella, por ser las de mayor emplazamiento. En la sección 8 aparecen algunas consideraciones sobre temas exclusivamente relacionados con las USAT.

A la fecha de la redacción de este documento, la tecnología VSAT se encuentra en su tercera generación. La primera generación, que comenzó alrededor de 1980, se dedicó principalmente a la transmisión unidireccional, utilizando el espectro ensanchado de Banda C. La segunda generación, a partir de 1983, agregó la operación bidireccional de baja velocidad, utilizando protocolos de contención simples, presenció la introducción de las VSAT de Banda Ku y dio los primeros pasos hacia operaciones y gestiones de red en general. La tercera generación, que comenzó aproximadamente en 1987, introdujo un uso más eficiente de la amplitud de banda, sistemas de puertas multiprotocolo definidas por programas lógicos (software), gestiones de red más modernas y operaciones de red combinadas (VSAT/terrestre/LAN). Los sistemas USAT comenzaron a aparecer aproximadamente en la década de 1990 como una evolución natural de la tecnología VSAT y la creciente demanda de sistemas altamente integrados y de bajo costo.

El documento CTP.III-99/93 (Venezuela) presenta una información más detallada de los antecedentes, arquitectura general y operaciones de la redes VSAT.

1.1 Definición de términos

VSAT: Término genérico que se aplica a las estaciones terrenas de muy pequeña apertura. En la práctica, se refiere a las estaciones terrenas que transportan tráfico de datos interactivo.

Estación Terrena Maestra (HUB): Nodo central de origen de transmisión, retransmisión y encaminamiento en una red VSAT de configuración en estrella.

Banda C: Región del espectro radioeléctrico de aproximadamente 4 a 7 GHz.

Banda Ku: Región del espectro radioeléctrico de aproximadamente 12 a 14 GHz.

p.i.r.e. (potencia isotrópica radiada equivalente): Una medición de potencia normalizada generada desde una antena.

BPSK: Modulación por desplazamiento de fase bivalente, una técnica de modulación.

QPSK: Modulación en cuadratura por desplazamiento de fase, una técnica de modulación.

"Inroute" (portadora entrante): Una portadora (canal) asignada al trayecto de datos por satélite que incluye el enlace ascendente de una o más estaciones VSAT y el enlace descendente correspondiente a la Estación Terrena Maestra (HUB), o sea, un canal desde las VSAT al HUB.

"Outroute" (portadora saliente): Una portadora (canal) asignada al trayecto de datos por satélite que incluye el enlace ascendente desde la Estación Terrena Maestra (HUB) y el enlace descendente correspondiente a un grupo de VSAT, o sea un canal desde el HUB a las VSAT.

Canal de Contención: Un canal de datos con fuentes múltiples de datos para la amplitud de banda disponible que utiliza un protocolo de acceso múltiple.

1.2 Características de la radiofrecuencia

Las VSAT que operan en la Banda Ku transmiten a 12-14 GHz, generalmente con canales de transmisión de espectro angosto y modulación BPSK o QPSK. Algunas veces se utilizan técnicas de espectro ensanchado a fin de reducir el diámetro de la antena. Los transmisores en ráfaga generalmente son de 2 watts o menos. Las VSAT de la Banda Ku pueden sufrir atenuación por humedad (desvanecimiento por lluvia), pero prácticamente no se encuentran otros problemas de interferencia de la señal en la Banda Ku. Actualmente las VSAT de menos de un metro (USAT) utilizan la Banda Ku.

En este momento, las VSAT que operan en la Banda C transmiten a 4-7 GHz y generalmente utilizan técnicas de espectro ensanchado para reducir la potencia requerida por el transmisor. Los transmisores en ráfaga para las VSAT de Banda C generalmente tienen una potencia inferior a 6 watts y también es común encontrar los de 2 watts.

El diámetro de las antenas que operan en la Banda C depende de muchos factores, entre ellos coordinación de la interferencia, condiciones climáticas, proyección del haz de la antena sobre la superficie de la tierra, etc. En general, las antenas son más grandes que las de la Banda Ku y las de menor diámetro son de 2.4 m. La Banda C es relativamente inmune a las condiciones de precipitación pluvial intensa, pero la interferencia debida a microondas terrestres es generalmente un tema cuya coordinación requiere mucha atención.

Las redes VSAT en estrella requieren una o varias portadoras de mayor potencia, para el enlace ascendente desde el HUB ("outroute"). También se asignan muchas otras portadoras de banda angosta ("inroutes") para el uso de transmisiones desde las VSAT. Debido a que la mayoría de los transmisores VSAT operan en el modo "en ráfaga" con un protocolo de contención, muchos VSAT pueden compartir un solo "inroute", por lo tanto la cantidad de "inroutes" necesarios es significativamente inferior a la cantidad de VSAT en la red.

2. Interconexión de las VSAT con las redes públicas conmutadas.

Una red VSAT generalmente opera como una red de servicios compartida o privada independiente, que presta un servicio de protocolo transparente entre los puntos de unión de las VSAT y del HUB. En este modo, el único uso de las redes públicas puede ser la utilización de determinados servicios terrestres (tales como enlace de conexión de datos entre el HUB y los nodos de concentración de red), utilizando protocolos establecidos.

Ocasionalmente, se puede utilizar una red VSAT para prestar servicios como parte esencial de una red pública conmutada (PSN). En este caso es de particular importancia el cumplimiento de las normas actuales. Existen dos aplicaciones que merecen un tratamiento relativamente urgente.

El Grupo de Trabajo 4/3 de la UIT-R también preparó un nuevo anteproyecto de recomendación "Conexión de los Sistemas de VSAT a las Redes Privadas con la Red Digital de Servicios Integrados /ISDN) Pública". Esta recomendación se elaborará aún más en el grupo de estudio 13 de la UIT-T.

3. Alternativas de acceso para el usuario final y requerimientos de interconexión.

El acceso de los usuarios finales a una red VSAT se efectúa a través de interfases en uno de los siguientes puntos:

Independientemente de la ubicación de la interfase, existen dos aspectos principales relacionados al acceso del usuario que requieren estandarización:

Las normas en el área de interfases físicas generalmente son implantadas por el CCITT. Las normas de interfases principales incluyen V.II (RS-422), V.24 (RS-232), V.35 y otras normas LAN de interfase media. La Sección 3.0 del documento CTP.III-110/93 (México) incluye información adicional sobre las interfases físicas.

El número de interfases de protocolo o lógicas, si bien sujetas a estandarización, es prácticamente incalculable en el mercado actual. Las redes VSAT utilizadas en la actualidad pueden soportar literalmente cientos de protocolos de comunicación de datos, ya sea a través de aplicaciones de paso de marco transparente o de "túnel de protocolo" más eficiente.

Los temas referentes a la estandarización de protocolos se encuentran dentro de la relación cliente/proveedor de VSAT, con excepción de los temas de conexión a la PSTN.

La sección 9 del documento CTP.III-99/93 (Venezuela) ofrece información adicional sobre estos protocolos de interfase de los usuarios, generalmente denominados "protocolos de acceso". Los protocolos pueden dividirse en muchas categorías, como por ejemplo:

4. Técnicas de modulación utilizadas, con particular consideración de las técnicas de espectro ensanchado.

La modulación de la señal en las redes VSAT intenta equilibrar tres factores a fin de obtener la máxima velocidad de transmisión de datos con mínima interferencia y uso de la amplitud de banda:

  1. Potencia de transmisión (que incluye la ganancia de la antena). Al aumentar la potencia de transmisión de una VSAT aumenta la velocidad de transmisión de datos potencial, pero afecta los costos y aumenta el potencial de interferencia intersatelital (p.i.r.e. fuera de eje). Los transmisores en la mayoría de la VSAT de configuración en estrella actualmente están por debajo de los 3 watts.
  2. Ensanchamiento del espectro. Normalmente es conveniente conservar los "inroutes" muy angostos y a modulación BPSK y QPSK se utilizan para promover los mismos.

    Se puede usar la técnica de espectro ensanchado por los codos de corrección de errores para proveer la velocidad de transmisión necesaria, sin afectar el PIRE.

    Los documentos CTP.III-105-93 (EE.UU.), CTP.III-106/93 y CTP.III-107/93 (EE.UU.) y la sección 3 del documento CTP.III-25/93 (Argentina) contienen información adicional sobre técnicas de modulación.

    Las técnicas de modulación deberán considerarse en forma separada de las técnicas de uso compartido de canales, o técnicas de acceso. Las redes VSAT utilizan o han utilizado numerosas técnicas de acceso múltiple para compartir el ancho de Banda "inroute" disponible entre las VSAT. Se incluyen en estas técnicas FDMA, SCPC, CDMA, Aloha y numerosas variantes de TDMA. El Documento CTP III-99/93 (Venezuela) brinda un resumen de estas técnicas en la sección 8 y en el Anexo I.

  3. Ancho de Banda "inrout". La efectivdad del ancho de Banda de Transmisión puede ser incrementada por medio de decodificación, potencia o ensanchamiento del espectro. Sin embargo, el fin es aumentar la eficiencia general en transmisión (el número de bits que un rango de frecuencia puede transportar dado una PIRE).

5. Utilización del espectro.

5.1 Comparación en el uso de Bandas C y Ku para este tipo de redes considerando los parámetros de atenuación por lluvia

De las dos bandas de frecuencias utilizadas comúnmente por los sistemas VSAT (Banda C y Ku), reciben mayor atenuación por lluvia/humedad los sistemas ubicados en la Banda Ku (generalmente se le denomina "desvanecimento por lluvia"). La gravedad del problema depende del promedio de precipitación estacional de la región y de la densidad de las células pluviales. En las regione tropicales con mucha precipitación, la Banda Ku puede resultar inadecuada, aunque se puede solucionar el problema con diámetros de antena mayores y técnicas de bypass "a pedido" en aquellos lugares donde se encuentren disponibles.

En aquellas zonas donde la precipitación no es un factor importante para la disponibilidad estimada de la red (estos cálculos no están considerados en este trabajo) la Banda Ku resulta una excelente elección debido al poco uso de los sistemas de microondas terrestres.

En Canadá, los Estados Unidos y en México, la mayor parte de la Banda 12/14 GHz no tiene atribuciones de frecuencia para los servicios terrestres. Estos ha facilitado la implementación de los terminales de coordinación. El menor diámetro de las antenas requeridas en la Banda Ku y un ambiente de menor interferencia han favorecido el acelerado crecimiento de los servicios VSTA en estos países, lo cual, a su vez, ha creado economías de escala a raíz de la producción en masa de los terminales VAST. Para proteger las miles de terminales ya instalados y asegurar la proliferación de las redes VSAT en las Américas, es imprescindible mantener el acceso al espectro exclusivo para el servicio fijo por satélites en la Banda Ku. Para asegurar el uso de los VSAT en las Bandas 12-14 GHz, las futuras conferencias de la UIT no deberían atribuir servicios adicionales en esta banda.

Las VSAT de Banda C presentan generalmente dos problemas. El primero es el diámetro de la antena: las características de la recepción de la Banca C hacen que diámetros de antena menores de 2.4 m resulten imprácticos, considerando la velocidad de transmisión de datos que se utilizan en la actualidad (512Kb/s "outroute"). El segundo problema es la interferencia del espectro, especialmente a partir de aplicaciones para microondas terrestres en áreas urbanas. El Documento CTP.III-110/93 (México), en la sección 5.1 se refiere a problemas específicos de esta naturaleza.

Podría considerarse de interés investigar las posibilidades de sistemas milti-centrales que utilicen una mezcla de VSAT con Bandas Ku y C y así beneficiarse de la resistencia de cada una. La sección 8 contiene más información a este respecto.

5.2 Disponibilidad de capacidad por país

No es posible disponer en la actualidad de una base de datos amplia con respecto a la disponibilidad, cobertura y utilización del espectro C y Ku. Los documentos CTP.III-99/93 (Venezuela) y CTP.III-110/93 (México) pueden resumirse de la siguiente manera:

MEXICO:Disponibilidad actual y proyectada de transpondedores:

Morelos II: operación actual de la Banda Ku por parte de VSATCOM (México) y redes privadas.

SOLIDARIDAD I & II (1993-1994): Banda Ku, 16 transportadores de 54 MHz cada uno, también Banda C, 12 transpondedores de 36 MHZ cada uno y 6 transpondedores de 72 MHz cada uno.

AMERICA LATINA: Disponibilidad actual y proyectada de transpondedores:

México, Brasil y Argentina disonen de satélites. Además existe una gran capacidad de transpondedores en Intelsat y Panamsat.

Alpha Lyracom ORBX: Nuevos satélites para América Latina en 1994-95.

Existen proyectos de satélites regionales para los países andinos.

Telesat Canadá, el dueño de los satélites Anik de Canadá, proporciona los servicios estándar denominados Anikom 200 y Anikom Access. Ambos están disponibles en la Banda C y la Banda Ku, aunque en Canadá las VSAT se operan con mucha más frecuencia en la Banda Ku. Los usuarios de Anikom 200 utilizan la topología en "estrella" con dos HUB compartidos, ubicados en Toronto y Montreal. El Anikom Access es esencialmente una red de voz de topología en "malla" y utiliza el acceso satlital Dama. Existen también otras tres compañías que proporcionan los servicios VSAT a los usuarios canadienses en los satélites Anik: Canadian Stellite Communications (CANCOM), AT&T, Tridom y Scientific-Atlanta.

5.3 Coordinación de interferencia

El documento CTP.III-107/93 (EE.UU) suministra mayores detalles de los acuerdod de otrogamiento de licencias colectivas que se han desarrollado para las instalaciones VSAT con Banda C y Ku en los EE.UU, y las normas de interferencia que deben cumplirse para evitar la mayoría de los problemas de interferencia eficazmente; en particular, el uso de la curva 29-25 log (Ver Rec. 580 Rev.2 CCIR) para ganancia de lóbulo lateral en ángulos de 1.5 a 7 grados.

En Canadá, las estaciones terrenas que se ajustan a la definición que el gobierno canadiense tiene para las VSAT tienen la ventaja que le proceso de aprobación de licencias se realiza en un período de tiempo mucho más corto que en cualquier otra circunstancia. Este proceso de emisión de licencias simplificado se hace posible debido a que no hjya requerimientos para la coordinación de las frecuencias de la Banda Ku, ya que ni Canadá ni Estados Unidos opera instalaciones terrestres en las Bandas 12/14 GHz. Por este motivo, la interferencia se limita a las redes satelitales adyacentes que pueden ser coordinadas para cada uno de transpondedor utilizando características típicas de estaciones terrenas intedpendientemente de la ubicación exacta de estas estacines terrenas dentro del haz del satélite sobre la superficie de la tierra.

Es importante notar que si bien existe un gran número de casos en los que otros servicios han interferido con la operación VSAT (microondas terrestres, satélites analógicos FM/TV y SCPC por ejemplo), el único problema de interferencia conocido generado por las VSAT hasta la fecha ha sido la interferencia intersatelital (p.i.r.e. fuera de eje). Este problema puede contrarrestarse mediante un equilibrio del diámetro de la antena, la forma del haz y la utilización del espectro ensanchado donde sea necesario. De todas maneras, es necesario coordinar las portadoras VSAT con otros servicios de Banda C y Ku para evitar problemas de interferencia en la portadora.

Los documentos CTP.III-107/93 (EE.UU.) y CTP.III-105/93 (EE.UU.) suministran un estudio detallado del problema de interferencia intersatelital y otras cuestiones que afectan la interferencia del espectro VSAT y la coordinación de la interferencia. También será necesario referirse a la Sección 7, donde se describen los aspectos regulatorios de la coordinación de la interferencia.

6. Características de la tansmisión VSAT.

6.1 Niveles de señal

Los niveles de señal se determinan ajustando el p.i.r.e. de la estación terrna. Luego se ajustarán los niveles en la entrada y salida de cada uno de los subsistemas de la estación terrena. Finalmente, estos ajustes se realizarán en la interfase de las señales transmitidas así como también de las recibidas. Estas interfases pueden corresonder a voz, datos, FAX, video, etc.

Otras características de transmisión están basadas en los parámetros técnicos de los satélites nacionales. Los cálculos de enlace para VSAT se fundamentan en muchos factiresm oeri ka ecuación básica para las estaciones terrenas se indican a continuación:

(C/N = p.i.r.e. + (G/T) - K - B - L

En donde:

p.i.r.e. = potencia isotrópica radiada equivalente
(G/T) = relación sistema de ganancia-temperatura del sistema
K = Constante de Boltzman (-228.6 dB)
B = Amplitud de banda
L = Atenuación del trayecto; L = 20 log F(MHz) + 20 log D(km) + 32.4 + Ls
Ls = pérdidas suplementarias del trayecto

A continuación se ilustra la instalación de la Banda C en Sudamérica. La información se origina en le documento CTP.III-25/93 (Argentina).

Banda: C
Latiud de la estación terrena receptora: 54S48
Longitud de la estación terrena receptora: 68W19
Longitud del punto subsatelital: 71W
Frecuencia receptora: 4.0 GHz
p.i.r.e.: 20 dBw
Temperatura del sistema receptor: 120 Kelvin
Ganancia de antena receptora: 33 dBi
Atenuación del trayecto: 195.2 dB
Amplitud de banda de receptor: 500 MHz
Relación portadora ruido: 97.6 dB
6.2 Rendimiento con relación al ruido/interferencia

La estaciones terrenas que oepran en la Banda C son las que se ven más afectadas por la interferencia originada por los sistemas de microonda que operan en las Bandas de 4 y 6 GHz.

Es conveniente que los usuarios potenciales realicen un análisis previo. Para el análisis teórico de esta intererencia, la relación portadora/ruido (C/I) deberá establecerse en por lo menos 25 dB.

6.3 Requisitos de potencia

Los requerimientos de potencia se basan en las características técnicas de los satélites nacionales.

7. Información por país sobre las reglamentaciones para la utilización de VSAT con miras a identificar los puntos en común.

VENEZUELA: REGLAMENTACION

En Venezuela, la operación de la red VSAT se rige por la "Reglamentación sobre las Operaciones de las Redes Privadas de Telecomunicaciones" del 3 de octubre de 1991. Así, se contemplan todas las cuestiones relacionadas con las licencias y permisos, incluyendo el uso del satélite, la interferencia, velocidad, espectro de radio, compatibilidad con redes públicas conmutadas (PSN), etc. A continuación se muestran los detalles de esta reglamentación.

Utilización del satélite:
  • El segmento de espacio se administrará por medio de la entidad regulatoria (CONATEL, Comisión Nacional de Telecomunicaciones) de acuerdo con las pautas de la Unión de Telecomunicaciones Internacionales de Reglamentaciones de Radio.
  • Las compañías que firmaron los acuerdos para telecomunicaciones satelitales deberán requerir la asignación del espacio saelital solicitado por un operador sobre una base no discriminatoria y de acuerdo con el principio de igual tratamiento.

    Interferencia: La reglamentación establece que los operadorres utilicen equipos que no causen interferencia con otros servicios con frecuencias asignadas previamente y estipula la acción a tomar por parte de la entidad regulatoria en casos de interferencia probada.

    Tarifas: Las tarifas están reguladas para todos los servicios suministrados por los licenciatiarios con valores máximos y mínimos y para la utilización del segmento de espacio. Sin embargo, los licenciatarios pueden ofrecer condiciones y tarifas diferentes para sus usuarios de acuerdo con las características especiales de los servicios que ofrecen.

Utilización del espectro radioeléctrico:

  • La administración del espectro radioeléctrico es responsabilidad de la entidad reguladora que se rige por las Reglamentaciones Radioeléctricas anteriromente mencionadas.
  • Los operadores no tienen la posibilidad de utilizar la frecuencia asignada para otros propósitos que no sean aquellos especialmente estipulados en sus permisos y licencias.
  • La entidad reguladora puede decidir transferir el servicio a banda alterna o reducir aquella parte del espectro asignado para ese servicio con vistas a asegurar un uso más eficiente del espectro radioeléctrico, previa notificación a los operadores afectados para que puedan presentar sus consideraciones dentro de un plazo razonable de tiempo.

Compatibilidad: Los sistemas y equipos que se instalarán deberán ser compatibles o suministrar la intersase adecuada para la interconexión con el sistema de Telecomunicaciones Básico y con los sistemas de seguridad y defensa de Venezuela.

MEXICO: REGLAMENTACION

La Secretaría de Comunicaciones y Transportes (S.C.T.) y Telecomunicaciones de México (TELECOMM), el primero, Organismo Rector de los servicios de comunicación, y el segundo, Organismo Descentralizado, encargado de la operación, explotación y mantenimiento de los sistemas mexicanos de satélites, tienen la encomienda de crear e instrumentar políticas y normas de comunicaciones que permitan la operaión y convivencias de los diferentes servicios y equipos que pretenden utilizar las facilidades de comunicaciones a través de los satélites Morelos o Solidaridad I y II. Por tanto, la S.C.T. una vez que recibe una solicitud para la instalación y operación de un sistema satelita que operará como red privada o red pública, procede a la revisión, estudio y dictamen dela referida solitud. Si el dictamen ha sido favorable, debido a que cumplió con los requerimientos establecidos en la legislación mexicana, se procede a la autorización del referido sistema para lo cual se apoya en diferentes figuras legales, tal es el caso de concesiones, permisos o registros. Dentro de este tipo de autorizaciones, se solicita como requisito necesario el que los equipos satelitales obtengan el certificado de homologación expedido por la misma S.C.T. Además, una vez cubiertos estos trámites, se da un plazo de treinta días para que el concesionario o permisionario presente las frecuencias que ha contratado con TELECOMM, contratación que sigue un procedimiento similar al de la autorización. Asimismo, es compromiso de los operarios de la red satelital autorizada el efectuar pruebas de acceso a satélite, esto con la finalidad de ajustar niveles y parámetros de operación.

Otro aspecto importante que la S.C.T. y TELECOMM cuidan es la coordinación interna y externa de los niveles de interferencia recibidos y generados, tanto por el sistema satelital mexicano como por satélites adyacentes o entre sistemas terrenos y terrenales (Microondas). Para ello, México tiene acuerdo operativo con Estados Unidos para la Banda 4 a 6 GHz, debido a que una gran cantidad de sistemas, tanto de satélite como de microondas, operan en dicha banda, dentro de la frontera común; mientras que para la Banda de 12 a 14 GHz se siguen los lineamientos establecidos en el Reglamento de Radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones, en específico, los apéndices 28 y 29.

EE.UU.: REGLAMENTACIONES

La reglamentación de la instalación y otorgamiento de licencias de VSAT en los EE.UU. está a cargo de la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC). Al final de esta sección se da una lista de publicaciones pertinentes.

Hace alrededor de una década, cuando los sistemas y aplicaciones de comunicaciones por satélite experimentaron un gran crecimiento en los Estados Unidos, el gobierno advirtió que se necesitaban reglamentaciones especiales para otorgar licencias y la operación de los sistemas VSAT con el objeto de mantener un uso eficiente del espectro de radio y de la órbita geoestacionaria (GSO). Además se hizo evidente que era preciso acelerar los procedimientos de autorización de redes de VSAT poseedoras de gran cantidad de estaciones terrenas. Las bandas de frecuencias atribuidas al Servicio Fijo por Satélite (SFS) que se usan en forma generalizada en los sistemas de comunicaciones satelitales nacionales en la Región 2 están en las Bandas 4-7 GHz y 12-14 GHz.

Para satisfacer la amplia demanda del servicio fijo por satélite en estas bandas en los EE.UU., el gobierno diseñó un plan de órbitas de dos grados de separación entre satélites en el correspondiente segmento de la OSG. Puesto que los sistemas VSAT usan terminales de muy pequeña apertura con discriminación de antena de niveles relativamente bajos, fue necesario establecer límites para las densidades de flujo de potencia de transmisión y el diámetro mínimo de las antenas. Estos límites, basados en la operación compatible con separaciones de órbita satelital de dos grados, resultaron en las normas VSAT para la industria de satélites nacionales de los EE.UU. Para acelerar el otorgamiento de licencias de gran cantidad de terminales VSAT se otorgaron "autorizaciones colectivas" a los sistemas aceptados para todas las VSAT de una red.

Las siguientes son publicaciones sobre el otorgamiento de licencias y operación de VSAT de la FCC:

  1. "FCC Report and Order", publicada el 17 de diciembre de 1991, "CC Docket No. 90-219": En materia de otorgamiento de licencias de rutina de grandes redes de estaciones terrenas de antenas pequeñas que operan en las bandas de frecuencias de 12-14 GHZ.
  2. "CC Docket No. 90-219, FCC Notice of Proposed Rule Making", publicada el 27 de abril de 1990: En Materia de Otorgamiento de licencias de grandes redes de estaciones terrenas de antenas pequeñas que operan en las bandas de frecuencia de 12-14 GHz.
  3. "FCC Declaratory Order", publicada el 13 de abril de 1987: En materia de otorgamiento de licencias de rutina de estaciones terrenas en las Bandas de 6 GHz y 14 GHz que usan antenas menores a 9 y 5 metros de diámetro respectivamente, para transmisiones de banda angosta y de transpondedor completo.
  4. "FCC Declaratory Order", publicada el 9 de abril de 1986: En materia de otorgamiento de licencias de rutina de grandes redes de estaciones terrenas de antenas pequeñas que operan en las bandas de frecuencias de 12-14 GHz.
  5. "FCC Declaratory Order", publicada el 25 de septiembre de 1985: En materia de otorgamiento de licencias de rutina de estaciones terrenas en la Banda de 6 GHz que usan antenas menores de 9 metros de diámetro para transmisiones de banda angosta.

GUATEMALA: MARCO REGULATORIO

Primeramente hay que hacer notar que en Guatemala, conforme a la legislación actual, por Decreto del Congreso de la República, la empresa guatemalteca de telecomunicaciones GUATEL es la única que puede prestar servicios de telecomunicaciones tanto nacionales como internacionales.

Actualmente en Guatemala no existe un marco regulatorio específico sobre el tratamiento de los terminales tipo VSAT, pero se está elaborando un proyecto de Reglamento en GUATEL, para que la utilización de este tipo de tecnología sea utilizada y prestada en una forma tal que aumente las posibilidades de explotación del mismo, en beneficio de los usuarios.

Vale la pena mencionar dos aspectos importantes que se han incluido en los contratos temporales para la operación: que el servicio de VSAT puede tener variantes de interconexión dependiendo del punto donde está localizado el HUB y si el mismo es nacional o internacional. Así, según la ubicación de las antenas terminales o usuarios A y B, en Guatemala los HUB se han dividido en las siguientes categorías:

HUB Nacional: Es aquel servicio en el cual la Estación Maestra está instalada y opera en territorio guatemalteco. Está configuración presenta los siguientes casos:

  1. VSAT Nacional: Usuario A y Usuario B localizados ambos en territorio nacional, en este caso el servicio actualmente sólo puede ser prestado por la empresa guatemalteca de telecomunicaciones GUATEL, y se prohibe que cualquier otro HUB internacional preste el servicio nacional.
  2. VSAT Internacional Centroamericano: Usuario A localizado en territorio guatemalteco y usuario B localizado en cualquier otro país del grupo COMTELCA. Los países que conforman COMTELCA, en una resolución de su Directorio, decidieron que GUATEL fuera el HUB del Sistema Centroamericano de VSAT, con utilización para transmisiones tipo "ráfaga", luego de analizar todas las posibilidades de configuraciones dependiendo de la ubicación del HUB. En este caso se permite la colocación de todas las terminales tipo VSAT que los usuarios necesiten, pero sólo se permite para la transmisión de datos tipo "ráfaga" y se prohibe el uso de cualquier tipo de información que involucre voz.
  3. VSAT Internacional Extrarregional (fuera de Centroamérica): El Usuario A está localizado en territorio guatemalteco pero requiere comunicación directa con el Usuario B, el cual puede o no ser otra terminal tipo VSAT u otro usuario en el HUB o equipo asociado (i.e., LAN). Actualmente este servicio sólo puede ser prestado por GUATEL.
HUB Internacional: Es aquél en el cual la Estación Maestra está instalada y opera fuera del territorio guatemalteco. Esta configuración presenta los siguientes casos:
  1. En este caso se permite que se instale una única terminal tipo VSAT por empresa, compañía o grupo de empresas, prohibiéndose la instalación de más antenas, lo cual no limita la instalación de más terminales por una misma empresa operadora, siempre y cuando no sean destinadas para otras empresas distintas. Las terminales VSAT son instaladas y mantenidas por GUATEL y pasan a ser propiedad de la misma. Adicionalmente, se exige que se proporcione un equipo de supervisión de la red de terminales y que sea instalado en las facilidades de GUATEL para su operación por la misma en Guatemala.

8. Estudio de los adelantos de VSAT y de las tendencias futuras (USAT).

INTEGRACION DE VIDEO Y VOZ
(Véase también el documento CTP.III-110/93 (México)

Es probable que veamos la integración de video en VSAT de bajo costo con antena pequeña, basada en la puesta en vigencia de Satélites de Radiodifusión Directa (DBS). La integración de la voz (red conmutada en estrella en paquete y red en malla directa) aumentará en su importancia a medida que se emplacen sistemas más eficientes y capaces; el servicio de voz presenta especial interés en zonas remotas y rurales. También es una posibilidad futura de integración de redes digitales de servicios integrados (ISDN) en redes comerciales privadas.

REDES MULTI-CENTRALES

En un futuro cercano, es posible que veamos la introducción de redes multi-centrales integradas por software que permitan la conmutación general de paquetes entre VSAT de diferentes "outroute". De esta manera tendríamos la posibilidad de redes mucho más amplias y la posibilidad de redes que mezclen VSAT de Banda C y Ku, o VSAT que utilicen distintas velocidades y codificaciones "outroute".

INTEGRACION DE LA GESTION DE RED

La posterior integración de VSAT NMS (Network Management Systems) con las plataformas NMS como Netview, UNMA y otras se espera para mediados de la década de 1990.

REDES USAT
(Véase también el documento CTP.III-106/93 (EE.UU.))

La difusión de las redes VSAT en el Servicio Fijo por Satélite (SFS) con antenas pequeñas de estaciones terrenas situadas en lugares alejados como terrazas de los edificios de oficinas, hoteles, centros comerciales y otros lugares convenientes ha estimulado el perfeccionamiento de antenas aún menores que las VSAT, en general con una apertura efectiva menor a 1 m. En general se les conoce como Terminales de Apertura Ultra Pequeña (USAT). Naturalmente, la discriminación de la antena se deteriora al disminuir su tamaño.

Como resultado, en un medio de Satélites en la Orbita Geoestacionaria (SOG), donde éstos están separados por 1, 2 ó 3 grados en la órbita, no es posible operar con portadoras que usen la misma frecuencia en sistemas de satélites adyacentes porque el haz principal de USAT impacta en el haz receptor del satélite adyacente. Por ejemplo, en la Banda Ku (12-14 GHz), una antena parabólica de alimentación central, de 1 m. de diámetro (relación de diámetro/longitud de onda: D/1 =50) tendría una amplitud media de haz principal (HMBW) de aproximadamente 1,4 a 2,3 grados. Una antena con D/1 de 50 (0,8 m. de diámetro) tendría una HMBW de alrededor de 1,7 a 2,9 grados. Por lo general, la antena USAT se diseña como una elipsoide horizontal o truncada, reestructurando el haz principal para reducir la interferencia en la dirección de satélites adyacentes. Esto se acopla normalmente con un montaje ecuatorial para preservar la alineación durante el apuntamiento.

No obstante, el resultante aumento de interferencia entre los sistemas de satélites que comparten la misma frecuencia y cobertura en la OSG podría tener un efecto negativo sobre la capacidad de comunicación de los sistemas del SFS y debería estudiarse el tema más profundamente. Este documento investiga problemas potenciales en el empleo de USAT en el actual medio del SFS y ofrece algunas sugerencias para mitigar su potencialidad de interferencias descentrando las frecuencias de portadora y utilizando técnicas de modulación de espectro ensanchado. Debe tenerse cuidado en comprender y manejar la relación entre estos tres factores para minimizar las interferencias:

Características del VSAT y USAT (20 GHz - 30 GHz)

En septiembre de 1993, Estados Unidos lanzó el Satélite de Tecnologías Avanzadas de Comunicaciones (ACTS), el cual comenzó a funcionar en diciembre de ese mismo año.

El principal objetivo del ACTS es demostrar la capacidad de tecnologías avanzadas para permitir el uso de las bandas del Servicio Fijo por Satélite (SFS) de 20 GHz (aproximadamente) para el enlace de telecomunicaciones espacio-Tierra y de 30 GHz (aproximadamente) para el enlace Tierra-espacio. El uso de estas bandas será beneficioso, ya que introducirá nuevos servicios, aumentará la capacidad de los sistemas de satélites y representará un uso eficaz del espectro y de la órbita geoestacionaria. En el Documento CCP.III-23/94 aparece una descripción técnica más exhaustiva acerca del satélite, así como del equipo terrestre de VSAT y USAT.

Un ejemplo de una red mundial USAT

El sistema mundial de redes interconectadas en malla propuesto de Terminales de Apertura Ultrapequeña (USAT) (es decir, VSAT de menos de 1 metro) lo describió una administración (ver Doc. CCP.III-22/94). El sistema operario en las frecuencias de la Banda Ku atribuidas al Servicio Fijo por Satélite (SFS) (27,5-30,0 GHz para los enlaces ascendentes y 17,7-20,2 GHz para los enlaces descendentes) utilizando satélites en la Orbita de los Satélites Geoestacionarios (OSG). Este sistema ofrecería acceso directo sobre demanda a circuitos bidireccionales e interactivos completamente digitales que fluctuarían entre 16 Kb/s en materia de telefonía hasta 384 Kb/s y 1,544 Mb/s (T1) en materia de datos, video y videotelefonía.

La gran mayoría de los terminales USAT emplearían antenas baratas de 66 centímetros de diámetro conjuntamente con transmisores de 0.1 W, cuya salida aumentaría en proporción a la atenuación debido a la lluvia hasta un máximo de 0,5 W. Se escogió ese tamaño de la antena con el fin de permitir espaciamientos orbitales de 2 grados y facilitar la instalación de los USAT en ubicaciones residenciales y comerciales.

La cobertura de los USAT a través del mundo se haría mediante un total de 17 satélites geoestacionarios (OSG) lapizados al espacio en dos fases, durante el período comprendido entre los años 1997 y 2003. Se ubicarían conglomerados de cuatro satélites en cada una de las posiciones orbitales nominales a fin de brindar servicio a todas las masas continentales y territorios insulares, con un satélite adicional que estableciera enlaces de un solo salto entre Asia y Norteamérica. Tales conglomerados se conectarían mediante enlaces intersatelitales de banda amplia, operando a 60 GHz, con el fin de lograr una conectividad mundial. Cada satélite tendría hasta 48 haces puntuales (24 haces geográficamente separados en cada una de las polarizaciones) conectados a repetidores de 20 W y 120 @ y que reutilizarían 12 veces cada frecuencia.

Los 9 satélites del sistema de fase I (dos satélites por conglomerados) brindarían 100.000 circuitos simlex simultáneos de 384 Kb/s, que equivaldrían a más de 2 millones de llamadas telefónicas, a través de terminales USAT de 66 centímetros de diámetro. El sistema de los 17 satélites de la fase 2 ofrecería el doble de dichas capacidades.

REFERENCIAS

CTP.III-107/93 VSAT Performance Standards Adopted by the U.S. (USA)
CTP.III-105/93 VSAT Intersatellite Interference Considerations (USA)
CTP.III-106/93 Interference Considerations of Ultra-Small Earth Stations Used in the Fixed Satellite Service (USA)
CTP.III-99/93 VSAT Networks: Mobile Services Coordination (Venezuela)
CTP.III-110/93 Comentarios respecto de sistemas VSAT (México)
CTP.III-25/93 Uso de terminales VSAT presentados por la Argentina (Argentina)
CTP.III-131/95 Respuesta al informe sobre utilización de las terminales tipo VSAT en Guatemala.
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