Рекомендация мсэ-r s. 1709-1 Технические характеристики радиоинтерфейсов для глобальных широкополосных спутниковых систем

жүктеу/скачать 7.04 Mb.

бет	12/12
Дата	24.02.2016
өлшемі	7.04 Mb.
	#16954

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12

3.2 Линия вниз

На рисунке 27 дан обзор структур данных на линии вниз.

рИСУНОК 27

Структуры данных на линии вниз

Данные на линии вниз передаются большими пакетными сигналами с ВРК, причем каждый пакетный сигнал содержит шесть перемежающихся кодовых блоков. После декодирования с FEC происходит обратное перемежение.

Обмен данными происходит с уровнем СУДС, в роли которого выступает блок УДС линии вниз, который содержит два пакета RSM-A. Этот блок УДС выборочно скремблируется и собирается на вершине физического уровня. Затем следует два этапа кодирования с FEC (внешнее кодирование и внутреннее кодирование), разделенных этапом перемежения. Перемежающиеся кодовые блоки собирают в единый пакетный сигнал с ВРК.

Более подробная информация об этих структурах данных и связанных с ними функциях дается в следующих подпунктах.

Два пакета объединяются в единый блок УДС линии вниз, что поясняется на рисунке 28.

Рисунок 28

Сборка блока УДС линии вниз

Скремблирование линии вниз и функции сборки блока УДС линии вниз определены в Части 3 спецификации физического уровня (см. ETSI TS 102 188 1~7).

3.2.1 Кодирование

Блоки УДС линии вниз, общее число которых равно шести, объединяются в каждый пакетный сигнал линии вниз в три этапа:

– каждый некодированный блок УДС линии вниз отдельно кодируется внешним кодом Рида-Соломона с использованием кода РС (236,216);

– полученные в результате этого шесть кодированных кодовых блоков подвергаются затем блоковому перемежению;

– перемеженные кодовые блоки затем кодируются внутренним сверточным кодом со скоростью 2/3.

Выходы перемежителя разделяют на четыре независимых потока. В каждом выходном потоке всего имеется 2838 битов (354 входных байта плюс шесть битов сброса), поступающих на вход внутреннего кодера, и на выходе кодера всего имеется 4257 битов.

Функции кодирования линии вниз определены в Части 3 спецификации физического уровня (см. ETSI TS 102 188 1~7).

3.2.2 Структура кадра

Как показано на рисунке 29, кадр линии вниз состоит из временного интервала радиомаяка, временных интервалов широкого вещания, свободного интервала и временных интервалов связи П П.

Временной интервал радиомаяка используется для передачи части последовательности ПсЧ длительностью 0,768 секунды с целью синхронизации СТ с временной синхронизацией спутника. Он используется также для синхронизации счетчиков кадров линии вверх и линии вниз.

Временные интервалы широкого вещания планируются перед проведением передачи в режиме связи П-П. Интервал широкого вещания в три или четыре раза длиннее, чем временной интервал связи П-П, что зависит от скорости передачи в режиме широкого вещания (т. е. скорости 1/3 или скорости 1/4, соответственно).

Свободные интервалы появляются в каждом кадре для выполнения системных функций.

рисунок 29

Структура кадра линии вниз

Скорость передачи – это полная скорость в течение временного интервала связи П-П. Скорость передачи в течение временных интервалов радиомаяка и незанятого временного интервала составляет 1/3 скорости, и скорость передачи в течение временных интервалов широкого вещания составляет 1/3 или 1/4 скорости. Структура кадра допускает различное число временных интервалов широкого вещания (выделяемых в зависимости от скорости через три или четыре временных интервала связи П-П) при выделении оставшихся временных интервалов для связи П-П. Поддерживаются следующие диапазоны конфигураций:

Широковещательный режим	Число временных интервалов	Число временных интервалов связи П-П
Временные интервалы широкого вещания на 1/3 скорости	0–45	1–136
Временные интервалы широкого вещания на 1/4 скорости	0–34	0–136

Структуры кадров линии вниз определены в Части 2 спецификации физического уровня (см. ETSI TS 102 188 1~7).

СТ определяет число временных интервалов широкого вещания и широковещательный

режим путем широковещательных рассылок системной информации, как определено в спецификации RSM A SMAC/SLC (см. ETSI TS 102 189 1~3).

3.2.3 Модуляция

Модуляцией на линии вниз является КФМН, которая определена в Части 4 спецификации физического уровня (см. ETSI TS 102 188 1~7).

3.2.4 Режимы несущей на линии вниз

Линия вниз работает с одной несущей в одной или двух поляризациях. В системе достигается многократное использование частоты путем независимого применения поляризации на каждом луче линии вниз. Поляризация на линии вниз сигналов радиомаяка, широкого вещания, свободных временных интервалов и связи П-П не зависит от поляризации на линии вверх.

Кроме того, несущая линии вниз может работать в трех возможных режимах работы. Эти режимы привязаны к полной скорости, 1/3 скорости и 1/4 скорости, соответствующим скорости модуляции пакетного сигнала несущей:

– 1/3 скорости – скорость передачи по линии вниз составляет 133⅓ × 10⁶ символов КФМН в секунду (т. е. каждое из плеч I и Q модулятора работает со скоростью 133⅓ × 10⁶ символов ОФМН в секунду);

– 1/4 скорости – скорость передачи по линии вниз составляет 100 × 10⁶ символов КФМН в секунду (т. е. каждое из плеч I и Q модулятора работает со скоростью 100 × 10⁶ символов ОФМН в секунду);

– полная скорость – скорость передачи по линии вниз составляет 400 × 10⁶ символов КФМН в секунду (т. е. каждое из плеч I и Q модулятора работает со скоростью 400 × 10⁶ символов ОФМН в секунду).

3.3 Другие функции физического уровня

Передача на физическом уровне задействует другие функции, которые включают следующее:

– Достижение некоторых минимальных уровней показателей работы СТ, которые требуются для осуществления передачи и приема. Кроме того, радиочастотные излучения от СТ должны отвечать соответствующим стандартам. Эти требования определены в Части 5 спецификации физического уровня (см. ETSI TS 102 188 1~7).

– Измерения и подпроцедуры, используемые для первоначального вхождения в синхронизм СТ, для выбора режима линии вверх и для управления мощностью на линии вверх в течение нормальной работы. Эти функции определены в Части 6 спецификации физического уровня (см. ETSI TS 102 188-1~7).

– Синхронизация приемника СТ с учетом частоты и времени (обнаружение синхронизации, синхронизация временного кадра). Эти функции определены в Части 7 спецификации физического уровня (см. ETSI TS 102 188 1~7).

4 Уровень линии передачи данных

Уровень линии передачи данных состоит из двух подуровней – подуровня УСЛ и подуровня СУДС.

4.1 Функции подуровня УСЛ

Уровень управления спутниковой линией отвечает за сквозную доставку пакетов от одного СТ до другого. Функциями УСЛ являются:

– формирование идентификаторов сеансов связи и направление входящих пакетов в соответствующий сеанс связи;

– осуществление процедур распознавания возможностей и согласования в момент начала сеанса связи. Если необходимо установить связь между двумя СТ с разными возможностями, то передающий СТ начинает работу с установленным режимом передачи в предположении, что приемник может его поддерживать, затем на основании данных обратной связи от приемника режим может быть изменен на более совместимый и/или оптимальный;

– расчет ПЦИК для обнаружения ошибки;

– создание расширенных блоков данных (РБД) из вспомогательных блоков данных (ВБД);

– сегментация РБД в сегменты и присоединение соответствующих заголовков УСЛ. На приемном СТ соответствующий объект УСЛ должен повторно собрать прикладные РБД;

– создание блоков данных пакетов УСЛ (БДП).

4.2 Подуровень СУДС

Уровень СУДС управляет способом использования СТ ресурсов линии вверх. Ресурсы линии вверх, описанные здесь, являются сочетанием каналов с конкуренцией и выделенных ресурсов. СУДС отвечает за следующее:

– СУДС объединяет многочисленные сеансы связи с УСЛ и уплотняет их в один или более общих каналов передачи данных по линии вверх;

– СУДС анализирует пользовательские услуги транспортировки данных (ПУТД) и приоритет ВБД и направляет ВБД в службу доставки пакетов (СДП);

– СУДС создает пакет RSM-A путем добавления заголовка УДС в ВБД-БДП;

– уровень СУДС должен помечать удаленные классы надлежащим образом, как указано в соответствующем профиле классов обслуживания (КлО);

– СУДС работает на основе очередей. Для каждой СДП может существовать одна или более очередей. Каждый пакет RSM-A ставится в одну очередь на основе информации из СДП и о внутренней конфигурации. С целью поддержания упорядоченной доставки пакеты RSM-A не могут перемещаться между очередями, однако способ их обслуживания может изменяться;

– СУДС постоянно выполняет соответствующий алгоритм, с тем чтобы получить ресурсы от сети. СТ проводит согласование с полезной нагрузкой спутника на основе протокола управления полосой пропускания;

– уровень СУДС объединяет пакеты RSM-A в блоки и выделяет временные интервалы для отдельных блоков. Блоки проходят на уровень передачи для формирования пакетного сигнала вместе с информацией о временном интервале. На приемной стороне выполняется обратный процесс;

– СУДС взаимодействует с МЗД для образования функции поля управления доступом (ПУД) для вcех блоков УДС, передаваемых интерфейсом U;

– на приемной стороне уровень СУДС принимает входящие пакеты RSM-A и осуществляет их селекцию на основе адреса назначения RSM-A. Пакеты могут использовать либо конкретный адрес назначения любого из портов СТ и/или некоторые многоадресные групповые идентификаторы (МГИ). Эти МГИ являются сочетанием МГИ, заранее зарезервированных за сетевым центром управления (СЦУ) для передачи СТ (контроль за которой должен осуществляться постоянно), и МГИ, используемых для многоадресной передачи между пользователями.

4.3 Режимы работы

Подуровень СУДС работает в двух режимах: режиме предоставления полосы частот по требованию (BoD) и режиме линии вверх большого объема (ЛВБО).

В режиме работы BoD СТ совместно с другими СТ, находящимися в той же географической зоне, использует на основе конфигурации ресурсы линии вверх. Каналы с конкуренцией используются спутниковыми терминалами для первоначального доступа к системе. Протокол управления полосой пропускания должен постоянно выполняться для получения ресурсов, выделенных для использования на закрепленных каналах линии вверх. Протоколы Slotted Aloha и Persistent Aloha используются для получения ресурсов в каналах линии вверх с конкуренцией. Все СТ должны постоянно управлять объемом используемых ими ресурсов путем применения механизма "корзины с жетонами".

В режиме работы ЛБВО существует набор ресурсов линии вверх, зарезервированных для исключительного использования СТ без необходимости выполнения ими какого-либо протокола или осуществления явного запроса в сети. Соответственно, СТ не должен использовать каналы с конкуренцией и вводить в работу протокол управления полосой пропускания. Не применяется управление потоком, основанное на механизме "корзины с жетонами", поскольку нет совместного использования ресурсов. Однако требуется, чтобы СТ на основе конфигурации, предоставленной СЦУ, обеспечивал распределение использования ресурсов линии вверх между районами, обслуживаемыми линией вниз. Это обеспечивает равноправную обработку потоков данных по всем направлением внутри СТ.

4.4 КлО и относящиеся к ним концепции

Качество обслуживания (КО) – это абстрактное понятие, относящееся к потребностям конкретного вида трафика и показывающее, насколько хорошо этот трафик переносится по его назначению. Поскольку, как правило, к различным видам трафика предъявляются различные требования по КО, трафик классифицируется по различным классам трафика BSM (см. ETSI TS 102 295) или классам обслуживания (в единственном числе: КлО). Трафик данного КлО может быть перенесен различными способами с целью обеспечения соответствующего КО для такого трафика. Как показано в таблице 3, классы трафика BSM являются адаптацией классов КО Рекомендации МСЭ-Т Y.1541.

В RSM-A различные КлО непосредственно поддерживаются пользовательскими услугами транспортировки данных (ПУТД), которые являются общими характеристиками того, как осуществляется очередность трафика и его отправка. СДП, выбранная для передачи пакета, имеет отношение к ПУТД соответствующего трафика, но не в строго однозначной форме. В таблице 3 показано соответствие услуг между классами трафика BSM (см. ETSI TS 102 295) и ПУТД RSM-A.

ТАБЛИЦА 3

Соответствие услуг между классами трафика BSM и ПУТД RSM-A

Классы трафика BSM (см. ETSI TS 102 295)			RSM A
Класс трафика	Категории услуг	класс Y.1541	ПУТД⁽¹⁾
0	Приоритет, экстренные услуги, основные сетевые услуги	Не применяется	любые
1	Реальное время, чувствительность к дрожанию, высокое взаимодействие – соты фиксированного размера (VoIP)	0	ПС
2	Реальное время, чувствительность к дрожанию, интерактивность – пакеты с изменяющимся размером (видео в реальном времени)	1	ПСПС
3	Данные транзакций, высокая интерактивность, (сигнализация, организация трафика, УРП)	2	МОМЗ
4	Данные транзакций, УРП, интерактивность	3	ПСВП
5	Только низкие потери (короткие транзакции, громоздкие данные, поточная передача видео)	4	ПСОП
6	Потери в среде, большая задержка (традиционные приложения IP-сетей)	5	ПСОП
7	Не оговаривается. Может быть использована для трафика широкого вещания/многоадресного трафика с низким приоритетом или для сетей хранения данных (с более высоким надежным уровнем).	Не применяется	ПСОП
⁽¹⁾УТД RSM-A определены в Части 2 спецификации уровня СУДС/УСЛ (см. ETSI TS 102 189 1~3). ПРИМЕЧАНИЕ. – Классы "0" и "7" трафика BSM не переносились из классов Y.1541.

Взаимосвязь этих концепций для BoD показана на рисунке 30. Полный набор правил для сопоставления ПУТД и СДП дается в Части 2 спецификации уровня СУДС/УСЛ (см. ETSI TS 102 189 1~3).

рисунок 30

Взаимосвязь между КлО, ПУТД и СДП

4.5 Управление полосой пропускания – распределение ресурсов и управление очередями

Функция управления полосой пропускания берет пакеты из подуровня УСЛ и устанавливает соответствующую ВПП для осуществления с ее помощью передачи этих пакетов.

Функция управления полосой пропускания работает на основе очередей. Все исходящие пакеты распределяются в одну из многих очередей на основе их назначения и соответствующей ПУТД. В зависимости от состояния очереди для каждой СДП (службы доставки пакетов) СУДС выполняет соответствующий протокол и забирает ресурсы радиосвязи в форме ВПП, с тем чтобы передать содержание очереди. При наличии ВПП уровень СУДС использует определенный алгоритм для установления того, какая очередь должна получить обслуживание при каждой конкретной ВПП.

4.5.1 Сеансы связи, ориентированные на скорость

Сеансы связи, ориентированные на скорость, собираются на основе их приоритетности в одном из двух общих КПДЛВ. СТ соблюдает очереди в отношении каждого соединения с использованием информации о соответствующей скорости и управлении потоком. Каждое соединение, которое должно быть согласовано с СЦУ, направляется в одну очередь.

4.5.2 Сеансы связи, ориентированные на объем

Сеансы связи, ориентированные на объем, уплотняются в зависимости от региона назначения линии вниз и приоритетности в один из общих КПДЛВ, число которых может достигать четырех. СТ соблюдает очередности для передачи объема. Очередности создаются на основе приоритетов и региона назначения. Пакеты распределяются в соответствующую очередь, если они доставляются от УСЛ в СУДС.

4.5.3 Доступ в конкурентном режиме

Каналы с конкуренцией имеются в распоряжении для передачи данных, а также для сигнализации управления, т. е. для запросов ресурсов. Каналы с конкуренцией частично статически конфигурируются и частично динамически отмечаются сетью. Уровень СУДС управляет доступом к этим ресурсам в соответствии с правилами, данными в Части 2 спецификации уровня СУДС/УСЛ (см. ETSI TS 102 189 1~3).

4.5.4 Протокол Persistent Aloha

Это разновидность стандартной процедуры Slotted Aloha, при помощи которой единичный терминал может захватывать временной интервал в кадре или набор кадров с использованием протокола Aloha и затем продолжать использовать его для каждого кадра (или каждого набора кадров) до тех пор, пока он не освободит временной интервал путем неосуществления передачи в этом временном интервале. Этот протокол используется для периодического/квазипериодического трафика, характеризуемого низким запаздыванием и малым объемом, например пакетов подтверждения TCP. Первоначальный захват аналогичен методу Slotted Aloha/конкуренции, подробности которого приводятся в Части 2 спецификации уровня СУДС/УСЛ (см. ETSI TS 102 189 1~3).

5 Модуль защиты доступа – функциональное описание

МЗД является главной составной частью спутникового терминала. Физически он представляет собой встроенную в терминал защищенную интегральную схему. МЗД содержит секретный кодовый материал и аутентифицирует каждый пакет RSM-A, отправленный терминалом, путем образования поля контроля доступа, которое может быть проверено другими полномочными частями системы. МЗД будет только "подписывать" заявки, действительные в рамках правил, установленных для этого конкретного терминала. На приемной стороне он проверяет на аутентичность сообщения управления от СЦУ. С полным описанием этого интерфейса можно ознакомиться в Части 3 спецификации уровня СУДС/УСЛ (см. ETSI TS 102 189 1~3).

Следующие функции относятся к областям, за которые МЗД отвечает в системе RSM-A:

– аутентификация;

– защита авторизации;

– регистрация;

– аудит использования.

РИсунок 31

Взаимодействие функций защиты между МЗД и СТ

______________

жүктеу/скачать 7.04 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 4 5 6 7 8 9 10 11 12