Diseño de una red satelital de telecomunicaciones con tecnología vsat para la parroquia Columbe del cantón Colta

Abstract

El presente proyecto propone el diseño de una red satelital de telecomunicaciones con tecnología VSAT, como una solución alternativa para proporcionar acceso a internet en sectores aislados sin cobertura de redes de telecomunicaciones convencionales, como la parroquia Columbe, en el cantón Colta. Se ha seleccionado una configuración de red punto-multipunto en banda Ku, optimizada para reducir costos y asegurar estabilidad frente a condiciones climáticas adversas. Se incluye una descripción detallada de los elementos (IDU, ODU) que conforman la red VSAT, desde las arquitecturas, bandas de frecuencias, protocolos de acceso múltiple y sus aplicaciones actuales. También se analizan las características, ventajas y desventajas de las comunicaciones por satélite y los componentes del sistema VSAT. Se lleva a cabo un análisis matemático del enlace de radiofrecuencia entre el satélite y la estación terrena, tomando en cuenta los parámetros principales (pérdidas atmosféricas, efectos de la lluvia, pérdidas de seguimiento, ganancia de la antena, relación portadora a ruido y relación energía de bit a densidad de ruido), que influyen en el rendimiento de la red. Se detalla el proceso para calcular el ancho de banda necesario para una red satelital VSAT, utilizando las herramientas "Satellite Communications Toolbox" y "Satellite Link Budget Analyzer" de Matlab para validar los cálculos realizados del presupuesto de potencia del enlace de subida y del enlace de bajada, siendo este análisis necesario para demostrar que el diseño cumple con los requisitos de calidad de servicio en términos de rapidez de carga y descarga, latencia, tasa de error y estabilidad, garantizando una conexión confiable para la comunidad. Los resultados obtenidos mediante simulaciones realizadas en Matlab y GNS3 validaron el diseño, optimizando parámetros clave como la relación portadora a ruido (C/N) y relación energía de bit a densidad de ruido (Eb/No). Lo que garantiza un buen desempeño de la red, con mejoras significativas en la rapidez de carga (43,16%), rapidez de descarga (45,28%), latencia (21,76%) y una reducción en la tasa de errores (21,19%) en comparación con la conexión actual disponible en Columbe.