Propuesta-de-mejora-en-la-operacion-y-capacidad-de-servicios-de-la-red-satelital-de-la-SDG

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA 
 DE MÉXICO.
FACULTAD DE INGENIERÍA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROPUESTA DE MEJORA EN LA 
 OPERACIÓN Y CAPACIDAD DE 
 SERVICIOS DE LA RED SATELITAL
 DE LA SDG. 
T E S I S
PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
INGENIERO EN TELECOMUNICACIONES. 
 P R E S E N T A N. 
 
VÍCTOR HUGO CÁRDENAS RODRÍGUEZ. 
 
 LIZELLY PÉREZ CRUZ. 
DIRECTOR DE TESIS: ING. ENRIQUE OLIVA RUIZ. 
 
 CODIRECTOR: ING. JESÚS REYES GARCÍA. 
 
 
CIUDAD UNIVERSITARIA 2005 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
Restricciones de uso 
 
DERECHOS RESERVADOS © 
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL 
 
Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal 
del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). 
El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea 
objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para 
fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo 
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
A Dios. 
 
 Le agradezco la vida, la familia y amigos que tengo y la oportunidad que 
me dio de concluir una etapa importante en mi vida. Ojalá me siga bendiciendo, 
con su amor y cuidado. 
 
A la Universidad Nacional Autónoma de México, UNAM. 
 
 Por su valiosa formación, tanto académica como social y por haberme 
permitido alcanzar una de mis más importantes metas. 
 
A Mis Padres. 
 
Quienes día a día guían mi transitar por la vida, gracias por su amor, su 
apoyo, su infinita paciencia y por la perseverancia que infundieron en mí, 
durante la realización de este trabajo. Los amo mucho, este logro es de ustedes y 
para ustedes. 
 
A Mis Hermanos Jorge y Erika. 
 
Gracias por regalarme gran parte de su amor y su alegría, en este tiempo 
que hemos crecido juntos, pero sobre todo gracias por confiar en mí. 
 
A Mi Sobrinita Tania Michelle. 
 
Porque desde que llegaste a este mundo, has traído una gran felicidad a 
nuestra familia y me has contagiado de tu “chispa” y de tu energía. 
Te quiero mucho traviesa. 
 
Al Ing. Enrique Oliva Ruiz. 
 
Por su asesoramiento, su predisposición permanente e incondicional y por 
sus substanciales sugerencias durante la redacción de este trabajo. Gracias por 
confiar en nosotros para desarrollar este proyecto. 
 
 
 
 
 
Al Ing. Jesús Reyes García. 
 
Por brindarnos su confianza, disposición y colaboración como codirector para la 
elaboración de esta tesis. 
 
A los Ingenieros Mariano González y Alberto López. 
 
Les agradezco infinitamente todas las atenciones que tuvieron conmigo, durante 
mi estancia en el Servicio Social, por su amistad, por todo lo que me enseñaron y 
por su valiosa colaboración y buena voluntad en la realización de este trabajo. 
Son parte importante de él. 
 
A Mis Insustituibles Amigos. 
 
Por hacerme feliz, por la simple casualidad de haberse cruzado en mi camino, por 
su incondicional y desinteresado apoyo y la gran cantidad de momentos 
inolvidables que hemos compartido. 
Los quiero mucho y son parte importante de mi vida, Gracias: 
Oswaldo “Gómez”, Héctor “Caba”, Gilberto “Gil”, Ernesto “Neto”. 
 
A Mis Lindas Amigas. 
 
Por apoyarme y regalarme su amistad, a pesar de las adversidades, por 
mantenerse siempre a mi lado, por cuidarme y procurarme con tanto amor y por 
sus innumerables consejos. 
Maru, Betza, Blanquita, Fabis y Mara, las quiero. 
 
A Mis Nuevos Amigos. 
 
Quienes rápidamente se ganaron mi corazón, por el gran apoyo y felicidad que me 
dan. 
Gracias Lili, Cinthia, Jessy, Elo y Jimmy. 
 
 
 
Víctor Hugo Cárdenas Rodríguez. 
 
 
 
 
 
 
A Dios. 
 
Por permitirme realizar un sueño más en mi vida, culminar mi carrera 
profesional. 
 
A Mis Padres: 
Francisco Pérez Escobar. 
Sara Cruz González. 
 
Papis les agradezco todo el amor, apoyo, confianza y consejos que me han dado a 
lo largo de mi vida, porque han sido la base fundamental para verme hoy 
realizada como persona de provecho. 
Este triunfo lo quiero compartir con ustedes porque son las columnas más 
importantes en la construcción de mi carrera profesional. 
Los amo. 
 
A Mis Hermanos: 
Nallely Pérez Cruz. 
Omar Francisco Pérez Cruz. 
 
Gracias por darme todo su cariño y apoyo en momentos difíciles y todo lo que no 
puedo expresar con palabras lo entiende el lenguaje de nuestro corazón. 
 
A Mis Amigos. 
 
Gracias por compartir momentos inolvidables en mi vida y por enseñarme el 
significado de la amistad. 
Ireri Pola Castañeda, Edgar Solís Torres, Maribel Miranda Garcés (+), Patricia 
Sánchez Gómez, Artemisa Talavera Rosales. 
 
A Mis Asesores. 
 
Por el apoyo en la realización de este trabajo. 
 
A Mi Universidad. 
 
Por brindarme las herramientas necesarias en mi formación Profesional. 
 
 
Lizelly Pérez Cruz. 
 
 
ÍNDICE 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
Objetivo i 
 
Antecedentes del proyecto ii 
 
Resumen del proyecto iii 
 
1 Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite 1 
 
1.1 Sistemas Analógicos de Comunicación Vía Satélite 2 
 
1.2 Sistemas Digitales de Comunicación Vía Satélite 6 
 
 
2 Fundamentos Teóricos de los Sistemas de Comunicación Vía Satélite 25 
 
2.1 Propagación de Ondas en Sistemas Satelitales 26 
 
2.2 Diseño de un Enlace Satelital 35 
 
 
3 Descripción de la Red Satelital de la SDG de la CFE 45 
 
3.1 Topología del Sistema 45 
 
3.2 Componentes del Sistema 46 
 
3.3 Interfaces de Comunicación del Sistema 51 
 
3.4 Canales Satelitales del Sistema 53 
 
3.5 Arranque del Sistema 56 
 
3.6 Descripción del Equipo (Chasis, RTF, Indoor Unit) 57 
 
3.7 Configuración de la Red Satelital de la SDG de la CFE 61 
 
 
4 Necesidades Actuales de Comunicación Satelital en la SDG de la CFE 69 
 
4.1 Consideraciones Generales (Geografía, Topología de Red, Base Instalada, etc.) 69 
 
4.2 Análisis del Tráfico de Voz. 76 
 
4.3 Análisis del Tráfico de Datos. 80 
 
 
 
4.4 Análisis de Aplicaciones, Servicios y Protocolos. 87 
 
4.5 Definición de Condiciones de Servicio (QoS, Disponibilidad, Seguridad, etc.) 93 
 
 
5 Investigación de Soluciones de Comunicación Satelital para la SDG de la 
CFE 97 
 
5.1Comparación de la Comunicación Satelital con Medios Alternos 97 
 
5.2 Investigación de Nuevas Técnicas de Comunicación Vía Satélite 100 
 
5.3 Investigación de Soluciones Comerciales de Comunicación Vía Satélite 109 
 
5.4 Comparación de las Soluciones de Comunicación Satelital 122 
 
 
6 Propuesta General de Solución para la Comunicación Satelital en la SDG de 
la CFE 125 
 
6.1 Fundamentos para la Elección del Sistema de Comunicación Satelital 125 
 
6.2 Descripción del Sistema de Comunicación Satelital Propuesto 130 
 
6.3 Configuración del Sistema de Comunicación Satelital Propuesto 144 
 
6.4 Beneficios para la SDG de la CFE con el Sistema de Comunicación Satelital 
Propuesto 147 
 
 
 
CONCLUSIONES 151 
 
 
 
APÉNDICES Ι 
A. Espectro de Frecuencias Ι 
B. Técnicas de Acceso Múltiple ΙΙI 
C. Sistema Satelital Mexicano V 
D. Interfaces de Datos VII 
 
 
 
GLOSARIO IX 
 
 
 
BIBLIOGRAFÍA XXI 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
 
 
 
 
 
OBJETIVO. 
 
Analizar las características y el desempeño de la actual red satelital de la Subdirección 
de Generación (SDG) de Comisión Federal de Electricidad (CFE) y proponer en base a 
un estudio previo alternativas tecnológicas para optimizar la red de tal forma que 
permita ampliar la gama de servicios que se ofrecen actualmente, así como el uso de 
nuevas aplicaciones. 
 
 
 
 
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA. 
 
Se pretende que la Red Satelital de la SDG, constituya un Sistema Integral de 
Comunicación capaz de proporcionar los servicios y de soportar las nuevas 
aplicaciones, que hoy en día se requieren y se han vuelto indispensables en el 
funcionamiento de las empresas gubernamentales como CFE. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 i 
 
 
 
 
 
 
 
 
Antecedentes del proyecto. 
 
 
 
 
Actualmente la SDG juega un papel de gran importancia dentro del esquema de 
funcionamiento de la CFE. De ahí que los funcionarios de la SDG necesiten participar 
continuamente en las decisiones del Proceso de Generación, las cuales hoy en día 
están basadas en las Telecomunicaciones y las redes de información. 
 
Para esto, la CFE ha optado por la implementación de enlaces de alta velocidad 
contratados a la empresa TELMEX, sin embargo la infraestructura de esta empresa, 
está diseñada para la interconexión de grandes ciudades en donde existe la facilidad de 
instalar dichos enlaces, por lo que la mayoría de los Centros de Generación los cuales 
se encuentran retirados de los centros poblacionales, enfrentan serios problemas para 
contratar el servicio, trayendo como resultado que ésta y otras opciones que en 
determinado momento podrían ser una solución fiable, resulten poco costeables para la 
CFE. Debido a esto, el sistema de comunicación por el cual ha optado la SDG ha sido el 
Sistema Satelital. 
 
Actualmente la red satelital de la SDG cuenta con 28 estaciones remotas ubicadas en 
lugares donde se cuenta con centrales generadoras, desafortunadamente este sistema 
se ha tornado insuficiente en cuanto a los servicios y aplicaciones que en este momento 
brinda, debido a que la red fue diseñada para cursar tráfico de voz en mayor cantidad y 
tráfico de datos en mucho menor proporción, hoy en día las instituciones van creciendo 
y van surgiendo nuevas aplicaciones como Lotus Notes y Videoconferencia, además de 
que muchos proyectos que se están desarrollando requieren de gran tráfico de datos, 
por lo que los requerimientos de ancho de banda se van incrementando continuamente. 
De ahí la necesidad y la importancia de sustituir o perfeccionar la actual red. 
 
Bajo este panorama y aunado a la evolución de los Procesos Administrativos, 
Aplicaciones Informáticas, Conmutación Telefónica, Videoconferencia, Internet, 
Hidrometría, etc., surge la necesidad de contar con un Sistema de Comunicación 
Integral para la SDG. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ii 
 
 
 
 
Resumen del Proyecto 
 
 
 
En la búsqueda de una propuesta para solucionar la problemática de la SDG antes 
mencionada, realizamos una serie de análisis a lo largo de este trabajo, los cuales 
incluyen, primeramente una descripción técnica y de operación de la actual red satelital 
SDG, en la que podemos apreciar información de gran relevancia en cuanto a topología, 
interfaces, información de señalización y componentes de las terminales; necesaria para 
conocer el funcionamiento de la red de la SDG, todo esto mediante la utilización de los 
manuales proporcionados por el fabricante del equipo satelital. 
Posteriormente, identificamos por medio de un estudio de tráfico de voz basado en 
Erlangs y realizado en cada una de las veintiocho estaciones satelitales que conforman 
la red, un aproximado del número de canales requeridos en los sitios satelitales, 
mediante la información proporcionada por la base de datos que posee el sistema de 
administración de la estación VAX, la cual lleva un conteo de las llamadas realizadas en 
la red, al mismo tiempo que proporciona datos acerca de la duración, hora y destino de 
las llamadas. De igual manera elaboramos un estudio en la parte relacionada con los 
canales de datos, con la utilización del software de gestión MRTG, instalado en el 
ruteador que conecta las estaciones satelitales a la red LAN de la SDG y que monitorea 
el tráfico de entrada y salida en cada uno de los puertos seriales en donde se 
encuentran conectadas las estaciones de cada una de las centrales de generación, este 
análisis nos permitió observar el comportamiento de los canales de datos y visualizar el 
número de estaciones con problemas de tráfico y su grado de congestionamiento. La 
obtención de estos datos, nos proporcionó las bases para comenzar a identificar la serie 
de requerimientos con los que debe de contar la red para hacer más eficiente su 
funcionamiento. 
A continuación, evaluamos mediante una comparación de las principales características 
de interés para la SDG, tres distintos medios o sistemas de comunicación (fibra óptica, 
microondas, satélite); encontrando que el sistema satelital sigue siendo la opción más 
viable de acuerdo a las características geográficas y de operación de las centrales 
eléctricas, por lo que a continuación investigamos las distintas técnicas de comunicación 
vía satélite en el mercado, así como las soluciones satelitales con las que algunos de 
los más importantes proveedores de equipo satelital cuentan. Así mismo, apoyados en 
las actuales necesidades de comunicación, elaboramos una propuesta de los sistemas 
que de acuerdo a sus características, pueden ser una opción viable para conformar un 
Sistema de Comunicación Integral para la SDG que solucione los inconvenientes de la 
red actual, no sin antes describir cada una de sus principales características. 
 
Finalmente, proporcionamos una configuracióndel sistema de comunicación y una serie 
de beneficios que esta institución obtendría mediante su utilización. 
 
 
 
 
 
 
 
 iii 
CAPÍTULO 1 
 
 
 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
En menos de 25 años las comunicaciones vía satélite han llegado a ser primordiales en 
referencia a las comunicaciones de larga distancia. Esencialmente, un sistema satelital 
consiste de tres secciones básicas: un enlace de subida, un transpondedor satelital y un 
enlace de bajada. 
 
Enlace de subida. 
El principal componente dentro del enlace de subida, es el transmisor de la estación 
terrena. Un típico transmisor consiste de un modulador de Frecuencia Intermedia (IF), 
un convertidor de microondas de IF a RF, un amplificador de alta potencia (HPA) y 
algún medio para limitar la banda del último espectro de salida (por ejemplo un filtro 
pasa-bandas). A continuación se muestra el diagrama de bloques del enlace de subida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig.1.1 Enlace de subida 
 
El modulador de IF convierte las señales de banda base de entrada a una frecuencia 
intermedia modulada en FM, si las señales son de naturaleza analógica, o en PSK o en 
QAM, si son digitales. El convertidor traslada la IF a una frecuencia de portadora de RF 
apropiada. El HPA proporciona una sensibilidad de entrada adecuada y potencia de 
salida para propagar la señal al transpondedor del satélite. 
 
Transpondedor. 
Un típico transpondedor satelital consta de un dispositivo para limitar la banda de 
entrada (FPB), un amplificador de bajo ruido de entrada (LNA), un convertidor de 
frecuencia, un amplificador de potencia (TWT) y un filtro pasa-bandas de salida. A 
continuación se muestra el diagrama. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig.1.2 Transpondedor Satelital.
IF RF 
Señales Banda Base 
Convertidor
de Subida. 
HPA FPB
Modulador Multiplexor
LNA Convertidor de
Frecuencia. 
TWT FPB 
1 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
Este transpondedor es un repetidor RF a RF, el filtro paso banda limita el ruido total a la 
entrada del LNA. La salida del LNA alimenta a un convertidor de frecuencia que 
convierte la frecuencia de subida de banda alta a una frecuencia de bajada de banda 
baja. El amplificador de potencia de bajo nivel, que es comúnmente un tubo de onda 
progresiva, amplifica la señal de radiofrecuencia para su transmisión a los receptores de 
las estaciones terrenas. 
 
Enlace de Bajada. 
Un receptor de estación terrena incluye un filtro paso banda de entrada, un LNA y un 
convertidor de RF a IF como se muestra a continuación: 
 
 
 
 
 Señales Banda Base 
LNA 
IF
DemoduladorConvertidor
Descendente.
Demultiplexor FPB 
 
 
 
 
 
Fig.1.3 Enlace de bajada 
 
Nuevamente el filtro paso banda limita la potencia del ruido de entrada al LNA. El LNA 
es un dispositivo altamente sensible, el convertidor de RF a IF es una combinación de 
filtro mezclador /pasabandas que convierte la señal de RF recibida a una frecuencia de 
IF. 
 
1.1 Sistemas Analógicos de Comunicación Vía Satélite. 
 
Las técnicas analógicas fueron usadas ampliamente en el siglo XX, pero han ido 
perdiendo popularidad frente a los métodos de carácter digital, cuyos formatos y filosofía 
de transmisión los han hecho muy atractivos, flexibles y útiles comercialmente. 
Sin embargo, todavía existen ciertas aplicaciones que conservan el uso de formatos 
analógicos porque siguen siendo rentables. En la actualidad los sistemas como fuentes 
analógicas son el audio y el video en general; como ejemplos de servicios están la 
telefonía y la televisión comercial. 
 
1.1.1 Telefonía Analógica vía Satélite. 
 
La banda base de un canal de voz va desde los 300 Hz hasta los 3.4 KHz y la de un 
canal de vídeo analógico de 20 Hz a aproximadamente 5MHz, sin embargo, cabe 
señalar la conveniencia de que cada señal reciba un cierto acondicionamiento antes de 
pasar a su mezclador correspondiente, con el fin de mejorar su transmisión y recepción. 
Existen muchos tipos de banda base multicanal, dependiendo del tráfico y las 
necesidades de servicio, siendo el típico o básico el denominado grupo que es aquel 
formado por 12 canales de voz, con ancho de banda de 3.1 KHz cada uno; el conjunto 
de estos 12 canales queda distribuido en una banda de frecuencias desde los 60 hasta 
los 108 KHz, ya que la separación entre el inicio de un canal y el siguiente se hace de 4 
KHz para evitar traslapes e interferencias. A continuación se muestran diversos tipos de 
banda base multicanal, el paso de un nivel de la jerarquía al siguiente superior es 
realizado con un multiplexor adicional. 
2 
Sistemas Analógicos de Comunicación Vía Satélite. 
 
 
 
 
No de canales. Denominación Banda Ocupada KHz 
12 Grupo 60-108 
60 Supergrupo (5 grupos) 312-552 
300 Mastergrupo (5 supergrupos) 812-2044 
900 Super Mastergrupo 
(3 Mastergrupos) 
8,516-12,388 
 
Tabla 1.1 Banda Base Multicanal. 
 
Las primeras redes telefónicas existentes son sistemas FDM/FM, las cuales son aún 
ampliamente usadas. Un enlace telefónico analógico FDM/FM por satélite se muestra 
en la siguiente figura: 
 
 
 
(a) 
 
 
(b) 
 
Figura 1.4 Transmisor y receptor de un sistema FDM típico. 
 
El primer paso en el multiplexaje de los canales de voz, es combinar las señales en 
alguno de los diversos tipos de banda base multicanal mencionados anteriormente, 
mediante un procedimiento muy sencillo que consiste en asignar a cada señal individual 
una determinada frecuencia dentro del ancho de banda disponible por el aparato 
multiplexor, de esta manera los canales son apilados uno arriba de otro en intervalos de 
4 KHz; cada canal ocupa sólo 3.1 KHz, por lo tanto hay 0.9 KHz de guardia de banda 
entre canales. Como se muestra a continuación: 
 
 
 
 
 
 
3 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
 
 
121 1143
60 KHz 108 KHz 
2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ancho de Banda Base Multicanal = 48 KHz 
 
 
Figura 1.5 Multiplexaje de canales de Voz. 
 
La banda base multicanal que sale del multiplexor, modula a continuación a una 
portadora de IF generalmente de 70 MHz y en ocasiones de 140 MHz. La técnica de 
modulación más comúnmente empleada en los enlaces analógicos es FM, de esta 
forma la amplitud de la portadora modulada se mantiene constante, lo cual es útil para 
enfrentar la problemática de la no linealidad de los amplificadores de potencia. 
 
1.1.2 Televisión Analógica vía Satélite. 
 
La tecnología satelital ha tenido un mayor efecto en la industria de la televisión que en 
los sistemas de telefonía. El primer satélite comercial tenía una cobertura en vivo para 
noticias internacionales y eventos deportivos. Y esto fue seguido en Estados Unidos por 
satélites domésticos, para redes de distribución de programas. Por el bajo costo 
introductorio de la televisión en Estados Unidos, el mercado de la televisión cayó 
drásticamente y un sin número de organizaciones comerciales, educativas y religiosas 
llegaron a ofrecer programas vía satélite, para ser distribuidos por un sistema de TV por 
cable, en competencia con las redes establecidas. Posteriormente los fabricantes 
llegaron a ofrecer receptores caseros de TV satelital al público en general. 
 
Del número de transmisiones de televisión estándar existentes a lo ancho del mundo, 
dos son los más comunes, uno es el sistema Norteamericano- Japonés de 525 
líneas/60 Hz (NTSC) y el Europeo de 625 líneas/ 50 Hz (PAL). Éstos también son 
llamados CCIR M y B respectivamente. A continuación haremos una descripción más a 
detalle del sistema NTSC. 
 
La señal de video en una transmisión de TV monocromática lleva una representación 
analógica de la brillantez (es decir, la cantidad de luz blanca) con la imagen a través de 
una serie de líneas exploratorias horizontales. Esto es llamado señal de luminiscencia. 
La televisión a color fue diseñada para que el color pudiera ser agregado a la 
transmisión monocromática, sin degradarse la calidad de la recepción en blanco y 
negro. Cualquier color puedeser creado como una combinación apropiada de luz roja, 
verde y azul. En la televisión a color se transmite una combinación trilineal de los tres 
componentes a ser transmitidos y el valor de estos componentes es recuperado por el 
receptor. 
4 
Sistemas Analógicos de Comunicación Vía Satélite. 
 
La cámara de TV genera niveles de voltaje correspondientes a la luz roja, verde y azul, 
en cada punto de la imagen se identifican estos niveles de voltaje por las letras R, G y 
B. Un receptor monocromático puede responder a la cantidad de luz blanca en un punto 
de la imagen, esto es la luminiscencia Y, estando relacionada con los niveles de voltaje 
de color. La señal Y está dada por: 
 
Y=0.3 R+ 0.59 G+ 0.11B 
 
La señal de luminiscencia es transmitida para que el receptor monocromático, pueda 
recibir una señal de color, en blanco y negro. Para la reconstrucción de color, otras dos 
combinaciones lineales de R, G y B, deben de ser transmitidas para que todos los 
componentes de color puedan ser recuperados. Éstas son las llamadas señales I y Q 
dadas por: 
 
I= 0.6 R – 0.29 G – 0.32B 
 
Q= 0.21 R – 0.52G +0.31B 
 
Las letras I y Q significan en fase y cuadratura respectivamente y juntas llevan la 
información cromática acerca del color en cada punto de la imagen. 
Las señales I y Q modulan una subportadora de color (o cromática), de tal manera que 
la amplitud de la señal cromática resultante, determinará la saturación (grado de pureza) 
del color en un punto. Para la amplitud y la fase de la señal cromática un receptor de TV 
determina el tinte del color y la cantidad de luz blanca adicionada. La señal de 
luminiscencia determina cuanto brillo de color debe ser. 
 
La información cromática es transmitida por una subportadora de color a 3.5795 MHz 
(abreviada a 3.58 MHz). Este valor fue escogido, porque en este lugar la señal 
monocromática del espectro de la luminiscencia está relativamente vacío y minimiza la 
interferencia del color con la recepción en blanco y negro. A continuación se ilustra la 
señal de video en banda base. 
 
 
Figura 1.6 Espectro de banda base de las señales de TV. 
5 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
La señal de audio en banda base se extiende de 50 Hz a 15 KHz. Al modular la 
frecuencia de la subportadora de audio, da como resultado una forma de onda de FM, la 
cual se adiciona a la señal de video en banda base. En los Estados Unidos el estándar 
es una subportadora de audio a una frecuencia de 6.8 MHz. 
Una señal de TV desde un satélite es diferente a la señal de TV transmitida por 
radiodifusión. La conversión que permite la recepción de la transmisión de TV por 
satélite en una televisión convencional, es que la recepción debe ser demodulada a la 
entrada de la señal de FM, recobrar los canales en banda base del video y audio y 
remodular el audio y video, para generar localmente una portadora usando la misma 
modulación de una transmisión de radiodifusión de TV. 
 
1.2 Sistemas Digitales de Comunicación Vía Satélite. 
 
Usar sistemas digitales tiene muchas ventajas con respecto a los analógicos, entre 
ellas, alta confiabilidad, bajo costo, menor susceptibilidad al ruido y la posibilidad de 
usar codificación para la detección y corrección de errores, aumentando así su 
protección frente al ruido, además de una implementación con circuitos integrados en 
gran escala. 
Otra ventaja de la tecnología digital es que se pueden combinar señales de distintos 
tipos sin importar su origen analógico o digital, ya que mediante estos sistemas, señales 
analógicas tales como canales telefónicos y de televisión, pueden ser puestas en forma 
digital, transmitidas y después regresadas a su forma analógica. 
La transmisión digital se presta naturalmente al empleo de la Multiplexión por División 
de Tiempo (TDM) y el trabajar con trenes de pulsos permite emplear la técnica de 
acceso múltiple por división en el tiempo, la cual es muy usual en redes satelitales. 
 
En una transmisión satelital es de gran importancia tomar en cuanta la tasa final a la 
salida del multiplexor y de como transmitirla vía satélite, para que en el receptor la 
información sea recuperada con cierta calidad o probabilidad de error. Esta calidad 
depende de la tasa de bits a transmitir, el tipo de codificación, la modulación empleada y 
la relación C/N a la entrada del receptor. 
A continuación se muestra una tabla con las tasas típicas para telefonía, TV, 
videoconferencia y datos. 
 
Aplicación Tasa de bits (Kb/s) 
Transacciones de datos 4.8 a 64 
Fax 9.6 a 64 
Telefonía 16 a 64 
Acceso a Internet 14.4 a 2,048 
Videoconferencia 128 a 2,048 
Banda base multicanal TDM 1,544 o más 
HDTV 14000 
TV calidad de estudio. 8,064 
TV deportes 4,608 – 6 
TV programación regular 3,456 – 4 
TV pago por evento 1,152 
 
Tabla 1.2 Tasas típicas de transmisión. 
 
En cuanto a la modulación, la modulación digital de mayor uso en los enlaces satelitales 
es PSK, ya que entre otras aplicaciones QPSK es utilizada en servicio fijo para telefonía 
SCPC, transmisión de datos y difusión de TV comprimida con los estándares MPEG-2, 
6 
Sistemas Digitales de Comunicación Vía Satélite. 
 
mientras que BPSK es empleada en los enlaces de telemetría y comando, ya que es 
menos susceptible al ruido que QPSK. También 16 QAM permite usar mejor el ancho de 
banda en comparación con QPSK u 8PSK, pero es menos eficiente en términos del uso 
de potencia; se usa para transmitir portadoras con tasas muy grandes del orden de 34 
Mb/s a 45 Mb/s. 
 
1.2.1 Telefonía Digital vía Satélite. 
 
Para poder llevar a cabo la transmisión digital de canales telefónicos, primeramente hay 
que digitalizar la voz mediante el empleo de un codificador, el cual muestrea la señal 
analógica de entrada y las muestras obtenidas las convierte a un código binario, para 
esto, existen varios métodos clasificados de acuerdo a la calidad que se desea tener en 
el punto de destino, además de la complejidad y costo del equipo que se quiera 
emplear. Entre las principales técnicas de codificación de voz se encuentran PCM, 
DPCM, ADPCM, obteniendo con ellas tasas típicas que varían entre 16 Kbps y 64 Kbps. 
Una vez digitalizada la voz se multiplexa de acuerdo a algunos formatos muy bien 
definidos y estructurados para fines comerciales prácticos, con base en una jerarquía. A 
continuación se explicarán las jerarquías más usuales hoy en día. 
 
PDH (Jerarquía Digital Pleosíncrona) 
PDH es el estándar Europeo, en el cual una trama de 125 microsegundos denominada 
E1, se divide en 32 ranuras iguales de tiempo. La ranura de tiempo cero se utiliza para 
un patrón de alineación de trama y para un canal de alarma. La ranura de tiempo 16 se 
utiliza para un canal de señalización común. En consecuencia, 30 canales de banda de 
voz a 64 Kb/s son utilizados en la multicanalización por división de tiempo de cada 
trama. De esta forma la capacidad total de transmisión en un enlace E1 es (32 canales 
*8 bits/canal)/ 125 sµ = 2,048 Mb/s. 
 
Estos circuitos pueden ser multiplexados dentro de circuitos de niveles más altos, dando 
lugar a las jerarquías de transmisión. Cada nivel superior en la jerarquía se compone de 
cuatro tributarias del nivel inmediato inferior. Cada nivel proporciona capacidad de 
transporte y justificación para cada una de ellas. De esta manera el segundo nivel de 
multiplexado conocido como E2, tendrá una tasa aproximada de 8 Mb/s (4E1), el tercer 
nivel de multiplexado denominado E3, contará aproximadamente con 34 Mb/s (4E2) y 
finalmente el conocido como E4 compuesto por el multiplexado de 4 tramas E3, 
manejará una tasa de 140Mb/s aproximadamente. 
 
En el caso de multiplexaje PDH surge un problema que se presenta principalmente 
cuando se tienen que demultiplexar los circuitos transportados hasta cierto nivel, 
especialmente si es necesario extraer un canal de voz básico, debido a que todos los 
circuitos en cada jerarquía tienen su propio reloj, por lo que no existe una base de 
tiempo común para todoslos sistemas, de esta forma es imposible extraer un circuito 
sin demultiplexar la señal hasta el nivel requerido. 
 
Además, como cada canal no tiene una asignación estricta en ningún slot temporal, 
cada circuito es mapeado dentro de un nivel superior utilizando justificación, para 
acomodar cualquier diferencia en las temporizaciones, por esta razón PDH se denomina 
plesiócrona, debido a que no es exactamente síncrona. 
Para realizar estas tareas se han desarrollado lo que se denominan multiplexores de 
inserción y extracción, los cuales permiten añadir o extraer cualquier señal hasta el nivel 
de detalle requerido, esto incrementa el costo total de la red PDH, dado que las líneas 
7 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
de transporte tienden a ser las de más altas velocidades y que los circuitos a extraer 
serán naturalmente los de velocidades más bajas, que son los que la inmensa mayoría 
de usuarios demandan. 
 
En Estados Unidos existe un estándar que emplea tasas distintas a PDH, en el cual se 
maneja como nivel básico en la jerarquía una trama de 24 canales a 64 Kb/s, dando 
origen a una tasa primaria de 1.544 Mb/s conocida como DS1 también llamada T1. 
Además en esta jerarquía los niveles superiores también tienen diferencia en cuanto a 
su composición básica respecto a PDH, dicha composición se muestra a continuación 
en la siguiente tabla: 
 
Nivel Número de canales Composición Tasa (Mb/s) 
T1 24 1.544 
T1C 48 2 T1 3.152 
T2 96 4 T1 6.312 
T3 672 7 T2 44.736 
T4 4,032 6 T3 274.176 
 
Tabla 1.3 Jerarquía T1 
 
SDH (Synchronous Digital Hierarchy). 
SDH y SONET (Synchronous Optical Network) representan un grupo de tecnologías que 
pueden transportar señales digitales con diferentes capacidades, surgidos a partir de la 
necesidad de estandarización mundial y de la problemática de multiplexaje en PDH. 
 
El estándar norteamericano SONET está basado en una señal básica STS-1 
(Synchronous Transport Signal) equivalente a 51.84 Mb/s, cuando codificamos y 
modulamos la portadora STS-1 para su transporte en fibra óptica es conocida como OC-
1 (Optical Carrier). Esta tasa fue escogida con el objetivo de poder mantener 
compatibilidad con el estándar PDH. 
SDH es un estándar Europeo basado en un señal con tasa básica de 155.52 Mb/s 
conocida como STM-1 (Synchronous Transport Module), la cual es una conjunción de 
tres señales básicas STS-1 en SONET denominada STS-3, por lo que SONET Y SDH 
están ampliamente relacionados. 
 
Las velocidades de bit para los niveles más altos de las jerarquías SDH van de acuerdo 
al nivel N del Módulo de Transporte Síncrono (STM). Según la recomendación G.707 
del CCITT (Comité Consultivo Internacional de Telegrafía y Telefonía), estas 
velocidades son: 
Nivel Señal Tasa 
1 STM-1 155.520 Mbps 
4 STM-4 622.080 Mbps 
16 STM-16 2,488.320 Mbps 
64 STM-64 10,000 Mbps 
 
Tabla 1.4 Velocidades de señales STM 
 
Debido a la capacidad de las señales SDH, esta jerarquía es más ampliamente usada 
para los satélites que brindan servicios multimedia de banda ancha y su interconexión 
con las redes terrestres de fibra óptica. 
8 
Sistemas Digitales de Comunicación Vía Satélite. 
 
 
Transporte de PDH en SDH. 
Para que un tributario pueda entrar a formar parte de la carga útil de un STM-1, 
previamente debe ser empacado adecuadamente, para ello; se procesa con el fin de 
convertirlo en un contenedor virtual (VC: Virtual Container). Este VC es una señal 
síncrona en frecuencia con el STM-1 y ocupa un determinado lugar entre la sección de 
carga útil de la trama. 
La tasa primaria SDH, la STM-1, es capaz de llevar señales PDH como lo ilustra la 
siguiente tabla: 
 
Nivel PDH Tasa de bit PDH Contenedor SDH 
1 1.5 Mb/s VC 12 (VC11 USA) 
1 2 Mb/s VC12 
2 6 Mb/s VC2 
2 8 Mb/s No soportado 
3 34 Mb/s VC31 
3 45 Mb/s VC32 
4 97 Mb/s No soportado 
4 140 Mb/s VC4 
 
Tabla 1.5 Multiplexaje PDH en SDH 
 
Los términos VCn representan el contenedor virtual con el número correspondiente a el 
nivel de jerarquía PDH, se puede observar en la tabla anterior que el segundo nivel 
jerárquico de PDH no está directamente soportado por SDH, ya que estas señales 
pueden ser llevadas todavía en las señales de 34/45 Mb/s y las señales de 140 Mb/s 
dentro de SDH. 
El contenedor virtual contiene un encabezado que incluye un puntero, el cual muestra 
donde la señal del frame PDH inicia dentro del VC. Como la señal SDH es poco 
probable que esté sincronizada con la señal entrante PDH, el puntero es necesario para 
recobrar la señal PDH en el VC. En el encabezado también se incluye un mecanismo de 
revisión de error llamado Paridad Entrelazada de Bit (Bit Interleaved Parity BIP), un 
indicador de trayectoria, el cual etiqueta los VC, además de información de protección 
automática de trayectorias VC en caso de falla en la red. 
Una vez que los canales telefónicos han sido multiplexados utilizando alguna de la 
jerarquías mencionadas anteriormente, siguen el proceso de transmisión digital 
explicado en la primera parte del capítulo. 
 
1.2.2 Video Digital vía Satélite. 
 
Para transmisión digital, la señal banda base de video es muestreada y digitalizada, la 
información por lo general se comprime para conservar el ancho de banda de la señal 
satelital modulada. La información se comprime al remover muestras de video 
redundantes que ocurren cuadro por cuadro. 
 
Digital Video Broadcasting. (DVB) 
El estándar Europeo DVB publicado en 1995 por el Instituto Europeo de Estándares de 
Telecomunicaciones (ETSI), ha sido adoptado por varias entidades de broadcast 
alrededor del mundo, el grupo DVB ha seleccionado el estándar MPEG-2 como el 
estándar de compresión digital. 
9 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
La habilidad de DVB para servir como un estándar unificador que puede ser aplicado en 
una variedad de plataformas de distribución, es lo que hace que este estándar haya 
tenido un desarrollo significativo. Muchos de los mismos elementos son usados en los 
distintos sistemas DVB para permitir la distribución de señales entre diferentes 
plataformas, sin la necesidad de costosos y complejos procesos de decodificación y 
recodificación MPEG-2. 
En un sistema codificador MPEG-2 la correcta entrega de los datos de audio y video es 
importante, para esto; el codificador agrega la información necesaria para la 
sincronización y los recursos requeridos para la decodificación. 
DVB permite que señales digitales MPEG-2 sean transportadas de manera constante 
entre varias plataformas de distribución, satélite (DVB-S), cable (DVB-C), TV terrestre 
(DVB-T), SMATV (DVB-CS) y MMDS (DVB-MC o DVB-MS); sin requerir ninguna 
modificación a la trama de transporte original. 
 
Estándar DVB-S. 
DVB- S es el sistema de broadcasting digital por satélite para TV, sonido y servicios de 
datos, el cual incluye especificaciones acerca de estructura de frame, codificación de 
canal y modulación, así mismo; cuenta con características de MODEM estándar para 
una tasa de bits y ancho de banda variable, de manera que cada broadcaster puede 
equiparar las transmisiones al ancho de banda disponible. DVB-S también soporta dos 
métodos de corrección de error, un FEC externo usando Reed-Solomon con bloques de 
codificación [204,188, T=8] y un FEC interno; que usa codificación convolucional con 
35% de filtrado half-nyquist y tasas de 1/2, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, o 7/8. 
 
En DBV-S se usa un formato de transmisión llamado Canales Múltiples por Portadora 
(MCPC) para multiplexar dos o más programas. Con MCPC un paquete de programas 
puede usar el mismo acceso condicional y el mismo sistema FEC, economizando en los 
requerimientos de velocidad de transmisión y ancho de banda. Además los 
programadores pueden asignar dinámicamente la capacidad dentro de una trama de 
bits digitales de cualquier transmisión multiplexada. Otro formato usado es SCPC, que 
es más frecuentemente utilizado para aplicaciones especiales tales como comunicación 
satelital móvil (satellitenewsgathering SNG) o televisión educacional. 
Como en la transmisión a los usuarios finales vía enlace de radiofrecuencia los canales 
de transmisión no están libres de error, debido a muchos causas entre ellas ruido e 
interferencias, las cuales pueden combinarse con la señal útil, DVB-S toma medidas 
preventivas antes de la modulación, para permitir la detección y corrección de errores 
en el receptor por la transmisión sobre el canal físico. 
La mayoría de estas medidas reintroducen redundancia en la señal mediante el proceso 
denominado Forward Error Correction (FEC) o codificación de canal. 
 
La figura siguiente muestra la representación esquemática de los procesos de 
codificación de canal. 
 
 
 
 
 
 
Paquetes Dispersión 
 de 
 Energía. 
Código 
RS 
(204, 188,8)
Cadena 
de Bits 
Protegidos
 Código 
Covolucional. 
Entrelazado
Forney. 
Figura 1.7 Procesos de codificación. 
 
 
10 
Sistemas Digitales de Comunicación Vía Satélite. 
 
Dispersión de Energía 
El propósito de la dispersión de energía es evitar las largas series de 0s y 1s y hacer la 
señal quasi-aleatoria, para asegurar la dispersión de energía del espectro de frecuencia 
después de la modulación (distribución uniforme de energía en el canal de transmisión). 
Esto es realizado mediante la mezcla de bits usando una secuencia pseudo aleatoria 
(Scrambling). 
 
Codificación Reed Solomon (Codificación Externa) 
Para poder ser capaz de corregir más errores introducidos por el canal físico de 
transmisión, es necesario introducir alguna forma de redundancia y así permitir con sus 
correspondientes limitaciones la detección y corrección de errores de transmisión, 
obteniendo un canal libre de errores. 
La primer capa de codificación de corrección de error, llamada codificación externa, es 
usada con todas las especificaciones de transmisiones DVB, una segunda capa llamada 
codificación interna, es utilizada sólo en transmisiones satelitales y terrestres. La 
codificación externa, es el código Reed Solomon RS (204,188, T=8); el cual en 
combinación con un entrelazado convolucional Forney, permite la corrección de ráfagas 
de errores introducidos por el canal de transmisión, esto se aplica a cada uno de los 
paquetes, incluyendo los bytes de sincronización. 
 
El RS (204,188, T=8) agrega 16 bytes de paridad después de los bytes de información, 
con lo cual; los paquetes llegan a ser de 204 bytes de largo, bajo este punto de vista; 
hasta 8 bytes erróneos por paquete pueden ser corregidos. Sin embargo, si hay más de 
8 bytes con error, éstos serán indicados como errores pero no serán corregidos hasta 
que el resto del sistema decida que hacer con ellos. 
 
Entrelazado Convolucional Forney. 
El propósito de este paso es incrementar la eficiencia de la codificación Reed Solomon, 
gracias a la extensión por largo tiempo de las ráfagas de errores introducidas por el 
canal, debido a que de otra manera se podría exceder la capacidad de corrección del 
código RS (8 bytes por paquete). 
Los errores después del reordenamiento temporal en el receptor, serán puestos en dos 
paquetes sucesivos y estarán por más tiempo dentro de la capacidad de corrección de 
la codificación Reed Solomon. 
 
Codificación Convolucional (Codificación Interna). 
Para transmisión por satélite, la codificación de canal incluye una operación adicional 
conocida como codificación interna (algunas veces llamada codificación Viterbi). La 
codificación interna tiene como propósito corregir tanto errores debidos a la baja 
relación señal a ruido como sea posible. 
 
La corrección de error permitida por este tipo de codificación convolucional 
complementa la corrección hecha por la codificación Reed Solomon, su propósito es 
obtener de inicio una tasa de bit erróneo del orden de 10-2 en la salida del demodulador 
QPSK y un BER de 2x10-4 después de la decodificación Viterbi, el cual permite una 
trama libre de errores después del decodificador Reed Solomon. 
 
 
 
 
 
11 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
 
A continuación se presenta un diagrama con los pasos a seguir en el proceso de 
transmisión y recepción en DVB-S. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7
MPEG 
MPEG 
Mux y 
Scrambling 
 
FEC 
Convertidor 
Descendente 
y Amplificación
Demod
QPSK
Covert.
Bajada
FEC y 
Filtrado 
Demux y 
Descrambling
Decodificador 
1
PES 
Paquetes 
188 bytes
I, Q
Modulación
QPSK 
Convertidor 
Ascendente 
y Amplificación
Uplink 
Downlink 
2 3 4
5 
6
 
SATÉLITE
 
IF 
PES 
 Programas 
IF 10 
Figura 1.8 Diagrama de bloques de transmisión DBV-S. 
9 PES 8 I, Q
 
1-Las señales de audio y video son codificadas mediante MPEG-2, el cual entrega los 
paquetes PESs al multiplexor para que este combine del orden de 4 a 8 programas 
dependiendo de los parámetros escogidos para la codificación. 
 
2-Los paquetes PESs son usados por el multiplexor, para que éste forme paquetes de 
transporte de 188 bytes, los cuales son eventualmente mezclados usando un 
mecanismo de combinación diferente en cada canal (scrambling) (tablas CAT llevando 
información de acceso condicional son insertadas). 
 
3-La corrección de errores RS incrementa la longitud de los paquetes a 204 bytes, 
además el código convolucional multiplica la tasa bit por un factor de 1.14 (Rc = 7/8) a 
(Rc=1/2) seguido por el filtrado y la conversión D/A, produciendo las señales analógicas 
I y Q. 
 
4-Las señales I y Q se modulan en QPSK con una IF del orden de 70 MHz. 
 
5-Esta frecuencia intermedia es aumentada mediante un convertidor de subida para su 
transmisión al transpondedor del satélite.Esta frecuencia cambia a un valor del orden de 
14 GHz, una vez en el satélite esta frecuencia será convertida nuevamente para su 
difusión a los usuarios finales a una frecuencia en banda Ku del orden de 10.7 a 12.75 
GHz. 
 
 
 
12 
Sistemas Digitales de Comunicación Vía Satélite. 
 
 
 
6- En la antena receptora la amplificación y la primera conversión de frecuencia hacia 
abajo es hecha por el Convertidor de Bajo Ruido (LNC), el cual cambia la frecuencia a 
un rango de 950 a 2150 MHz y la señal es conducida a través de cable coaxial a la 
entrada del IRD. 
 
7-En el IRD una segunda conversión de frecuencia es usada para que el canal de 
radiofrecuencia entregue una IF de 480 MHz y finalmente la demodulación de ésta, 
entrega las señales analógicas I y Q. 
 
8- Después de la conversión A/D, filtrado y formateo de señal, el FEC recobra los 
paquetes de transporte de 188 bytes. 
 
9-El demultiplexor selecciona los PESs correspondientes al programa escogido por el 
usuario, al cual se aplica el proceso inverso a la combinación de bits (descrambling) con 
ayuda de las tablas ECM y EMM. 
 
10-El decodificador MPEG-2 reconstruye la señal de video y audio del programa 
deseado. 
 
1.2.3 Transmisión multimedia vía satélite. 
 
El gran crecimiento de las telecomunicaciones alrededor del mundo está provocando 
una demanda de velocidades de transmisión cada vez más altas que, como 
consecuencia, requiere de un mayor ancho de banda radioeléctrico. Debido a la baja 
capacidad en las bandas L y S, así como la congestión de la banda C y Ku, la mayoría 
de los servicios multimedia están comenzando a ser ofrecidos en la banda Ka (20/30 
GHz). Dentro de estos nuevos servicios destacan el acceso a Internet, las aplicaciones 
en medicina remota, las comunicaciones personales globales de banda ancha, la 
transmisión de voz, video y datos en tiempo real, las redes privadas multimedia, 
videotelefonía, videoconferencias y la distribución codificada de información. 
 
A continuación describiremos dos importantes servicios multimedia. 
 
Videoconferencia. 
La videoconferencia interactiva es un medio que permite intercambiar audio y video 
entre dos o más sitios de manera simultánea. Esta comunicación se realiza en tiempo 
real y se transmite tanto la imagen como el sonido, en ambos sentidos. Los 
interlocutores se ven y se hablan como si estuvieran en la misma sala de reuniones,a la 
vez que se pueden intercambiar datos, fax, información gráfica y documental, video, 
diapositivas, etc., teniendo su principal aplicación en el ámbito de la educación. 
 
Tipos de codificación de audio y video en videoconferencia son: 
 
Audio. 
ITU G.711 PCM (8 bits/muestra, 8000 muestras/s, 64Kb/s). 
ITU G.722 Codificación Adaptativa (4 bit/muestra, 16000 muestras/s, 64Kb/s). 
ITU G.728 (2 bit/muestra, 8000 muestras/s, 16Kb/s). 
 
 
13 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
Video. 
Una aplicación multimedia interactiva, como lo es la videoconferencia, requiere un gran 
ancho de banda a menos que la imagen se comprima significativamente. La compresión 
de las señales de video para su transmisión en forma más eficaz, se realiza 
normalmente mediante un codec. 
Se emplean técnicas de codificación estadística (de longitud variable), redundancia 
temporal conocida como H.261, que es codificación de video para velocidades entre 40 
Kbps y 2 Mbps. 
 
Los Estándares. 
Es importante tener en cuenta las normas internacionales aplicadas a la 
videoconferencia, ya que nos permiten conexiones entre distintos fabricantes. 
 
H.320 
El estándar internacional H.320 es una recomendación ITU sobre videoconferencia y 
suele ser la que cumplen los equipos o la que deberían cumplir como mínimo. Se 
compone de lo siguiente: 
 
En vídeo, la H.320 obliga a que la codificación de video se haga según la H.261. 
 
En audio, se obliga a que se cumpla la G.711. Las recomendaciones G.722 y G.728 son 
opcionales, pero si el equipo las cumple tendrá más calidad de audio (G.722) o menor 
requerimiento de ancho de banda (G.728). 
Como normalmente la codificación de audio es más sencilla que la de video, hay un 
retardo de canal para sincronizar ambas señales. 
 
A nivel de control, H.242 establece la coordinación (handshaking) entre terminales 
durante el establecimiento de la sesión de videoconferencia. Como las características y 
recomendaciones que soporta cada terminal son distintas, se encarga de negociar las 
mejores características que se deben mantener durante la videoconferencia. 
En caso de multivideoconferencia, es administrada por H.230, que establece la manera 
de realizar el refresco de las imágenes y la conmutación entre audio y video. 
 
Los datos de usuario, como compartición de aplicaciones, pizarra electrónica, etc., están 
regulados por la recomendación T.120. 
 
Todos estos flujos de información audio, video, control, datos de usuario, etc., entran en 
la H.221, que es la encargada de la interfaz con la red; ya que establece la multiplexión 
de los distintos flujos de información sobre la trama de salida, que pueden ser uno o 
varios (hasta 30) canales de datos usualmente de ISDN a 64 Kbps. 
 
H.323 
La H.320 está bien para determinados medios como ISDN o líneas punto a punto, los 
cuales ofrecen un caudal garantizado y un retardo constante. Para videoconferencia 
sobre LAN o Internet, que es un medio que no garantiza un ancho de banda (aunque 
suele ser mayor, desde 28.8Kbps hasta 155 Mbps) ni un retardo fijo, no es válida. 
Por eso surge la H.323, que se diferencia de la H.320 en que se implementan nuevas 
codificaciones de audio y video y las correspondientes al control de llamada (pasan a 
ser H.245 y H.225) y medio de transporte (H.225 frente a la H.221). 
 
14 
Sistemas Digitales de Comunicación Vía Satélite. 
 
En audio, aparece la G.723, que es codificación adaptativa como la G.722, pero 
quedando en 4.3 o 5.3 Kbps y la G.729, equivalente a la G.728, pero reduciendo el 
régimen binario de 16 a 8 Kbps. 
 
Como nuevas recomendaciones de video, está la H.263, que es un superconjunto de la 
H.261. Contempla más formatos de imagen, además con T.120 los datos pueden ser 
distribuidos en tiempo real a cada uno de los participantes, existe interoperabilidad entre 
equipos de distintos fabricantes, se asegura la integridad de los datos y es 
independiente de la red y de la plataforma. 
 
Otros estándares asociados a la videoconferencia son el H.324 para líneas telefónicas 
analógicas (RTB), el H.325 para redes ATM lo que facilita la comunicación entre 
sistemas de distintos fabricantes, siempre y cuando trabajen a la misma velocidad. 
 
Multivideoconferencia. 
Para poder hacer una videoconferencia entre varios participantes a la vez, es necesaria 
una Unidad de Control Multipunto o de Multiconferencia (MCU). A esta unidad se 
conectan (o llaman, si es vía ISDN) los participantes y es la responsable de enviarles las 
señales de audio y video. Normalmente el audio es reenviado a todos los participantes y 
para saber que imagen es la que se envía, hay dos maneras: 
 
Conmutación manual: Hay un control manual por parte de uno de los participantes de 
que imagen se recibe en el resto de los monitores. Esto está en la H.243. 
Conmutación automática. El que tenga un nivel de audio más alto es quien impone su 
imagen a los demás. 
 
De manera general en una videoconferencia los datos se comprimen en el equipo de 
origen, viajan comprimidos a través del circuito de comunicación y se descomprimen en 
el destino. La calidad de las imágenes que percibimos está en función del nivel de 
compresión y de la capacidad de transmisión de datos. Si utilizamos dos canales de 64 
Kbps obtendremos poca resolución, con relaciones inferiores a 25 imágenes por 
segundo y un desajuste entre imagen y sonido. Si aumentamos la capacidad de 
transmisión de datos, utilizando 4 o 6 canales, conseguiremos mayor calidad de imagen 
y relaciones de 25 imágenes por segundo, con total sincronización entre imagen y 
sonido. 
 
Todos los sistemas de videoconferencia operan sobre los mismos principios, sus 
características principales son la transmisión digital y el procesado de señal. Una vez 
que se ha producido la digitalización de la señal, las transmisiones de videoconferencia 
pueden ir sobre cualquier circuito tanto terrestre (cable, fibra óptica); como por satélite. 
Las velocidades posibles de transmisión van en incrementos de 64 Kbps hasta los 2 
Mbps. El sistema básico de videoconferencia emplea dos circuitos de 64 Kbps. Si se 
aumenta el número de circuitos se aumenta la calidad de transmisión. 
 
Internet Satelital. 
La convergencia de tecnologías de satélite e Internet, es uno de los más excitantes 
aspectos en la revolución de las comunicaciones por satélite hoy en día. Los satélites 
están proporcionando una alternativa para la saturación a la que está llegando la red de 
Internet por su habilidad para entregar información con altos índices de velocidad, 
además del hecho que proporcionan un gran ancho de banda y una cobertura más 
amplia. 
15 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
Actualmente existen distintas modalidades de servicios de Internet satelital entre ellos, 
Internet Asimétrico, Internet Unidireccional e Internet Bidireccional; los cuales 
describiremos brevemente a continuación. 
 
Internet Asimétrico o Híbrido. 
El Internet asimétrico es un sistema de entrega de Internet híbrido, dado que utiliza la 
línea telefónica analógica o ISDN para canalizar por este medio la solicitudes de 
información, gracias a un Proveedor de Acceso a Internet (ISP); mientras adiciona un 
canal satelital de gran velocidad (400 Kbps) exclusivo para el envío de la información 
solicitada, evitando así el congestionamiento del canal de comunicación, dado que se 
cuenta con dos medios de comunicación independientes, uno para el envío de 
peticiones y otro para la entrega de información. Además de que el usuario no debe 
esperar largos periodos de tiempo para bajar grandes archivos, ya que una conexión de 
400 Kbps vía satélite es mucho más rápida que un MODEM estándar (9600 bps), 
brindándole la posibilidad de visitar páginas Web repletas de gráficos de forma 
instantánea. En caso de que los usuarios cuenten con enlaces dedicados de baja 
velocidad este esquema también es aplicable. 
Cuando se realiza una conexión a Internet el suscriptor utiliza su navegadorpara 
realizar la solicitud de información a través de su MODEM, dicha petición de información 
es recibida en un Centro de Operaciones de Red (NOC), obteniendo los datos sobre la 
IP y Gateway de la información Web, una vez que la Web proporciona la información al 
NOC, éste la retransmite sobre el enlace satelital. El rendimiento depende del número 
de usuarios ya que el ancho de banda es compartido entre ellos. 
 
Internet Unidireccional. 
El sistema unidireccional es exclusivo para bajada de información, en este servicio los 
suscriptores pueden escoger de una lista de los más populares sitios en Internet, por lo 
que los usuarios tienen acceso instantáneo a alta velocidad a estos sitios sin usar su 
línea telefónica, dado que el proceso de entrega sólo emplea el enlace satelital. 
Este servicio proporciona un ancho de banda desde 400 Kbps hasta 2 Mbps, por lo que 
asegura una descarga compartida de al menos 15 a 20 Kbps, con un mínimo ancho de 
banda de 400 Kbps. 
El Internet unidireccional permite un ahorro de ancho de banda por la vía telefónica o 
enlace dedicado de alta o baja velocidad. 
 
Internet Bidireccional 
Se utiliza generalmente cuando se desea conectar a Internet sitios remotos a los cuales 
no es posible llegar mediante un enlace terrestre o cuando esto representa un alto 
costo. El servicio satelital está disponible a velocidades de transmisión entre 128Kb/s y 
2,048 Kb/s. Esta solución puede ser implementada rápidamente, además de que elimina 
los problemas asociados con el congestionamiento de la red del proveedor por 
saturación de su backbone. 
Todos estos servicios descritos anteriormente no serían posibles sin la existencia de 
importantes protocolos, los cuales sería conveniente detallar brevemente. 
 
TCP/IP 
TCP/IP es el protocolo común utilizado por todos los ordenadores conectados a 
Internet, de manera que éstos puedan comunicarse entre sí. Hay que tener en cuenta 
que en Internet se encuentran conectados ordenadores de clases muy diferentes y con 
hardware y software incompatibles en muchos casos, además de todos los medios y 
formas posibles de conexión. Aquí se encuentra una de las grandes ventajas de 
16 
Sistemas Digitales de Comunicación Vía Satélite. 
 
TCP/IP, pues este protocolo se encarga de que la comunicación entre todos sea 
posible. TCP/IP es compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de 
hardware. 
 
Para transmitir información a través de TCP/IP, ésta debe ser dividida en unidades de 
menor tamaño. Esto proporciona grandes ventajas en el manejo de los datos que se 
transfieren y, por otro lado, este proceso es algo común en cualquier protocolo de 
comunicaciones. En TCP/IP cada una de estas unidades de información recibe el 
nombre de "datagramas", los cuales son conjuntos de datos que se envían como 
mensajes independientes. Además de lo anterior, las líneas de comunicación se pueden 
compartir entre varios usuarios, por lo que cualquier tipo de paquete puede transmitirse 
al mismo tiempo y se ordenará y combinará cuando llegue a su destino. 
Otra característica en TCP/IP es que los paquetes no necesitan seguir la misma 
trayectoria, la red puede llevar cada paquete de un lugar a otro y usar la conexión más 
idónea que esté disponible en ese instante. No todos los paquetes de los mensajes 
tienen que viajar necesariamente por la misma ruta ni necesariamente tienen que llegar 
todos al mismo tiempo. 
La flexibilidad del sistema lo hace muy confiable, si un enlace se pierde, el sistema usa 
otro. Cuando se envía un mensaje, TCP divide los datos en paquetes, ordena éstos en 
secuencia, agrega cierta información para control de errores y después los lanza hacia 
fuera y los distribuye. En el otro extremo, TCP recibe los paquetes, verifica si hay 
errores y los vuelve a combinar para convertirlos en los datos originales. De haber error 
en algún punto, el programa TCP destino envía un mensaje solicitando que se vuelvan 
a transmitir determinados paquetes. 
 
IP (Internet Protocol) 
Se trata de uno de los protocolos más importantes del conjunto de protocolos de 
TCP/IP, IP a diferencia del protocolo X.25, que está orientado a conexión, es sin 
conexión. Está basado en la idea de los datagramas inter-red, los cuales son 
transportados transparentemente, pero no siempre con seguridad, desde el host fuente 
hasta el host destino, quizás recorriendo varias redes mientras viajan. 
La tarea de IP es llevar los datos a granel de un sitio a otro. Las computadoras que 
encuentran las vías para llevar los datos de una red a otra (denominados ruteadores), 
utilizan IP para trasladar los datos. Entonces IP mueve los paquetes de datos a granel, 
mientras TCP se encarga del flujo y asegura que los datos estén correctos. 
 
Tradicionalmente, siempre han existido obstáculos tecnológicos para poder suministrar 
TCP/IP eficientemente a través de enlaces satelitales, ya que es un hecho bien 
conocido que TCP/IP tiene un desempeño muy pobre cuando opera en canales con 
altos niveles de latencia o ruido. Los enlaces de satélites geoestacionarios poseen un 
elevado nivel de latencia inherente y pueden ser muy ruidosos. La latencia de viaje 
redondo del enlace satelital es de 0.5 segundos. Estas características imponen una 
serie de limitaciones, ya que esto puede inhabilitar las transmisiones TCP/IP, debido a 
que este protocolo requiere un rápido reconocimiento o “acknowledge” que informa que 
el paquete ha sido recibido correctamente. 
 
TCP emplea una ventana de transmisión de paquetes enviados que no se actualiza 
hasta que la confirmación de la entrega es recibida, esta ventana suele ser de tamaño 
no muy elevado, ya que el mecanismo de retransmisión de TCP es de tipo “Go-Back N”, 
pero en un enlace con un gran retardo sólo el número de bits de la ventana pueden 
estar en transito y en espera de reconocimiento en cada momento. El tamaño de la 
17 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
ventana de transmisión actúa como cuello de botella en las comunicaciones de alta 
latencia. 
 
El tamaño de la ventana representa la cantidad de información que se almacena en 
caso de error en la transmisión: No importa cuantos bits pueda transmitir el canal 
teóricamente porque se tarda como mínimo medio segundo en recibir el reconocimiento 
de los bits de la ventana, sin el cual no se puede comenzar a transmitir los bits 
siguientes. 
Por cada parte de una página Web se establece una transacción TCP distinta, lo cual 
requiere al menos dos tiempos de retardo para establecer la conexión. Además se 
puede dar el caso de que el tiempo de espera de recepción del reconocimiento sea 
inferior, por lo que comienza a retransmitir el paquete ya que asume que se ha perdido. 
 
TCP incluye dos mecanismos de control de congestión, llamados inicio lento (slow star) 
y evitación de congestión (congestion avoidance), que permiten determinar la capacidad 
de rendimiento del canal al realizarse la configuración para la conexión inicial. Primero 
se envía un paquete a través del canal y se espera una respuesta. Si se recibe una 
respuesta, el siguiente paquete se envía un poco más rápido. Si no se encuentra 
congestión en el enlace, este procedimiento se repite hasta que se determina la 
velocidad del mismo. Con las demoras de medio segundo entre respuestas, el 
rendimiento se reduce de manera significativa dado que cada ciclo de incremento de 
velocidad, requiere una comunicación completa entre el receptor y el emisor. 
Cuando una de estas peticiones tarda 500 ms o más, como es el caso de las 
transmisiones geoestacionarias, la comunicación a menudo finaliza la conexión antes de 
que haya podido llegar a su máximo ancho de banda. 
 
Los enfoques dados a la solución de los problemas anteriores, han involucrado 
tradicionalmente atenuar el protocolo TCP/IP en ambos extremos del enlace satelital, 
para recuperar parte del rendimiento perdido como resultado de la latencia. En el 
"spoofing", como se llama en Ingles, se usan paquetes de aceptaciónfalsos para 
engañar al transmisor y hacerle mandar mas paquetes de los que se han actualmente 
entregado al receptor final, esencialmente, el ruteador en la compañía engaña al 
servidor Web al que está conectado, haciéndole pensar que los paquetes que ha 
enviado han sido reconocidos por el usuario remoto. Mientras, el ruteador simplemente 
envía las páginas Web a través del enlace vía satélite. Este esquema 
fundamentalmente altera la semántica de las comunicaciones TCP, si hay un fallo en la 
interconexión, los paquetes que se han aceptado vía paquetes de aceptación falsos son 
perdidos para siempre. 
 
En relación a las ventanas, si éstas son muy cortas pueden reducir considerablemente 
la rapidez de un enlace satelital. Para evitar que se bloquee el flujo de paquetes es 
necesario ajustar el tamaño de la ventana para la latencia conocida y el ruido esperado 
en el enlace. 
Para esto, se reducen los Índices de Bits de Error a niveles compatibles con un 
desempeño TCP/IP adecuado. Las características de BER y latencia en el enlace 
satelital son conocidas, lo que permite seleccionar un tamaño de ventana apropiado. 
 
 
 
 
 
18 
Sistemas Digitales de Comunicación Vía Satélite. 
 
FRAME RELAY. 
Es una técnica de conmutación de paquetes, orientada a la conexión, basada en el 
establecimiento de circuitos virtuales bidireccionales y en el intercambio de tramas tipo 
HDLC, mediante la creación de Circuitos Virtuales Conmutados (SVC´s) o Circuitos 
Virtuales Permanentes (PVC´s). 
 
En Frame Relay los datos son divididos en paquetes de longitud variable, los cuales 
incluyen información de direccionamiento para después ser entregados a la Red Frame 
Relay, la cual los transporta hasta su destino específico sobre una conexión virtual 
asignada. 
Además Frame Relay permite compartir varias conexiones virtuales a través de una 
misma interfase física, con lo cual es posible conectar múltiples localidades remotas 
entre sí, sin necesidad de equipo adicional ni costosos enlaces dedicados punto a 
punto, solamente es necesaria una conexión física entre cada localidad remota y la Red 
Frame Relay. 
 
Un aspecto importante es que Frame Relay aumenta la velocidad de tránsito a través de 
una red, en comparación a X.25, reduciendo el procesamiento efectuado sobre los 
paquetes en la red. Los nodos de la red (switches) actúan sólo como "relevadores", 
reciben paquetes y los envían sobre la línea de salida correspondiente, dejando que las 
estaciones de los usuarios corrijan los errores eventuales que puedan ocurrir en la red. 
Estas múltiples ventajas hacen de Frame Relay la tecnología ideal para sus 
necesidades de comunicaciones de datos y voz, por sus bajos costos de operación, 
altas velocidades de transmisión y utilización eficiente del ancho de banda. 
 
Parámetros en Frame Relay. 
Al establecer un circuito virtual el usuario negocia con la red tres parámetros: CIR, Bc y 
Be, que definen las características de rafagueo (burstiness) de su tráfico. La tasa de 
información acordada CIR (Commited Information Rate), es la velocidad media de 
transferencia de información a la que el usuario desea transmitir. El CIR se mide sobre 
un intervalo de tiempo T que es proporcional al tamaño de las ráfagas acordadas Bc 
(Commited Burst Size), que son transmitidas por la fuente de información: T=Bc/CIR. El 
Bc es el número máximo de bits que la red se compromete a transportar sobre cualquier 
intervalo de tiempo T (normalmente inferior a 8 segundos). 
Por ejemplo, si la velocidad de acceso (Access Rate AR) es de 64 Kbps, la duración (s) 
de las ráfagas es de 1.5 segundos y el tiempo (T) entre ráfagas es de 6 segundos, 
entonces el Bc es de 96 Kbps y el CIR es de 16 Kbps. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.9 Parámetros en Frame Relay. 
S T
Bc = AR*s 
 
CIR = Bc / T 
AR 
19 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
Si el tráfico de un usuario excede su CIR (Bc bits en T segundos), el nodo de acceso a 
la red enciende el indicador de elegibilidad (bit DE) de la trama Frame Relay para 
descartar todas las tramas en exceso. 
 
Finalmente, el tráfico de un usuario que exceda Bc en más de una cierta cantidad Be 
(Excess Burst Size) durante un intervalo de tiempo T, se descarta en el nodo de acceso 
de la red (En algunas redes es posible programar el nodo de acceso, para que deje 
pasar este tráfico en exceso, con el bit DE encendido (Graceful Discard)). La cantidad 
(Bc+Be)/T se conoce como EIR (Excess Information Rate). En el diseño y operación de 
una red privada virtual que utilice una red pública de transporte Frame Relay, es de 
suma importancia ajustar los parámetros del servicio CIR, Bc y Be, este ajuste debe 
realizarse en función de las características del tráfico inicial esperado y de mediciones 
efectuadas continuamente durante la operación cotidiana de la red. 
 
El multiplexaje estadístico de recursos que caracteriza a la conmutación de paquetes, 
permite el uso eficiente de la red pero puede ocasionar condiciones de congestión. 
Frame Relay trata de resolver un problema de congestión mediante los bits de 
notificación explícita de congestión (BECN y FECN), que notifican a los usuarios emisor 
y receptor, respectivamente, que hay estado de congestión moderada en la red y que 
debería reducirse el flujo de información. Si se presenta un estado de congestión más 
grave, la red comienza a descartar tramas, iniciando con aquellas que tienen el bit DE 
encendido. 
 
Para poder utilizar una red Frame Relay, el cliente del servicio debe conectar su 
ambiente de cómputo interno a un ruteador (si se trata de una red local) que contenga 
una tarjeta que maneje Frame Relay o a un FRAD (Frame Relay Access Device). Estos 
elementos de interconexión a su vez se conectan a la línea de acceso a la red a través 
de un DSU (Data Service Unit) o de un DSU/CSU (Data Service Unit/Channel Service 
Unit), que pueden ser dispositivos externos o estar integrados en los ruteadores y 
FRADs. Un FRAD es un dispositivo multiprotocolo que recibe datos por sus puertos 
seriales, los encapsula en tramas y los envía a la red Frame Relay. En el sentido 
inverso, recibe tramas de la red Frame Relay, desencapsula los datos y los envía al 
puerto correspondiente. 
 
Todos los proveedores de servicios Frame Relay ofrecen puertos de acceso de 64 Kbps 
y E1, algunos ofrecen puertos de velocidades menores de 64 Kbps, E1 fraccional, 
múltiplos de E1 y algunos proveedores planean ofrecer enlaces E3 que proporcionan 
una velocidad de acceso de 34 Mbps. 
Recientemente se han agregado nuevas características a las redes Frame Relay que 
mejoran el servicio que puede ofrecerse a los clientes. Entre las más importantes 
podemos citar: la transmisión multicast, la interconexión de redes y el establecimiento 
dinámico de circuitos virtuales. 
 
La transmisión multicast sobre PVCs punto a multipunto, es un servicio opcional muy 
interesante ofrecido por Frame Relay, que permite enviar una misma trama a un grupo 
de usuarios. Este servicio se ofrece a través de una entidad intermedia llamada servidor 
multicast que efectúa el mapeo requerido de direcciones uno a muchos. En el servicio 
multicast en un solo sentido, el emisor (raíz) mantiene PVCs punto a punto con cada 
uno de los miembros del grupo multicast (hojas) y con el servidor. Para mandar una 
trama al grupo, la raíz la envía con un DLCI de multicast al servidor para que éste 
retransmita una copia de la trama a cada hoja. Las tramas recibidas de esta manera por 
20 
Sistemas Digitales de Comunicación Vía Satélite. 
 
las hojas llegan con los identificadores DLCI de los PVCs individuales. En el servicio 
multicast de doble sentido, las hojas pueden utilizar los PVCs individuales para mandar 
tramas a la raíz. Finalmente, en el servicio multicast de n sentidos, todos los usuarios 
tienen el mismo nivel y todas las transmisiones son multicast. 
Originalmente, las redes Frame Relay ofrecieron sólo el servicio de PVCs, en el que las 
conexiones entre los usuariosson establecidas por el administrador de la red y están 
disponibles permanentemente para la transmisión de datos. En este sentido, los PVCs 
son una alternativa al uso de líneas privadas. Actualmente, los proveedores de servicios 
Frame Relay empiezan a soportar SVCs en los que los usuarios pueden establecer 
conexiones temporales dinámicamente sin intervención del administrador de la red. 
 
Una diferencia muy importante entre los PVCs y los SVCs, es que en los primeros el 
ancho de banda asignado a un circuito virtual ocupa recursos permanentemente en la 
red, mientras que en los segundos; el ancho de banda negociado durante la fase de 
establecimiento de la conexión se libera al terminarse el SVC y puede ser utilizado 
posteriormente por otro circuito virtual. Debido a esto, los SVCs pueden basar sus 
tarifas en la duración de la conexión y/o en la cantidad de datos transmitidos y 
permitirán ofrecer ahorros a los clientes en una gran cantidad de aplicaciones. 
 
Aunque bajo ciertas condiciones Frame Relay es capaz de transportar voz, al igual que 
Internet, es una tecnología pensada para el transporte de datos. Para la transmisión de 
voz y video, ATM es una mejor opción. La migración de la tecnología actual de Frame 
Relay a ATM se hará de manera gradual. Se comenzará con el backbone de las redes 
públicas en las que se requieren velocidades de transmisión muy altas (155 y 622 
Mbps) y paulatinamente se cambiarán los equipos terminales de los usuarios. La 
interoperabilidad entre Frame Relay y ATM está garantizada por la existencia de normas 
internacionales. 
Las topologías lógicas de redes privadas virtuales más utilizadas son (en orden 
decreciente) estrella, malla parcial, malla completa y punto a punto. Las dos 
aplicaciones que más utilizan Frame Relay en la actualidad son la interconexión de 
LANs y el acceso a Internet. 
 
ATM (Asynchronous Transfer Mode) 
Un protocolo desarrollado inicialmente para ISDN, está evolucionando para ser usado 
en enlaces satelitales, permitiendo la combinación de voz, video y datos de una manera 
más eficiente que con los sistemas tradicionales TDM. Es un protocolo que permite la 
asignación bajo demanda de ancho de banda, además de considerarse un protocolo 
para la transmisión rápida de paquetes, en donde los huecos que normalmente ocurren 
en las conversaciones, son llenados con información de otro tipo, ya sea voz, video o 
datos. En ATM la información digital se subdivide en paquetes o celdas de longitud fija 
(53 bytes), que son transmitidas sin ranuras de tiempo asignadas, es decir de forma 
asíncrona. 
 
La figura siguiente, muestra una aplicación esquemática del escenario de los sistemas 
de satélites multimedia basados en ATM. Las aplicaciones del usuario pueden estar 
basadas en TCP/IP, ISDN, o protocolos y formatos MPEG, entonces vía protocolo de 
conversión (capa de adaptación ALL), se genera tráfico ATM correspondiente a las 
distintas categorías de servicio (CBR, VBR, ABR, UBR), en la capa ATM, estas tramas 
de tráfico son multiplexadas en una simple trama de celdas ATM. La transmisión de 
tráfico multiplexado ATM vía satélite requiere un MODEM especial en el equipo terminal 
21 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
y a bordo del satélite, implementando una capa física específica para satélite (S-PHY), 
una capa de control de acceso al medio (S-MAC) y una capa de control de enlace de 
datos (S-DLC). A bordo del satélite se requiere conmutación ATM, para direccionar las 
celdas ATM en su apropiado ISL (enlace intersatelital), si éstos son usados o en su 
enlace descendente con la estación terrena, la interfaz con las redes fijas es provisto 
por la estación gateway. 
 
 
 
Figura 1.10 Esquema de escenario ATM satelital. 
 
La tabla siguiente mapea la categoría de servicios ATM en las clases de servicios 
satelitales que fueron propuestos por la ITU-R, en la recomendación S.ATM. En 
particular, en sistema satelital los servicios ATM CBR y rt-VBR serán tratados como una 
clase de servicio estricto, probablemente con una tasa constante asignada para 
garantizar el límite de variación de retraso de celda. 
 
RECOMENDACIÓN ITU-R S.ATM Categoría de servicio correspondiente ATM 
Clase 1 (Clase estricta) CBR, rt-VBR 
Clase 2 (Clase tolerante) nrt-VBR, ABR 
Clase 3 (Clase doble nivel) VBR y ABR Alta velocidad de datos 
Clase 4 (no especificada) UBR 
 
Tabla 1.6 Clases de Servicio ATM satelital. 
 
En un sistema de satélite multimedia basado en ATM, debe ser considerado el malleo 
de la red mediante una topología dinámica, incluyendo el acceso de usuarios finales, 
ISLs, conexiones con estaciones gateway, así como la interconexión de red vía satélite. 
 
 
 
22 
Sistemas Digitales de Comunicación Vía Satélite. 
 
Esta red de satélites ATM, realiza conmutación ATM, control de tráfico y congestión y 
administración de QoS equivalente a redes terrestres. Los switches ATM en órbita usan 
señalización NNI para la comunicación ISLs y UNI o NNI para señalización en la 
comunicación con estaciones terrenas. 
 
El modelo de protocolo de referencia para el completo malleo de la red satelital ATM, se 
muestra en la figura siguiente, indicando cada una de las capas específicas para satélite 
(S-PHY, S-MAC, S-DLC); que han sido insertadas debajo de la capa ATM. Los recursos 
y las funciones de administración de movilidad, pueden ser implementadas en las 
estaciones terrenas gateway o a bordo de los satélites y pueden estar señalizados por 
UNI o NNI. Alternativamente la señalización de canales internos entre terminales, 
gateways, satélites y un NNC (Centro de control de Red) puede ser usada. 
 
 
Fig. 1.11 Arquitectura de Protocolo. 
 
Originalmente, ATM fue diseñado para la transmisión multimedia confiable por cable o 
fibra óptica donde el control de error juega un papel menor. En contraste la tasa de bit 
erróneo en un canal satelital es alta, por lo que un control adicional es inevitable cuando 
celdas ATM son transmitidas vía satélite, además el método de control de error debe 
adaptarse a las condiciones de variación de tiempo del canal. 
Para ATM sobre satélite, un encabezado de control de error HEC (Header Error Control) 
no es suficiente para conocer los requerimientos QoS para diferentes categorías de 
servicios ATM. El FEC, Petición de Repetición Automática (ARQ) o combinaciones de 
ambos (ARQ híbrido) deben ser considerados. 
 
Las funciones de control de error deben ser distribuidas entre la S-DLC, S-MAC, S-PHY 
y la AAL. Otra salida es la integración de control de adaptación de error con protocolos 
de capas más altas. Nuevos conceptos en este contexto son codificación jerárquica, 
integración de codificación fuente y de canal, así como el uso de protocolos de nivel de 
enlace ARQ para servicios en tiempo real. 
 
Varias combinaciones de esquemas de control de error pueden ser implementadas en 
diferentes capas del protocolo. 
 
23 
1. Descripción General de un Sistema de Comunicación Vía Satélite. 
 
En la capa física, la codificación convolucional de tasa variable podría ser apropiada. En 
la capa de control de enlace de datos, codificación de bloque y ARQ pueden ser 
convenientes. En la capa AAL ATM, paquetes tempranamente descartados pueden 
impedir la transmisión de celdas ATM inútiles. 
Diferentes categorías de servicio ATM requieren la aplicación y combinación de 
diferentes métodos de control de error. 
 
CBR y rt-VBR tienen un estricto retraso, por lo tanto, sólo FEC en las capas S-DLC y S-
PHY puede ser aplicado, pero no ARQ. Detección de error debe filtrar fuera paquetes 
erróneos en el nivel S-DLC para reducir tráfico innecesario en el switch ATM. La 
ausencia de ARQ significa que la pérdida de celdas es posible. La relación de celdas 
perdidas será el criterio de evaluación. 
 
Tráfico nrt-VBR también tiene inconveniente con el retraso, por lo tanto detección de 
error y FEC en capas S-DLC y S-PHY y adicionalmente ARQ limitado pueden ser 
usados, si algo de retraso en buffer