Unidad III.- ACCESO A NTERNET - Lidia De Sousa

 Servicios de satélite

Las comunicaciones satelitales han evolucionado de ser una infraestructura de nicho para defensa a convertirse en el pilar de la conectividad global, permitiendo el acceso en zonas donde la infraestructura terrestre es técnica o económicamente inviable. Esta tecnología abarca desde servicios tradicionales como la telefonía móvil satelital y la televisión digital —gestionada mediante terminales IRD con acceso condicional— hasta soluciones corporativas avanzadas mediante redes VSAT.

En la actualidad, la irrupción de los CubeSats ha democratizado el espacio, integrando electrónica de precisión para el control de la dinámica orbital en misiones de bajo costo. No obstante, esta expansión tecnológica conlleva desafíos críticos: la integración de Internet de alta velocidad y protocolos como ATM exige un manejo sofisticado de errores de ráfaga, mientras que la exposición de estos activos digitales demanda marcos estrictos de auditoría de sistemas y ciberseguridad para garantizar la integridad y disponibilidad de la información en un entorno cada vez más conectado.

 

1. Telefonía Móvil por Satélite (MSS) 

El Servicio Móvil por Satélite (MSS) permite comunicaciones de voz y datos en movimiento mediante dispositivos portátiles o terminales instalados en vehículos, barcos o aeronaves. 

• Funcionamiento: Se apoya principalmente en constelaciones de órbita baja (LEO) como Iridium o satélites geoestacionarios (GEO) como Inmarsat.
• Uso crítico: Es vital para servicios de emergencia, defensa, gestión de desastres y conectividad en alta mar donde las redes 5G terrestres no llegan. 

2. Redes VSAT (Very Small Aperture Terminal)

Las redes VSAT de AST Networks son estaciones terrestres de tamaño reducido (antenas de 1 a 2 metros) que permiten la transmisión bidireccional de datos, voz y video. 

• Arquitecturas:
• Estrella (Star): Todo el tráfico pasa por una estación central o Hub.
• Malla (Mesh): Los terminales se comunican directamente entre sí.
• Aplicaciones: Conectividad de cajeros automáticos en zonas rurales, respaldo empresarial (backup) y acceso a Internet de banda ancha en lugares remotos a través de proveedores como Claro Empresas. 

3. Acceso Múltiple y Aplicaciones de TV Digital

Para que varios usuarios compartan el mismo recurso satelital (transpondedor) de forma simultánea, se utilizan técnicas de Acceso Múltiple: 

• FDMA (Frecuencia): Divide el ancho de banda en subcanales de frecuencia únicos para cada usuario.
• TDMA (Tiempo): Asigna intervalos de tiempo específicos para que cada estación transmita secuencialmente; es el estándar para datos digitales.
• CDMA (Código): Varios usuarios transmiten al mismo tiempo y frecuencia, diferenciándose mediante códigos únicos (espectro ensanchado). 

Aplicación en TV Digital:
En la radiodifusión satelital (DTH - Direct to Home), se utiliza el multiplexado (como MPEG-2 Transport Stream) para combinar múltiples canales de video y audio en un solo flujo de datos que se envía a la Tierra, permitiendo que un solo transpondedor transmita docenas de señales de televisión digital simultáneamente.

4. Ecosistema de Servicios y Telefonía

• Telefonía y Datos Móviles: Basados en constelaciones LEO (como Iridium o Globalstar) para baja latencia en voz y datos móviles globales.
• Redes VSAT (Very Small Aperture Terminal): Son la columna vertebral de la conectividad corporativa y rural, permitiendo redes privadas bidireccionales con antenas de pequeño diámetro (0.75m a 2.4m).
• Acceso Múltiple: Crucial para optimizar el ancho de banda. Se emplean técnicas como FDMA (Frecuencia), TDMA (Tiempo) y CDMA (Código) para permitir que múltiples terminales compartan el mismo transpondedor sin interferencias. 

5. Televisión Digital e Infraestructura de Recepción

• DVB-S/S2: Estándar dominante para la difusión de video digital que maximiza la capacidad del enlace.
• IRD (Integrated Receiver Decoder): El decodificador procesa la señal recibida y gestiona el Acceso Condicional (CAS) mediante llaves criptográficas para asegurar que solo usuarios autorizados (suscritos) visualicen el contenido. 

6. CubeSats y Dinámica Orbital

• Electrónica y Dinámica: Los CubeSats (nanosatélites en unidades de 10x10x10 cm) requieren sistemas de ADCS (Actitude Determination and Control System) para orientar antenas y paneles solares.
• Dinámica Orbital: Se basa en maniobras de propulsión o torque magnético para contrarrestar perturbaciones en LEO y mantener la órbita deseada. 

7. Auditoría de Sistemas y Seguridad Satelital

La seguridad en este sector ha pasado de la "seguridad por oscuridad" a estándares rigurosos de Ciberseguridad Espacial: 

• Cifrado de Enlace: Implementación de AES-256 en los segmentos de comando (uplink) y telemetría (downlink) para evitar el secuestro del satélite (hijacking).
• Auditoría de Estaciones Terrenas: Evaluación de vulnerabilidades en los Gateways y Backbones, que son los puntos más críticos de entrada para ataques de inyección de datos o denegación de servicio.
• Seguridad en VSAT: Mitigación de riesgos de interceptación de tráfico mediante túneles VPN y autenticación mutua entre el hub y el terminal remoto. 

8. Internet Satelital y Protocolos de Red

• Backbones Satelitales: Uso de satélites para interconectar nodos de red principales en regiones donde la fibra óptica no es viable, actuando como puentes de alta capacidad.
• ATM (Asynchronous Transfer Mode) sobre Satélite: Históricamente utilizado para manejar diversos tipos de tráfico (voz, video, datos).
• Errores de Ráfaga: En enlaces satelitales, el ruido o la atenuación por lluvia causan ráfagas de errores que degradan las celdas ATM. Se solucionan mediante FEC (Forward Error Correction) y Entrelazado (Interleaving), que dispersan los errores para que los algoritmos de corrección (como Reed-Solomon o Viterbi) puedan reconstruir la información.

 

Conclusiones

• Versatilidad y Alcance Global: Las redes satelitales (especialmente las VSAT) son la solución definitiva para reducir la brecha digital, permitiendo que sectores como la banca, la energía y la salud operen de forma bidireccional y fiable en ubicaciones remotas.
• Robustez ante el Entorno: La implementación de protocolos específicos (como FEC y entrelazado en enlaces ATM) es indispensable para mitigar los errores de ráfaga causados por fenómenos atmosféricos, asegurando una Calidad de Servicio (QoS) constante.
• Seguridad como Eje Transversal: La auditoría de sistemas no es opcional. El incremento de dispositivos conectados y la naturaleza crítica de los backbones satelitales exigen que la ciberseguridad (cifrado, autenticación y monitoreo) sea una prioridad en el diseño desde el primer día para prevenir ataques de interceptación o denegación de servicio.

• Innovación con CubeSats: La capacidad de desplegar constelaciones de CubeSats está redefiniendo el segmento espacial, permitiendo un monitoreo dinámico y una renovación tecnológica más rápida, siempre que se mantenga un control riguroso de su electrónica y dinámica orbital.

Bibliografia

Maral, G., Bousquet, M., & Sun, Z. (2020). Satellite Communications Systems: Systems, Techniques and Technology (6ta ed.). Wiley.

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Lidia De Sousa