ITFI960066A1 - SYSTEM FOR THE TRANSMISSION VIA SATELLITE OF SYNCHRONOUS AND ASYNCHRONOUS DATA ABLE TO CONTRAST THE ATTENUATION OF THE SIGNAL DUE TO AGENTS - Google Patents

SYSTEM FOR THE TRANSMISSION VIA SATELLITE OF SYNCHRONOUS AND ASYNCHRONOUS DATA ABLE TO CONTRAST THE ATTENUATION OF THE SIGNAL DUE TO AGENTS Download PDF

Info

Publication number
ITFI960066A1
ITFI960066A1 IT96FI000066A ITFI960066A ITFI960066A1 IT FI960066 A1 ITFI960066 A1 IT FI960066A1 IT 96FI000066 A IT96FI000066 A IT 96FI000066A IT FI960066 A ITFI960066 A IT FI960066A IT FI960066 A1 ITFI960066 A1 IT FI960066A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
data
transmission
stations
station
satellite
Prior art date
Application number
IT96FI000066A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Nedo Celandroni
Erina Ferro
Original Assignee
Consiglio Nazionale Ricerche
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Consiglio Nazionale Ricerche filed Critical Consiglio Nazionale Ricerche
Priority to IT96FI000066A priority Critical patent/IT1286585B1/en
Publication of ITFI960066A0 publication Critical patent/ITFI960066A0/en
Publication of ITFI960066A1 publication Critical patent/ITFI960066A1/en
Application granted granted Critical
Publication of IT1286585B1 publication Critical patent/IT1286585B1/en

Links

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: Description of the industrial invention entitled:

"SISTEMA PER LA TRASMISSIONE VIA SATELLITE DI DATI SINCRONI E ASINCRONI IN GRADO DI CONTRASTARE "SYSTEM FOR THE TRANSMISSION VIA SATELLITE OF SYNCHRONOUS AND ASYNCHRONOUS DATA ABLE TO CONTRAST

L'ATTENUAZIONE DEL SEGNALE DOVUTA AD AGENTI ATMOSFERICI" THE SIGNAL ATTENUATION DUE TO ATMOSPHERIC AGENTS "

La presente invenzione riguarda un sistema per la trasmissione via satellite di dati sincroni e asincroni, in particolare per video-conferenza, in grado di contrastare l'attenuazione del segnale dovuta ad agenti atmosferici . The present invention relates to a system for the satellite transmission of synchronous and asynchronous data, in particular for video conferencing, capable of counteracting the attenuation of the signal due to atmospheric agents.

Pi? in particolare la presente invenzione riguarda un sistema di accesso a canale via satellite che soddisfi allo scopo sopra citato e che per convenienza verr? identificato nella presente descrizione come sistema "FODA/IBEA-TDMA" . Pi? in particular, the present invention relates to a satellite channel access system which satisfies the aforementioned purpose and which for convenience will come? identified in this description as the "FODA / IBEA-TDMA" system.

"FODA/IBEA-TDMA" ? un acronimo per FIFO Ordered Demand Assignment /information Bit Energy Adapter-Time Division Multiple Access. Trattasi di un metodo di accesso a canale via satellite per l'assegnazione su domanda della banda satellitaria . L'assegnazione della banda ? effettuata con tecnologia denominata TDMA, cio? a divisione di tempo. Agli utenti richiedenti l'accesso al satellite viene consentito l'uso dell'intera banda in tempi differenziati, per non creare collisioni. "FODA / IBEA-TDMA"? an acronym for FIFO Ordered Demand Assignment / information Bit Energy Adapter-Time Division Multiple Access. This is a satellite channel access method for assigning the satellite band upon request. Bandwidth allocation? carried out with technology called TDMA, that is? in time division. Users requesting access to the satellite are allowed to use the entire band at different times, in order not to create collisions.

Scopo del metodo FODA/IBEA ? di consentire la trasmissione simultanea su satelliti di dati sia sincroni che asincroni, mantenendo la qualit? del servizio richiesta dalle singole applicazioni anche in caso di forte attenuazione del segnale trasmissivo dovuta a cattive condizioni atmosferiche (tecnica denominata "fade countermeasure") . L'aspetto innovativo di tale sistema consiste nella tecnica di fade countermeasure adottata. "FODA/IBEA-TDMA" ? la logica evoluzione del metodo di accesso FODA-TDMA, brevetto Italiano n. 1233264, depositato il 21 marzo 1989 Purpose of the FODA / IBEA method? to allow the simultaneous transmission of both synchronous and asynchronous data on satellites, maintaining the quality? of the service required by individual applications even in case of strong attenuation of the transmission signal due to bad atmospheric conditions (technique called "fade countermeasure"). The innovative aspect of this system consists in the fade countermeasure technique adopted. "FODA / IBEA-TDMA"? the logical evolution of the FODA-TDMA access method, Italian patent n. 1233264, filed on March 21, 1989

FODA/IBEA permette la trasmissione simultanea sia di dati generati in tempo reale (traffico sincrono o stream) che di dati generati in tempo non reale (traffico asincrono o datagram), garantendo loro il mantenimento della classe di servizio richiesta anche in condizioni di forte attenuazione del segnale dovuta ad avverse condizioni atmosferiche. Tipicamente i dati stream sono generati da applicazioni di tipo video e/o voce, mentre quelli datagram sono generati da applicazioni quali il trasferimento di files, le ricerche di archivio, qualunque connessione interattiva e cos? via. FODA / IBEA allows the simultaneous transmission of both data generated in real time (synchronous traffic or stream) and data generated in non-real time (asynchronous traffic or datagram), guaranteeing them the maintenance of the required service class even in conditions of strong attenuation. signal due to adverse weather conditions. Typically the stream data are generated by video and / or voice applications, while the datagram ones are generated by applications such as file transfer, archive searches, any interactive connection and so on. Street.

La tecnica di fade countermeasure adottata dal sistema ? anch'essa realizzata in TDMA. Essa ? particolarmente utile, se non indispensabile, quando le trasmissioni avvengono in bande di frequenze superiori ai 14 Ghz, quali, ad es., nella banda Ka (20/30 Ghz), banda su cui dovranno migrare tutte le trasmissioni via satellite a causa del saturamento della banda Ku (12/14 Ghz) e della banda C (6/8 Ghz). The fade countermeasure technique adopted by the system? also made in TDMA. It? particularly useful, if not essential, when transmissions occur in frequency bands above 14 Ghz, such as, for example, in the Ka band (20/30 Ghz), a band on which all satellite transmissions will have to migrate due to saturation Ku band (12/14 Ghz) and C band (6/8 Ghz).

La tecnica di fade countermeasure adottata opera su tre fronti: a)il controllo della potenza di uscita (uplink power control) , nel caso una stazione abbia la necessaria apparecchiatura; b) la ridondanza dei dati ottenuta aumentando la loro codifica, c) la ridondanza dei dati ottenuta diminuendo la loro velocit? di trasmissione. Quest'ultima possibilit? viene adottata solo per livelli di degrado del segnale molto profondi, nel caso che i punti a) e b) non fossero sufficienti. Mentre il punto a) pu? essere presente o no in una stazione, a seconda delle apparecchiature di dotazione, i punti b) e c) sono realizzati via software dal sistema FODA/IBEA. Sia la codifica dei dati che la loro velocit? di trasmissione possono essere variati dinamicamente a seconda della misura dell'attenuazione del segnale delle singole stazioni di terra. Le velocit? di trasmissione usabili sono 1, 2, 4 e B Mbit/s, mentre le codifiche dei dati possono essere 1/2, 2/3, 4/5 e, naturalmente, non codificato. Il tempo ? diviso in intervalli di lunghezza fissa pari a 20 ms (time frame o, pi? semplicemente, frame) in cui avvengono le singole trasmissioni in base alle ricevute allocazioni temporali. In ogni frame, una stazione di controllo (stazione master) assegna alle altre stazioni (stazioni slaves) i rispettivi tempi di trasmissione (finestre di trasmissione) secondo modalit? legate alle richieste inoltrate dalle stazioni. La stazione master stessa, oltre alla funzione di controllo della risorsa comune "canale" si comporta come una normale stazione slave, inoltrando a se stessa richiesta regolare per le proprie trasmissione dati. Nell'ambito di una finestra di trasmissione assegnata ad una stazione slave, generalmente vengono trasmessi dati destinati a diverse stazioni riceventi (burst di dati). Un burst pu? essere composto da n sub-bursts. Un sub-burst congloba i dati indirizzati da una stazione trasmittente verso una certa stazione destinataria. Nell'ambito di uno stesso burst, i singoli sub-bursts vengono trasmessi scegliendo la velocit? di trasmissione e la codifica dei dati in base alle condizioni di fade del segnale sia della stazione trasmittente che della stazione ricevente. Ci? vuol dire che, nell'ambito della stessa trasmissione da una stazione A verso n stazioni destinatarie, sono tenute in considerazione le condizioni di fade delle singole stazioni al fine di garantire che i dati trasmessi siano ricevuti mantenendo le caratteristiche di BER (Bit Error Rate) richieste per le singole trasmissioni. The adopted fade countermeasure technique operates on three fronts: a) uplink power control, if a station has the necessary equipment; b) the redundancy of the data obtained by increasing their coding, c) the redundancy of the data obtained by decreasing their speed? transmission. The latter possibility? it is adopted only for very deep levels of signal degradation, in case points a) and b) are not sufficient. While point a) can? be present or not in a station, depending on the equipment supplied, points b) and c) are made via software by the FODA / IBEA system. Both the data encoding and their speed? transmission rates can be dynamically varied according to the extent of the signal attenuation of the individual ground stations. The speeds usable transmission rates are 1, 2, 4 and B Mbit / s, while the data encodings can be 1/2, 2/3, 4/5 and, of course, uncoded. The weather ? divided into intervals of fixed length equal to 20 ms (time frame or, more simply, frame) in which the single transmissions take place based on the received time allocations. In each frame, a control station (master station) assigns to the other stations (slave stations) their respective transmission times (transmission windows) according to the modality? linked to requests made by stations. The master station itself, in addition to the control function of the common resource "channel", behaves like a normal slave station, forwarding to itself regular requests for its data transmission. Within a transmission window assigned to a slave station, data is generally transmitted to several receiving stations (data bursts). A burst can? be composed of n sub-bursts. A sub-burst gathers the data addressed by a transmitting station to a certain destination station. Within the same burst, the individual sub-bursts are transmitted by choosing the speed? transmission and data encoding according to the signal fade conditions of both the transmitting and receiving stations. There? it means that, within the same transmission from a station A to n destination stations, the fade conditions of the individual stations are taken into account in order to ensure that the transmitted data is received while maintaining the characteristics of BER (Bit Error Rate) requests for individual transmissions.

Lo scopo della presente invenzione ? di fornire un metodo di accesso a divisione di tempo che consenta la trasmissione simultanea su satellite di dati sia sincroni che asincroni, mantenendo la qualit? del servizio richiesta dalle singole applicazioni anche in caso di forte attenuazione del segnale trasmissivo dovuta a cattive condizioni atmosferiche (fade countermeasure) L'invenzione trova un suo naturale campo di applicazione come strumento per la video-conferenza via satellite, non solo punto a punto ma fra un numero N di stazioni disseminate ovunque nell'occhio di copertura del satellite usato. In parallelo alla video-conferenza, le stazioni attive possono utilizzare la banda assegnata per trasmettere dati a pi? bassa priorit? (dati datagram). The purpose of the present invention? to provide a time-division access method that allows simultaneous transmission over satellite of both synchronous and asynchronous data, while maintaining the quality of the data. of the service required by individual applications even in case of strong attenuation of the transmission signal due to bad atmospheric conditions (fade countermeasure) The invention finds its natural field of application as a tool for video-conferencing via satellite, not only point to point but among a number N of stations scattered everywhere in the coverage eye of the satellite used. In parallel to the video-conference, the active stations can use the assigned band to transmit data to several? low priority (datagram data).

Reali applicazioni possono essere la tele-medicina e la tele-education. Nel primo caso operazioni a distanza possono essere seguite in diretta ed in modo interattivo da pi? centri medici interconnessi, unitamente alla trasmissione di dati di archivio del paziente {immagini di lastre, ecografie, files di anamnesi medica etc.). Nel secondo caso, lezioni tenute a distanza presso un centro didattico (sia esso Universit? od altro) possono essere seguite in modo interattivo da studenti disseminati presso diversi centri, unitamente alla trasmissione simultanea di materiale didattico. Real applications can be tele-medicine and tele-education. In the first case, remote operations can be followed in direct and interactive way by pi? interconnected medical centers, together with the transmission of patient archive data (x-ray images, ultrasound scans, medical history files, etc.). In the second case, lectures held at a distance at a didactic center (be it a university or other) can be followed interactively by students scattered in different centers, together with the simultaneous transmission of didactic material.

In entrambi i casi, la qualit? delle trasmissioni ? garantita indipendentemente dalle condizioni atmosferiche del momento in cui le trasmissioni avvengono. In both cases, the quality? of broadcasts? guaranteed regardless of the weather conditions of the moment in which the transmissions take place.

Il problema primario affrontato dall'invenzione riguarda la tecnica di fade-countermeasure adottata. The primary problem faced by the invention concerns the adopted fade-countermeasure technique.

Un sistema di comunicazione via satellite pu? essere reso inefficiente a causa dell'attenuazione del segnale da parte dell'atmosfera. In generale questi effetti sono peggiori a pi? alte frequenze poich? l'energia del segnale assorbita da pioggia e vapore acqueo ? direttamente proporzionale all'aumentare della frequenza a cui avvengono le trasmissioni. A satellite communication system can? be rendered inefficient due to the attenuation of the signal by the atmosphere. In general, these effects are worse at pi? high frequencies since? signal energy absorbed by rain and water vapor? directly proportional to the increase in the frequency at which transmissions take place.

Nella banda C {6/8 Ghz) l'attenuazione della pioggia e tipicamente 0.2 dB sia sull'up che sul down link. In rare occasioni pu? arrivare a 2 dB, quando una pioggia particolarmente forte pu? creare una maggiore attenuazione. Sebbene il fenomeno dell'attenuazione del segnale (fading) sia presente sia nella banda C che nella banda Ku, il livello di attenuazione a cui si arriva (fade) ? sufficientemente piccolo da poter essere incorporato come margine fisso del link. In the C band {6/8 Ghz) the attenuation of rain is typically 0.2 dB on both the up and down links. On rare occasions it can? get to 2 dB, when a particularly heavy rain can? create greater attenuation. Although the phenomenon of signal attenuation (fading) is present in both the C-band and the Ku-band, how much attenuation is achieved (fade)? small enough to be incorporated as a fixed link margin.

A pi? alte frequenze, quali la banda Ka (20/30 Ghz), l'attenuazione della pioggia varia su un intervallo molto pi? ampio (anche pi? di 15 dB). Un buon sistema di trasmissione via satellite, progettato per queste frequenze, deve considerare il problema dell'attenuazione in modo tale da avvantaggiarsi dei periodi di cielo chiaro ed essere capace, allo stesso tempo, di affrontare i corti periodi di pioggia intensa in modo tale da non degradare, o non degradare troppo, le prestazioni del sistema. Per esempio, il fading della banda Ka per circa il 99% dell'anno ? inferiore a 2 dB nella maggior parte dell'Europa. Ci? che quindi necessita ? una tecnica che aumenti l'affidabilit? di un link quando ? necessario, senza necessitare di un margine di link troppo alto (e quindi costoso) e che tenga presente l'ottimizzazione di una risorsa costosa quale ? la banda su satellite. A pi? high frequencies, such as the Ka band (20/30 Ghz), the attenuation of rain varies over a much longer range? wide (even more than 15 dB). A good satellite transmission system, designed for these frequencies, must consider the attenuation problem in such a way as to take advantage of periods of clear sky and be able, at the same time, to cope with short periods of heavy rain in such a way as to not degrade, or degrade too much, system performance. For example, the fading of the Ka band for about 99% of the year? less than 2 dB in most of Europe. There? what then does it need? a technique that increases the reliability? of a link when? necessary, without requiring a link margin that is too high (and therefore expensive) and which takes into account the optimization of an expensive resource which? the band on satellite.

Ferma restando l'esigenza di avere un sistema di trasmissione via satellite per la banda Ka, data la saturazione delle bande inferiori, una prima maniera di controbilanciare l'attenuazione del segnale consiste nell'up-link power control, cio? nell'usare pi? potenza trasmissiva allorch? si rilevi un'attenuazione del segnale trasmissivo. La stazione, ovviamente, deve essere equipaggiata con tale apparecchiatura. L'uso dell'up-link power control implica che la stazione non sta operando alla massima efficienza e pertanto il link ? pi? sensibile a fade sul down-link. Ammesso che una stazione ne sia dotata, l'up-link power control da solo non ? sufficiente a contrastare livelli di fade superiori a pochi dB; inoltre, il suo svantaggio consiste nel fatto che, in condizioni di cielo chiaro, la qualit? dell'up-link ? peggiore di quella in un sistema a potenza fissa con la stessa potenza massima di uscita, a causa della variazione dinamica dello schema di controllo di potenza. Per tutte queste considerazioni, ne ? derivata la scelta di affiancare ad un eventuale up-link power control un'altra tecnica di fade countermeasure. La scelta di realizzare in TDMA la tecnica di fade countermeasure ? stata dettata da due considerazioni fondamentali. La prima considerazione ? che l'adozione di altre tecniche di fade countermeasure, quali ad es. il site diversity (a diversit? di luogo) o il frequency diversity (a diversit? di frequenza), non sono realizzabili, se non con dispendi finanziari enormi e non giustificabili, se si tiene conto che, alle nostre latitudini, la percentuale di giorni con cattive condizioni atmosferiche ? minima nell'anno. La seconda considerazione, pi? tecnica, era dettata dalla sfida che una realizzazione in TDMA, quale era in mente, avrebbe corportato, poich? non esisteva sul mercato (all'epoca dall'inizio del progetto, cio? nel 1990, n? esiste a tutt'oggi) un modem capace di gestire con la voluta dinamicit? la trasmissione dei dati. La realizzazione del sistema FODA/IBEA ha pertanto comportato anche la stesura delle specifiche hardware del modem a velocit? variabile su base di sub-burst. Tale modem, insieme con il controllore di accesso al canale via satellite (TDMA controller) , ? stato realizzato in Inghilterra Without prejudice to the need to have a satellite transmission system for the Ka band, given the saturation of the lower bands, a first way to counterbalance the attenuation of the signal consists in the up-link power control, that is? in using pi? transmissive power when? there is an attenuation of the transmission signal. The station, of course, must be equipped with such equipment. Does the use of up-link power control imply that the station is not operating at maximum efficiency and therefore the link? pi? sensitive to fade on the down-link. Assuming that a station is equipped with it, the up-link power control alone is not? sufficient to counter fade levels higher than a few dB; moreover, its disadvantage consists in the fact that, in clear sky conditions, the quality? of the up-link? worse than that in a fixed power system with the same maximum output power, due to the dynamic variation of the power control scheme. For all these considerations, ne? derived the choice of combining a possible up-link power control with another fade countermeasure technique. The choice to implement the fade countermeasure technique in TDMA? was dictated by two fundamental considerations. The first consideration? that the adoption of other fade countermeasure techniques, such as eg. site diversity (with different places) or frequency diversity (with different frequencies), are not feasible, except with enormous and unjustifiable financial expenses, if we take into account that, in our latitudes, the percentage of days with bad weather conditions? minimum in the year. The second consideration, more? technique, was dictated by the challenge that a TDMA realization, which one was in mind, would have entailed, since? did not exist on the market (at the time from the beginning of the project, that is, in 1990, nor does it exist today) a modem capable of managing with the desired dynamism? data transmission. The realization of the FODA / IBEA system has therefore also involved the drafting of the hardware specifications of the speed modem? variable on a sub-burst basis. That modem, together with the satellite channel access controller (TDMA controller),? was made in England

DESCRIZIONE DELL'ATTUALE STATO DELLA TECNICA DESCRIPTION OF THE CURRENT STATE OF THE ART

Il confronto che pi? evidentemente balza agli occhi (anche per analogia di nome) ? tra il sistema FODA-TDMA ed il sistema FODA/IBEA-TDMA. Sebbene il secondo sia la logica evoluzione del primo, le differenze tra i due sistemi sono sostanziali. Pur essendo stati disegnati entrambi per supportare la trasmissione simultanea di due tipi di traffici (quello stream e quello datagram) con caratteristiche e requisiti molto diversi tra loro, il sistema FODA/TDMA fu progettato per operare in banda C o Ku; pertanto esso non adottava alcuna tecnica di fade countermeasure . FODA/TDMA prevedeva trasmissioni dei dati a velocit? fissa (2 Mbit/s) e con codifica fissa (codifica 1/2) . Oltre, quindi, ad una pi? semplice architettura del metodo di accesso, il controllore di accesso al canale via satellite (TDMA controller), su cui il software FODA era installato, prevedeva un modem ed un codec a velocit? e codifica fisse, rispettivamente, come su mercato era possibile reperire. The comparison that pi? evidently leaps to the eye (also by analogy of name)? between the FODA-TDMA system and the FODA / IBEA-TDMA system. Although the second is the logical evolution of the first, the differences between the two systems are substantial. Although both were designed to support the simultaneous transmission of two types of traffic (stream and datagram) with very different characteristics and requirements, the FODA / TDMA system was designed to operate in C or Ku band; therefore it did not adopt any fade countermeasure technique. FODA / TDMA provided for data transmissions at high speed? fixed (2 Mbit / s) and with fixed coding (1/2 coding). In addition, therefore, to a pi? simple architecture of the access method, the satellite channel access controller (TDMA controller), on which the FODA software was installed, provided a modem and a speed codec? and fixed coding, respectively, as it was possible to find on the market.

Per quanto riguarda il sistema FODA/TDMA si pu? fare riferimento alla seguente documentazione: As for the FODA / TDMA system, you can? refer to the following documentation:

[1] Brevetto Italiano n.1233264, depositato il 21 marzo 1989; [1] Italian Patent No. 1233264, filed on March 21, 1989;

"The FODA-TDMA satellite accesa scheme: presentation, study of th? System and results", IEEE Transaction on Communications, Vol. 39, N.12, pp. 1823-1831, December 1991. "The FODA-TDMA satellite accesa scheme: presentation, study of th? System and results", IEEE Transaction on Communications, Vol. 39, N.12, pp. 1823-1831, December 1991.

Per quanto riguarda la tecnica di fade countermeasure adottata in FODA/IBEA, c'? da dire che essa costituisce una assoluta innovazione poich? solo una delle preesistenti tecniche ? realizzata in TDMA ma, come vedremo, non risulta avere l'efficienza raggiunta dal sistema FODA/IBEA. La scelta adottata offre la massima flessibilit? al minor costo, essendo essenzialmente realizzabile via software. I motivi che hanno spinto il richiedente alla scelta del TDMA per la realizzazione della tecnica di fade countermeasure sono gi? stati elencati in precedenza. Particolarmente attraente era la definizione delle specifiche che il modem doveva avere. La tecnica adottata si basa sulla ridondanza dinamica dei dati (adaptive TDMA fade countermeasure): pi? alta ? l'attenuazione del segnale trasmissivo pi? i dati vengono ridondati. La ridondanza ? attuata aumentando la codifica dei dati e/o riducendone la velocit? di trasmissione, in accordo con tabelle che legano il livello di fade del segnale trasmissivo con la scelta del fattore di ridondanza dei dati. Il livello di fade del segnale generalmente cambia nell'ordine dei secondi; inoltre solo le trasmissioni da/verso stazioni in fade sono ridondate {altrimenti si sprecherebbe inutilmente preziosa banda di canale), lasciando inalterate le trasmissioni non intaccate dalle avverse condizioni atmosferiche. Pertanto ? stato necessario dare le specifiche di un modem in grado di cambiare dinamicamente la velocit? dei dati su base di sub-burst, e ci?, a tutt'oggi, non ha precedenti realizzativi. Inoltre, il massimo utilizzo della banda su satellite ? stato sempre tenuto in massima considerazione, non lasciando mai banda inutilizzata. As for the fade countermeasure technique adopted in FODA / IBEA, c '? to say that it constitutes an absolute innovation since? just one of the pre-existing techniques? made in TDMA but, as we shall see, it does not appear to have the efficiency reached by the FODA / IBEA system. The choice adopted offers the maximum flexibility? at the lowest cost, being essentially feasible via software. The reasons that led the applicant to choose the TDMA for the realization of the fade countermeasure technique are already? been listed above. Particularly attractive was the definition of the specifications that the modem had to have. The adopted technique is based on dynamic data redundancy (adaptive TDMA fade countermeasure): pi? high? the attenuation of the transmission signal pi? the data is redundant. Redundancy? implemented by increasing the data encoding and / or reducing the speed? transmission, in accordance with tables that link the fade level of the transmission signal with the choice of the data redundancy factor. The fade level of the signal generally changes in the order of seconds; moreover, only the transmissions to / from stations in fade are redundant (otherwise precious channel bandwidth would be uselessly wasted), leaving the transmissions unaffected by adverse weather conditions. Therefore ? it was necessary to give the specifications of a modem capable of dynamically changing the speed? data on a sub-burst basis, and this, to date, has no previous implementation. Also, maximum bandwidth usage on satellite? has always been held in the utmost consideration, never leaving bandwidth unused.

Di seguito diamo una panoramica delle altre tecniche di fade countermeasure esistenti. Below we give an overview of the other existing fade countermeasure techniques.

a) Site diversity a) Site diversity

Il sity diversity (o space diversity) prevede la duplicazione di ogni stazione di terra a qualche Km di distanza (circa 10 Km) dalla rispettiva stazione "madre". Quando l'attenuazione dovuta alla pioggia supera un valore di soglia su un certo link, le trasmissioni sono dirottate sulla stazione alternativa dove, a causa della variabilit? dell'intensit? della pioggia, la probabilit? di avere pi? links in fade simultaneamente ? inferiore (vedere [3] Julius Goldhirsh: "Space diversity performance prediction for earth satellite paths using radar modelling techniques" , Radio Science, Voi. N. 17, Number 6, pages 1400-1410, November-December 1982). Tale tecnica ? ovviamente estremamente costosa, poich? tutte le attrezzature della stazione di terra devono essere duplicate. Inoltre tale costo non ? giustificato in quei siti dove le giornate di bel tempo hanno la predominanza nell 'anno. The sity diversity (or space diversity) provides for the duplication of each ground station a few km away (about 10 km) from the respective "mother" station. When the attenuation due to rain exceeds a threshold value on a certain link, the transmissions are diverted to the alternative station where, due to the variability? of the intensity? of the rain, the probability? to have more? links in fade simultaneously? lower (see [3] Julius Goldhirsh: "Space diversity performance prediction for earth satellite paths using radar modeling techniques", Radio Science, Vol. No. 17, Number 6, pages 1400-1410, November-December 1982). Such a technique? obviously extremely expensive, since? all ground station equipment must be duplicated. Furthermore, this cost is not? justified in those sites where the days of good weather predominate in the year.

b) Frequency diversity b) Frequency diversity

Si tratta di un sistema dove vari links, che usano frequenze ben superiori a 10 Ghz, sono progettati in modo tale da sostenere solo piogge moderate. Quando la pioggia diviene eccessiva su un particolare link, tale link ? variato su una frequenza pi? bassa. Tale tecnica ? molto potente ma ha due grandi svantaggi: a) ? richiesta banda nelle frequenze 6/8 Ghz, attualmente non pi? reperibile per problemi di totale saturazione, b) tutte le stazioni devono essere dotate di un duplicato delle apparecchiature di comunicazione per le frequenze pi? basse. It is a system where various links, which use frequencies well above 10 Ghz, are designed in such a way as to withstand only moderate rainfall. When the rain becomes excessive on a particular link, that link? varied on a frequency pi? low. Such a technique? very powerful but has two major disadvantages: a)? band request in the frequencies 6/8 Ghz, currently no more? available for problems of total saturation, b) all stations must be equipped with a duplicate of the communication equipment for the frequencies pi? low.

Vedere : See :

[4] Katsuhiko Kosaka: "Frequency Switching TDMA System for countermeasure against rainfall attenuation", Journal of Radio Research Laboratories, Voi 25, Nos. 117/118, July/Nov. 1978, pp.117-132. [4] Katsuhiko Kosaka: "Frequency Switching TDMA System for countermeasure against rainfall attenuation", Journal of Radio Research Laboratories, Voi 25, Nos. 117/118, July / Nov. 1978, pp. 117-132.

[5] Carassa F., Tartara G., Matricciani E.: "Frequency diversity and its applications", International Journal of Satellite Communications, Voi. 6, pp. 313-322, Vol. 6, July-September 1988.) [5] Carassa F., Tartara G., Matricciani E .: "Frequency diversity and its applications", International Journal of Satellite Communications, Vol. 6, pp. 313-322, Vol. 6, July-September 1988.)

c) Resource sharing: Burst length control c) Resource sharing: Burst length control

La tecnica di burst length control si basa sull'uso adattivo dell'up-link power control unito ad un controllo adattivo della codifica dei dati da trasmettere. In ogni time frame viene mantenuta libera da assegnazioni una certa quantit? di banda riservata, per assegnazione su domanda, a quelle stazioni che rilevano un fade del segnale trasmissivo. Questa scorta di risorse non ? utilizzata nei periodi di non-fade, con conseguente non ottimale utilizzo della banda. Le stazioni che rilevano un fade del segnale, utilizzano l'extra banda per ripetere per un certo numero di volte i propri bursts, con un aumento proporzionale dell'energia del burst. Al semplice aumento di energia ottenuto ripetendo H volte il messaggio, una qualche codifica dei dati pu? essere aggiunta, con un ulteriore guadagno. The burst length control technique is based on the adaptive use of the up-link power control combined with an adaptive control of the encoding of the data to be transmitted. In each time frame is a certain amount kept free from assignments? of reserved band, for assignment upon request, to those stations that detect a fade of the transmission signal. This stock of resources is not? used in non-fade periods, resulting in less than optimal bandwidth usage. The stations that detect a signal fade use the extra band to repeat their bursts for a certain number of times, with a proportional increase in the energy of the burst. At the simple increase of energy obtained by repeating H times the message, some coding of the data can? be added, with further gain.

Questo metodo comunque, non prevedendo alcun guadagno di energia ottenuto con la riduzione della velocit? di trasmissione, pu? compensare solo parzialmente il degrado del segnale, oltre a sprecare banda nei casi predominanti di non attenuazione del segnale. However, this method does not provide for any energy gain obtained by reducing the speed? transmission, can? compensate only partially for signal degradation, as well as wasting bandwidth in the predominant cases of non-attenuation of the signal.

Vedere : See :

[6] Anthony S. Acampora: "The use of th? resource sharing and coding to increase th? capacity of digitai satellites", IEEE Journal On Selected Areas In Communications, Vol. JSAC-1, No. 1, January 1983. [6] Anthony S. Acampora: "The use of th? Resource sharing and coding to increase th? Capacity of digital satellites", IEEE Journal On Selected Areas In Communications, Vol. JSAC-1, No. 1, January 1983.

[7] "Adaptive Methods to counter rain attenuations effects in th? 20/30 GHz band", Space Comm. and Broadcasting, N.2, pp.253-269. [7] "Adaptive Methods to counter rain attenuations effects in th? 20/30 GHz band", Space Comm. And Broadcasting, N.2, pp. 253-269.

d) Fade Spreading d) Fade Spreading

Questa tecnica opera riducendo meccanicamente la velocit? di trasmissione dei dati. I dati sono combinati con un codice pseudorandom (PRC), conosciuto come "funzione di spreading". Il processo combinatorio diffonde il segnale dei dati sulla banda del PRC. Il segnale cos? "manipolato" viene trasmesso al ricevente dove ? ricombinato nella funzione inversa con lo stesso PRC ed un filtro passa-basso ricompone il segnale. Nella realt?, diversi effetti {quale l'interferenza tra simboli, il prodotto di intermodulazione ed il degrado dell'implementazione del modem non-ideale e dei filtri) concorrono a ridurre il guadagno teorico ottenibile con l'uso di tale apparecchiatura. L'efficienza di tale sistema non ? alta: idealmente non c'? perdita, ma quando si considerano gli effetti delle prestazioni del modem a bassi valori del rapporto segnale/rumore, il metodo diventa meno efficiente. Confrontato con altri schemi di codifica che hanno un guadagno netto ed operano, come questo, a banda fissa, tale metodo risulta meno attraente. This technique operates by mechanically reducing the speed? of data transmission. The data is combined with a pseudorandom code (PRC), known as a "spreading function". The combinatorial process spreads the data signal over the PRC band. The signal so? "manipulated" is transmitted to the recipient where? recombined in the inverse function with the same PRC and a low-pass filter recomposes the signal. In reality, various effects (such as the interference between symbols, the intermodulation product and the degradation of the implementation of the non-ideal modem and of the filters) concur to reduce the theoretical gain obtainable with the use of such equipment. The efficiency of that system is not? high: ideally c '? loss, but when the effects of modem performance at low S / N ratio values are considered, the method becomes less efficient. Compared to other coding schemes that have a net gain and operate, like this one, in fixed band, this method is less attractive.

Vedere : See :

[8] Carassa F., Tartara, G., Matricciani E.: "Frequency diversity and its applications", International Journal of satellite Communications, Vol 6, pp. 313-322, Vol. 6, July-September 1988. [8] Carassa F., Tartara, G., Matricciani E .: "Frequency diversity and its applications", International Journal of satellite Communications, Vol 6, pp. 313-322, Vol. 6, July-September 1988.

[9] "Fade countermeasures for satellite Communications", ESA STM-235, May 1986. [9] "Fade countermeasures for satellite Communications", ESA STM-235, May 1986.

La presente invenzione ? definita dalla parte caratterizzante delle rivendicazioni allegate e dalla descrizione che segue. The present invention? defined by the characterizing part of the attached claims and by the following description.

L'invenzione verr? ora descritta in riferimento alle figure allegate, in cui: Will the invention come? now described with reference to the attached figures, in which:

la figura 1 mostra schematicamente in diagramma eventi/tempo il comportamento di un tipico canale di trasmissione che opera con il sistema secondo la presente invenzione; Figure 1 schematically shows in an events / time diagram the behavior of a typical transmission channel which operates with the system according to the present invention;

- le figure 2a, 2b, 2c mostrano diagrammi di evento relativi al software implementati nel sistema FODA/IBEA secondo l'invenzione; - figures 2a, 2b, 2c show event diagrams relating to the software implemented in the FODA / IBEA system according to the invention;

- la figura 3 mostra lo "scenario" di un sistema di rete di comunicazione a livello della stazione terrestre; - figure 3 shows the "scenario" of a communication network system at the level of the earth station;

- la figura 4 mostra schematicamente la configurazione hardware del sistema secondo l'invenzione; Figure 4 schematically shows the hardware configuration of the system according to the invention;

- la figura 5 mostra il meccanismo di assegnazione per il traffico stream; Figure 5 shows the allocation mechanism for stream traffic;

- la figura 6 mostra il formato di "data burst" del sistema FODA/IBEA; - figure 6 shows the "data burst" format of the FODA / IBEA system;

- la figura 7 mostra il formato del data sub-burst del sistema; e - figure 7 shows the format of the data sub-burst of the system; And

la figura 8 mostra un diagramma a stati dell'avviamento del sistema. Figure 8 shows a state diagram of the system start-up.

Con riferimento alla figura 1, in questa ? mostrato l'andamento delle situazioni che si possono verificare in un canale di trasmissione via satellite in presenza di meteo fading, in funzione del tempo, in una possibile sequenza di eventi. With reference to Figure 1, in this? shown the trend of the situations that can occur in a satellite transmission channel in the presence of weather fading, as a function of time, in a possible sequence of events.

Nella riga I ? mostrato l'ammontare di meteo fading MF a fronte di una soglia di intervento ST, sotto la quale non ? richiesto l'intervento del sistema secondo l'invenzione . In line I? shown the amount of weather fading MF in the face of an intervention threshold ST, under which not? intervention of the system according to the invention is required.

Una volta superata da parte del fading MF la soglia ST, fatto contrassegnato come evento E1 sulla riga VI, interviene, come si vedr?, il sistema. Once the ST threshold has been exceeded by the MF fading, a fact marked as event E1 on line VI, the system intervenes, as will be seen.

Sulla riga II, ? mostrato il Bit Error Rate, normalizzato a zero prima dell'evento E1. Tale BER aumenterebbe, come mostrato in corrispondenza degli eventi E1-E2, E2-E3, ecc., senza l'intervento del sistema. On line II,? Bit Error Rate is shown, normalized to zero before the E1 event. This BER would increase, as shown in correspondence with events E1-E2, E2-E3, etc., without the intervention of the system.

Chiaramente tra gli eventi E4-E5, ove si ha una perdita totale della possibilit? di comunicazione (Outage) il Bit Error Rate va comunque all'infinito. Clearly, between the E4-E5 events, where there is a total loss of the possibility? communication (Outage) the Bit Error Rate goes to infinity anyway.

Nella riga III ? mostrato l'intervento di un eventuale power control, normalizzato a zero in assenza di meteo fading significativo. In row III? showing the intervention of a possible power control, normalized to zero in the absence of significant weather fading.

Nella riga IV ? mostrato l'accodamento dei dati datagram, normalizzato a zero in assenza di fading significativo, in cui ? da notare l'incremento di giacenza in corrispondenza dello outage (tra gli eventi E4-E5), e la coda di decremento alla ripresa della operativit? del canale di trasmissione, dopo l'evento E5. Ad ogni incremento del fading, gestibile dal sistema, si riscontra un temporaneo incremento della giacenza, dovuto al ritardo tra la maggior richiesta di banda e la assegnazione di tale richiesta. In row IV? shown queuing of datagram data, normalized to zero in the absence of significant fading, where? to note the increase in stock in correspondence of the outage (between the events E4-E5), and the queue of decrease at the resumption of operations? of the transmission channel, after event E5. With each increase in fading, which can be managed by the system, there is a temporary increase in the stock, due to the delay between the greater demand for band and the allocation of this request.

Alla riga V ? mostrata l'energia per bit dei dati, normalizzata a zero prima dell'evento El, e fatta aumentare dal sistema secondo l'invenzione per l'intervento di una o pi? contromisure (power control, variazione della codifica, variazione della velocit? dei dati) applicate dal sistema per compensare, fino a quando possibile, gli effetti del meteo fading. On line V? shown the energy per bit of the data, normalized to zero before the event El, and increased by the system according to the invention due to the intervention of one or more? countermeasures (power control, coding variation, data speed variation) applied by the system to compensate, as far as possible, the effects of the weather fading.

Come si deduce dalla precedente esposizione in termini di "eventi", il software del sistema FODA/IBEA ? organizzato ad eventi. Ci? significa che, normalmente, esso ? in attesa che un evento si completi per poter intraprendere azioni relative all'evento in questione. Gli eventi si dividono in tre grandi categorie: How can the software of the FODA / IBEA system be deduced from the previous exposition in terms of "events"? organized at events. There? does that normally mean it? waiting for an event to complete in order to take actions related to the event in question. The events are divided into three main categories:

a) eventi causati dall'arrivo di un pacchetto dalla rete Ethernet. a) events caused by the arrival of a packet from the Ethernet network.

Normalmente si tratta di un pacchetto di dati di tipo stream o datagram che deve essere spedito. Occasionalmente pu? trattarsi di un pacchetto contenente una richiesta/rilascio di banda per dati stream (richiesta/rilascio stream), oppure un pacchetto di controllo, oppure una risposta da parte dell'applicazione ad una richiesta (fatta dal sistema) per una momentanea compressione dei dati (solo per applicazione comprimibile) oppure per un ritorno alla normalit? dopo una compressione (espansione). This is usually a stream or datagram data packet that must be sent. Occasionally it can? be a packet containing a request / release of bandwidth for stream data (stream request / release), or a control packet, or a response from the application to a request (made by the system) for momentary data compression ( only for compressible application) or for a return to normal? after a compression (expansion).

b) eventi causati dall'arrivo di dati da satellite I dati ricevuti da satellite si dividono in tre gruppi: 1) reference burst. Il suo arrivo comporta una lunga serie di operazioni poich? nel Ref. Burst sono contenute molte informazioni, quali la lista delle stazioni attive, il livello di fade delle singole stazioni e le allocazioni stream e datagram delle singole stazioni; 2) control sub-burst. Questa ? la parte di un burst che precede i dati veri e propri. Nel CSB di ogni burst sono contenute anche le richieste di allocazione stream e datagram; 3) ricezione dei dati veri e propri (successivi al CSB). b) events caused by the arrival of data from satellite The data received from satellite are divided into three groups: 1) reference burst. His arrival involves a long series of operations since? the Ref. Burst contains a lot of information, such as the list of active stations, the fade level of the individual stations and the stream and datagram allocations of the individual stations; 2) control sub-burst. This ? the part of a burst that precedes the actual data. The CSB of each burst also contains the requests for stream and datagram allocation; 3) receipt of the actual data (subsequent to the CSB).

c) eventi generati interamente. c) events generated entirely.

Sono elencati i pi? significativi eventi generati internamente al sistema. 1) Timer sofferenza: si riferisce al timeout di un timer che viene fatto partire ogni volta che una applicazione stream lavora compressa oppure fuori specifica di BER (cio? con una BER pi? alta della sua specifica) . Il primo caso (compressione) accade solo a quelle applicazioni comprimibili, compresse dal sistema come ultima soluzione nel caso che il livello di fade sia cos? elevato che la ridondanza massima applicabile espanda i dati talmente da non rientrare pi? nel frame. Come ultima sponda, prima di tagliare automaticamente certe trasmissioni, le applicazioni comprimibili in banda vengono compresse. E' chiaro che in tali condizioni estreme la BER richiesta dall'applicazione non ? pi? garantita. Le applicazioni saranno riespanse appena il livello di fade decresce quel tanto da permetterlo. Il secondo caso (fuori specifica) comprende anche il primo. Si riferisce a tutte quelle applicazioni che non riescono a compensare il livello di fade (troppo alto) neppure con la massima ridondanza, e quindi sono trasmesse ad una BER pi? elevata. Allo scadere del timer, le applicazioni in sofferenza provano a ri-inoltrare una richiesta di banda appropriata alle loro esigenze di specifica. Are listed the most? significant events generated internally in the system. 1) Suffering timer: refers to the timeout of a timer that is started every time a stream application works compressed or out of BER specification (ie with a BER higher than its specification). The first case (compression) only happens to those compressible applications, compressed by the system as a last resort in case the fade level is so? high that the maximum applicable redundancy expands the data so much that it does not fit more? in the frame. As a last resort, before automatically cutting certain transmissions, compressible applications in band are compressed. It is clear that in such extreme conditions the BER required by the application is not? pi? guaranteed. Applications will be re-expanded as soon as the fade level decreases just enough to allow it. The second case (out of specification) also includes the first. It refers to all those applications that are unable to compensate the fade level (too high) even with the maximum redundancy, and therefore are transmitted to a BER pi? high. When the timer expires, distressed applications try to re-submit a bandwidth request appropriate to their specification needs.

2) Timer datagram: scade ogni 5 frame e serve ad aggiornare la richiesta di banda per le applicazioni datagram. Tale richiesta, come gi? detto, ? calcolata sul backlog pi? il traffico entrante, questo ultimo mediato su 5 frame. Ogni volta che c'? un dialogo tra il sistema ed una applicazione (richiesta di compressione, richiesta di espansione, sospensione momentanea dell'invio dei dati datagram per congestione, ripristino da tale situazione, etc.) il sistema attende una risposta di conferma (ack) dall'applicazione in questione. Se allo scadere di tale timer (timer ack) la risposta non ? ancora arrivata, l'applicazione ? eliminata. 2) Datagram timer: it expires every 5 frames and serves to update the bandwidth request for datagram applications. Such a request, as already? said, ? calculated on the backlog pi? incoming traffic, the latter averaged over 5 frames. Whenever c '? a dialogue between the system and an application (compression request, expansion request, momentary suspension of the sending of datagram data due to congestion, recovery from this situation, etc.) the system waits for a confirmation response (ack) from the application in question. If at the expiration of this timer (timer ack) the answer is not? yet arrived, the application? deleted.

Con "inizio tempo di trasmissione" si intende l'apertura della finestra di trasmissione, cio? l'inizio del tempo assegnato ad una certa stazione per le proprie trasmissioni. Analogamente, "inizio tempo di ricezione" indica l'apertura della finestra di ricezione, che non ? sempre aperta per tutto il frame per evitare rischi di falsa ricezione dovuta a rumore interpretato come dati validi . With "start of transmission time" we mean the opening of the transmission window, that is? the beginning of the time allotted to a certain station for its broadcasts. Similarly, "start time of reception" indicates the opening of the reception window, which does not? always open for the whole frame to avoid the risk of false reception due to noise interpreted as valid data.

Le figure 2a, 2b e 2c mostrano, molto schematicamente e macroscopicamente, le azioni intraprese dal sistema quando uno di questi tre eventi si verifica. Nell'ambito di un evento, ad es. l'arrivo di un pacchetto Ethernet (fig. 2a), vengono distinti i vari tipi di pacchetto (datagram, stream, richiesta stream, rilascio allocazione stream, controllo) e, per ognuno di essi, sono indicate le azioni svolte. Nelle figure, la dizione "controlli" si riferisce al fatto che sempre viene controllata la validit? del pacchetto, il suo corretto formato, etc. Figures 2a, 2b and 2c show, very schematically and macroscopically, the actions taken by the system when one of these three events occurs. As part of an event, eg. the arrival of an Ethernet packet (fig. 2a), the various types of packets are distinguished (datagram, stream, stream request, stream allocation release, control) and, for each of them, the actions performed are indicated. In the figures, the term "controls" refers to the fact that validity is always checked. of the package, its correct format, etc.

Esposto in altro modo, uno dei problemi principali per i satelliti di comunicazione operante a frequenza sopra 10 GHz ? l'elevato livello di attenuazione che si incontra dovuto alla pioggia. Exposed otherwise, one of the main problems for communications satellites operating at frequencies above 10 GHz? the high level of attenuation encountered due to rain.

L'attenuazione dovuta alla pioggia e la depolarizzazione di un segnale si verificano per il fatto che le singole gocce di pioggia assorbono energia dalle radioonde e per il fatto che una certa quantit? di energia nelle onde viene diffusa fuori del percorso di propagazione. Queste interazioni dipendono dal numero di gocce di pioggia che si incontrano e dalla distribuzione della loro grandezza e forma. The attenuation due to rain and the depolarization of a signal occur due to the fact that the individual raindrops absorb energy from the radio waves and the fact that a certain amount? of energy in the waves is diffused out of the propagation path. These interactions depend on the number of raindrops encountered and the distribution of their size and shape.

A frequenze superiori a 10 GHz, l'attenuazione da parte della pioggia ha un effetto significativo sulla operativit? di collegamenti a microonde. Sono state proposte numerose tecniche per alleviare questo problema e queste sono note con la generica denominazione "fade countermeasures" . At frequencies above 10 GHz, rain attenuation has a significant effect on operation. of microwave links. Numerous techniques have been proposed to alleviate this problem and these are known under the generic name "fade countermeasures".

Se la velocit? (rate) di informazione di un collegamento su satellite viene lasciata decrescere durante una attenuazione, si pu? utilizzare come "fade countermeasure" una tecnica adattativa FEC (Forv/ard Error Correction) . Ovviamente si pu? impiegare la codifica adattativa soltanto su collegamenti appropriati che possono sopportare una capacit? di trasmissione ridotta quando si presenta un'attenuazione. If the speed? (rate) of information of a satellite link is allowed to decrease during an attenuation, can you? use an adaptive FEC (Forv / ard Error Correction) technique as "fade countermeasure". Obviously you can? use adaptive coding only on appropriate links that can support a capacity? of reduced transmission when attenuation occurs.

Quando viene impiegata la FEC, durante una attenuazione, la velocit? di informazione viene ridotta e viene inserita una informazione di codifica supplementare nel canale, mentre la velocit? del canale rimane costante. Si realizza un guadagno netto con lo schema di codifica, a seconda della codifica adottata. Valori tipici sono tra 2 e 6 dB per codifiche rispettivamente di 7/8 e 1/2. I codici "Punctured" rappresentano una soluzione alternativa (e molto pi? economica) rispetto all'impiego di codici ottimizzati per ciascuna codifica. When the FEC is used, during an attenuation, the speed? of information is reduced and additional coding information is inserted into the channel, while the speed? of the channel remains constant. A net gain is realized with the coding scheme, depending on the coding used. Typical values are between 2 and 6 dB for encodings of 7/8 and 1/2 respectively. "Punctured" codes represent an alternative (and much cheaper) solution than using optimized codes for each encoding.

La tecnica impiegata dal richiedente si basa su un codificatore a convoluzione con K=7 ed un decodificatore di Viterbi che, data una frequenza di bit codificati, effettua una stima di sequenza di massima probabilit? per predire la sequenza di bit della informazione originaria. Altre codifiche possono essere ricavate dalla codifica 1/2 cancellando (o "puncturing") bit periodicamente nella sequenza codificata ed inserendo cancellazioni sul decodificatore per produrre una sequenza con codifica 1/2. In questo modo, si possono produrre altre codifiche frazionarie, basate sulla codifica 1/2 e facenti uso di un decodificatore 1/2 con possibilit? di cancellazione sull'ingresso per decodificare i vari codici di cadenza. Elevate velocit? dei dati sono utilizzate quando non ? presente attenuazione atmosferica, quando il rapporto segnaie-rumore ? sufficientemente elevato. Anche la velocit? dei dati viene progressivamente ridotta quando si verifica un'attenuazione spinta, affinch? il decodificatore operi con un corretto valore del rapporto Eb/N0 (bit energy over noise density) (energia di bit rispetto alla densit? di rumore) e per consentire al modem di acquisire i dati in un intervallo di tempo ragionevole. Il principio fondamentale impiegato nel sistema in questione per trattare diversi livelli della attenuazione del segnale consiste nella variazione della energia contenuta in un bit di informazione. Ci? viene effettuato dapprima variando la potenza di trasmissione, quando possibile, e quindi la velocit? di codifica dei dati e la loro velocit? di trasmissione. The technique used by the Applicant is based on a convolution encoder with K = 7 and a Viterbi decoder which, given a frequency of coded bits, performs a maximum probability sequence estimate. to predict the bit sequence of the original information. Other encodings can be derived from 1/2 encoding by erasing (or "puncturing") bits periodically in the encoded sequence and inserting erasures on the decoder to produce a 1/2 encoded sequence. In this way, it is possible to produce other fractional encodings, based on the 1/2 encoding and making use of a 1/2 decoder with the possibility? on the input to decode the various cadence codes. High speeds data are used when not? present atmospheric attenuation, when the signal-to-noise ratio? sufficiently high. Even the speed? of the data is progressively reduced when there is a strong attenuation, so that? the decoder operates with a correct value of the Eb / N0 ratio (bit energy over noise density) and to allow the modem to acquire the data in a reasonable time interval. The fundamental principle used in the system in question to treat different levels of signal attenuation consists in the variation of the energy contained in a bit of information. There? is carried out first by varying the transmission power, when possible, and then the speed? of data encoding and their speed? transmission.

1. LO SCENARIO DELLA RETE 1. THE NETWORK SCENARIO

Le applicazioni per l'utente finale si suppongono girare su Host collegati ad una LAN (Locai Area Network). Diverse LAN sono interconnesse via satellite. L'accesso al satellite ? ottenuto per mezzo del software FODA/IBEA-TDMA che gira sull'hardware sviluppato dalla MARCONI R.C.. L'hardware ? costituito da un controller di satellite in TDMA, con un codec a codifica variabile ed un modem a velocit? di trasmissione variabile. (Figura 3) The applications for the end user are supposed to run on Hosts connected to a LAN (Local Area Network). Several LANs are interconnected via satellite. Access to the satellite? obtained by means of the FODA / IBEA-TDMA software which runs on the hardware developed by MARCONI R.C .. The hardware? consisting of a TDMA satellite controller, with a variable codec codec and a speed modem? variable transmission. (Figure 3)

2. IL TRAFFICO 2. THE TRAFFIC

FODA/IBEA gestisce due tipi fondamentali di traffico: il traffico sincrono (dati "stream") ed il traffico non sincrono (dati "datagram"). Applicazioni che usano il sistema FODA/IBEA devono dichiarare se il loro traffico ? del tipo "stream" oppure "datagram". FODA / IBEA manages two basic types of traffic: synchronous traffic ("stream" data) and non-synchronous traffic ("datagram" data). Applications that use the FODA / IBEA system must declare whether their traffic? of the type "stream" or "datagram".

Per traffico stream, ovvero sincrono, si intendono dati generati da applicazioni quali fonia, televisione a scansione lenta, video conferenze, le quali sono tutte caratterizzate da una velocit? di arrivo dei pacchetti costante. Queste applicazioni tipicamente richiedono un ritardo breve e piuttosto costante, non possono tollerare una consegna fuori ordine dei pacchetti, ma possono tollerare errori di bit occasionali e pacchetti mancanti. In pratica, il traffico stream richiede una quantit? fissa di banda, assegnata su una base quanto pi? regolare possibile, e la rete via satellite dovrebbe mantenere un ritardo basso e costante, sull'arrivo delle informazioni. Il traffico di tipo "datagram", ovvero asincrono, ? suddiviso in traffico di tipo "bulk" e di tipo "interactive" . Il traffico di tipo bulk ? inteso per applicazioni quali il trasferimento di "file". Tipicamente, viene trasmesso un grande numero di pacchetti e la velocit? con la quale i pacchetti vengono inviati e il ritardo introdotto dagli attraversamenti di reti non sono vincoli critici. Generalmente, un traffico di questo genere non ha il requisito stringente di ritardo come ha la fonia. Generalmente, sono consentite consegne di pacchetti fuori sequenza. Tuttavia, particolarmente su una rete ad elevato ritardo quale ? la rete via satellite, la resa terminale di un tale traffico pu? essere pesantemente penalizzata da errori di bit o perdite di pacchetti. Il traffico interattivo ? inteso per accedere con terminali a calcolatori, interrogazioni di database, scambio di messaggi di operatore, e traffico interattivo. Questo tipo di traffico richiede tipicamente una consegna affidabile e priva di errori e ritardi brevi, al fine di garantire tempi di risposta accettabili. Spesso ? costituito da brevi messaggi (pochi caratteri) con tempi di arrivo tra un pacchetto e l'altro che non sono prevedibili. By stream traffic, or synchronous, we mean data generated by applications such as voice, slow scan television, video conferencing, which are all characterized by a speed? of constant packet arrival. These applications typically require a short and fairly constant delay, cannot tolerate out-of-order packet delivery, but can tolerate occasional bit errors and missing packets. In practice, the stream traffic requires a quantity? fixed bandwidth, assigned on a basis as much as more? regular as possible, and the satellite network should maintain a low and constant delay on the arrival of information. Traffic of the "datagram" type, that is asynchronous,? divided into "bulk" and "interactive" traffic. Bulk traffic? intended for applications such as "file" transfer. Typically, a large number of packets are transmitted and the speed? with which packets are sent and the delay introduced by network crossings are not critical constraints. Generally, such traffic does not have the stringent delay requirement as does voice. Generally, out-of-sequence packet deliveries are allowed. However, particularly on a high delay network which one? the satellite network, the terminal yield of such traffic can? be heavily penalized by bit errors or packet losses. Interactive traffic? intended for terminal accessing computers, database queries, operator message exchange, and interactive traffic. This type of traffic typically requires reliable, error-free delivery and short delays to ensure acceptable response times. Often ? consisting of short messages (a few characters) with arrival times between one packet and another that are not predictable.

3. L HARDWARE 3. THE HARDWARE

L' hardware fornito dalla Marconi R.C. ? costituito da un controller in TDMA, comprendente un codec a codifica variabile e un modem a velocit? di trasmissione variabile. The hardware provided by Marconi R.C. ? consisting of a TDMA controller, including a variable codec codec and a speed modem? variable transmission.

3.1 II controller TDMA 3.1 The TDMA controller

Il controller in TDMA ? diviso in due parti (Figura 4) : il controller in salita (UC), dedicato alla trasmissione verso il satellite, ed il controller in discesa (DC) dedicato a ricevere dati dal satellite. Lo hardware dell'elaboratore di controllo di trasmissione ? costituito da una scheda di processore Motorola MVME147S-1 e un modulo di transizione MVM712M. La scheda di processore impiega una scheda 68030 comprendente 4 megabyte di RAM. Questo gira a 25 MHz e occupa uno slot di VME BUS ampio 4E. Il sistema operativo fornito dalla Motorola sulla scheda ? chiamato MVME147 BUG. La scheda del processore di trasmissione opera come piattaforma per il software che controlla e monitorizza le funzioni della unit? di controllo di trasmissione. Questo include, attraverso il modulo di transizione, la consolle di operatore VT100, le interfacce SCSI, ETHERNET e RS232. The controller in TDMA? divided into two parts (Figure 4): the upward controller (UC), dedicated to transmitting to the satellite, and the downward controller (DC), dedicated to receiving data from the satellite. The transmission control processor hardware? consisting of a Motorola MVME147S-1 processor board and an MVM712M transition module. The processor card employs a 68030 card comprising 4 megabytes of RAM. This runs at 25 MHz and occupies a 4E wide VME BUS slot. The operating system provided by Motorola on the card? called MVME147 BUG. Does the transmission processor board act as a platform for the software that controls and monitors the functions of the unit? transmission control. This includes, through the transition module, the VT100 operator console, SCSI, ETHERNET and RS232 interfaces.

La scheda di interfaccia seriale di trasmissione ? una scheda doppia EUROCARD compatibile con il VME BUS. Funziona da buffer tra il VME BUS e le tre porte di interfaccia terrestre del controller di trasmissione. Le tre porte sono: una porta singola ad alta velocit? RS449/RS422 (interfaccia seriale ad alta velocit?, a 384 K bit/s) e due porte CCITT tipo G.703 (interfacce seriali a bassa velocit?, a 64 K bit/s). The transmission serial interface card? a double EUROCARD card compatible with the VME BUS. It acts as a buffer between the VME BUS and the three terrestrial interface ports of the transmission controller. The three doors are: a single high speed door RS449 / RS422 (high speed serial interface, at 384 K bit / s) and two CCITT ports type G.703 (low speed serial interfaces, at 64 K bit / s).

L'interfaccia del modem di trasmissione ? controllata dal processore di controllo di trasmissione attraverso un certo numero di porte mappate in memoria che consentono sia la lettura che la scrittura dei dati di controllo. Il circuito fornisce anche la interfaccia verso il modem per la trasmissione di dati ed il monitoraggio per avarie. La funzione di interfaccia ? svolta da due schede: l'interfaccia di trasmissione del modem e l'interfaccia di linea . The transmission modem interface? controlled by the transmission control processor through a number of memory mapped ports that allow both reading and writing of control data. The circuit also provides the interface to the modem for data transmission and failure monitoring. The interface function? carried out by two cards: the modem transmission interface and the line interface.

La scheda di interfaccia del modem per la rete di trasmissione ? una doppia scheda EUROCARD compatibile con VME Bus (identit? Y-35-9041) larga 8 W. Contiene tutte le funzioni di codifica di canale, di framing e di selezione delle velocit? dei simboli. Analizza i dati che gli arrivano dal VME bus e fornisce anche informazioni di stato per scopi di sorveglianza di circuito e del modem. The modem interface card for the transmission network? a double EUROCARD card compatible with VME Bus (identity Y-35-9041) 8 W. It contains all the channel coding, framing and speed selection functions. symbols. It analyzes the data coming to it from the VME bus and also provides status information for circuit and modem surveillance purposes.

I dati sono indirizzati o al FIFO di dati, che pu? memorizzare fino a 512 byte di dati e informazioni di controllo, oppure verso una memoria di evento che ? impiegata per sincronizzare le trasmissioni dei burst con il frame di trasmissione. Le informazioni di controllo sono fom ite in uscita al FIFO di dati prima dei dati che devono avere la codifica di canale. Queste informazioni di controllo impostano l' hardware addetto alla codifica di canale nel modo appropriato. I dati sono inviati codificati al FIFO, tramite il bus di dati VME a 32 bit. L'aggiornamento del FIFO di dati ? controllato da un interrupt che si verifica quando vi ? una transizione del flag che indica "FIFO di dati semipieno". Is the data routed or to the data FIFO, which can? store up to 512 bytes of data and control information, or to an event memory which? used to synchronize the transmissions of the bursts with the transmission frame. The control information is output to the data FIFO before the data which must have the channel coding. This control information sets the channel coding hardware appropriately. The data is sent coded to the FIFO, via the 32-bit VME data bus. Updating the FIFO of data? controlled by an interrupt that occurs when there? a transition of the flag indicating "half-full data FIFO".

L'interfaccia del modem di trasmissione elabora dati che gli vengono presentati dal bus di dati a 32 bit. Tutti i trasferimenti di dati sono trasferimenti di parole a 32 bit tra la interfaccia del modem di trasmissione ed il processore. Il FIFO di dati definisce il contenuto e la temporizzazione di un burst rispetto all'inizio del burst. Il tempo esatto al quale i burst sono inviati al modulatore ? determinato dalla memoria di evento di trasmissione (TEM). Questa ? costituita da due matrici di memoria organizzate a "ping pong", ciascuna capace di memorizzare fino a 512 eventi. Durante un frame, il software pu? aggiornare un lato della TEM, mentre l'altro lato viene impiegato dallo hardware. Gli eventi originati dal software vengono poi impiegati dall'hardware nel frame successivo. Gli eventi sono programmati nell'interfaccia del modem attraverso una memoria di evento di frame che viene indirizzata dal numero di evento entro il frame. Nuovi eventi sono programmati nella memoria fuori linea durante il frame attuale e sono attivati nel frame successivo. L'aggiornamento deve essere effettuato prima della fine del frame corrente. Ciascun evento entro la memoria di evento contiene un codice di tempo a 18 bit, che definisce il tempo al quale avr? luogo una particolare azione (in 244 ns ticks dall'inizio del frame di trasmissione), ed un codice di funzione a 14 bit. Gli eventi di trasmissione sono impiegati, tra l'altro, per aprire e chiudere il burst gate e per impostare il livello di uscita del modulatore. Si pu? impiegare un codice speciale di funzione per definire la fine del frame di trasmissione fornendo un impulso di ripristino al contatore dei frame di trasmissione. Quando il burst gate di trasmissione viene aperto, dati formattati vengono inviati dalla CPU verso l'interfaccia del modem di trasmissione sotto controllo di interrupt. Questi dati poi sono codificati con tecnica FEC, e se necessario possono essere "scrambled". Le velocit? di FEC disponibili sono tutte basate su una codifica convoluzionale convenzionale a 1/2 . La logica di puncturing consente codifiche aggiuntive di 2/3 e 4/5. L'hardware appende la coda di bit necessari per scaricare il decodificatore di Viterbi sul lato di ricezione e, se necessario, appender? un CRC a 8 bit a ciascun DSB {data sub-burst) che viene trasmesso. la scheda di interfaccia di linea ? una scheda a circuito stampato di dimensione doppia Eurocard (identit? Y 35-9067). Contiene i ricevitori/drivers di linea per interfacciare il modem e fornisce anche il clock di riferimento a 16,384 MHz, ricavato da un oscillatore a cristallo controllato in forno a 32,768 MHz, collocato sulla scheda di interfaccia di linea. The transmission modem interface processes data which is presented to it by the 32-bit data bus. All data transfers are 32-bit word transfers between the transmission modem interface and the processor. The data FIFO defines the content and timing of a burst relative to the start of the burst. The exact time at which the bursts are sent to the modulator? determined by the transmission event memory (TEM). This ? consisting of two memory matrices organized in "ping pong" mode, each capable of storing up to 512 events. During a frame, the software can? update one side of the TEM, while the other side is employed by the hardware. The events originating from the software are then used by the hardware in the next frame. Events are programmed into the modem interface through a frame event memory which is addressed by the event number within the frame. New events are programmed in offline memory during the current frame and are triggered in the next frame. The update must be done before the end of the current frame. Each event within the event memory contains an 18-bit time code, which defines the time at which it will take place. place a particular action (in 244 ns ticks from the start of the transmission frame), and a 14-bit function code. Transmission events are used, among other things, to open and close the burst gate and to set the output level of the modulator. Can you? employing a special function code to define the end of the transmission frame by providing a reset pulse to the transmission frame counter. When the transmit burst gate is opened, formatted data is sent from the CPU to the transmit modem interface under interrupt control. These data are then coded with the FEC technique, and if necessary they can be "scrambled". The speeds of FECs available are all based on conventional 1/2 convolutional encoding. The puncturing logic allows for additional 2/3 and 4/5 encodings. The hardware hangs the queue of bits needed to download the Viterbi decoder on the receiving side and, if necessary, appender? an 8-bit CRC to each DSB {data sub-burst) that is transmitted. the line interface card? a double sized Eurocard printed circuit board (identity Y 35-9067). It contains the line receivers / drivers to interface the modem and also provides the reference clock at 16.384 MHz, obtained from a 32.768 MHz oven controlled crystal oscillator, placed on the line interface card.

L'hardware del processore del controller di ricezione ? costituito da una scheda di processore Motorola MVME147S-1 ed un modulo di transizione MVME712M. La scheda del processore usa una scheda 68030 contenente una RAM da 4 Megabyte. Gira a 25 MHz e occupa uno slot di VME bus largo 4 E. Il sistema operativo fornito dalla Motorola sulla scheda ? denominato MVME147 BUG. La scheda del processore di controllo di ricezione opera come una piattaforma per il software del processore di controllo di ricezione che controlla e monitorizza le funzioni dell'unit? di controllo di ricezione. Questa include, attraverso il modulo di transizione, le interfacce SCSI, ETHERNET e RS232. The processor hardware of the receiving controller? consisting of a Motorola MVME147S-1 processor board and a MVME712M transition module. The processor board uses a 68030 board containing 4 Megabyte RAM. It runs at 25 MHz and occupies a 4 E wide VME bus slot. The operating system provided by Motorola on the card? named MVME147 BUG. The Receive Control Processor Board acts as a platform for the Receive Control Processor software that controls and monitors the functions of the unit. reception control. This includes, through the transition module, the SCSI, ETHERNET and RS232 interfaces.

La scheda di interfaccia seriale di ricezione ? una scheda doppia Eurocard compatibile con il VME bus (identit? Y-35-9053). Opera come interfaccia tra il VME bus e le tre porte di interfaccia terrestre del controller di ricezione. Le tre porte sono: una porta singola ad alta velocit? RS449/RS422 (interfaccia seriale ad alta velocit?, a 384 K bit/s) e due porte CCITTG703 (interfacce seriali a bassa velocit?, a 64 K bit/s). The receiving serial interface card? a double Eurocard card compatible with the VME bus (identity Y-35-9053). It acts as an interface between the VME bus and the three terrestrial interface ports of the receiving controller. The three doors are: a single high speed door RS449 / RS422 (high speed serial interface, at 384 K bit / s) and two CCITTG703 ports (low speed serial interfaces, at 64 K bit / s).

Per evitare contese, la lettura e scrittura delle memorie viene organizzata in modo tale che mentre met? memoria viene scritta, l'altra viene letta. Ci? ? noto come funzionamento "ping-pong". Soltanto la met? della memoria che non ? in lettura appare nello spazio di indirizzo del VME. La routine di servizio di interrupt, che viene cos? avviata, determina quale buffer ? vuoto (leggendo la parola di stato) e quindi riempie la prima met? della memoria attraverso la Logic Celi Array (LCA) di interfaccia VME. Durante questo tempo, la seconda met? della memoria viene l?tta attraverso la interfaccia seriale LCA. To avoid contention, the reading and writing of memories is organized in such a way that while met? memory is written, the other is read. There? ? known as "ping-pong" operation. Only half? of the memory that does not? in reading it appears in the address space of the VME. The interrupt service routine, what is it like? started, determine which buffer? empty (reading the status word) and then fills the first half? of the memory through the Logic Cell Array (LCA) of the VME interface. During this time, the second half? memory is read through the LCA serial interface.

I dati vengono trasferiti tra il processore di controllo di ricezione e la scheda di interfaccia seriale di ricezione attraverso il VME bus di trasferimento dati (DTB). Viene avviato un processo di trasferimento dati da parte della scheda di interfaccia seriale di ricezione quando una qualsiasi delle tre memorie a doppia porta diviene semipiena. Data is transferred between the receiving control processor and the receiving serial interface card through the VME data transfer bus (DTB). A data transfer process is initiated by the receive serial interface card when any of the three dual port memories becomes half full.

L'interfaccia del modem di ricezione ed il decodificatore di canale sono due schede doppio Eurocard compatibili con il VME bus (identit? Y-35-9051 e Y-35-9052) . Insieme operano come un'interfaccia tra il VME bus e le linee di controllo del modem ed effettuano tutte le funzioni di decodifica del canale. Nel controller di ricezione, i 4 bit di decisione "soft", ricevuti dal demodulatore, sono passati al decodificatore FEC dove sono decodificati, qualora necessario. L' hardware di ricezione fornisce anche una misura della qualit? stimata del canale per ciascun DSB monitorando i bit di soft-decision dei dati corretti, cio? precedentemente affetti da errore e poi corretti. L'hardware semplicemente osserva il verificarsi di particolari livelli di soft-decision ed effettua una media di questi su un sub-burst. Supponendo una distribuzione di tipo gaussiano, si pu? allora calcolare una approssimazione sulla BER a breve termine. Questo metodo ? molto pi? veloce che calcolare gli errori nella UW ( Unique Word) e fornisce una stima del canale che pu? essere impiegata negli algoritmi adattivi di contromisure di attenuazione. The receiving modem interface and the channel decoder are two double Eurocard cards compatible with the VME bus (identities Y-35-9051 and Y-35-9052). Together they operate as an interface between the VME bus and the modem control lines and perform all channel decoding functions. In the receiving controller, the 4 "soft" decision bits, received by the demodulator, are passed to the FEC decoder where they are decoded, if necessary. Does the receiving hardware also provide a measure of quality? estimated channel for each DSB by monitoring the soft-decision bits of the correct data, that is? previously affected by error and then corrected. The hardware simply observes the occurrence of particular soft-decision levels and averages these over a sub-burst. Assuming a Gaussian distribution, one can? then calculate an approximation on the short-term BER. This method? much more? quick than to calculate the errors in the UW (Unique Word) and provides an estimate of the channel that can? be used in adaptive mitigation countermeasures algorithms.

L'interfaccia del modem di ricezione ? un processore controllato attraverso un certo numero di porte mappate in memoria che consentono sia la lettura che la scrittura di informazione di stato, controllo e dati tra il processore e 1'hardware. Il circuito fornisce anche l'interfaccia verso il modem per la ricezione dei dati e il monitoraggio di avarie. La funzione di interfaccia viene effettuata con tre schede: l'interfaccia al modem di ricezione, il decodificatore di canale ed una scheda di interfaccia di linea . The receiving modem interface? a processor controlled through a number of memory mapped gates which allow both reading and writing of status, control and data information between the processor and the hardware. The circuit also provides the interface to the modem for data reception and failure monitoring. The interface function is performed with three cards: the interface to the receiving modem, the channel decoder and a line interface card.

L'interfaccia del modem di ricezione ed il decodificatore di canale sono schede doppio Eurocard compatibili VME-bus, di larghezza 8 E. Contengono tutte le funzioni di decodifica di canale, di framing e di identificazione di velocit? di simbolo. L'interfaccia del modem di ricezione elabora dati provenienti dal bus dati VME a 32 bit e fornisce anche informazioni di stato per scopi di monitoraggio dei circuiti. I dati decodificati sono indirizzati all'interfaccia del modem di ricezione. Questa interfaccia usa una memoria di evento di ricezione (REM) per consentire la ricezione e decodifica in tempo reale dei burst di dati ricevuti. La REM ? identica come struttura alla TEM. Il codice di funzione di ricezione contiene informazioni, tra l'altro, sulla iniziale codifica e velocit? di simbolo dei burst entro il frame. The receiving modem interface and the channel decoder are double Eurocard VME-bus compatible cards, 8 E wide. They contain all the channel decoding, framing and speed identification functions. of symbol. The receiving modem interface processes data from the 32-bit VME data bus and also provides status information for circuit monitoring purposes. The decoded data is routed to the receiving modem interface. This interface uses a receive event memory (REM) to enable real-time reception and decoding of received data bursts. REM? identical in structure to the TEM. The receive function code contains information, among other things, about the initial encoding and speed? of burst symbol within the frame.

Si pu? impiegare uno speciale codice di funzione per generare un impulso di frame di trasmissione che azzerer? il contatore di eventi sul controller di trasmissione. Questo viene impiegato dalle stazioni slave per sincronizzare i loro frame di trasmissione su quello della stazione master. Gli eventi sono programmati nella interfaccia del modem tramite una memoria di evento di frame che viene indirizzata dal numero di evento entro il frame. Nuovi eventi sono programmati nella memoria fuori linea durante il frame corrente e sono attivati nel frame successivo. L'aggiornamento deve essere effettuato prima del termine del frame corrente. Can you? employ a special function code to generate a transmit frame pulse that will reset? the event counter on the broadcast controller. This is used by the slave stations to synchronize their transmission frames to that of the master station. Events are programmed into the modem interface via a frame event memory which is addressed by the event number within the frame. New events are programmed in offline memory during the current frame and are triggered in the next frame. The update must be done before the end of the current frame.

La scheda di interfaccia di linea ? un circuito stampato doppio Eurocard (identit? Y-35-9037). Contiene i ricevitori/drivers di linea per interfacciare il modem e fornisce anche il clock di riferimento a 16,384 MHz. The line interface card? a double Eurocard printed circuit (identity Y-35-9037). It contains the line receivers / drivers to interface the modem and also provides the reference clock at 16.384 MHz.

Il codec supporta codifica variabili: 1/2, 2/3, 4/5 e PSK non codificato. Vengono adottati codici puntorati, ricavati dal codificatore convoluzionale 1/2. Il decodificatore opera in modo asincrono con velocit? di bit di informazione a 8 Mbit/s con 3 bit di soft-decision su segno/grandezza. Il software del sistema FODA IBEA garantisce tassi di errore migliori di 10<-4>, 10<-6 >e 10<-8>, a seconda della classe di servizio richiesta dalle varie applicazioni, adattando la codifica alle condizioni di segnale/rumore . The codec supports variable encoding: 1/2, 2/3, 4/5 and uncoded PSK. Dotted codes are adopted, obtained from the convolutional encoder 1/2. The decoder operates asynchronously with speed? of information bits at 8 Mbit / s with 3 soft-decision bits on sign / size. The software of the FODA IBEA system guarantees error rates better than 10 <-4>, 10 <-6> and 10 <-8>, depending on the class of service required by the various applications, adapting the coding to the signal / noise conditions .

3.2 Modem 3.2 Modem

Il modem fornito dalla Marconi RC supporta velocit? di simbolo variabili: 1/2, 1,2 e 4 Msimboli/s, commutabili su base di sub burst, con due differenti schemi di modulazione (BPSK e QPSK) per consentire operazioni entro la banda di 5 MHz. La velocit? di trasmissione risulta variabile nell'intervallo 0,5-4 Msimboli/s. Does the modem supplied by Marconi RC support speed? of variable symbols: 1/2, 1,2 and 4 Msymbols / s, switchable on a sub burst basis, with two different modulation schemes (BPSK and QPSK) to allow operations within the 5 MHz band. transmission rate is variable in the interval 0.5-4 Msymbols / s.

Il modem ? costituito dalle seguenti unit?: The modem? consisting of the following units:

- Y-35-9030 Un rack 19''X6U comprendente un alimentatore vero PK110. - Y-35-9030 A 19''X6U rack including a real PK110 power supply.

- ?-42-1504 Un modulo convertitore IF di ampiezza 21HP . -? -42-1504 A 21HP amplitude IF converter module.

- ?-35-9031 Interfaccia analogica. -? -35-9031 Analog interface.

- ?-35-9032 Modulatore FIR. -? -35-9032 FIR modulator.

- ?-35-9038 Dispositivo di valutazione della portante . -? -35-9038 Carrier evaluation device.

- ?-35-9033 Dispositivo di valutazione temporizzazione . -? -35-9033 Timing evaluation device.

- ?-35-9037 Generatore di clock/interfaccia di linea . -? -35-9037 Clock generator / line interface.

Una speciale caratteristica del modem consiste nella capacit? di aggiustare dinamicamente la sua velocit? di trasmissione all'interno di un burst di dati. Ci? consente che i singoli DSB di un DB abbiano diverse velocit? di trasmissione (e conseguentemente, diversa energia di bit), a seconda delle necessit?. Le velocit? di trasmissione disponibili sono di 512, 1024, 2048 e 4096 KBaud, con modulazioni BPSK oppure QPSK. E' quindi disponibile per il sistema un intervallo di velocit? di trasmissione di bit di 512-8192 Kbit/s. Al fine di soddisfare i requisiti di velocit? dinamica, il modem ? realizzato impiegando tecniche di elaborazione digitale di segnale (DSP). A special feature of the modem is the capacity? to dynamically adjust its speed? transmission within a data burst. There? allows the individual DSBs of a DB to have different speeds? transmission (and consequently, different bit energy), according to the needs. The speeds available transmission rates are 512, 1024, 2048 and 4096 KBaud, with BPSK or QPSK modulations. Is therefore a range of speeds available for the system? bit transmission rate of 512-8192 Kbit / s. In order to meet the speed requirements? dynamic, the modem? realized using digital signal processing (DSP) techniques.

3.3 Limitazioni di hardware 3.3 Hardware Limitations

Questo hardware consente la realizzazione di un'ampia gamma di sistemi in TOMA realizzati via software, ma impone alcune limitazioni. Queste sono state necessarie poich?, in alcuni casi, il software non sarebbe stato in grado di reagire con sufficiente rapidit? agli eventi esterni . This hardware allows the realization of a wide range of TOMA systems made via software, but imposes some limitations. These were necessary because, in some cases, the software would not have been able to react quickly enough? to external events.

Ciascun burst deve iniziare con una sequenza di bit per il recupero della temporizzazione e della portante (CBTRS). Questa ? in effetti una limitazione del modem. Each burst must begin with a sequence of timing and carrier recovery bits (CBTRS). This ? in effect a limitation of the modem.

Il frame deve comprendere un burst di riferimento (RB) contenente la "parola unica" della master (MUW). La MUW mantiene la sincronizzazione dell'hardware di ricezione all'interno del frame. A parte la MUW, il contenuto rimanente del RB non ? importante per l'hardware. Soltanto una MUW deve apparire per ciascun frame. La lunghezza massima del frame {consentita dall'hardware) ? di 64 millisecondi . The frame must include a reference burst (RB) containing the "unique word" of the master (MUW). The MUW maintains the synchronization of the receiving hardware within the frame. Aside from the MUW, the remaining content of the RB is not? important for hardware. Only one MUW must appear for each frame. The maximum frame length (allowed by the hardware)? 64 milliseconds.

Ciascun burst di dati deve essere costituito da un sub-burst di controllo (CSB) seguito da un numero, eventualmente zero, di sub-burst di dati (DSB). Il CSB viene decodificato dall'hardware e fornisce la informazione necessaria per la ricezione dei successivi DSB. Each data burst must consist of a control sub-burst (CSB) followed by a number, possibly zero, of data sub-bursts (DSBs). The CSB is decoded by the hardware and provides the information necessary for the reception of subsequent DSBs.

4. LO SCHEMA DI ACCESSO A SATELLITE FODA/IBEA 4. THE FODA / IBEA SATELLITE ACCESS SCHEME

Il design dello schema di accesso a canale via satellite FODA/IBEA-TDMA ? basato su un controllo centralizzato eseguito da una stazione di controllo (master) che pu? anche operare come stazione "slave". The design of the FODA / IBEA-TDMA satellite channel access scheme? based on a centralized control performed by a control station (master) that can? also operate as a "slave" station.

Le altre stazioni attive della rete satellite operano come slave. E? responsabilit? della stazione master governare il funzionamento organico della rete, controllando le risorse e mantenendo la sincronizzazione delle stazioni "slave". Sebbene vi sia soltanto una stazione master alla volta nel tempo di operazione della rete, tutti i controller sono in grado di operare come "master" . The other active stations in the satellite network operate as slaves. AND? responsibility of the master station to govern the organic functioning of the network, controlling the resources and maintaining the synchronization of the "slave" stations. Although there is only one master station at a time in the network operation time, all controllers are capable of operating as "master".

La master: The master:

a. alloca tempo entro il trame TDMA per le trasmissioni stream e datagram delle slave; to. allocates time within the TDMA frame for the stream and datagram transmissions of the slaves;

b. mantiene la sincronizzazione di tutte le stazioni in rete; b. maintains synchronization of all stations on the network;

c. mantiene il livello ottimale di potenza di trasmissione che viene impiegato da tutte le slave come livello di riferimento; c. maintains the optimal level of transmission power which is used by all slaves as a reference level;

d. impiega lo spazio di frame allocato a essa stessa per inviare dati in rete nello stesso modo di una stazione slave. d. it uses the frame space allocated to itself to send data over the network in the same way as a slave station.

La slave: The slave:

a. regola il livello di potenza di trasmissione tenendo come riferimento la master,? to. adjust the transmission power level taking the master as a reference ,?

b. invia richieste di allocazione alla master per le trasmissioni stream e/o datagram; b. sends allocation requests to the master for stream and / or datagram transmissions;

c. impiega lo spazio di frame ad essa allocato dalla master per inviare dati sulla rete via satellite; c. it uses the frame space allocated to it by the master to send data over the satellite network;

d. sceglie la codifica e la velocit? di trasmissione di tutti i dati da inviare, a secondo del livello di attenuazione di ciascun link, chiedendo alla master la corretta allocazione; d. choose the encoding and speed? transmission of all data to be sent, according to the attenuation level of each link, asking the master for the correct allocation;

e. diffonde il suo livello di fade. And. spreads its fade level.

La master opera su un canale di segnalazione all'interno del frame TDMA. Gli slot per le trasmissioni dei dati verso il satellite sono assegnati su richiesta, seguendo i criteri discussi al paragrafo 4.3 seguente. The master operates on a signaling channel within the TDMA frame. The slots for data transmissions to the satellite are assigned upon request, following the criteria discussed in paragraph 4.3 below.

La stazione master pu? essere sostituita, in caso di avaria, da una qualsiasi stazione di traffico tra quelle dichiarate disponibili ad assumere tale compito. In un qualsiasi momento una stazione di traffico pu? decidere di rinunciare a divenire la nuova master. La master diffonde l'indirizzo fisico della stazione dalla quale verr? sostituita in caso di avaria. Il successore ? la prima stazione attiva (che ha dichiarato la sua disponibilit?) nell'elenco di stazioni mantenuto dalla master. Una stazione pu? rifiutare, in un qualsiasi momento, la possibilit? di divenire una nuova master. La master corrente comunica questa condizione nello stato associato a quella stazione di traffico e, se necessario, viene selezionata come successore la seguente stazione disponibile a divenire master. The master station can? be replaced, in case of failure, by any traffic station among those declared available to take on this task. At any time, a traffic station can? decide to give up becoming the new master. The master spreads the physical address of the station from which it will come? replaced in case of failure. The successor ? the first active station (which has declared its availability) in the station list maintained by the master. A station can? refuse, at any time, the possibility? to become a new master. The current master communicates this condition in the state associated with that traffic station and, if necessary, the next station available to become the master is selected as successor.

4.1 Il frame FODA/IBEA 4.1 The FODA / IBEA frame

Verr? impiegato il termine "stream sub-frame" per indicare la parte di frame dedicata a contenere tutte le allocazioni di tipo stream. Allo stesso modo, "datagram sub-frame" indica la parte di frame dedicata a contenere tutte le allocazioni di tipo datagram. Will come the term "stream sub-frame" is used to indicate the part of the frame dedicated to containing all stream allocations. Similarly, "datagram sub-frame" means the portion of the frame dedicated to holding all datagram allocations.

Lo stream sub-frame si estende fino ad un limite superiore NSUB (Normal Stream Upper Boundary). Se non ? presente traffico stream, il datagram sub-frame pu? occupare praticamente l'intero fraine. Quando c'? attenuazione del segnale trasmissivo, la trasmissione stream viene privilegiata e viene ricercato spazio nel frame per consentire l'allargamento dei dati stream aumentando, se necessario, il limite superiore dello stream sub frame fino ad un valore ESUB (Extended Stream Upper Boundary) . Il datagram sub-frame viene compresso come risultato. L'allargamento dei dati ? dovuto alla scelta di una codifica pi? ridondante (tra quelle supportate) per contrastare l'attenuazione in corso. Se la codifica ? insufficiente, la velocit? di trasmissione dei dati viene ridotta in passi di ottave. The sub-frame stream extends to a Normal Stream Upper Boundary (NSUB) upper limit. If not ? present traffic stream, the datagram sub-frame can? practically occupy the entire fraine. When is there? attenuation of the transmission signal, the stream transmission is privileged and space is sought in the frame to allow the broadening of the stream data by increasing, if necessary, the upper limit of the stream sub frame up to an ESUB (Extended Stream Upper Boundary) value. The sub-frame datagram is compressed as a result. The enlargement of the data? due to the choice of an encoding pi? redundant (among those supported) to counteract the attenuation in progress. If the encoding? insufficient, the speed? data transmission is reduced in octave steps.

Il frame di FODA/IBEA ha una lunghezza di 20 millisecondi. Ciascun frame contiene: The FODA / IBEA frame has a length of 20 milliseconds. Each frame contains:

-) un burst di riferimento, inviato dalla stazione master al fine di diffondere i livelli di attenuazione e le allocazioni temporali per le trasmissioni stream e datagram. Il burst di riferimento viene sempre inviato con codifica e velocit? fisse. Sono stati scelti i valori di 2 Mbit/s e codifica 2/3. -) a reference burst, sent by the master station in order to spread attenuation levels and time allocations for stream and datagram transmissions. The reference burst is always sent with coding and speed? fixed. The values of 2 Mbit / s and 2/3 coding were chosen.

-) numerose finestre di trasmissione per inviare i dati stream e/o datagram. In genere, la tendenza ? quella di impostare soltanto una finestra di trasmissione per inviare sia i dati stream che i dati datagram (vedere paragrafo 4.4). La parte di ciascuna finestra di trasmissione dedicata ai dati stream rimane di grandezza invariata (una volta assegnata), mentre la parte dedicata ai dati datagram pu? cambiare di grandezza in ciascun frame. Conseguentemente la finestra, o le finestre, di trasmissione devono essere ricalcolate dalla stazione master per ciascun frame. -) numerous transmission windows to send stream and / or datagram data. Generally, the trend? that of setting only one transmission window to send both stream data and datagram data (see section 4.4). The part of each transmission window dedicated to stream data remains unchanged (once assigned), while the part dedicated to datagram data can? change in size in each frame. Consequently, the transmission window (s) must be recalculated by the master station for each frame.

In ciascun frame viene assegnato un piccolo numero di slot di controllo (finestre di trasmissione di grandezza fisse, dedicate alla trasmissione di brevi dati, quali gli aggiornamenti di richieste o altri messaggi di controllo) da parte della stazione master su uno schema "round robin" tra tutte le stazioni attive che non hanno ricevuta alcuna assegnazione nella assegnazione corrente. Il numero degli slot di controllo ? stato fissato ad 1 slot di controllo quando il sistema ? calibrato per operare fino ad 8 stazioni terrestri, 2 per 16 stazioni terrestri, 3 per 24 stazioni terrestri e cos? via. Lo slot di controllo ? assegnato a 1 Mbit/s. La codifica ? 2/3 come tutti gli altri sub-burst di controllo. Nella realizzazione corrente, ? assegnato soltanto uno slot di controllo, quale che sia il numero di stazioni. La posizione nel frame dello slot di controllo non ? fissa. Se tute le stazioni hanno una allocazione in un frame, lo spazio dedicato agli slot di controllo viene aggiunto allo spazio residuo nel datagram sub-frame. In each frame a small number of control slots are assigned (transmission windows of fixed size, dedicated to the transmission of short data, such as request updates or other control messages) by the master station on a "round robin" pattern. among all active stations that have not received any assignments in the current assignment. The number of control slots? been fixed to 1 control slot when the system? calibrated to operate up to 8 ground stations, 2 for 16 ground stations, 3 for 24 ground stations and so on? Street. The control slot? assigned at 1 Mbit / s. The coding? 2/3 like all other control sub-bursts. In the current implementation,? assigned only one control slot, whatever the number of stations. The position in the frame of the control slot is not? fixed. If all stations have an allocation in one frame, the space dedicated to the control slots is added to the remaining space in the sub-frame datagram.

-) uno slot di primo accesso (FAS) ogni 32 frame. Questo slot ? dedicato a consentire che una nuova stazione entri nella rete. Viene impiegato in contesa tra tutte le stazioni che vogliono divenire attive. Nel frame in cui ? presente lo slot FAS, non sono allocati slot di controllo. Il FAS ? dimensionato come uno slot di controllo pi? una incertezza (correntemente fissata a ?150 microsecondi) dovuta alla posizione corrente del satellite rispetto alla sua posizione nominale. Il FAS ha una posizione fissa all'interno del frame, appena prima della fine del frame. Si accede al FAS con velocit? 1 Mbit/s e con codifica 2/3. -) a first access slot (FAS) every 32 frames. This slot? dedicated to allowing a new station to join the network. It is used in contention between all the stations that want to become active. In the frame where? FAS slot is present, control slots are not allocated. The FAS? sized as a control slot pi? an uncertainty (currently fixed at? 150 microseconds) due to the current position of the satellite relative to its nominal position. The FAS has a fixed position within the frame, just before the end of the frame. Is access to the FAS with speed? 1 Mbit / s and with 2/3 coding.

4.2 Classi di servizio e fattori di ridondanza 4.2 Classes of service and redundancy factors

I dati da trasferire tra due applicazioni che girano su due diverse LAN collegate via satellite devono, di solito, soddisfare alcuni requisiti associati alla qualit? del servizio richiesto, quali: The data to be transferred between two applications running on two different satellite-connected LANs must usually meet certain requirements associated with quality. of the requested service, such as:

il ritardo tipico end-to-end dei dati (cio? il ritardo tra la generazione di essi e la loro ricezione finale) ; the typical end-to-end delay of the data (ie the delay between their generation and their final reception);

- il massimo jitter temporale di arrivo dei pacchetti; - la BER (tasso di errore) richiesta. - maximum packet arrival time jitter; - the BER (error rate) required.

Nel sistema in questione i primi due parametri non sono negoziabili. Nel caso di dati stream, il ritardo dipende dal tempo di transito su satellite (round trip time, RTT) pi? una frazione del frame (approssimativamente 300 millisecondi complessivamente). Il "jitter" massimo dei tempi di arrivo dei pacchetti che escono da FODA/IBEA pu? essere supposto eguale a due volte la lunghezza di un frame pi? il massimo jitter temporale dei pacchetti che entrano nel sistema. In the system in question, the first two parameters are not negotiable. In the case of stream data, the delay depends on the round trip time (RTT) pi? a fraction of the frame (approximately 300 milliseconds in total). The maximum "jitter" of the arrival times of packets leaving FODA / IBEA can? be assumed to be equal to twice the length of a frame pi? the maximum temporal jitter of packets entering the system.

Nel caso di datagram, sia il ritardo, sia il jitter dipendono pesantemente dalle condizioni di traffico del sistema complessivo e dal meccanismo di controllo della saturazione. Questi parametri non possono essere specificati dalla applicazione. In the case of datagrams, both delay and jitter depend heavily on the traffic conditions of the overall system and the saturation control mechanism. These parameters cannot be specified by the application.

La BER, al contrario, deve essere specificata dalla applicazione per scegliere la qualit? del canale di comunicazione. L'intervallo richiesto di BER viene specificato per mezzo di un valore detto "classe di servizio (COS)". Sono previste quattro classi di servizio, come mostrato nella tabella 2: The BER, on the other hand, must be specified by the application to choose the quality? of the communication channel. The required BER interval is specified by means of a value called "class of service (COS)". There are four classes of service, as shown in table 2:

Tabella 2 Table 2

Quando si verifica un'attenuazione del segnale per effetto di condizioni atmosferiche sfavorevoli, la BER specificata dall' applicazione trasmittente deve essere mantenuta impiegando la codifica e la velocit? di trasmissione pi? convenienti. Il valore operativo di Eb/N0 deve essere sufficientemente elevato per consentire una convenientemente elevata probabilit? di acquisizione del modem. Ci? si traduce nella probabilit? di rivelazione di UW. When signal attenuation occurs due to unfavorable atmospheric conditions, the BER specified by the transmitting application must be maintained using the coding and speed. of transmission pi? convenient. The operating value of Eb / N0 must be sufficiently high to allow a conveniently high probability? acquisition of the modem. There? translates into the probability? of UW revelation.

Il fattore di ridondanza di informazione. Ri, ? il rapporto tra l'energia per bit di informazione dei dati inviati con una certa codifica e velocit? e l'energia per bit di informazione degli stessi dati inviati non codificati a 8 Mbit/s. The information redundancy factor. Ri,? the ratio between the energy per bit of information of the data sent with a certain encoding and speed? and the energy per bit of information of the same data sent uncoded at 8 Mbit / s.

Ri pu? essere espresso come il prodotto tra la ridondanza di codifica RC e la ridondanza Rs. Ri esprime l'allargamento dei dati dovuto all'aumento della codifica e alla possibile riduzione della velocit? di trasmissione. Quando si deve compensare una aumentata attenuazione del segnale (al fine di mantenere lo stesso valore BER per quel tipo di dati), ? preferibile aumentare dapprima la codifica (prendendo vantaggio dal guadagno di codifica) piuttosto che ridurre la velocit? di trasmissione. Quest'ultima deve essere dimezzata soltanto quando Eb/N0 scende sotto il valore necessario per la acquisizione dei burst . Ri pu? be expressed as the product between the coding redundancy RC and the redundancy Rs. Re expresses the expansion of data due to the increase in coding and the possible reduction in speed? transmission. When should you compensate for increased signal attenuation (in order to maintain the same BER value for that type of data),? it is preferable to first increase the encoding (taking advantage of the encoding gain) rather than reduce the speed? transmission. The latter must be halved only when Eb / N0 falls below the value necessary for the acquisition of the bursts.

Il livello di attenuazione rappresenta il numero di dB del C/No disponibile (potenza della portante rispetto alla densit? di rumore) sotto il valore teorico di 81 dB preso come livello di attenuazione uguale a 0. Quando si opera con attenuazione 0 alla velocit? di 8 Mbit/s, il rapporto Eb/N0 ? di 12 dB. Questo valore di Eb/N0 consente la ricezione di dati non codificati con una BER inferiore a Le migliori combinazioni di codifica e di velocit? di trasmissione sono state scelte considerando i requisiti di BER delle quattro classi di servizi. Tali combinazioni sono mostrate nella tabella 3, considerando 4 dB (5 dB effettivamente misurati sul canale, meno IdB di margine di implementazione del modem) come valore minimo di Eb/No necessario per l'acquisizione del modem. The attenuation level represents the number of dB of C / No available (carrier power with respect to the noise density) under the theoretical value of 81 dB taken as an attenuation level equal to 0. When operating with 0 attenuation at speed? of 8 Mbit / s, the Eb / N0 ratio? of 12 dB. This value of Eb / N0 allows the reception of uncoded data with a BER lower than the best combinations of encoding and speed. transmission were chosen considering the BER requirements of the four classes of services. These combinations are shown in table 3, considering 4 dB (5 dB actually measured on the channel, minus IdB of margin of implementation of the modem) as the minimum value of Eb / No necessary for the acquisition of the modem.

Tabella 2 Table 2

Valore minimo di Eb/N0 per acquisizione modem = 4 d B Minimum value of Eb / N0 for modem acquisition = 4 d B.

ove : where:

F [dB] livello di attenuazione espresso in dB Q [dB] qualit? del canale (Eb/N0) espressa in dB M bps velocit? di trasmissione dei dati espressa in Mbit/s F [dB] attenuation level expressed in dB Q [dB] quality? of the channel (Eb / N0) expressed in dB M bps speed? of data transmission expressed in Mbit / s

Rs fattore di ridondanza di velocit? (8/velocit? corrente) Rs speed redundancy factor? (8 / current speed)

R-ck fattore di ridondanza di codifica per la classe di servizio #k (l/codifica corrente usata) R-ck coding redundancy factor for service class #k (l / current coding used)

Rik fattore di informazione di ridondanza per la classe di servizio #k (Rs*Rc) Rik redundancy information factor for service class #k (Rs * Rc)

Se il valore minimo di Eb/No necessario per l?acquisizione del modem ? fissato a 6 dB {7 dB effettivamente misurati sul canale, -1 dB di margine di implementazione del modem) , la tabella 3 diviene la tabella 4: If the minimum value of Eb / No necessary for the acquisition of the modem? set at 6 dB (7 dB actually measured on the channel, -1 dB of modem implementation margin), table 3 becomes table 4:

Tabella 4 Table 4

Valore minimo di Eb/No per acquisizione modem = 6 d B Minimum value of Eb / No for modem acquisition = 6 d B.

Il fissare il rapporto Eb/N0 necessario per l'acquisizione del modem a 6 dB rende non utilizzata la codifica 1/2, come ? evidente dalla tabella 4. The fixing of the Eb / N0 ratio necessary for the acquisition of the modem at 6 dB makes coding 1/2 not used, how? evident from table 4.

4.3 Richieste ed Assegnazioni 4.3 Requests and Assignments

Una volta attiva, una stazione pu? fare una richiesta per una finestra di trasmissione stream (canali stream) e per una finestra di trasmissione datagram. Normalmente le richieste sono in "piggy-back" con i dati nelle finestre di trasmissione. Se non viene assegnata alla stazione una finestra di trasmissione, questa pu? usare lo slot di controllo, quando le viene assegnato dalla master. Once active, a station can? make a request for a stream transmission window (stream channels) and for a datagram transmission window. Normally the requests are "piggy-backed" with the data in the transmission windows. If a broadcast window is not assigned to the station, it can? use the control slot, when assigned to it by the master.

4.3.1 Stream 4.3.1 Stream

La richiesta di stream viene inoltrata da una stazione slave soltanto una volta, e, se accettata, viene considerata valida fino a quando non viene inviata una richiesta di aggiornamento oppure una richiesta esplicita di abbandono. La richiesta viene fatta come multiplo della parola a 32 bit (parola di canale). The stream request is forwarded by a slave station only once, and, if accepted, is considered valid until an update request or an explicit abandon request is sent. The request is made as a multiple of the 32-bit word (channel word).

Ciascuna applicazione stream invia al sistema FODA/ IBEA (al quale essa ? collegata) una richiesta indicante il numero di canali stream richiesti Cr, il numero minimo accettabile di canali di stream assegnati Cm (che pu? essere posto eguale a Cr) e la classe di servizio richiesta, espressa per mezzo di un numero che va da 1 a 4. La richiesta al sistema FODA/IBEA viene effettuata emettendo un comando del protocollo GAFO. Each stream application sends to the FODA / IBEA system (to which it is connected) a request indicating the number of stream channels requested Cr, the minimum acceptable number of stream channels assigned Cm (which can be set equal to Cr) and the class service request, expressed by means of a number ranging from 1 to 4. The request to the FODA / IBEA system is made by issuing a command of the GAFO protocol.

Il software di stazione assembla insieme tutti i valori Cr in arrivo ed invia alla master una richiesta globale, somma di tutte le Cr ricevute. La richiesta comprende anche l'"overhead" di trasmissione calcolato. La stazione master soddisfa le richieste stream ricevute dalle stazioni attive fino al raggiungimento del valore NSUB nello stream sub-frame. Il limite NSUB non viene mai superato in assenza di attenuazione. The station software assembles all the incoming Cr values together and sends a global request to the master, the sum of all the Cr received. The request also includes the calculated transmission "overhead". The master station fulfills the stream requests received from active stations until the NSUB value is reached in the sub-frame stream. The NSUB limit is never exceeded in the absence of attenuation.

Se la master assegna esattamente il numero richiesto di canali stream (l'assegnazione viene diffusa nel burst di riferimento), il sistema distribuisce i canali assegnati tra le applicazioni che richiedono canali stream secondo le loro richieste Cr. La stazione di controllo ignora sia il valore Cm che il valore COS dichiarati dalle stazioni richiedenti. If the master assigns exactly the required number of stream channels (the assignment is spread in the reference burst), the system distributes the assigned channels among the applications requesting stream channels according to their Cr requirements. The control station ignores both the Cm value and the COS value declared by the requesting stations.

Quando si verifica un'attenuazione, ciascuna stazione FODA/IBEA cerca di mantenere attive le trasmissioni stream gi? in corso, con la BER specificata. Per compensare l?attenuazione del segnale, le trasmissioni stream richiedono pi? spazio nel frame per inviare la medesima quantit? di informazione. Conseguentemente, la stazione in attenuazione invia alla stazione master un aggiornamento della richiesta originaria stream al fine di ottenere un numero maggiore di canali stream. Questa richiesta ? marcata con un flag come EXTRA per distinguerla da un aggiornamento normale (non in condizione di FADE). La stazione di controllo cerca di soddisfare la nuova richiesta entro il limite ESUB . L'aumento del limite superiore dello stream sub-frame ? concesso soltanto in caso di attenuazione, e non per soddisfare richieste da nuove applicazioni. Quando lo stream sub-fraine supera il confine NSUB, le richieste stream che provengono da nuove applicazioni vengono rifiutate. When attenuation occurs, each FODA / IBEA station tries to keep stream transmissions already active. in progress, with the specified BER. To compensate for the attenuation of the signal, stream transmissions require more? space in the frame to send the same amount? of information. Consequently, the station in attenuation sends to the master station an update of the original stream request in order to obtain a greater number of stream channels. This request ? marked with a flag as EXTRA to distinguish it from a normal update (not in FADE condition). The control station tries to fulfill the new request within the ESUB limit. Increasing the upper limit of the sub-frame stream? granted only in case of mitigation, and not to satisfy requests from new applications. When the sub-fraine stream crosses the NSUB boundary, stream requests from new applications are rejected.

Se la dimensione aumentata dello stream sub-frame non ? sufficiente a soddisfare le richieste di aumento, il sistema notifica (impiegando il protocollo GAFO) alle applicazioni stream la necessit? di ridurre la banda richiesta fino al valore Cm dichiarato. Ci? ? possibile soltanto se Cm ? inferiore al valore richiesto Cr (applicazioni comprimibili) . Dopo aver ricevuto l'approvazione alla compressione da parte delle applicazioni indicate, viene effettuato un altro tentativo dalla stazione in attenuazione, inviando una nuova richiesta alla master. La nuova richiesta ? la somma di tutti i valori possibili Cm e dei valori Cr incomprimibili. Se anche la nuova richiesta non pu? essere interamente soddisfatta, tutte (o parte) le applicazioni stream trasmetteranno a condizioni di BER degradate. La decisione di continuare o meno la sessione a prestazioni degradate, oppure rinunciare, riguarda l'applicazione stessa, liberando i canali stream occupati ad altri utilizzatori . If the increased size of the sub-frame stream does not? sufficient to satisfy the requests for increase, the system notifies (using the GAFO protocol) to the stream applications the need? to reduce the required band up to the declared Cm value. There? ? possible only if Cm? less than the required value Cr (compressible applications). After receiving compression approval from the indicated applications, another attempt is made by the attenuating station, sending a new request to the master. The new request? the sum of all possible Cm values and the incompressible Cr values. If even the new request cannot? be fully satisfied, all (or part) of the stream applications will transmit under degraded BER conditions. The decision to continue or not the session with degraded performance, or to give up, concerns the application itself, freeing the stream channels occupied by other users.

La figura 3 illustra il meccanismo di assegnazione stream adottato dalla stazione master (vedere figura 5). Figure 3 illustrates the stream assignment mechanism adopted by the master station (see Figure 5).

4.3.2 Datagram 4.3.2 Datagram

La stazione fa una richiesta (r) per una finestra di trasmissione datagram in qualsiasi opportunit? di trasmissione, di solito ad ogni frame. Questa richiesta ? espressa in multipli di 16 parole a 32 bit. La richiesta tiene conto sia del traffico istantaneo che entra nella stazione (i) da varie applicazioni sia la quantit? di dati (q) che giacciono nella stazione e attendono di essere inviati al satellite (backlog). Abbiamo: Does the station make a request (r) for a datagram broadcast window at any opportunity? transmission, usually at every frame. This request ? expressed in multiples of 16 32-bit words. The request takes into account both the instant traffic entering the station (s) from various applications and the quantity? of data (q) lying in the station and waiting to be sent to the satellite (backlog). We have:

dove H ? una costante temporale di proporzionalit?. Risultati di simulazione, ottenuti caricando il canale con generatori di traffico datagram secondo Poisson per 10 stazioni ci ha condotto a scegliere un valore di 0,4 s per il parametro H. Per una stazione senza o con piccolo backlog, una richiesta ? quindi eguale al traffico che entra nella stazione in H secondi. Per H uguale a 0,4 s, la richiesta ? allora uguale al traffico che entra nella stazione in 20 frame, se il backlog ? trascurabile. where H? a time constant of proportionality. Simulation results, obtained by loading the channel with datagram traffic generators according to Poisson for 10 stations, led us to choose a value of 0.4 s for the parameter H. For a station with no or small backlog, a request? therefore equal to the traffic entering the station in H seconds. For H equal to 0.4 s, the request? then equal to the traffic entering the station in 20 frames, if the backlog? negligible.

Le richieste di datagram sono inoltrate con la massima frequenza possibile per dare alla stazione master la situazione pi? aggiornata possibile del traffico che entra nella stazione. Le richieste sono organizzate dalla master in una coda circolare, che viene esplorata per calcolare le singole assegnazioni temporali. Nuove richieste di datagram sono analizzate per prime. Ci? consente di ridurre il tempo di ritardo tra la prima richiesta e l'assegnazione, dopo un periodo di assenza di trasmissioni. Qualsiasi ulteriore richiesta di datagram ricevuta dalla medesima stazione (a parte la prima) ? considerata un aggiornamento e sostituisce il residuo di richieste precedente. The datagram requests are forwarded as often as possible to give the master station the best possible situation. updated as possible of the traffic entering the station. The requests are organized by the master in a circular queue, which is scanned to calculate the individual time assignments. New datagram requests are analyzed first. There? it allows to reduce the delay time between the first request and the assignment, after a period of absence of transmissions. Any further datagram requests received by the same station (apart from the first one)? considered an update and replaces the residual of previous requests.

La lunghezza della finestra di trasmissione assegnata (a) ? proporzionale alla richiesta in un intervallo di valori tra una soglia minima ed una massima The length of the assigned transmission window (a)? proportional to the request in a range of values between a minimum and a maximum threshold

Abbiamo: dove f ? il coefficiente di proporzionalit? nella assegnazione. Nella realizzazione corrente f ? stato scelto uguale al numero di stazioni attive N diviso per 100, con il 5% come minimo ed il 50% come massimo. ? stato introdotto per scopi di efficienza. Evita allocazioni troppo piccole quando l'overload di trasmissione - dovuto a preamboli ed headers - ? troppo grande in confronto ai dati da trasmettere. We have: where f? the coefficient of proportionality? in the assignment. In the current realization f? been chosen equal to the number of active stations N divided by 100, with 5% as a minimum and 50% as a maximum. ? was introduced for efficiency purposes. Avoid too small allocations when transmission overload - due to preambles and headers -? too large in comparison to the data to be transmitted.

evita che una stazione troppo caricata tolga troppa capacit? dalle altre stazioni. avoids that a station too loaded takes away too much capacity? from other stations.

Dopo ciascuna assegnazione, la richiesta di datagram viene decrementata dall'assegnazione stessa e la successiva richiesta viene analizzata, se ? ancora disponibile spazio nel fratrie. La prima assegnazione che trova posto interamente nel frame corrente viene analizzata di nuovo come prima assegnazione nel frame successivo dove il resto della quantit? calcolata verr? infine assegnato. Tutto lo spazio fino al termine del frame (se insufficiente per una assegnazione minima) viene dato come sovra assegnazione nella stazione trattata per ultima . After each assignment, the datagram request is decremented from the assignment and the next request is parsed, if? space still available in the phratry. The first assignment that fits entirely in the current frame is analyzed again as the first assignment in the next frame where the rest of the quantity? calculated will come? finally assigned. All the space up to the end of the frame (if insufficient for a minimum allocation) is given as an over allocation in the last treated station.

Se ? ancora disponibile spazio nel frame dopo un intero ciclo di assegnazione (cio? l'intervallo di tempo tra due assegnazioni consecutive alla medesima stazione), lo spazio disponibile ? condiviso tra tutte le stazioni attive, comprese anche quelle stazioni che non hanno assegnazione in quel frame. Questa caratteristica fornisce una condivisione del tempo inutilizzato tra le stazioni. Lo spazio inutilizzato non sempre pu? essere diviso tra le stazioni attive, poich? il quoziente potrebbe essere inferiore alla assegnazione minima. Se tutte le stazioni attive hanno assegnazione datagram, l'algoritmo di allocazione dapprima cerca di dividere lo spazio inutilizzato rimanente tra le stazioni che hanno fatto una richiesta non nulla e che non erano state completamente soddisfatte. Se non vi sono stazioni di questo genere, si tenta di dividere lo spazio rimasto inutilizzato tra tutte le stazioni. Se queste stazioni sono troppo numerose ed il quoziente ? inferiore alla soglia minima, si tenta di dividere tale spazio tra le stazioni che non hanno ricevuto allocazione di datagram {poich? queste non hanno chiesto alcuna allocazione). Se il quoziente ? ancora troppo piccolo, lo spazio inutilizzato viene diviso tra le stazioni che gi? hanno una qualche allocazione. Quest'ultima divisione ? sempre di successo, poich? non vi ? alcuna soglia minima posto che quelle stazioni abbiamo gi? assegnato il loro overhead. Self ? space still available in the frame after an entire assignment cycle (ie the time interval between two consecutive assignments to the same station), the available space? shared among all active stations, including even those stations that have no assignment in that frame. This feature provides unused time sharing between stations. The unused space can not always? be divided between the active stations, since? the quotient may be less than the minimum allocation. If all active stations have datagram assignment, the allocation algorithm first tries to divide the remaining unused space between the stations that made a non-null request and were not fully satisfied. If there are no such stations, an attempt is made to divide the remaining unused space among all stations. If these stations are too numerous and the quotient? below the minimum threshold, an attempt is made to divide this space between the stations that have not received datagram allocation {since? these did not ask for any allocation). If the quotient? still too small, the unused space is divided between the stations that already? they have some allocation. This last division? always successful, since? there? no minimum threshold given that those stations we already have? assigned their overhead.

Parlando genericamente, il sistema ha un comportamento del genere di un Fixed-TDM (F-TDMA), - detto "modo a preassegnazione"- tanto pi? accentuato quanto meno il sistema ? caricato. Il sistema migra verso lo schema di assegnazione puro FODA/IBEA quando il carico di canale aumenta oltre un certo limite (limite di preassegnazione). Riassumendo, quando il sistema ? poco caricato ed il ciclo di assegnazione rientra nel frame, ciascuna stazione ha una capacit? preassegnata ed entro le condizioni di linearit? ciascuna stazione caricata ha, in genere, una sovra assegnazione. Ci? consente alla stazione di assorbire una c?rta quantit? di brusca variazione di traffico . Generally speaking, the system has a behavior of the kind of a Fixed-TDM (F-TDMA), - called "preassigned mode" - all the more? accentuated at least the system? loaded. The system migrates to the pure FODA / IBEA assignment scheme when the channel load increases beyond a certain limit (pre-assignment limit). In summary, when the system? lightly loaded and the assignment cycle falls within the frame, each station has a capacity? pre-assigned and within the conditions of linearity? each loaded station generally has an over-assignment. There? allows the station to absorb a certain quantity? of sudden change in traffic.

La richiesta datagram non comprende l ' overhead a monte di trasmissione dovuto a preamboli, headers e tempi di guardia. La stazione master effettua una stima dell'overhead necessario per ciascuno slave e lo aggiunge alla assegnazione datagram. The datagram request does not include the upstream transmission overhead due to preambles, headers, and guard times. The master station estimates the overhead required for each slave and adds it to the datagram assignment.

Per quanto riguarda le trasmissioni datagram, le condizioni di attenuazione causano un incremento del backlog effettivo e del traffico istantaneo. Ci? aumenta automaticamente la richiesta della stazione, nel tentativo di ottenere maggiore banda. Per effetto dell'aumento della richiesta stessa e per la possibile compressione del datagram sub-frame (provocato da una espansione dello stream sub-frame), la capacit? complessiva del datagram pu? essere ridotta sensibilmente, particolarmente sotto condizioni di carico pesante. E' necessaria una qualche azione efficiente del sistema di controllo di saturazione di canale per evitare la congestione. For datagram transmissions, the attenuation conditions cause an increase in actual backlog and instant traffic. There? automatically increases the station request in an attempt to obtain more bandwidth. Due to the increase in the request itself and the possible compression of the sub-frame datagram (caused by an expansion of the sub-frame stream), the capacity? overall of the datagram can? be significantly reduced, particularly under heavy load conditions. Some efficient action of the channel saturation control system is required to avoid congestion.

Un metodo relativamente semplice per evitare la saturazione ? bloccare l'accrescimento del backlog per un certo tempo, esercitando una "contropressione" sugli utenti remoti, quando viene rivelata una situazione pericolosa per la congestione. Dato che i dati datagram sono raccolti da reti ad alta velocit?, il solo effetto di questa procedura ? quello di rallentare il traffico datagram per un conveniente intervallo di tempo. Per rilevare la saturazione, l'utente deve essere in grado di calcolare il suo tempo di accodamento in trasmissione ad intervalli di tempo frequenti. Il meccanismo per bloccare il backlog viene attivato non appena il ritardo stimato supera una certa soglia superiore e viene disattivato quando si scende al di sotto di una soglia inferiore. A relatively simple method of avoiding saturation? block the backlog growth for a certain time, exerting a "counter pressure" on remote users, when a dangerous situation for congestion is revealed. Since datagram data is collected from high-speed networks, the only effect of this procedure? to slow down datagram traffic for a convenient amount of time. To detect saturation, the user must be able to calculate his queuing time in transmission at frequent time intervals. The mechanism to block the backlog is activated as soon as the estimated delay exceeds a certain upper threshold and is deactivated when it falls below a lower threshold.

La seguente procedura viene adottata da ciascuna stazione per effettuare una stima grossolana del ritardo di accodamento. The following procedure is used by each station to make a rough estimate of the queuing delay.

La capacit? di canale riservata per il datagram (Cd) viene calcolata decrementando la capacit? complessiva del canale della capacit? complessiva assegnata per le trasmissioni stream: The capacity channel reserved for the datagram (Cd) is calculated by decreasing the capacity? overall of the channel of the capacity? total assigned for stream broadcasts:

Sia Dc la parte di Cd assegnata ad un certo utente U. Essa ? il rapporto tra la quantit? di tempo della sua propria assegnazione e la quantit? di tempo complessiva assegnata a tutte le stazioni per inviare traffico datagram (ciclo di assegnazione). Il ritardo D ? approssimativamente stimato come: Let Dc be the part of the Cd assigned to a certain user U. It? the relationship between the quantity? of time of its own allotment and the quantity? total time allotted to all stations to send datagram traffic (assignment cycle). The delay D? roughly estimated as:

dove tutte le variabili sono considerate mediate su un opportuno intervallo di tempo. where all the variables are considered to be averaged over an appropriate time interval.

Questo meccanismo attualmente non ? implementato. L'implementazione corrente blocca il traffico datagram e lo abilita di nuovo impiegando due marcature sulla lunghezza di ciascuna delle code datagram di ingresso interne della stazione. This mechanism currently does not? implemented. The current implementation blocks datagram traffic and re-enables it by employing two markups on the length of each of the station's internal input datagram queues.

4.4 Impostazione delle finestre di trasmissione Ciascuna stazione trova l'allocazione della sua propria finestra di trasmissione nel burst di riferimento. Genericamente, l'allocazione assegnata ? eguale alla richiesta stream pi? una percentuale della richiesta datagram. Sia nelle richieste stream sia in quelle datagram viene specificata la velocit? di trasmissione del preambolo del tipo di dati pertinente alla richiesta. Dato che una stazione pu? inviare dati a diverse destinazioni, questa calcola la velocit? del preambolo in modo da adattarsi alle necessit? della stazione di destinazione che presenta le peggiori condizioni di attenuazione. Il burst di riferimento viene inviato in broadcast, in modo che ciascuna stazione venga informata circa le assegnazioni temporali di tutte le stazioni che inviano dati. Questi dati vengono ricevuti dopo un RTT (tempo di andata e ritorno da satellite) (13 o 14 frame). Il piano dei tempi di trasmissione viene impiegato per preimpostare l'acquisizione del modem alla velocit? specificata di ciascun burst di dati previsto e per impostare le relative finestre di acquisizione della UW. 4.4 Setting the transmission windows Each station finds the allocation of its own transmission window in the reference burst. Generally, the allocation assigned? equal to the request stream pi? a percentage of the datagram request. Is the speed specified in both stream and datagram requests? transmission of the preamble of the data type relevant to the request. Since a station can? send data to different destinations, this calculates the speed? of the preamble in order to adapt to the needs? of the destination station having the worst attenuation conditions. The reference burst is broadcast, so that each station is informed about the time assignments of all stations that send data. This data is received after an RTT (round trip time from satellite) (13 or 14 frames). The transmission time plan is used to preset the acquisition of the modem at the speed? specified of each expected data burst and to set the relative acquisition windows of the UW.

In genere, la tendenza ? di impostare soltanto una finestra di trasmissione per inviare sia dati stream che dati datagram. Ci? ? possibile soltanto se la velocit? di trasmissione del preambolo della assegnazione stream ? inferiore o eguale alla velocit? di trasmissione del preambolo della assegnazione datagram. In questo caso, in effetti, i dati stream debbono essere trasmessi con peggiori caratteristiche di trasmissione rispetto ai dati datagram e la peggiore velocit? di trasmissione del preambolo (quella dei dati stream) pu? essere usata per ambedue i tipi di dati senza togliere alcunch? alla assegnazione stream. Generally, the trend? to set only one transmission window to send both stream data and datagram data. There? ? possible only if the speed? transmission of the preamble of the stream assignment? lower or equal to the speed? transmission of the preamble of the datagram assignment. In this case, in effect, the stream data must be transmitted with worse transmission characteristics than the datagram data and the worst speed? transmission of the preamble (that of the data stream) pu? be used for both types of data without removing anything? to stream assignment.

D'altro canto, se la velocit? di trasmissione del preambolo specificata nella assegnazione stream ? maggiore della velocit? di trasmissione del preambolo della assegnazione datagram, allora debbono essere impostate due diverse finestre consecutive ma separate, una per i dati stream e l'altra per i dati datagram. Ci? avviene poich? l'adozione della peggiore velocit? di trasmissione del preambolo (quella specificata nei dati datagram priverebbe l'allocazione stream di parte dell'allocazione stessa, per effetto di un indebito allargamento del preambolo. On the other hand, if the speed? transmission of the preamble specified in the stream assignment? greater than the speed? transmission of the preamble of the datagram assignment, then two different consecutive but separate windows must be set, one for the stream data and the other for the datagram data. There? happens since? the adoption of the worst speed? transmission of the preamble (the one specified in the datagram data would deprive the stream allocation of part of the allocation itself, due to an undue enlargement of the preamble.

4.5 Le trasmissioni FODA/IBEA 4.5 The FODA / IBEA transmissions

E? conveniente fornire a questo punto alcune definizioni. Data burst (DB) ? la quantit? di informazioni che pu? essere trasmessa al satellite da una certa stazione durante la sua finestra di trasmissione. La finestra di trasmissione ? il tempo assegnato ad una stazione da parte della stazione master per inviare dati stream e datagram. Un burst pu? contenere dati indirizzati a diverse stazioni di destinazione. Un burst di dati ? costituito da un sub-burst di controllo (CSB) che contiene tutta l'informazione di controllo rispetto ai successivi n sub-burst di dati (DSB) ciascuno con stazioni di destinazione individuali e con caratteristiche di trasmissioni individuali (codifica e velocit? di trasmissione). Un'altra zona, chiamata area di controllo di canale (CCA) viene inclusa, quando necessario, nel subburst di controllo per inviare le richieste di assegnazione ed altre informazioni di controllo. AND? It is convenient to provide some definitions at this point. Data burst (DB)? the quantity? of information that can? be transmitted to the satellite from a certain station during its transmission window. The transmission window? the time allotted to a station by the master station to send stream and datagram data. A burst can? contain data addressed to different destination stations. A data burst? consisting of a control sub-burst (CSB) which contains all the control information with respect to the subsequent n data sub-bursts (DSB) each with individual destination stations and with individual transmission characteristics (coding and transmission speed ). Another zone, called the channel control area (CCA), is included, when needed, in the control subburst to send assignment requests and other control information.

Un sub-burst stream pu? essere costituito da pi? di un pacchetto o frammento di pacchetto. Un sub-burst datagram ? costituito da soltanto un pacchetto di dati o frammento di pacchetto. A sub-burst stream can? be made up of pi? of a packet or packet fragment. A sub-burst datagram? consisting of only a data packet or packet fragment.

Il burst di riferimento (RB) ? un particolare tipo di burst, inviato in broadcast all'inizio di ciascun dalla stazione di controllo. Questo viene inviato per scopi di sincronizzazione, per fornire il piano dei tempi di trasmissione alle stazioni alle quali ? consentito di trasmettere nel frame che segue quello in cui ? ricevuto il burst di riferimento. Il burst di riferimento non contiene alcun sub-burst. (Figura 6) The reference burst (RB)? a particular type of burst, broadcast at the beginning of each by the control station. This is sent for synchronization purposes, to provide the schedule of transmission times to the stations at which? allowed to transmit in the frame following the one in which? received the reference burst. The reference burst does not contain any sub-burst. (Figure 6)

La sequenza di "preambolo" ? costituita da un segmento iniziale di portante non modulata (portante) seguita da inversioni, cio? una sequenza alternata di 0 ed 1 al fine di ricostruire la sincronizzazione temporale al bit. La portante viene inviata come successivi "00" binari e viene impiegata nel modem del ricevitore per recuperare la portante. Le inversioni sono inviate come "1100" successivi e sono impiegate dal ricevitore per il recupero del clock di simbolo. Ci? corrisponde a "1" e "O" alternati per ciascuno dei canali I e Q del sistema QPSC. The "preamble" sequence? consisting of an initial segment of an unmodulated carrier (carrier) followed by inversions, that is? an alternating sequence of 0 and 1 in order to reconstruct the time synchronization to the bit. The carrier is sent as successive binary "00" and is used in the receiver modem to retrieve the carrier. The inversions are sent as successive "1100" and are used by the receiver to recover the symbol clock. There? corresponds to alternating "1" and "O" for each of the I and Q channels of the QPSC system.

La configurazione del preambolo ? seguita dalla parola unica (UW). The configuration of the preamble? followed by the single word (UW).

La UW ? una sequenza di 1 e 0 (lunga 48 bit) sia sulla fase I che sulla fase Q della portante, prescelta per presentare buone propriet? di correlazione. Questo serve per marcare l'inizio dei dati trasmessi sul canale. L'istante in cui si verifica il picco di correlazione della UW marca il riferimento per decodificare l'informazione nella parte dati di un burst. Il riconoscimento successivo della UW ? necessario per marcare il tempo di arrivo del burst di riferimento e per stabilire il tempo di riferimento per decodificare i burst ricevuti. Una sequenza di 2 UW viene impiegata per realizzare la parola unica della master (MUW), impiegata per il burst di riferimento, mentre una sola sequenza di UW ed il suo complemento vengono impiegati per realizzare la parola unica di traffico (TUW), all'inizio di ciascun CSB. The UW? a sequence of 1 and 0 (48 bits long) both on phase I and on phase Q of the carrier, chosen to have good properties? of correlation. This is to mark the beginning of the data transmitted on the channel. The instant in which the correlation peak of the UW occurs marks the reference for decoding the information in the data part of a burst. The subsequent recognition of the UW? necessary to mark the arrival time of the reference burst and to establish the reference time to decode the received bursts. A sequence of 2 UWs is used to create the single word of the master (MUW), used for the reference burst, while a single sequence of UW and its complement are used to create the single word of traffic (TUW), at the start of each CSB.

Sia il preambolo sia la (UW) sono sempre inviate senza codifica . Both the preamble and the (UW) are always sent unencrypted.

Il sub-burst di controllo (CSB) contiene informazioni su ciascuno dei successivi sub-burst di dati nel burst. A scelta, ? anche contenuto un numero di parole extra che pu? essere impiegato per contenere informazioni di stato circa le condizioni di trasmissioni del burst (il CCA). Per ciascun sub-burst di dati in un burst, il sub-burst di controllo specifica il numero delle parole, la codifica e la velocit? usate. Dato che una decodifica non corretta del sub-burst di controllo provoca lo scarto di tutti i sub-burst di dati che ad esso si riferiscono, il CSB deve essere trasmesso sempre con il massimo grado di sicurezza. Gli header di satellite sono inclusi nel sub-burst di controllo . The control sub-burst (CSB) contains information about each of the successive sub-bursts of data in the burst. At choice,? also contained a number of extra words that can? be used to contain status information about the transmission conditions of the burst (the CCA). For each sub-burst of data in a burst, the control sub-burst specifies the number of words, encoding, and rate. used. Since an incorrect decoding of the control sub-burst causes the rejection of all the data sub-bursts that refer to it, the CSB must always be transmitted with the highest degree of security. Satellite headers are included in the control sub-burst.

4.6 Stima di qualit? del collegamento e disseminazione . 4.6 Quality estimate of connection and dissemination.

Ciascuna stazione trasmittente deve conoscere il rapporto segnale/rumore disponibile nella stazione dove i suoi dati vengono indirizzati, al fine di scegliere i parametri di trasmissione (codifica e velocit? di trasmissione) che consentono che i dati vengano ricevuti con la BER richiesta. Il parametro scelto per esprimere le condizioni del link ? il rapporto Indicando con r la velocit? di trasmissione espressa in bit/s, il rapporto Each transmitting station must know the signal / noise ratio available in the station where its data is addressed, in order to choose the transmission parameters (encoding and transmission speed) that allow the data to be received with the required BER. The parameter chosen to express the conditions of the link? the ratio Indicating with r the speed? transmission expressed in bit / s, the ratio

(energia di bit rispetto a densit? di potenza di (bit energy versus power density of

rumore) ? dato da noise) ? given by

La stima del rapporto viene effettuata da ciascuna stazione, a ciascun arrivo di sub-burst impiegando la misura di qualit? fornita dall'hardware. Il quantizzatore "soft" che fornisce l'ingresso al decodificatore di Viterbi alimenta anche una macchina a stati finiti che calcola la qualit? del segnale, cio?, una somma pesata del numero di bit in un burst che ricade in ciascuna delle grandezze ottenuta dal quantizzatore "soft". La qualit? del segnale ? divisa per il numero di bit nel sub-burst e viene quindi impiegata per entrare in una tabella di consultazione che fornisce l' per quel sub-burst. The estimate of the ratio is carried out by each station, at each arrival of sub-burst using the measure of quality? provided by the hardware. The "soft" quantizer that provides the input to the Viterbi decoder also feeds a finite state machine that calculates the quality? of the signal, that is, a weighted sum of the number of bits in a burst that falls into each of the quantities obtained by the "soft" quantizer. The quality signal? divided by the number of bits in the sub-burst and is then used to enter a lookup table that provides the for that sub-burst.

Parametri di sistema System parameters

4.8 Struttura del sub-burst di dati. 4.8 Structure of the data sub-burst.

La struttura di sub-burst di dati ? mostrata in figura 7: The sub-burst structure of data? shown in figure 7:

Il preambolo di DSB (SBPRM) (Sub Burst PReaMble) e la UW del DSB (SBUW) sono necessarie per tutti i DSB. La capacit? di inseguimento di clock e di portante del modem richiede diverse lunghezze del SBPRM, a seconda delle velocit? di trasmissione del DSB precedente e attuale. I DSB entro lo stesso DB debbono essere organizzati in ordine crescente di velocit? di trasmissione. The DSB Preamble (SBPRM) (Sub Burst PReaMble) and the DSB UW (SBUW) are required for all DSBs. The capacity of clock tracking and of the modem carrier requires different lengths of the SBPRM, depending on the speed? transmission of the previous and current DSB. The DSBs within the same DB must be organized in increasing order of speed? transmission.

La SBUW (Sub f?urst f?nique Word) ? formata dalle combinazioni di UW impiegando la sequenza binaria a 24 bit di UW = OxSACCFO su ciascuno dei canali P e Q. The SBUW (Sub f? Urst f? Nique Word)? formed by combinations of UW using the 24-bit binary sequence of UW = OxSACCFO on each of the P and Q channels.

L'overhead di coda (CRC coda zero) viene trasferito come parola nulla singola alla scheda di interfaccia del modem. Il modem pone il CRC di sub-burst nei primi 8 bit, ed impiega i rimanenti bit per scaricare il codificatore. The queue overhead (queue zero CRC) is passed as a single null word to the modem interface card. The modem places the sub-burst CRC in the first 8 bits, and uses the remaining bits to download the encoder.

5. SINCRONIZZAZIONE COMPLESSIVA DEL SISTEMA 5. OVERALL SYNCHRONIZATION OF THE SYSTEM

Il sincronismo al frame ? dato dalla stazione master. Il contatore di frame della master (FC) va da 0 fino al valore di fine frame (FE). Il RB viene inviato all'inizio di ciascun frame, ad un tempo fisso. L'evento di riconoscimento della UW master (MUW) azzera i FC di tutti i controller di ricezione Rx (compreso quello della master) . La master non richiede alcuna sincronizzazione, poich? essa stessa fornisce il tempo di riferimento. Lo sfasamento tra il tempo di ricezione e quello di trasmissione viene impostato automaticamente nel caso della master. Ciascuna stazione slave deve misurare continuamente il suo tempo di RTT e conseguentemente aggiustare la posizione del suo asse dei tempi del frame di trasmissione rispetto all'asse dei tempi di ricezione, aggiustando continuamente la posizione dell'impulso di frame di trasmissione (TFP) nella memoria di evento Rx. La master non misura il suo RTT poich? non imposta il TFP. The synchronism to the frame? given by the master station. The frame counter of the master (FC) goes from 0 to the end of frame (FE) value. The RB is sent at the beginning of each frame, at a fixed time. The master UW acknowledgment event (MUW) clears the FCs of all Rx receiving controllers (including that of the master). The master does not require any synchronization, since? it itself provides the reference time. The offset between the reception and transmission times is set automatically in the case of the master. Each slave station must continuously measure its RTT time and consequently adjust the position of its transmission frame time axis relative to the receive time axis, continuously adjusting the position of the transmission frame pulse (TFP) in memory. of Rx event. The master does not measure its RTT since? does not set the TFP.

Un valore di "default" del RTT, fornito da un operatore, viene impiegato per inizializzare il sistema. Una volta che una slave ha sincronizzato il suo frame di ricezione con la MUW, viene posizionato il TFP iniziale, impiegando lo RTT di default, il cui errore non deve essere maggiore di ?150 microsecondi (600 simboli alla velocit? massima) . Il primo burst inviato dalla nuova stazione che entra nella rete ? centrato nel primo slot di accesso (FAS). Il FAS, dimensionato al doppio dello slot normale di controllo (CS) ?150 microsecondi, ha una posizione fissa al termine di ciascun gruppo di 32 frame, e lo si accede in contesa con altre possibili stazioni che si presentano. A "default" value of the RTT, supplied by an operator, is used to initialize the system. Once a slave has synchronized its reception frame with the MUW, the initial TFP is placed, using the default RTT, whose error must not be greater than 150 microseconds (600 symbols at maximum speed). The first burst sent by the new station entering the network? centered in the first access slot (FAS). The FAS, sized to double the normal control slot (CS)? 150 microseconds, has a fixed position at the end of each group of 32 frames, and is accessed in contention with other possible stations that arise.

Nel caso di collisione {ricezione mancata del suo proprio burst) la stazione prova di nuovo dopo un tempo di blocco di n-fraine, in cui n ha una distribuzione costante dell'intervallo (1;S), dove S ? il numero massimo di stazioni ammesse nel sistema. A seguito di una ricezione corretta, la stazione confronta il tempo effettivo di ricezione con quello previsto (tempo dal riconoscimento della UW del RB), e usa questa informazione per correggere il RTT. In the case of a collision (missed reception of its own burst) the station tries again after an n-frame block time, where n has a constant distribution of the interval (1; S), where S? the maximum number of stations allowed in the system. Following a correct reception, the station compares the actual reception time with the expected one (time from recognizing the UW of the RB), and uses this information to correct the RTT.

Dopo essere entrata nel sistema, ciascuna stazione deve regolare continuamente il suo RTT, per compensare spostamenti del satellite e derive del clock. Il medesimo meccanismo di regolazione impiegato durante l'abbonamento non ? facilmente realizzato per i burst successivi, poich? la loro posizione non ? fissa entro i frame, per cui ciascuna stazione dovrebbe mantenere una storia degli ultimi burst trasmessi assieme ai loro tempi di trasmissione perch? questi vengano confrontati con i tempi di ricezione. Dato che gli errori previsti nel RTT sono dell'ordine di 1-2 tick per ogni frame, ? stato impiegato un metodo pi? semplice. After entering the system, each station must continuously adjust its RTT, to compensate for satellite shifts and clock drift. The same regulation mechanism used during the subscription is not? easily made for subsequent bursts, since? their position is not? fixed within frames, so each station should keep a history of the last bursts transmitted along with their transmission times. these are compared with the reception times. Since the errors predicted in the RTT are of the order of 1-2 ticks for each frame,? was used a method pi? simple.

Ciascun burst contiene un campo di 7 bit contenente i bit meno significativi del tempo di trasmissione. La differenza tra il tempo di ricezione previsto e quello effettivo viene poi calcolato impiegando questo campo di 7 bit, nella supposizione che l'errore non sar? mai maggiore di ?63 tick di frame. Questa differenza viene impiegata per regolare il RTT. Each burst contains a 7-bit field containing the least significant bits of the transmission time. The difference between the expected and actual reception time is then calculated using this 7-bit field, assuming that the error will not be. never greater than? 63 frame ticks. This difference is used to adjust the RTT.

L'algoritmo di regolazione ? costruito in modo da non dare risultati erronei anche in presenza di errori di misura. La stabilit? del meccanismo di retroazione ? assicurata tenendo conto di alcune condizioni ampiamente soddisfatte dai satelliti geostazionari. Il meccanismo di retroazione ? stato verificato impiegando l'unit? di ritardo Marconi che consente variazioni manuali del RTT, e si ? dimostrato stabile per entit? di spostamento del satellite ben oltre quelle dei satelliti reali. The regulation algorithm? constructed in such a way as not to give erroneous results even in the presence of measurement errors. The stability of the feedback mechanism? ensured taking into account some conditions largely satisfied by geostationary satellites. The feedback mechanism? been verified using the unit? Marconi delay that allows manual variations of the RTT, and yes? proved stable by entity? of displacement of the satellite far beyond that of real satellites.

6. REGOLAZIONE DELLA POTENZA DEL SEGNALE DI TRASMISSIONE 6. ADJUSTMENT OF THE POWER OF THE TRANSMISSION SIGNAL

Se viene disabilitato il controllo di potenza in uscita, il sistema trasmette alla potenza massima (OdBW all'uscita dell'IF). La potenza di trasmissione pu? essere variata impiegando i tasti "+" e sul terminale del controller in discesa. If the output power control is disabled, the system transmits at maximum power (OdBW at the IF output). The transmission power can? be varied by using the "+" and keys on the controller terminal in downward direction.

Se ? abilitato il controllo di potenza in uscita, il sistema cerca di regolare la potenza di trasmissione da sola al fine di mantenere la medesima potenza all'ingresso del satellite cos? come le altre stazioni. La master e le stazioni slave hanno comportamenti diversi. Self ? enabled the output power control, the system tries to adjust the transmission power by itself in order to maintain the same power at the input of the satellite. cos? like the other stations. The master and slave stations have different behaviors.

I livelli di attenuazione sulla tratta in salita e sulla tratta in discesa sono 0 in condizioni di cielo sereno. Viene chiamato livello di riferimento di trasmissione (sulla uscita del modem) il livello di potenza che consente un Eb/ N0 di 12 dB sull'ingresso del modem in condizioni di cielo chiaro. Il livello di riferimento di trasmissione dipende dalla antenna e dall'amplificatore di trasmissione. The attenuation levels on the up and down legs are 0 under clear skies. The transmission reference level (at the modem output) is the power level that allows an Eb / N0 of 12 dB at the modem input in clear sky conditions. The transmission reference level depends on the antenna and the transmit amplifier.

Si suppone che una variazione di 1 dB di attenuazione nella tratta in salita comporti una variazione di 2 dB (nel medesimo segno) di attenuazione sulla tratta in discesa su un canale satellitario a 30-20 GHz. Questa supposizione ? una conseguenza semplificata ed estrapolata di alcune considerazioni. It is assumed that a variation of 1 dB of attenuation in the uplink leads to a variation of 2 dB (in the same sign) of attenuation on the downlink on a satellite channel at 30-20 GHz. This assumption? a simplified and extrapolated consequence of some considerations.

Tutto ? pi? semplice per le stazioni slave, che seguono il riferimento della master. Cio?, ciascuna stazione slave impiega un anello in retroazione per mantenere il suo proprio livello di potenza ricevuta eguale a quello del master. In questo modo, se la stazione possiede sufficiente potenza, i livelli di potenza su satellite sono gli stessi dei livelli di potenza su tutti gli ingressi dei modem delle stazioni. Dopo che una stazione slave ? entrata nel sistema, pigiare il tasto "p" congela il livello di riferimento, per cui questo ? disponibile per la stazione anche se questa dovesse diventare una master. All ? pi? simple for the slave stations, which follow the reference of the master. That is, each slave station employs a feedback loop to keep its own received power level equal to that of the master. In this way, if the station has sufficient power, the power levels on the satellite are the same as the power levels on all the stations' modem inputs. After a slave station? entering the system, pressing the "p" key freezes the reference level, so this? available for the station even if it becomes a master.

Claims (11)

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di trasmissione dati su portanti a microonde, in particolare nella banda Ka (20/30 GHz) tra una molteplicit? di stazioni di terra rice-trasmittenti, collegate tra loro tramite satellite geostazionario in cui ogni stazione di terra ? munita dei mezzi che garantiscono sia il sistema di trasmissione/ricezione dati su satellite (per quanto riguarda il collegamento terra/satellite/terra) , sia i mezzi di elaborazione per la gestione dei dati in ingresso da rete terrestre e per l'acquisizione della banda trasmissiva su satellite, detto sistema di trasmissione dati essendo caratterizzato dal fatto che una delle N stazioni afferenti alla rete di trasmissione via satellite ? abilitata ad operare come gestore della risorsa comune (cio? la banda su satellite); detta stazione essendo operante come "master"; le altre stazioni operando come stazioni "slave" inoltrando richieste alla stazione master per ottenere allocazioni di banda al fine di trasmettere i dati, ed in cui, per quanto riguarda la trasmissione dei propri dati, la stazione master si comporta come una qualsiasi stazione slave. CLAIMS 1. Data transmission system on microwave carriers, in particular in the Ka band (20/30 GHz) between a multiplicity? of receiving-transmitting ground stations, connected to each other via geostationary satellite in which each ground station? equipped with the means that guarantee both the data transmission / reception system on satellite (as regards the earth / satellite / earth connection), and the processing means for the management of the incoming data from the terrestrial network and for the acquisition of the band transmissiva on satellite, said data transmission system being characterized by the fact that one of the N stations belonging to the satellite transmission network? enabled to operate as manager of the common resource (ie the band on satellite); said station being operating as a "master"; the other stations operating as "slave" stations forwarding requests to the master station to obtain band allocations in order to transmit data, and in which, as regards the transmission of its data, the master station behaves like any slave station. 2. Sistema di trasmissione dati secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che quando l'attuale stazione master smette improvvisamente di operare, il ruolo di master viene ricoperto automaticamente dalla prima stazione nella lista delle stazioni che hanno dichiarato, al loro ingresso nella rete via satellite, la propria disponibilit? ad operare come master. 2. Data transmission system according to claim 1, characterized in that when the current master station suddenly stops operating, the role of master is automatically filled by the first station in the list of stations that have declared, upon their entry into the network via satellite, your availability? to operate as a master. 3. Sistema di trasmissione dati secondo le rivendicazioni 1 e/o 2, caratterizzato dal fatto che i dati trasmessi simultaneamente su satellite sono sia di tipo asincrono (quali quelli generati da applicazioni tipo il trasferimento di files, l'accesso remoto, etc.) sia di tipo sincrono (quali quelli generati da applicazioni tipo trasmissione di voce ed immagini in movimento) , particolarmente adatti per video-conferenze. 3. Data transmission system according to claims 1 and / or 2, characterized in that the data transmitted simultaneously on the satellite are both of the asynchronous type (such as those generated by applications such as file transfer, remote access, etc.) and synchronous type (such as those generated by applications such as voice transmission and moving images), particularly suitable for video conferences. 4. Sistema di trasmissione dati secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che le trasmissioni di segnali operano secondo un intervallo temporale, detto "time frame", a sua volta suddiviso come segue : un sub- frame per il segnale di riferimento e di sincronismo, in cui la stazione master trasmette un burst di riferimento (reference burst), - tante finestre di trasmissione quante sono le stazioni che hanno accesso al canale in quel dato frame, in ogni finestra di trasmissione, eccetto il FAS, vengono trasmessi dati sia sincroni che asincroni provenienti dalle applicazioni afferenti alla stazione di terra tramite una LAN o una WAN (Wide Area Network). - una finestra di trasmissione, ogni 32 frames, dedicata all'ingresso in rete di una nuova stazione, qualora il numero massimo di stazioni operanti non sia ancora stato raggiunto (First Access Slot); tale finestra essendo acceduta in contesa tra le stazioni che in quel certo istante decidono di divenire attive. 4. Data transmission system according to claim 3, characterized in that the signal transmissions operate according to a time interval, called "time frame", in turn divided as follows: a sub-frame for the reference and synchronism signal, in which the master station transmits a reference burst, - as many transmission windows as there are stations that have access to the channel in that given frame, in each transmission window, except the FAS, both synchronous and asynchronous data are transmitted from the applications pertaining to the ground station via a LAN or a WAN (Wide Area Network). - a transmission window, every 32 frames, dedicated to the entry into the network of a new station, if the maximum number of operating stations has not yet been reached (First Access Slot); this window being accessed in contention between the stations that in that certain instant decide to become active. 5. Sistema di trasmissione dati secondo le rivendicazioni 1,2,3 e 4, caratterizzato dal fatto che le trasmissioni dei dati avvengono con una tecnica capace di contrastare l'attenuazione del segnale trasmissivo dovuta a cattive condizioni atmosferiche. 5. Data transmission system according to claims 1,2,3 and 4, characterized in that data transmissions take place with a technique capable of counteracting the attenuation of the transmission signal due to bad atmospheric conditions. 6. Sistema di trasmissione dati secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la tecnica di contromisura dell'attenuazione del segnale trasmissivo si basa su tre punti: a) controllo della potenza del segnale di uscita (uplink power control); b) ridondanza dei dati ottenuta aumentandone la codifica di trasmissione, essendo le codifiche possibili: 1/2, 2/3, 4/5 e non codificato; c) ridondanza dei dati ottenuta diminuendo la velocit? di trasmissione, essendo le velocit? possibili: 1, 2, 4 e 8 Mbit/s; i punti b) e c) essendo realizzati via software, e sia la codifica dei dati sia la loro velocit? essendo variati dinamicamente a seconda della misura dell'attenuazione del segnale delle singole stazioni di terra; nell'ambito di uno stesso burst di dati, i singoli sub-burst essendo trasmessi scegliendo la velocit? di trasmissione e la codifica dei dati in base alle condizioni di fade sia della stazione trasmittente che di quella ricevente, o della peggiore delle stazioni riceventi, nel caso di trasmissione in broadcast (a tutte le stazioni attive in rete) o multicast (ad un sottoinsieme selezionato di stazioni attive). 6. Data transmission system according to claim 5, characterized in that the countermeasure technique of the attenuation of the transmission signal is based on three points: a) control of the output signal power (uplink power control); b) data redundancy obtained by increasing the transmission encoding, being the possible encodings: 1/2, 2/3, 4/5 and not encoded; c) data redundancy obtained by decreasing the speed? of transmission, being the speeds? possible: 1, 2, 4 and 8 Mbit / s; points b) and c) being made via software, and both the coding of the data and their speed? being dynamically varied according to the extent of the attenuation of the signal of the individual ground stations; within the same data burst, the single sub-bursts being transmitted by choosing the speed? transmission and data encoding based on the fade conditions of both the transmitting and receiving stations, or the worst of the receiving stations, in the case of broadcast transmission (to all active stations on the network) or multicast (to a subset of active stations). 7. Sistema di trasmissione dati secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in condizioni di cielo chiaro lo spazio complessivo nel frame riservato alle allocazioni per traffico sincrono non supera un certo numero di bytes, o, in altre parole, un certo limite indicato come NSUB (Normal Stream Upper Boundary) , mentre il resto del frame ? dedicato alle allocazioni per traffico asincrono; in tale situazione nuove richieste di allocazione per traffico sincrono essendo accettate solo se soddisfacibili nell'ambito di NSUB; in condizioni di fade, la trasmissione dei dati sia sincroni sia asincroni essendo ridondata secondo tabelle che associano il livello di fade riscontrato con l'opportuna codifica e velocit? di trasmissione al fine di mantenere inalterata la BER dei dati, secondo le specifiche dell'applicazione generante, poich? si privilegia il mantenimento delle sessioni di trasmissione di dati sincroni, il limite NSUB essendo esteso al valore ESUB (Extended Stream Upper Boundary), che pu? anche coincidere con la fine del frame, con conseguente annullamento delle trasmissioni asincrone per tutta la durata dell'attenuazione; in tale situazione, richieste di allocazioni per traffico sincrono da parte di nuove applicazioni non essendo accettate, e quando la situazione di fade ? superata, il limite ? riportato al valore NSUB . 7. Data transmission system according to the preceding claims, characterized in that in clear sky conditions the overall space in the frame reserved for allocations for synchronous traffic does not exceed a certain number of bytes, or, in other words, a certain limit indicated as NSUB (Normal Stream Upper Boundary), while the rest of the frame? dedicated to allocations for asynchronous traffic; in this situation, new allocation requests for synchronous traffic being accepted only if they can be satisfied within the NSUB; in fade conditions, the transmission of both synchronous and asynchronous data being redundant according to tables that associate the fade level found with the appropriate coding and speed? transmission in order to keep the BER of the data unaltered, according to the specifications of the generating application, since? the maintenance of synchronous data transmission sessions is privileged, the NSUB limit being extended to the ESUB value (Extended Stream Upper Boundary), which can? also coincide with the end of the frame, with consequent cancellation of asynchronous transmissions for the entire duration of the attenuation; in this situation, requests for allocations for synchronous traffic by new applications are not accepted, and when is the situation of fade? exceeded, the limit? reported to the NSUB value. 8. Sistema di trasmissione dati secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le allocazioni per traffico sincrono, le cui richieste siano accettate secondo le modalit? rivendicate nella rivendicazione 7, sono uguali alla richiesta fatta; le richieste per traffico asincrono seguendo la regola: richiesta= giacenza H (traffico entrante), dove H ? una costante di proporzionalit? pari a 0,4 secondi; le relative allocazioni seguendo la regola: 8. Data transmission system according to the preceding claims, characterized in that the allocations for synchronous traffic, the requests of which are accepted according to the modalities? claimed in claim 7, are the same as the request made; requests for asynchronous traffic following the rule: request = stock H (incoming traffic), where H? a constant of proportionality? equal to 0.4 seconds; their allocations following the rule: essendo f il coefficiente di proporzionalit? della richiesta (r) usato nell'assegnazione, scelto uguale al numero delle stazioni N diviso per 100, con 5% come minimo e 50% come massimo, min essendo il valore minimo che una allocazione pu? avere e max essendo il valore massimo,? dopo ogni assegnazione, la relativa richiesta essendo decrementata del valore assegnato e la successiva richiesta essendo analizzata, se spazio ? ancora disponibile nel frame per le allocazioni asincrone; lo spazio eventualmente ancora a disposizione dopo un ciclo di allocazioni (tempo intercorrente tra due allocazioni successive alla stessa stazione) essendo diviso tra tutte le stazioni attive (pre-assignment mode), comprese quelle stazioni che non hanno fatto alcuna richiesta, al fine di assicurare a tutte le stazioni un polmone di vantaggio nel caso di un transitorio di traffico. being f the proportionality coefficient? of the request (r) used in the assignment, chosen equal to the number of stations N divided by 100, with 5% as minimum and 50% as maximum, min being the minimum value that an allocation can? have and max being the maximum value ,? after each assignment, the relative request being decreased by the assigned value and the subsequent request being analyzed, if space? still available in the frame for asynchronous allocations; the space possibly still available after an allocation cycle (time between two successive allocations to the same station) being divided among all active stations (pre-assignment mode), including those stations that have not made any request, in order to ensure to all stations a lung of advantage in the event of a transient traffic. 9. Sistema di trasmissione dati secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che all'interno di una finestra di trasmissione, il multiplexing tra dati sincroni e asincroni ? a totale carico della stazione trasmittente, la quale pu? usare anche gli spazi eventualmente non usati dalle sue trasmissioni sincrone (vedi i momenti di silenzio nelle trasmissioni voce) per trasmettere suoi dati asincroni. 9. Data transmission system according to the preceding claims, characterized in that within a transmission window, the multiplexing between synchronous and asynchronous data? fully charged to the transmitting station, which can? also use any spaces not used by your synchronous transmissions (see moments of silence in voice transmissions) to transmit your asynchronous data. 10 . Sistema di trasmissione dati secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ogni burst di dati ? preceduto da un sub-burst di controllo (control sub-burst, CSB) contenente, tra le altre cose, la lunghezza di ogni sub-burst, la sua codifica e la relativa velocit? di trasmissione. 10. Data transmission system according to the preceding claims, characterized in that each data burst? preceded by a control sub-burst (CSB) containing, among other things, the length of each sub-burst, its encoding and relative speed? transmission. 11. Sistema di trasmissione dati nella banda Ka (20/30 GHz) tra una molteplicit? di stazioni di terra ricetrasmittenti, collegate tra loro tramite un satellite geostazionario, come sopra descritto ed illustrato con riferimento ai disegni annessi, 11. Data transmission system in the Ka band (20/30 GHz) between a multiplicity? of ground transceiver stations, connected to each other through a geostationary satellite, as described above and illustrated with reference to the attached drawings,
IT96FI000066A 1996-03-28 1996-03-28 SYSTEM FOR THE TRANSMISSION VIA SATELLITE OF SYNCHRONOUS AND ASYNCHRONOUS DATA ABLE TO COUNTERATTE SIGNAL ATTENUATION DUE TO AGENTS IT1286585B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT96FI000066A IT1286585B1 (en) 1996-03-28 1996-03-28 SYSTEM FOR THE TRANSMISSION VIA SATELLITE OF SYNCHRONOUS AND ASYNCHRONOUS DATA ABLE TO COUNTERATTE SIGNAL ATTENUATION DUE TO AGENTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT96FI000066A IT1286585B1 (en) 1996-03-28 1996-03-28 SYSTEM FOR THE TRANSMISSION VIA SATELLITE OF SYNCHRONOUS AND ASYNCHRONOUS DATA ABLE TO COUNTERATTE SIGNAL ATTENUATION DUE TO AGENTS

Publications (3)

Publication Number Publication Date
ITFI960066A0 ITFI960066A0 (en) 1996-03-28
ITFI960066A1 true ITFI960066A1 (en) 1997-09-28
IT1286585B1 IT1286585B1 (en) 1998-07-15

Family

ID=11351568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT96FI000066A IT1286585B1 (en) 1996-03-28 1996-03-28 SYSTEM FOR THE TRANSMISSION VIA SATELLITE OF SYNCHRONOUS AND ASYNCHRONOUS DATA ABLE TO COUNTERATTE SIGNAL ATTENUATION DUE TO AGENTS

Country Status (1)

Country Link
IT (1) IT1286585B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
ITFI960066A0 (en) 1996-03-28
IT1286585B1 (en) 1998-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6980540B1 (en) Apparatus and method for acquiring an uplink traffic channel, in wireless communications systems
US5790534A (en) Load control method and apparatus for CDMA cellular system having circuit and packet switched terminals
US6693892B1 (en) Method of controlling communication resources
EP1560377B1 (en) Method and device of dynamic resource allocation in a wireless network
US6507587B1 (en) Method of specifying the amount of bandwidth to reserve for use in network communications
US6738350B1 (en) Congestion avoidance approach for a switching communication system with transmission constraints
US6804492B2 (en) High volume uplink in a broadband satellite communications system
CN107710817B (en) Joint Radio Link Control (RLC) signaling with network coding
JP3621428B2 (en) Packet transmission method, packet transmission device, radio frame transmission method, mobile communication method, mobile communication system, and switching center
Barsocchi et al. Radio resource management across multiple protocol layers in satellite networks: A tutorial overview
ITFI960066A1 (en) SYSTEM FOR THE TRANSMISSION VIA SATELLITE OF SYNCHRONOUS AND ASYNCHRONOUS DATA ABLE TO CONTRAST THE ATTENUATION OF THE SIGNAL DUE TO AGENTS
Celandroni et al. Comparison between distributed and centralized demand assignment TDMA satellite access schemes
Haavik et al. Link layer design for a military narrowband radio network
Nørskov et al. Adaptive packet reservation multiple access (A-PRMA) for broadband wireless ATM
Snyder et al. Two new media access control schemes for networked satellite communications
Meloni Advanced random access techniques for satellite communications
KR100613876B1 (en) Dynamic slot allocation scheme for Data traffic transmission in the wireless ATM networks
KR100676202B1 (en) Class gated protocol considering delay fairness in ethernet passive optical network
Moreno Radio Resource Management Across Multiple Protocol Layers in Satellite Networks: a Tutorial Overview
Park et al. TCP-aware bidirectional bandwidth allocation in IEEE 802.16 networks
Wang et al. A rate adaptive hybrid mac protocol for wireless cellular networks
Khan An ARQ scheme for packet transmission in a wireless network using a block reservation protocol
Khalaf Integrated voice, and data over OFDMA-based cellular networks
Giambene et al. A novel approach for optimizing packet access schemes in non-geostationary satellite systems
Sana et al. A Novel Fair Queuing Algorithm for Hybrid Wired/Wireless Quality of Service Support with Wireless Compensation

Legal Events

Date Code Title Description
0001 Granted