Tecnologías emergentes

Autor: Jorge E. Pereira

NUEVA ECONOMÍA, INTERNET Y TECNOLOGÍA

08-2006

Existe numerosas tecnologías, que se encuentran en desarrollo, las cuales tendrán de seguro un fuerte impacto en las formas que se hará mercadeo en el futuro inmediato. Una de ellas son los satélites de baja altura que prometen una mayor interoperabilidad y conexión entre compradores y vendedores de todo el globo, a menor costo y potencia.

Por más de tres décadas los satélites geoestacionarios han sido casi el único medio de proveer comunicaciones espaciales comerciales,

Ellos continuarán jugando un importante papel, particularmente en la difusión de comunicaciones pero, estos sistemas tienen muchas limitaciones en las comunicaciones de dos vías, tales como necesidad de terminales de alto poder y largas pausas en las señales causadas por su gran altitud.

Actualmente se encuentran disponibles nuevas opciones con el desarrollo de sistemas de comunicación no geoestacionarias, que utilizan satélites de baja altura (LEO Low-earth-orbit). Los sistemas de satélites de baja altura permiten transmisiones de características similares a las proporcionadas por la fibra óptica, y que son compatibles con la redes de fibras ópticas terrestres.

Los sistemas de satélites LEO pueden ayudar también a proveer acceso global a las infra-estructuras de telecomunicaciones disponibles actualmente solo en las áreas urbanas avanzadas de países desarrollados. Mientras que una gran cantidad de fibra óptica es desplegada alrededor del mundo (y habrá más en los años futuros), ella es usada principalmente en conexiones troncales conectando países y centrales de empresas telefónicas. En el acceso a redes conectando localmente individuos y hogares, existe mínima fibra óptica incluido en los países más desarrollados.

Las redes espaciales están evolucionando de redes centralizadas atendidas por un solo satélite geoestacionario a redes distribuidas de satélites LEO interconectados. La evolución de geoestacionario a satélites LEO ha resultado en un número de propuestas de sistemas satélites globales., los cuales pueden agruparse en tres distintos tipos que son mejor individualizados por referencia a sus contrapartes terrestres: paging, celular y fibra.

Utilizando una constelación de ochocientos satélites LEO, Teledesic permitirá acceso de bajo precio a telecomunicaciones similares a fibra óptica a instituciones e individuos en cualquier parte del mundo. Esta habilidad para entregar transmisiones digitales similares a fibra, de banda ancha, a bajo costo sin atender a la ubicación. distingue a la Red Teledesic de otros sistemas de comunicación propuestos y existentes.

Teledesic comenzará a dar servicios en el año 2002. No intenta comercializar sus servicios directamente a los usuarios finales, pero proveerá una red abierta para que otros presten esos servicios. La Red Teledesic permitirá a compañías de teléfonos locales y autoridades gubernamentales en países anfitriones acceder a su red, tanto en su área geográfica, como en la calidad de los servicios que ellas ofrezcan. Puertas de acceso basadas en tierra permitirán un fácil acceso a los proveedores de servicios para conectarse a redes alámbricas e inalámbricas.

Teledesic usa pequeñas celdas "fijadas a tierra" para utilización eficiente del espectro, así como por respeto a las fronteras nacionales. Dentro de una celda de 53 por 53 Km., la red podrá acomodar: más de 1,800 canales de voz simultáneos de 16-Kbits/segundo, 14 canales simultáneos full-duplex E-1 (2-Mbit/seg); o cualquier combinación de canales y anchos de banda. La red Teledesic está diseñada para soportar una capacidad máxima de 1 millón de conexiones full-duplex E-1, y capacidad suficiente para soportar millones de usuarios simultáneos.

La Red Teledesic puede incrementar escalarmente su capacidad añadiendo satélites adicionales. Ello permite ofrecer alta capacidad de amplitud de banda adaptado a la demanda por medio de terminales de usuario estándar.

Los anchos de banda de los canales son asignados dinámica y asimétricamente, y tienen un rango de un mínimo de 16 kbits/seg hasta 2Mbits.seg en el rango de enlace alto y 28 Mbits/seg en el rango bajo. Teledesic estará en capacidad e proveer un pequeño número de canales de alto rendimiento a 155 Mbits.seg a 1.2 Gbits.seg para "gateways" y usuarios con necesidades especiales. La baja altura y alta frecuencia (30-GHz uplink /20-GHz down-link) permite el uso de pequeñas antenas y terminales de bajo poder.

El diseño de la constelación Teledesic soporta requerimientos de calidad, capacidad e integridad de red. Para proveer canales de alta calidad, inalámbricos y de alta velocidad a la densidad de usuarios más alta se requiere de una gran amplitud de banda. La única frecuencia de banda internacional posible asignada a satélites fijos que se ajusta a las necesidades de Teledesic es la banda Ka. La órbita de baja altitud es usada para cumplir con los requerimientos para la comunicación eficiente y confiable que utilizan las antenas pequeñas y de poder bajo.

La constelación Teledesic utiliza un ángulo de alta elevación para soportar los requerimientos de confiabilidad de la red. La combinación de baja altitud y ángulo de gran elevación resulta en una pequeña cobertura de área por satélite y un gran número de satélites para cobertura global. Las terminales de usuarios se comunican directamente con la red Teledesic satelital, y a otras terminales, por medio de centrales gateways a otras redes, como las redes telefónicas y la Internet.

La Red Teledesic utiliza tecnología de alta velocidad de conmutación de paquetes de datos, con un diseño de empaquetamiento similar al modo de transferencia asincrónica (ATM). Dentro de la red, todas las comunicaciones son tratadas como paquetes cortos de extensión fija.

Cada paquete contiene un encabezamiento que incluye dirección y secuencia de información, una sección de control de errores, usada para verificar la integridad del encabezamiento, y una sección de carga que transporta la voz o datos digitales codificados. La conversión desde y hacia el paquete toma lugar en las terminales.

La red de paquetes conmutados de alta velocidad combina las ventajas de una red de circuitos conmutados y de una red de paquetes de datos conmutados, para el eficiente manejo de datos multi tasa y expandibles. La tecnología de conmutación de alta velocidad está especialmente adaptada a la naturaleza dinámica de las redes LEO.

Cada satélite en la constelación es un nodo de la red de paquetes conmutados de alta velocidad y tiene enlaces, comunicación inter-satélite, con ocho satélites adyacentes. Cada satélite está enlazado con cuatro satélites dentro del mismo plano (dos delante y dos detrás) y uno en cada uno de los planos adyacentes en ambos lados.

Este arreglo de interconexión forma una red geodésica no-jerárquica y proporciona una robusta configuración de red que tolera fallas y congestiones locales.

La topología de la red basada en LEO es dinámica. Cada satélite guarda la misma posición relativa a otros satélites en su plano orbital, mientras que su posición y retardo de propagación relativo a la tierra y a otros satélites cambia continuamente y en forma predecible. En adición a los cambios en la topología de la red, a medida que el tráfico fluye por ella, filas de paquetes se acumulan en el satélite, alterando el tiempo de espera, antes ser transmitidos al siguiente satélite.

Todos estos factores afectan la elección del ruteo de paquetes hecho por el sistema de alta velocidad en cada satélite. Estas decisiones se hacen continuamente dentro de cada nodo por los algoritmos Teledesic de distribución de ruteo adaptable,

 que utiliza información transmitida por medio de la red por cada satélite, para "conocer" el status actual de la red y los últimos desvíos en el destino de los paquetes. El altgorismo también controla conexiones y desconexiones de enlaces intersatelitales.

Protocolo tipo IP

La red Teledesic utiliza un protocolo de conexión similar al Protocolo Internet (IP). Paquetes de la misma conexión pueden seguir diferentes rutas por la red; cada nodo independientemente enruta el paquete por los canales que actualmente ofrecen la menor dilación para su destino. Los paquetes requeridos son agrupados, y si es necesario son redespachados a la terminal de destino para eliminar el efecto de variaciones de tiempo. Debido a que los satélites LEO se mueven en relación a la tierra, todos comparte una característica de profundas implicaciones: cobertura continua de cualquier punto requerido de la tierra, en efecto, cobertura global.

 Esto permite proveer servicios a mercados avanzados de igual calidad y capacidad que a los mercados subdesarrolladops, incluyendo esas áreas en las cuales no sería económicamente posible proveer esta clase de servicios por sí mismas.

En este último sentido, los sistemas de satélites LEO representan una tecnología por sí misma igualitaria que promete una radical transformación en la infraestructura de telecomunicaciones, y permitirá un acceso universal a la Era del Comercio Electrónico.
(Adaptado de Revista en Línea 08/97 - http://www.reli.org )
 

Jorge E. Pereira -

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