Terminal de muy pequeña apertura

Una antena parabólica de 2,5 m para el acceso a Internet por satélite bidireccional

Un terminal de apertura muy pequeña (VSAT) es una estación terrestre de satélite bidireccional con una antena parabólica de menos de 3,8 metros. La mayoría de las antenas VSAT oscilan entre 75 cm y 1,2 m. Las tasas de bits, en la mayoría de los casos, van desde 4 kbit/s hasta 16 Mbit/s. Los VSAT acceden a satélites en órbita geosíncrona o geoestacionaria para transmitir datos desde pequeñas estaciones terrestres remotas (terminales) a otras terminales (en topología de malla) o estaciones terrestres maestras "hubs" (en topología en estrella).

Los VSAT se utilizan para transmitir datos de banda estrecha (por ejemplo, transacciones en puntos de venta con tarjetas de crédito, datos de sondeo o RFID, o SCADA) o datos de banda ancha (para proporcionar acceso a Internet por satélite a ubicaciones remotas, VoIP o video).). Los VSAT también se utilizan para comunicaciones marítimas transportables, en movimiento (utilizando antenas de matriz en fase) o móviles.

Historia

El concepto de órbita geoestacionaria fue originado por el teórico ruso Konstantin Tsiolkovsky, quien escribió artículos sobre viajes espaciales a principios del siglo XX. En la década de 1920, Hermann Oberth y Herman Potocnik, también conocido como Herman Noordung, describieron una órbita a una altitud de 35 900 kilómetros (22 300 mi) cuyo período coincidía exactamente con el período de rotación de la Tierra, lo que hacía que pareciera flotar sobre un punto fijo. punto en el ecuador de la Tierra.

El artículo Wireless World de Arthur C. Clarke de octubre de 1945 (llamado "Extra-Terrestrial Relays: Can Rocket Stations Give World-wide Radio Coverage?") discutió las características orbitales necesarias para una órbita geoestacionaria y las frecuencias y potencia necesarias para la comunicación.

La comunicación satelital en vivo fue desarrollada en la década de 1960 por la NASA, que lanzó los satélites Syncom 1-3. Syncom 3 transmitió la cobertura en vivo de los Juegos Olímpicos de 1964 en Japón a los espectadores de Estados Unidos y Europa. El 6 de abril de 1965 se lanzó al espacio el primer satélite comercial, Intelsat I, apodado Early Bird.

Los primeros VSAT comerciales fueron sistemas de solo recepción de banda C (6 GHz) de Equatorial Communications que usaban tecnología de espectro ensanchado. A principios de la década de 1980 se vendieron más de 30 000 sistemas de antena de 60 cm. Posteriormente, Equatorial desarrolló un sistema bidireccional de banda C (4/6 GHz) que utilizaba antenas de 1 m x 0,5 m y vendió unas 10 000 unidades en 1984–85.

A principios de la década de 1980, LINKABIT (el predecesor de Qualcomm y ViaSat) desarrolló el primer VSAT de banda Ku (12–14 GHz) del mundo para Schlumberger a fin de proporcionar conectividad de red para las unidades de exploración y perforación de campos petroleros. LINKABIT, que se había convertido en parte de M/A-COM, pasó a desarrollar VSAT de banda Ku para clientes empresariales como Walmart, Holiday Inn, Chrysler y General Motors. Estos terminales empresariales constituyeron la gran mayoría de los sitios durante los próximos 20 años para aplicaciones de telefonía o datos bidireccionales. Spacenet y MCI implementaron una gran red VSAT, con más de 12,000 sitios, para el Servicio Postal de EE. UU. en la década de 1980. A partir de 2015, Hughes Communications implementó y opera la red VSAT de banda Ku más grande que contiene más de 100 000 VSAT para aplicaciones de lotería.

En 2005, WildBlue (ahora ViaSat) comenzó a implementar redes VSAT con banda Ka. ViaSat lanzó el satélite de mayor capacidad hasta la fecha, ViaSat-1, en 2011 para expandir la base de WildBlue bajo su marca Exede. En 2007, Hughes Communications comenzó a implementar sitios VSAT de banda Ka para consumidores bajo su marca HughesNet en el satélite Spaceway 3 y más tarde en 2012 en su satélite EchoStar XVII/Jupiter 1. En septiembre de 2014, Hughes se convirtió en el primer proveedor de Internet satelital en superar el millón de terminales activos.

Configuraciones

La mayoría de las redes VSAT están configuradas en una de estas topologías:

• Una topología estrella, utilizando un sitio central de enlace, como un centro de operaciones de red (NOC), para transportar datos de ida y vuelta a cada VSAT vía satélite,
• Una topología de malla, donde cada VSAT transmite datos vía satélite a otra terminal actuando como centro, minimizando la necesidad de un sitio de enlace centralizado,
• Una combinación de topologías de estrella y malla. Algunas redes VSAT están configuradas por tener varios sitios de enlace centralizados (y VSAT derivando de él) conectados en una topología multiestrella con cada estrella (y cada terminal en cada estrella) conectados entre sí en una topología de malla. Otros configurados en una topología de una sola estrella a veces tendrán cada terminal conectada entre sí también, dando lugar a que cada terminal actúe como centro central. Estas configuraciones se utilizan para minimizar el costo global de la red, y para aliviar la cantidad de datos que deben ser retransmitidos a través de un sitio central de enlace (o sitios) de una red estrella o multiestrella.

Aplicaciones futuras

Los avances tecnológicos han mejorado drásticamente la relación precio-rendimiento del servicio satelital fijo (FSS) en los últimos cinco años. Los nuevos sistemas VSAT están entrando en línea utilizando tecnología de banda Ka que prometen velocidades de datos más altas por costos más bajos.

Los sistemas FSS actualmente en órbita tienen una enorme capacidad con una estructura de precios relativamente baja. Los sistemas FSS brindan diversas aplicaciones para suscriptores, que incluyen: telefonía, fax, televisión, servicios de comunicación de datos de alta velocidad, acceso a Internet, recopilación de noticias por satélite (SNG), transmisión de audio digital (DAB) y otros. Estos sistemas brindan un servicio de alta calidad porque crean sistemas de comunicación eficientes para usuarios residenciales y comerciales.

Partes constituyentes de una configuración VSAT

• Antena
• Block upconverter (BUC)
• Bloqueo de baja altura (LNB)
• Ortomode transductor (OMT)
• Cable de enlace de interfacilidad (IFL)
• Unidad de interior (IDU)

Todas las partes exteriores del plato se denominan colectivamente ODU (unidad exterior), es decir, OMT para dividir la señal entre BUC y LNB. La IDU es efectivamente un módem, generalmente con un puerto Ethernet y 2 conectores F para el coaxial a BUC (transmisión) y desde LNB (recepción). El Astra2Connect tiene un OMT/BUC/LNA todo en uno que se parece a un LNB cuádruple en forma y tamaño que se monta en un soporte de TV satelital normal. Como consecuencia, es de solo 500 mW en comparación con los 2 W normales, por lo que es más pobre bajo la lluvia. El sistema Tooway de Skylogic también utiliza un conjunto integrado OMT/BUC/LNB llamado conjunto integrado de transmisión y recepción (TRIA), que es de 3W. Para antenas grandes también existen puntales mecánicos que evitan que se muevan debido a los fuertes vientos, perdiendo la puntería y provocando la interrupción del servicio.

VSAT marítima

Un VSAT marítimo tiene características que le permiten operar en un barco en el mar. Un barco que está en marcha está en movimiento continuo en todos los ejes. La parte de la antena de un sistema VSAT marino debe estabilizarse con respecto al horizonte y al norte verdadero a medida que el barco se mueve por debajo. Se utilizan motores y sensores para mantener la antena apuntando con precisión al satélite. Esto le permite transmitir y recibir del satélite mientras minimiza las pérdidas y la interferencia con los satélites adyacentes. Está surgiendo una nueva tecnología que permitirá que un dispositivo de estado sólido (panel plano) dirija una antena electrónicamente sin partes móviles.

Tecnología

Al principio, las antenas satelitales estabilizadas se usaban en los barcos para recibir señales de televisión. Una de las primeras empresas en fabricar antenas VSAT estabilizadas fue SeaTel de Concord, California, que lanzó su primera antena estabilizada en 1978. SeaTel domina el suministro de sistemas de antenas estabilizadas VSAT bidireccionales para la industria marítima con casi el 72 % del mercado en 2007 en comparación con el 17,6% de Orbit. Inicialmente, VSAT marítimo utilizaba tecnología de un solo canal por operador, que se adaptaba a usuarios de gran volumen como plataformas de perforación y plataformas petrolíferas y grandes flotas de barcos de un armador que navegaban dentro de una o pocas huellas de satélite. Esto cambió cuando la empresa iDirect lanzó su tecnología de acceso múltiple por división de tiempo basada en IP que asignó dinámicamente ancho de banda a cada barco para compartir ancho de banda, lo que redujo el costo de nivel de entrada para instalar VSAT marítimo, que resultó ser de importancia clave para los pequeños a las flotas medianas y, por lo tanto, a la aceptación de VSAT en el mercado.

Mercado

Según el informe VSAT marítimo emitido por Comsys Group, el mercado de servicios VSAT marítimos estabilizados (sin incluir plataformas de petróleo y gas) alcanzó más de $400 millones en 2007. En 2010, COMSYS lanzó su "2nd Maritime Informe VSAT", donde la estimación del mercado había aumentado a $590 millones en 2009 con predicciones para 2010 en $850 millones. El tamaño estimado del mercado en términos de embarcaciones elegibles para obtener VSAT se fijó en este informe en más de 42,000 con poco más de 34,000 por recorrer. La participación de mercado de las principales empresas en términos de número de embarcaciones en servicio fue en 2009 (2007 entre paréntesis) según estos informes: Vizada: 17,6% (26,0%), Ship Equip: 11,0% (10,7%), Cap Rock 2,8% (2,9 %), MTN 7,5 % (6,4 %), Stratos - % (3,6 %), KVH 5,4 % (- %) Elektrikom 4,9 % (3,2 %), Intelsat 3,4 % (- %), Eutelsat 3,1 %, NSSL 3,1 %, Radio Holanda 3,0%, Telemar 3,0%, DTS 2,6% y otros concentraron 32,6% (27,7%). Muchos de los principales proveedores han marcado sus ofertas marítimas de VSAT de manera que Vizada ofrece su servicio a través de la división Marlink y los productos SeaLink y WaveCall, OmniAccess, a través de sus productos BroadBEAM y Ship Equip llama a su oferta Sevsat.

Proveedores de servicios de conectividad marítima VSAT Cuotas de mercado global: ingresos (2018 y 2019) 1.Marlink 23,9 %, 2.Speedcast 15,0 %, 3.Inmarsat 11,3 %, 4.KVH Industries 8,8 %, 5.Global Eagle 7,6 %, 6. ITC Global 6,6 %, 7. RigNet 5,9 %, 8. NSSLGlobal 5,2 %, 9.Navarino 4,3% &amperio; 10. Satcom Global 2,7%. Proveedores de servicios de conectividad marítima VSAT Cuotas de mercado Global Global - S Ingresos (2018 y 2019)