DVB-S2
1) Approccio tradizionale al link budget :
Il sistema viene dimensionato in modo da rendere disponibile il servizio per una percentuale molto elevata del tempo, ciò determina inefficienze in quanto il sistema è sempre progettato per il caso peggiore e pertanto sono previsti ampi margini. In particolare il margine aumenta con la frequenza e con la percentuale di tempo nel quale è richiesta la disponibilità del servizio.
2) Link budget adattativo :
Quando il canale è in cattive condizioni i segnali sono molto protetti e portano poca informazione, al contrario se il canale è in buone condizioni allora i segnali vengono poco protetti e portano molta più informazione. Per analizzare la qualità del canale occorre però che il collegamento non sia broadcast ma punto - punto e che disponga di un canale di ritorno, inoltre il sistema deve supportare data rate variabili.
3) ACM :
Adaptive Coding & Modulation, consente di adattare al canale il livello di protezione del segnale mediante modifica degli schemi di modulazione e codice.
4) Principali modulazioni numeriche :
- QPSK
- 8 PSK
- 16 QAM
- 32 APSK
- 32 QAM
5) Codici di canale :
Vi sono codici per la sola rilevazione degli errori e codici FEC per la rilevazione e correzione degli stessi. Un codice molto protetto come il codice con rate 1/3 consente di avere una determinata BER per un valore più basso di Eb/N0 rispetto ad un codice con rate 1 / 2 .
6) Vantaggi di un sistema ACM :
- Aumento della capacità qualora si utilizzino schemi con maggiore efficienza spettrale
- Aumento della disponibilità del servizio ammettendo una degradazione della qualità del collegamento
7) Propagazione atmosferica :
- Attenuazione da spazio libero la quale dipende dalla frequenza della portante e dalla lunghezza del percorso del segnale
- Attenuazione supplementare dovuta a fenomeni atmosferici, prevalentemente presente a frequenze maggiori di 10GHz
Esistono sia modelli statistici che modelli dinamici che caratterizzano la propagazione atmosferica.
8) Dimensionamento di un sistema ACM :
Può essere effettuato mediante:
- Link budget statistici multidimensionali, vengono calcolati iterativamente i link budget per terminali d'utente uniformemente distribuiti sull'area di copertura, l'attenuazione viene ricalcolata volta per volta
- Simulazioni a livello di strati MAC / RRC , oltre ai link budget dinamici vengono anche simulati il traffico e l'assegnazione delle risorse
9) Alternative alle tecniche ACM :
- Adattamento della banda del segnale trasmesso
- Pool di portanti a larghezza di banda differente
- Pool di portanti con schemi di modulazione e codice differenti
10) DVB-S2 :
E' l'evoluzione del DVB-S ottimizzato per servizi broadcast e servizi interattivi, regolamenta la tratta dalla gateway al satellite e quindi agli utenti, della tratta inversa si occupa invece il DVB-RCS.
11) Modalità operative previste dal DVB-S2 :
- CCM : Codifica e modulazione costanti
- VCM : Codifica e modulazione variabile
- ACM : Codifica e modulazione adattativi
12) Schema a blocchi trasmettitore DVB-S2 :
13) Input Stream Synchronizer :
Viene utilizzato per gli input stream MPEG al fine di avere una bit rate costante ed un ritardo costante, ciò si realizza aggiungendo in coda ad ogni pacchetto utente un campo ISSY con informazioni utili ad equalizzare il ritardo e le dimensioni del buffer di ricezione necessario.
14) Codifiche FEC effettuate sulla BBFRAME :
- Codice esterno BCH
- Codice interno LDPC
indipendentemente dal code rate si ottiene una FECFRAME a lunghezza costante pari a 64800 bits o 16200 bits.
15) Codici LDPC :
Low Density Parity Check, sono codici che distano soltanto 1dB dal limite di Shannon, si basano sull'utilizzo di BNP (Bit Node Processor) e CNP (Check Node Processor).
16) Modulazioni utilizzate nel DVB-S2 :
- BPSK
- QPSK
- 8PSK
- 16APSK
- 32APSK
17) PLFRAME :
La XFECFRAME viene ottenuta convertendo la frame di bit FECFRAME in una frame di simboli, essa viene suddivisa in slot da 90 simboli ai quali viene aggiunto un HEADER ed eventuali blocchi pilota aventi lo scopo di agevolare il recupero della fase. Si ha infine lo scrambling.
18) Comandi ACM :
- MODCOD
- CVALID
- SEND
19) Compatibilità del DVB-S2 verso il DVB-S :
Vengono trasmessi due stream, uno ad alta priorità per il DVB-S ed uno a bassa priorità per il DVB-S2, come modulazione si utilizza 8PSK asimmetrico.
20) Scopo del canale di ritorno implementato dal DVB-RCS :
Il canale di ritorno viene utilizzato per inviare:
- Dati d'utente
- Messaggi per la gestione delle risorse radio
- Login
- Richieste di capacità da parte dei terminali d'utente
- Invio di misure per la selezione del modo ACM in trasmissione
21) Caratteristiche del DVB-RCS :
- Profili MPEG o ATM
- Codici FEC con TurboCodici oppure Reed Solomon concatenato ad un codice convoluzionale
- QPSK
22) Struttura di trama del DVB-RCS :
Rappresenta l'insieme delle risorse sia in tempo che in frequenza disponibili ai terminali d'utente per la trasmissione, ogni supertrama è suddivisa in trame che a loro volta sono suddivise in slot in ciascuno dei quali il terminale d'utente può inviare uno dei seguenti burst:
- TRQ , Traffico
- ACQ , Acquisizione
- SYNC , Sincronizzazione
- CSC , Canale di sincronizzazione comune
23) Modalità di richiesta delle risorse radio :
La richiesta di capacità viene fatta dal terminale d'utente sul canale CSC, su un time slot ad esso assegnato o in piggy-backing sugli slot di traffico. Tale richiesta avviene in una delle seguenti modalità:
- CRA , Continuos rate assignment
- RBDC , Rate Based Dynamic Capacity
- VBDC , Volume Based Dynamic Capacity
- AVBDC , Absolute Volume Based Dynamic Capacity
- FCA , Free Capacity Assignment
Il sistema risponde con l'accettazione o meno della richiesta ed il numero dei time slot concessi.
24) Tecniche di adattività per il DVB-RCS :
Al momento non sono supportate ma vi è un gruppo di lavoro impegnato nelle specifiche, sembrano maggiormente appropriate ACM oppure il pool di portanti a larghezza di banda differente il quale consente una maggiore flessibilità.