Instalación de un sistema VSAT en el Instituto Tartanga

Los nuevos ciclos formativos de grado medio y grado superior de la familia de electricidad-electrónica (Ciclos Formativos L.O.E.) incluyen entre sus contenidos los Sistemas VSAT (Very Small Aperture Terminal). Estos sistemas utilizan satélites geoestacionarios y antenas parabólicas de muy pequeña abertura (diámetros menores que 2,4 metros), permitiendo  establecer redes de comunicaciones de forma sencilla y efectiva y facilitando un acceso a internet a alta velocidad en prácticamente cualquier ubicación.

La aplicación más inmediata de los sistemas VSAT es en aquellas ubicaciones donde medios cableados tradicionales como la fibra óptica, el cable modem, ADSL o sistemas vía radio como 3G o Wimax no lo permiten. Claros ejemplos de esto son los hoteles rurales, los pueblos y viviendas particulares alejados de grandes centros urbanos, las comunicaciones en empresas que trabajan en zonas aisladas, las comunicaciones marítimas, las comunicaciones gubernamentales en zonas en conflicto o los sistemas de telecontrol en instalaciones industriales (oleoductos, parques eólicos, supervisión de embalses y pantanos, etc). Accediendo a la página web de Quantis y haciendo clic en cada uno de los iconos mostrados en la figura inferior, aparecerá una descripción de cada uno de los servicios que pueden ser implementados con VSAT así como sus principales características técnicas en cuanto a velocidad, diámetros de antenas necesarios, potencia de transmisión y otros.

Aplicaciones de los sistemas VSAT

 A fin de poder impartir de forma adecuada tanto los contenidos teóricos como los contenidos prácticos de VSAT, en el Instituto Tartanga hemos procedido a la instalación de un sistema VSAT, el cual ha sido suministrado por la empresa Quantis.  

Equipo VSAT de Tooway

La instalación de la antena debe de realizarse sobre un soporte adecuado, de tal manera que la antena no pierda la orientación aun en casos de fuertes rachas de viento.  Se debe de tener en cuenta que el peso de un conjunto VSAT es sensiblemente superior al de una antena parabólica convencional para la recepción de señal vía satélite. Por ello,  se deberán de extremar las precauciones si dicho equipo VSAT se instala en un tejado con inclinación apreciable o en el borde de una terraza. Nosotros hemos preferido colocar el conjunto sujeto a un soporte en mitad de la terraza de antenas y a una baja altura,  a fin de facilitar las prácticas de instalación, ajuste y mantenimiento de sistemas VSAT que realizarán nuestros alumnos.

Sistema VSAT instalado en el Instituto Tartanga

En la fotografía anterior se observa la antena parabólica de tipo off-set del sistema VSAT, con un diámetro de 75 cm (77 x 72 cm). En primer término se aprecia  también la diferencia fundamental entre un sistema clásico de recepción de señal por satélite y un sistema VSAT: El transmisor de potencia o BUC (Block Up Converter).

Señal de bajada a través del LNB

  Señal de subida a través del BUC

El BUC del sistema VSAT de Tooway instalado en el Instituto Tartanga es un amplificador de 3 w. Al conjunto de BUC, LNB y la bocina se le denomina TRIA y en nuestro caso el modelo instalado es el TRIA RT4000N-010. Este módulo TRIA tiene además las siguientes características:

• Cambio de polarización mediante sistema electromagnético (garantizado hasta 500 cambios)
• Sistema de radiolocalizador incorporado (beeper) para facilitar el proceso de apuntamiento de la antena.
• Longitud máxima permitida del cable IFL de hasta 50m (con cable de tipo RG6).   Nota: IFL es el acrónimo de Interfacility Link  e identifica al cable o cables que unen la unidad interior o modem VSAT con la unidad exterior o conjunto BUC-LNB.
• Frecuencias:  Rx = 300-800 MHz, Tx = 1800-2300 MHz
• Peso del conjunto de 3,7 kg.

 TRIA del equipo VSAT instalado en el Instituto Tartanga

La instalación inicial del equipo ha sido realizada por la empresa Sincaltel, instalador autorizado de Quantis. El proceso es bastante sencillo siguiendo los pasos de los manuales entregados con el equipo. La fase más crítica es, como se puede suponer, la correcta orientación de la antena hacia el satélite. Es preciso tener en cuenta que esta orientación tiene que ser mucho más cuidadosa que con una antena de recepción de TV por satélite, dado que ahora también “transmitimos hacia el satélite” y las atenuaciones pueden ser superiores a 200 dB.

 Proceso de instalación del equipo VSAT

 Para el proceso de apuntamiento de la antena se ha utilizado el software Ka-Sat Finder.

Sobre el mapa hacemos clic en la zona deseada y vamos aumentando con el cursor deslizante de la izquierda el nivel de detalle. En nuestro caso buscamos el edificio del Instituto Tartanga, que está en la calle del mismo nombre del municipio de Erandio, en Vizcaya.

La aplicación Ka-Sat Finder nos indica automáticamente el ángulo de elevación de la antena parabólica y el azimut. Para mayor facilidad, también nos muestra con una flecha de color azul hacia donde tiene que apuntar la antena VSAT.

A partir de los datos anteriores se consigue un primer apuntamiento de la antena. A continuación, para lograr un apuntamiento más preciso se recurre al beeper integrado en el módulo TRIA. El proceso de apuntamiento de la antena continua activando el radiolocalizador del módulo TRIA. Este radiolocalizador emitirá un tono pulsante que irá aumentando de frecuencia a medida que la señal captada desde el satélite es mayor. Este es un proceso iterativo hasta encontrar el punto de mejor nivel de señal captada, momento en el cual el propio radiolocalizador generará un tono acústico especial para indicar tal circunstancia.

Simultáneamente con lo anterior, el modem VSAT deberá estar encendido y conectado a la antena. Accediendo a dicho modem mediante un navegador en la dirección IP 192.168.100.1/install, obtendremos todo tipo de información acerca del estado operativo del propio modem, del cable IFL y del módulo TRIA.

 Información acerca del estado del modem, del cable IFL y del TRIA

También podremos observar en la pantalla del PC la información correspondiente al estado operativo del Modem VSAT. En pantalla se mostrará la potencia de recepción (RX Power), la relación señal a ruido de la señal recibida (Rx SNR) y la resistencia del cable IFL y la atenuación en dicho cable. Se recomienda que la relación SNR de la señal Rx sea superior a 10 dB y que la resistencia del cable sea inferior a 3 ohm. En la siguiente figura se muestra un ejemplo de la información mostrada en pantalla por la aplicación del modem.

 Y la aplicación anterior también nos muestra la información correspondiente al módulo TRIA, tal y como se aprecia en la siguiente captura de pantalla.

Un paso obligatorio en la puesta en marcha del sistema VSAT es la correcta selección del color del haz específico del satélite. Para ello la aplicación del modem VSAT muestra una pantalla como la siguiente

Con esto lo que estamos haciendo simplemente es seleccionar el haz del satélite que está apuntando hacia la zona donde está colocada nuestro equipo VSAT. Recordemos que el satélite al que estamos apuntando es el EUTELSAT Ka – Sat, que es el primer satélite Europeo de alta capacidad. Este satélite utiliza un total de 82 haces o spotbeams para cubrir prácticamente todo el territorio Europeo y mediante está división en haces puede suministrar altas velocidades en bajada y en subida a un conjunto elevado de usuarios de forma simultánea.

Lógicamente nosotros en el Instituto Tartanga hemos tenido que seleccionar el haz de color verde. Con esta selección el modem VSAT ajusta automáticamente determinados parámetros y ajusta también la polarización en el TRIA, entre polarización a izquierdas y polarización a derechas.

Finalmente, una vez se ha logrado la orientación correcta, tan solo ha sido necesario dar de alta la conexión, lo cual necesita de una clave suministrada por el operador, que en nuestro caso ha sido Quantis. Esta clave es solicitada por el instalador vía telefóno a Quantis y es introducida en la casilla correspondiente del programa de configuración del modem VSAT.

Estado correcto del conjunto de la instalación.

Una vez finalizado todo el proceso, el modem VSAT recibirá una IP desde el operador VSAT y si tenemos un PC conectado a la salida de dicho modem podremos navegar por internet sin dificultad alguna. En nuestro caso y en las pruebas preliminares realizadas hemos conseguido velocidades de bajada superiores a 6 Mbps aunque al tratarse de una comunicación vía satélite “el ping” es muy alto, cercano a 1 segundo. Pero bueno, salvo para los aficionados a los juegos on-line, esto no debería ser un gran problema.

 El técnico de Sincatel y un profesor del Instituto Tartanga realizando los ajustes finales del sistema VSAT y comprobando la conectividad a internet.

El estado final de la “terraza de antenas” con el sistema VSAT instalado se muestra en la siguiente fotografía.

Terraza de antenas del Instituto Tartanga

Nota: Como se ha indicado al comienzo, en los actuales ciclos formativos de la familia de electricidad y electrónica se establece la obligatoriedad de impartir conocimientos tanto teóricos como prácticos de sistemas VSAT. Un ejemplo de esto es el título de Técnico en Instalaciones de Comunicaciones (Ciclo formativo de grado medio).

Otro ejemplo se da en los actuales Certificados de Profesionalidad. En el certificado de código ELES0209 titulado Montaje y mantenimiento de sistemas de telefonía e infraestructura de redes locales de datos se establecen igualmente tanto contenidos teóricos como prácticos de instalación y mantenimiento de sistemas VSAT.

En el Instituto Tartanga estamos impartiendo en estos momentos y hasta finales de mayo de 2014 el certificado de profesionalidad anterior. Para ello utilizamos los distintos equipamientos existentes en el instituto y utilizaremos también esta nueva instalación del sistema VSAT. Junto a esto, los alumnos de este cursillo disponen de acceso a la plataforma de formación on-line de Soluciones Formativas Mondragon

Esta plataforma on-line dispone de las Unidades Formativas UF1121 y UF112, las cuales desarrollan los contenidos correspondientes al montaje y al mantenimiento de las infraestructuras de redes locales de datos. En las unidades formativas se incluyen aspectos correspondientes a fundamentos de los satélites de telecomunicaciones, incluyendo algunos conceptos básicos sobre mecánica orbital. También se incluyen los fundamentos de los sistemas VSAT, tanto en lo referente a su montaje como a su mantenimiento. En las siguientes imágenes se muestran algunos ejemplos de los contenidos ofrecidos por la plataforma on-line de Soluciones Formativas Mondragon: