4121 vsat networks s

7/14/2019 4121 Vsat Networks s

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Template 5 - 14121-VSAT networks - 1

Resumen de las

redes VSAT

Seminario sobre los servicios deIntelsat y la tecnologa satelitalCiudad de Panam, Panam

12 al 15 de noviembre de 2002


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Contenido Resumen de VSAT

- Definicin

- Evolucin- Caractersticas- Limitaciones/Ventajas- Costos

Componentes Tcnicas de acceso

Planificacin de la red- Definicin

- Necesidades del cliente-Anlisis de trfico Limitaciones del servicio

Ofertas de Intelsat

Sector de VSAT


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Desmodulador

Modulador

Controlador dela banda de

base

Interfazde red

ABRConvertidor de frecuenciaAmplificador de potencia

Cable coaxial

Redes VSAT: Definicin Terminal de muy pequea abertura

- Estacin terrena inteligente para satlites


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Redes VSAT: DefinicinEnlace de varios sitios va satlite:

Nmero de sitios:

- desde tres hasta miles Conectividad satelital:

- La misma configuracin de transpondedor paracada subred

Tipos de enlaces:-Ancho de banda compartido


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Aplicaciones

Redes minoristas- Puntos de venta (PoS)- Bancos, inventarios- Lotera/juegos de azar- Reservas

Redes empresariales- Acceso a Internet/Intranet- Telefona empresarial- Transferencia de archivos

-Videoconferencia

Telefona rural yextensin de redes

- Extensiones de laRTPC- Telfonos pblicos- Interconexiones de

bucle localinalmbrico (WLL)

Acceso de altavelocidad a Internet- Exploracin de la web- Correo electrnico- Concentracin de

enlaces a Internet(Internet trunking)- Comercio electrnico

Aplicaciones de video

Cursos a distancia


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Caractersticas de las

redes VSAT Bandas de frecuencia

- C vs. Ku Topologa de la red

- estrella vs. malla Tamaos tpicos de las

antenas- Banda C: 1,8 a 2,4 m

- Banda Ku: 0,9 a 1,8 m Tamaos tpicos de los

amplificadores- Banda C: 1 a 10 W- Banda Ku: 0,5 a 5 W

Tcnicas de modulacin- BPSK, QPSK, MSK...

Correccin de errores enrecepcin- 1/2 FEC, 3/4 FEC,

y otros

Rgimen de acceso al satlite

- FDMA, TDMA ycombinaciones Mtodo de asignacin de

demanda:- DAMA, PAMA


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Banda C Banda Ku

Ventajas

-Amplia disponibilidad

-Cobertura mundial amplia yuniforme

-Segmento espacial econmico

-Ms potencia satelital disponible

-Antenas pequeas

-Amplificadores pequeos

Desventajas

- Interferencia terrestre

-G/T de antena reducido

-Mayoreslimitaciones ASI

-Alta atenuacin por lluvia

-rea de cobertura limitada

Redes VSAT: Frecuencia Ventajas / Desventajas:



Redes VSAT: topologa de

estrella Cada sitio se comunica con la estacin maestra

Configuraciones pequeas en la estacin remota

- Antenas pequeas (0,9 m a 2,4 m)- Unidades interiores sencillas (IDU)- Potencia limitada del amplificador (0,5 a 5 W)

Configuraciones grandes en la

estacin maestra- Antenas grandes (7,3 m en adelante)- Equipo de banda de base complejo

Sistema de gestin de red (NMS) en la estacin maestra

Posibilidad de crear redes de gran tamao



Redes VSAT: topologa

en malla Comunicacin entre sitios

No se necesita estacin maestra

Configuraciones ms grandes en laestacin remota-Antenas ms grandes (1,8 m , 2,4 m, 3,8 m)- Unidades interiores (IDU) ms complejas

-Amplificadores ms grandes (5 a 20 W) Se necesita NMS (en cualquiera de las

terminales VSAT)

Menor cantidad de sitios que en las redes

en estrella



Redes VSAT: inversiones de

capital vs. gastos de operacin Inversiones de capital

-Antena pequea Bajo costo de terminal Alto costo de

amplificador

-Antena grande Alto costo de terminal

Bajo costo deamplificador

Gastos de operacin-Antena pequea

Ingentes necesidadesde alquiler

-Antena grande Pocas necesidades

de alquiler



Ventajas de las redes VSAT Bajo costo del terminal

- Equipos electrnicos interiores econmicos A cualquier distancia

- Disponibles en cualquier punto dentro de la cobertura del satlite Reconfigurables

- Flexibles Traslade su oficina junto con la antena dentro del rea de cobertura

Rapidez y agilidad- Instalacin- Puesta en servicio

Pequeas, econmicas, automticas- Funcionamiento

- Crecimiento



Ventajas de las redes VSAT Sistema autnomo

- Independiente de la RTPC

Excelente calidad- Alta fiabilidad Transparente

- Protocolos de red- Sealizacin

No existen problemas de ltimo tramo

Uso ptimo del ancho de banda eficacia de costos

Configuraciones asimtricas

- Trfico de Internet



Desventajas de las redes VSAT Los equipos de distintos fabricantes

no soncompatibles

- Cada fabricante tiene parmetros propios de: Modulacin Tcnica de codificacin (FEC, RS) Rgimen de acceso al satlite Mtodo de asignacin de demanda Normas de RF



0

0.5

11.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Cos

tomensualpornodo

3 10 20 30 50 100 250 400

Nmero de nodos

VSAT Cost

Hub CostSpace Cost

Costos de las redes VSATCosto relativo por nodo


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Componentes de las

redes VSAT



Arquitectura de las redes VSAT Configuracin tpica



Unidad exterior (ODU)

Equipo de comunicaciones Antena de la estacin

maestraEstacin terrena ms grande Terminal de trfico VSAT

Antena remota pequea

Unidad interior (IDU)

Terminal de trfico VSAT Equipo electrnico interior

Equipo VSAT de cada fabricante Interfaz con las terminales de usuario para

aplicaciones especficas

Componentes de las redes VSATUnidad interior (IDU) Terminal de trfico de la estacin

maestra (HUB)- Sistema de gestin de red (NMS)

Supervisa y vigila el sistema

- Computadora de control de la red(NCC) Controla todo el funcionamiento

de la red- Equipos electrnicos interiores

Equipo VSAT de cada fabricante

Computadora anfitriona

Centro de informacin

NMS

Base de banda

del HUB



Componentes de las redes

VSATUnidad interior

- Caractersticas particulares de cada fabricante

- Comprende el equipo electrnico interior: Tablero de recepcin y transmisin e interfaz con elsistema del usuario

- moduladores, desmoduladores, dispositivos de control,circuitos de procesamiento de seales, etc.

-Activa un enlace de comunicacin entre el equipodel usuario y el satlite


19/584121-VSAT networks - 19 Estacin maestra

Estaciones remotas

Buen estado Mal estado

Sistema de gestin de red

(NMS) de las redes VSAT Configuracin y frecuencias del equipo: asignacin de canales de ida y retorno

Control y monitoreo de la red: verificacin del estado y conmutacin

Estadsticas de la red: uso, desempeo y distribucin de la carga de trfico

Diagnstico de la red: pruebas en bucle Localizacin de fallas/expedicin de informes: informes de alarma, configuracin, y

estadsticas peridicas

Computadora de red que contiene enlaces a todos los monitores de gestin de la red


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Tcnicas de acceso

de las redes VSAT


21/58


TIME

#

1#

2#3

#

4

FREQUENCY

POWER GUARDBANDSCARRIERS

ALLOCATED

BANDWIDTH

A) FDMA

#

1#

1#

2#

2

#

4#

4

#

3#

3

#

1#

2#3

#

4

FREQUENCY

POWER GUARDBANDSCARRIERS

ALLOCATED

BANDWIDTH

C) FTDMA

TIME

TIMEG

UARDSFREQUENCY

#

1

POWERCARRIER

ALLOCATED

BANDWIDTH

D) SCPC

TIME

FREQUENCY

POWER

TIM

ETIMEG

UARDS

BURSTS

ALLOCATED

BANDWIDTH

B) TDMA

#

1

Tcnicas de acceso satelital


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Frequency

Power

Time

Inbound Carriers

Outbound Carriers

B) SCPC / DAMA Networks

#

1#

1#

2 #2

#

4 #

4

#

3 #

3

#1

#2#

3

#4

Frequency

Power

C) FTDMA Networks

Time

Carriers

OutboundCarrier

Frequency

Power

Time

InboundCarriers

InboundBursts

#3

#4

#2

A) TDM / TDMA or FTDMA Networks

Tcnicas de acceso de las

redes VSAT Ejemplos de asignacin de ancho de banda


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redes VSAT Acceso mltiple con asignacin por demanda (DAMA)

- La estacin remota solicita un intervalo de tiempo o unafrecuencia para transmitir el trfico

- El NMS asigna un intervalo de tiempo o una frecuencia a cadaestacin remota para que transmita el trfico- La frecuencia o el intervalo asignado no se libera hasta que

concluya la transmisin- Utilizado por lo general para trfico de telefona

Acceso mltiple con asignacin permanente (PAMA)- A cada estacin remota se le asigna un intervalo de tiempo y

una frecuencia para el trfico, incluso si no los necesita- Una vez concluido el intervalo de tiempo, otra estacin remota

podr transmitir trfico


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Trfico de la red

Canales decontrol

Conjuntode canalesde trfico

Control de la red

VSAT

VSAT

VSAT

NMCC

Caractersticas de VSAT:DAMA - Portadora monocanal

(SCPC)


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Caractersticas de VSAT:

Redes TDM-TDMA Portadora de salida (MCPC - portadoras multicanal):

- Radiodifusin a todas las antenas de recepcin

- Flujo continuo TDM- Se utiliza para racionalizar el sistema Sincronizacin, monitores y control, bitios

suplementarios

-Velocidades entre 64 y 512 kb/s

- Cursa datos de administracin y trfico- El puerto VSAT captura slo la informacin que se

le enva


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A

B

D

C

DC

BA

DCB

AA

BCD

AB

CD

DC

BA

Estacin maestra

Satlite

TDM

Caractersticas de VSAT:Configuracin de estacin maestra a

VSAT (salida)


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Caractersticas de VSAT:Portadora de entrada Portadoras SCPC/TDMA (entrada)

- Funcionamiento con portadoras monocanal o

multicanal segn el crecimiento de la red- 9,6 ~ 128 kb/s, segn las necesidades de trfico- Protocolos de contienda de acceso

Aloha S-Aloha SREJ-Aloha DA-TDMA


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D

C

AB

C

D

B

A

A

B

D

C

Estacin maestra

Satlite

TDM

Caractersticas de VSAT:VSAT a estacin maestra (entrada)

Configuracin de la transmisin de canales


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redes VSAT Aloha

- Transmisin aleatoria de paquetes- La estacin maestra acusa recibo de los paquetes

Aloha a intervalos- Mejora de la tcnica del sistema Aloha con

intervalos de tiempo- Cada VSAT se sincronizar con el reloj maestro de

la estacin maestra

Acceso exclusivo (DA-TDMA)- La estacin maestra asigna intervalos de tiempo a

cada VSAT segn la duracin de la transmisin


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0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

TIEMPO(SEG.)

VSAT

Estacinmaestra

POCOS DATOS MUCHOS DATOS

Aloha: llegada de los

paquetes al satlite


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Qu sucede si hay un

conflicto? Si varios paquetes pugnan por el canal:

- VSAT aguardar el ACK de la estacin maestra

- Si no recibe el ACK, el VSAT aguardar,aleatoriamente, antes de intentar una nuevatransmisin

Medidas para reducir las probabilidades

de conflicto- Reducir la carga de trfico-Asignar intervalos de tiempo- Permitir la eliminacin selectiva de informacin


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0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1.4 1.6

Tiempo

(seg.)

VSAT 1

Estacinmaestra

Satlite

VSAT 2

VSAT N

CONFLICTO

ACK

ACK

NAK

NAK

ACK

ACK

Concepto del sistema Aloha a intervalos


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0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6

TIEMPO(SEG.)

VSAT

Estacinmaestra

POCOS DATOS MUCHOS DATOS

Reserva de intervalos en

DA/TDMA


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Parmetro DA-TDMA Aloha simple Aloha a intervalos

Intervalos detiempo

Preasignado Conflictos aleatorios.

Sin concepto deintervalos de tiempo

Conflictos al inicio delintervalo de tiempo

solamente

Caudal 98% 18% 36%

Retardo Intermedio a alto Bajo Bajo

0

0,2

0,3

0,1

0,4

CAUDALDE

TRFICO(S)

1 1,5 2,0 3,02,50,5

TRFICO TOTAL DEL CANAL (g)

S-ALOHA

ALOHA


redes VSATComparacin de efic ienciade los protocolos de acceso


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Tcnica Caudal mximo Retardo tpico Aplicacin Observaciones

Aloha simple 13 ~ 18% < 0,5 seg. Mensajes de

disitnta duracin

No necesita sicronizacin

Aloha a intervalos 25 ~ 36% < 0,5 seg. Mensajes de

duracin fija

DA-TDMA 60 ~ 80% < 2 seg. Mensajes de

distinta duracin

Conveniente para mensajes

largos

0

,.0

1,5

0,5

2,0

0,10 0,15 0,20 0,300,250,05

S-ALOHA

DA-TDMA

ALOHA

CAUDAL

RETARDO

(seg.)


redes VSATComparacin de desempeode los protocolos de acceso


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Acceso a la estacin maestra

Acceso remoto

FTDMA TDM SCPC

FTDMA

Generalmente configuraciones enmalla, DA-TDMAEjemplos:Faraway (Gilat)Linkway (Viasat)SkyWan (NDSatcom)Freedom IP (Andrews)

Generalmente configuraciones enestrella, Aloha a intervalos y/o DA-TDMA (IB)Ejemplos:SkyStar Advantage (Gilat)DialAwayIP (Gilat)

TDMAGeneralmente configuraciones enestrella, Aloha a intervalos y/o DA-

TDMA (IB):Ejemplos:DirecWay (HNS)LinkStar (Viasat)Netmodem (Idirect)

SCPCGeneralmente configuraciones enestrella

Radyne/ComstreamIPSat

Enlaces Intelsat DAMA, Duplex SCPCEjemplos:Comtech/EF DataRadyne/Comstream


redes VSATProductos


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Redes VSAT

Planificacin


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Solucin competitiva

Tecnologa

Necesidades delcliente

PlazosDesempeo

Capacidadsatelital

Plan de puesta enmarcha

Costo de puestaen marcha

Costo demantenimiento

VSAT: factores de decisin


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Necesidad del cliente: Trfico Aplicaciones: telefona, datos, video

Nmero de sitios en la red y nmero de usuarios por sitio

Ubicacin de los sitios. Necesidades satelitales y de conectividad

Topologa de la red: estrella o malla

Protocolos: ATM, retransmisin de tramas, IP, X.25, ISDN

Requisitos de sealizacin para telefona: R2, SS7

Calidad para telefona Requisitos mximos de la portadora

- ancho de banda, trfico en horas pico Requisitos de disponibilidad del enlace

- Probabilidad de bloqueo

- Disponibilidad de equipo y enlace


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Necesidad del cliente:

Equipos Existe ya un equipo? De qu

caractersticas?

Cules son los requisitos de frecuencia?- Banca C, banda Ku

Cules son los requisitos de la terminal?

- Tamao mximo de la antena


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Necesidad del cliente:

Servicio Cunto dura el servicio?

- Inversiones de capital vs. costos fijos Cules son las necesidades de

mantenimiento?- Plan de servicio- Capacitacin tcnica


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Posibles equipos VSAT Las necesidades del cliente determinarn:

- La topologa de la red

- El tipo y volumen de trfico- Los interfaces necesarios- El equipo vigente que se debe tener en cuenta

Podemos reducir el nmero de posiblesequipos VSAT


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Anlisis de trfico

Dimensionamiento

de portadora

Cmputo deenlace

Necesidades y costos delsegmento espacial

Necesidades y costos delequipo

Especificacionesdel equipo VSAT

Parmetros delsegmento espacial

Criterios de desempeoTiempo de respuesta para

informacin y categora de

servicio para telefona

VSAT: factores de planificacin


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Factores de anlisis de trfico Velocidad de informacin

- Compresin de voz/video seleccionada voz: 4,8 kb/s a 16 kb/s

video: 256 kb/s (videoconferencia) a 8 mb/s(calidad de estudio)- Tamao del paquete + nmero de paquetes transmitidos (datos) o- Vel. de informacin en horas pico + duracin de las hora picos (datos)- Tipo de uso de Internet

Bajo: 64 kb/s, 10% alto: 256 kb/s, 20%

Nmero de portadoras- Probalidad de bloqueo (telefona)- Necesidad mxima de trfico

Nmero de canales de telefona y trficoen Erlang durante horas pico


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P

otencia

Ancho de banda (A/B)

A/B nec.

Red VSAT

Red deestaciones grandes

A/B nec.

Planificacin de la red:Necesidades concretas de alquiler

Diseo de la red:

Caractersticas del equipo

Tcnica de modulacin

Codificacin

Tcnica de acceso

Velocidades de informacin

Nmero de portadoras

Tamao de la estacin

terrena (G/T)

Calidad del servicio:

Margen de lluvia

Eb/No de cielo despejado

Disponibilidad de la red

Ancho debanda depotencia

equivalente

Plan de

transmisin


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Redes VSAT: gastos globales La inversin de capital comprende:

- Equipos

- Personal y capacitacin- Instalaciones locales- Repuestos

Los costos de operacin comprenden:

- Segmento espacial- Personal- Licencias- Instalaciones

-Actualizaciones


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Limitaciones deservicio de las redesVSAT


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Enlace radioelctrico

Separacin conveniente

Seales no deseadas

Seales deseadas

Antena para satlites

Separacinno conveniente

0 -2

VSAT: restricciones de

la antena Limitacin: separacin entre satlites


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6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7

36

32

28

24

20

16

12

8

4

0

40

7

14.25 GHz

32 - 25 log (angle) 29 - 25 log (angle )

Angle (deg.)

dBdownfrom4

3.4dB

DIAGRAMA DE RADIACIN (antena banda Ku, 1,2 m)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0

0.1

6

0.3

3

0.4

9

0.6

6

0.8

2

0.9

8

1.1

5

1.3

1

1.4

8

1.6

4

1

.8

1.9

7

2.1

3

2

.3

2.4

6

2.6

2

2.7

9

2.9

5

3.1

2

3.2

8

3.4

4

3.6

1

3.7

7

3.9

4

ngulo (Grados)

Ganancia(dBi)

Abertura angulardel haz (en grados)

Ganancia de laantena

Antena (m) Banda

C

Banda

Ku

Banda

C

Banda

Ku

Ganan.a 3

2,4 1,40 0,62 41,6 49,1 20,1

1,8 1,94 0,83 39,1 46,1 20,1

1,6 2,19 0,94 38,1 45,5 20,1

1,2 2,92 1,25 35,6 43,0 20,1

VSAT: restricciones de la

antena Limitacin: tamao de la antena y diagrama de radiacin


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VSAT: restricciones de la

antenaAntenas homologadas por Intelsat:

- Muy recomendadas para las antenas de estacionesmaestras VSAT

- Certificacin del desempeo del modelo- Ventajas

Reduccin o eliminacin de las pruebas defuncionamiento de Intelsat

Menores costos Desempeo garantizado

Norma GX para terminales remotas


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Oferta de redes de

VSAT de Intelsat


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Soluciones VSAT de Intelsat Una cartera adecuada de servicios para atender todas

las necesidades del cliente- Soluciones VSAT: soluciones completas y eficaces en cuanto

a costos para servicio de redes en estrella o malla medianteasociaciones con los principales proveedores de VSAT.- Alquileres: Servicio muy flexible que suministra ancho de

banda y potencia satelital para cada tipo de aplicacin.- Servicios por portadora: circuitos digitales predefinidos con

calidad de servicio garantizada equivalentes a la fibra ptica.Diseados para funcionar con aplicaciones comerciales depunto a punto de alta calidad y con equipos genricos. Exclusiva o compartida (servicios por portadora

gestionados)


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Solucio nes d e redes VSAT completas, con venien tes y gilesdis eadas p or el gr up o de ap licacio nes y capacitacin (AS&T) de Intelsat

La cartera ideal: Soluciones

VSAT Soluciones VSAT individualizadas para cada

necesidad- Recomendacin de equipo VSAT Optimizacin de costos de equipo y ancho de banda

Asistencia para diseo de la red

Servicio flexible

Modularidad

Conectividad mundial


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Opc in flexib le, econm ica y prctic a para empresasde te lecomun icac iones con neces idades de ancho de banda

Factores qu e determinan

el precio del alqui ler

Tipo de capacida

Interrupcin

Ancho de banda

Plazo

La cartera ideal: alquileres

Todo satlite

Toda aplicacin

Todo ancho de banda (incluidas lassoluciones asimtricas)con hasta 155 Mb/s en un solo transpondedor

Toda tcnica de acceso

Opciones y asistencia flexibles- Cobertura en bandas C y Ku- Poltica de reservas anticipadas (FRR y GR)- Asistencia tcnica para los planes de transmisin

La cartera ideal: servicios por


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Convenientes

Al ser predefinidos, el cliente necesita menos recursos para ponerlos enfuncionamiento

Caractersticas operativas e interfaz con el cliente comunes Permite la racionalizacin de redes dismiles

Mejor funcionamiento con calidad de servicio garantizada

Ideal para necesidades de capacidad de menos de 8 Mb/s

y muy flexibles

Distintos plazos de compromiso

VSAT/IBS- Funciona con antenas pequeas- Servicio adaptado segn las necesidades de la red VSAT

Flexibilidad para migrar a otros satlites y transpondedores

Circuitos d igi tales predef inido s con cal idad de servic io garant izada

Factores quedeterminan

el precio de lasportadoras

Ancho de banda

Tam ao de la

antena

Correccin deerrores

Plazo

La cartera ideal: servicios porportadora


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La cartera ideal: servicios por

portadora DAMA de Intelsat (pago por uso)

- Servicio de conmutacin de circuitossegn demanda

- Facturacin segn uso- Solucin digital para fax, telefona

y datos Tamaos de portadoras:

16 kb/s, 64 kb/s y 128 kb/s- Disponible en banda C global

AOR a 335,5E IOR a 60E

POR a 174E


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Por qu elegir a Intelsat? Flexibilidad y modularidad

Alcance mundial

Excelente desempeo Fiabilidad y garanta de calidad

Asistencia al cliente en firme

Slida trayectoria Cartera de productos para distintas necesidades

Bsqueda de soluciones integradas y de extremoa extremo


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