ITU-R M 1636 SPANISH-2003 Basic reference models and performance parameters of Internet Protocol packet network transmission in the mobile-satellite service《移动卫星业务中互联网协议包网络传输基本参考模型.pdf

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1、 Rec. UIT-R M.1636 1 RECOMENDACIN UIT-R M.1636 Modelos bsicos de referencia y parmetros de calidad de la transmisin por red de paquetes de Protocolo Internet en el servicio mvil por satlite (Cuestiones UIT-R 85/8, UIT-R 87/8, UIT-R 112/8 y UIT-R 233/8) (2003) Resumen Esta Recomendacin ofrece los mod

2、elos bsicos de referencia y las definiciones de los parmetros de calidad de la transmisin por redes de paquetes de Protocolo Internet en el SMS. Los modelos de referencia y los parmetros de calidad definidos servirn como base tcnica para la elaboracin de los objetivos de calidad y de disponibilidad,

3、 junto con las caractersticas tcnicas y operativas de la transmisin por redes de paquetes en el SMS. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que la transmisin de paquetes de Protocolo Internet (IP) ha pasado a ser uno de los servicios importantes de las redes modernas de comuni

4、cacin, incluidos los sistemas mviles por satlite; b) que en una serie de las Recomendaciones actuales se han estipulado los circuitos ficticios de referencia, las caractersticas tcnicas, los objetivos de calidad y los requisitos de disponibilidad del SMS convencional; c) que las caractersticas tcnic

5、as y la calidad deben definirse sobre la base de las capas de paquetes IP, adems de la calidad de transmisin digital de los enlaces portadores del SMS; d) que se necesitan definiciones de los modelos de referencia, las caractersticas tcnicas y los parmetros de calidad como soporte tcnico para el des

6、arrollo de la transmisin de paquetes IP en el SMS; e) que continan los estudios sobre calidad y disponibilidad de la transmisin de paquetes IP en otros foros del UIT-T y el UIT-R; f) que cuando se debatan los objetivos de calidad y los requisitos de disponibilidad de la transmisin por redes de paque

7、tes IP deben tenerse en cuenta las propiedades inherentes al SMS; g) que los estudios efectuados utilizando un modelo bsico de referencia de la transmisin de datos por paquetes IP son significativos, aunque se necesitan modelos de referencia perfeccionados para efectuar estudios sobre la transmisin

8、avanzada de datos por paquetes IP en el SMS, recomienda 1 que se apliquen los modelos bsicos de referencia del Anexo 1 como conjunto mnimo de sistema de transmisin de paquetes IP en el SMS; 2 que se utilicen las caractersticas tcnicas del Anexo 2 para los estudios y la definicin de los parmetros de

9、calidad y la disponibilidad en las aplicaciones de paquetes IP en el SMS que se definen en el Anexo 1; 2 Rec. UIT-R M.1636 3 que se empleen los parmetros de calidad y las definiciones del Anexo 3 para la transmisin de paquetes IP en el SMS que se define en el Anexo 1. Anexo 1 Modelos bsicos de refer

10、encia de la transmisin de paquetes IP en el SMS 1 Introduccin Los sistemas del SMS dan a las aplicaciones mviles cobertura mundial. Recientemente, se ha introducido la transmisin de paquetes IP en algunos sistemas del SMS. Sin embargo, las redes de transmisin de paquetes IP no estn formalmente estru

11、cturadas. Todava no se ha definido bien una conexin ficticia de referencia para las redes de transmisin de paquetes IP. Es por ello importante definir la utilizacin de los enlaces del SMS en los servicios de transmisin de paquetes IP y establecer un modelo de referencia a partir del cual puedan exam

12、inarse las caractersticas y la calidad para el SMS. 2 Modelo bsico de referencia para la transmisin de paquetes IP en el SMS Los enlaces del SMS no se utilizarn como enlaces medulares de gran velocidad de las redes centrales IP. Estn pensados para formar parte del tramo de acceso de un encaminador d

13、e extremo, en la red IP mundial. Se consideran dos aplicaciones de los enlaces del SMS. La primera es una conexin de acceso entre terminal de usuario y encaminador (R), tal como se representa en la Fig. 1. La segunda considera una conexin de gran capacidad entre una red de rea local (LAN) mvil y un

14、encaminador de extremo, tal como se ilustra en la Fig. 2. 1636-01RRRRFIGURA 1Conexin entre terminal de usuario y encaminadorSatliteEnlace de conexin(SFS)RedcentralEstacin terrenade cabeceraTerminal deusuarioEnlace de satliteSeccin terrenalLANEnlace de servicio(SMS)Rec. UIT-R M.1636 3 1636-02RRRRRFIG

15、URA 2Conexin entre la LAN y el encaminadorSatliteEnlace de conexin(SFS)RedcentralEstacin terrenade cabeceraEnlace de satlite Seccin terrenalLANEnlace de servicio(SMS)TerminalmvilLAN2.1 Modelos de referencia El Cuadro 1 muestra la clasificacin de las topologas SMS y la Fig. 3 representa el encaminami

16、ento correspondiente. Esta Recomendacin se refiere a los modelos de referencia denominados Y en el Cuadro 1. Se incluyen los sistemas de satlite OSG y no OSG. Los sistemas no OSG incluyen los satlites en rbita terrestre baja (LEO) y en rbita terrestre media (MEO), pero no los satlites en rbita terre

17、stre alta (HEO). Se suponen sistemas de guiaondas acodado, porque el procesamiento de a bordo aade tiempo de procesamiento adicional y los enlaces entre satlites (EES) requieren un retardo de propagacin adicional. CUADRO 1 Clasificacin de las configuraciones del sistema SMS Caractersticas Ruta OSG H

18、EO MEO LEO Salto nico A-B-C-D Y N Y Y Salto doble no EES A-B-C-B-A o A-B-C-C-B-A N N N N Salto doble a travs de EES A-B-B-A N N N N Y: s N: no 4 Rec. UIT-R M.1636 1636-03RRRRRRAABCCDBSatliteEnlace de conexin(SFS)Red centralEstacin terrenade cabeceraTerminal deusuarioEnlace de satlite Seccin terrenal

19、LANEnlace de servicio(SMS)Conexin de enlaces entre satlites queno se examina en esta RecomendacinConexin de doble salto que no se examina en esta RecomendacinConexin examinadaen esta RecomendacinFIGURA 3Encaminamiento de paquetes examinado en esta RecomendacinSatliteEstos modelos ofrecen definicione

20、s de la seccin SMS y de los puntos de interfaz de toda la red de paquetes IP. Debe sealarse que la seccin de satlite consta de un enlace de servicio del SMS y de un enlace de conexin considerado como SFS. Todo el anlisis de esta Recomendacin se basar en estos modelos para el examen de las caracterst

21、icas tcnicas y de la calidad del servicio de paquetes IP en el SMS. 2.2 Utilizacin de una conexin fsica para las conexiones lgicas Dado el carcter de acceso mltiple del SMS por una serie de usuarios, puede haber muchos casos de utilizacin de un circuito portador de satlite por usuario de las conexio

22、nes IP. El caso ms sencillo es el de una utilizacin especfica de un circuito portador de satlite para una nica conexin IP por un solo usuario (Fig. 4a). En este caso, se considera que el circuito portador de satlite tiene una capacidad de transmisin fija. Hay otro caso en el que mltiples usuarios co

23、mparten la capacidad de un circuito portador de satlite. En esta circunstancia, se asigna una parte de la capacidad fija del circuito portador de satlite a cada uno de los mltiples usuarios (Fig. 4b). Desde el punto de vista de cada usuario, es tericamente posible, en el caso de la Fig. 4c, modifica

24、r dinmicamente la capacidad asignada durante la utilizacin por mltiples usuarios, sobre la base del concepto de mejor servicio posible. En esta Recomendacin se tiene en cuenta la atribucin dinmica de la capacidad. En ese contexto, un usuario se refiere a un terminal mvil de usuario para el enlace de

25、 satlite. Una salida de LAN que est conectada al enlace de satlite es por tanto un usuario, aun cuando la LAN d cabida a mltiples usuarios de servicio IP. Rec. UIT-R M.1636 5 1636-04aRTerminal de usuarioEstacin terrenade cabeceraEnlace de servicioN kbit/sEnlace de conexinN kbit/sSatliteFIGURA 4aEnla

26、ce de satlite para conexin de usuario nico1636-04bRSatlite4N kbit/s2N kbit/sN kbit/sN kbit/sTerminal deusuario ATerminal deusuario BTerminalde usuario CCapacidad total4N kbit/sN kbit/sN kbit/s2N kbit/sAl terminal de usuario AAl terminal de usuario BAl terminal de usuario CEstacin terrenade cabeceraF

27、IGURA 4bEnlace de satlite compartido entre conexiones de mltiples usuarioscon atribucin fija de capacidad6 Rec. UIT-R M.1636 1636-04cRFIGURA 4cEnlace de satlite compartido entre conexiones de mltiples usuarioscon atribucin dinmica de capacidadSatlite4N kbit/sTerminal deusuario ATerminal deusuario BT

28、erminal deusuario CCapacidad total4N kbit/sDel terminal de usuario ADel terminal de usuario BDel terminal de usuario CEstacin terrenade cabeceraAtribucin dinmicade capacidadAtribucin dinmica de capacidadAnexo 2 Caractersticas tcnicas que apoyan las capas inferiores de la transmisin de paquetes IP en

29、 el SMS 1 Caractersticas tcnicas y parmetros de transmisin Como la aplicacin de transmisin de paquetes IP se efecta por un enlace digital del SMS, es natural describir las caractersticas tcnicas centrndose en los parmetros de trasmisin. Los parmetros indicados a continuacin son informacin fundamenta

30、l que caracteriza el enlace digital del SMS por el que se efecta la transmisin de paquetes IP. Se suponen definiciones convencionales para dichos parmetros. a) Caractersticas de la transmisin portadora tipo de modulacin; velocidad de transmisin (bit/s); esquema de la correccin de errores en recepcin

31、 sin canal de retorno (FEC); valor umbral de la BER; porcentaje de tiempo en el que se mejora el umbral de la BER. Rec. UIT-R M.1636 7 b) Caractersticas de la transmisin de paquetes para la Capa 2 descripcin general del protocolo de Capa 2; estructura de trama para el enlace de satlite del SMS y la

32、adaptacin de paquetes a la trama; longitud del paquete; estructura del encabezamiento de paquete; control de errores y capacidad de retransmisin de la Capa 2; esquema de control de colisin de paquetes, si es necesario; conversin de pila de protocolos para el enlace de satlite del SMS. c) Caractersti

33、cas del retardo Retardo de propagacin (ms) En el caso de sistemas de satlite OSG, el retardo de propagacin depende del emplazamiento del mvil respecto a la posicin orbital del satlite, y se considera constante para cada mvil estacionario, si se desprecia una ligera fluctuacin. Por otro lado, en el c

34、aso de sistemas de satlite de rbita circular intermedia de MEO, el retardo de propagacin ms pequeo en el punto subsatelital es de 69 ms y el retardo de propagacin mximo en el extremo de la cobertura del satlite es de 103 ms. El retardo de propagacin ser inferior en el caso de sistemas de satlite LEO

35、. Salto del retraso en el traspaso de satlite (ms) Puede producirse un cambio brusco del retardo de propagacin como resultado del traspaso de un satlite a otro en la constelacin de satlites no OSG u OSG. La probabilidad de traspaso entre satlites es diferente para los sistemas de satlite no OSG y lo

36、s OSG. En el caso de sistemas OSG, slo puede producirse en los terminales mviles no estacionarios, debido a la reubicacin o bloqueo que causa la infraestructura. En el caso de sistemas de satlite de rbita circular intermedia de MEO, el valor mximo del salto del retardo ser el resultado del traspaso

37、del satlite desde uno situado en la elevacin inferior con el retardo de propagacin mximo (103 ms) a otro con el retardo de propagacin mnimo (69 ms). El salto del retardo mximo ser de 34 ms en este caso. Anexo 3 Parmetros de calidad y definiciones de la transmisin de paquetes IP en el SMS 1 Introducc

38、in Los parmetros de calidad de un esquema de paquetes IP son fundamentales en el servicio de transmisin de paquetes IP por el SMS. Las definiciones que ofrecen las Recomendaciones UIT-T Y.1540 y UIT-T Y.1541 deben constituir la base para este anlisis. Al mismo tiempo, deben tenerse en cuenta ciertos

39、 aspectos inherentes al SMS. En las aplicaciones del SMS no conviene prestar demasiada atencin al detalle de los parmetros. Las propiedades especiales de los sistemas OSG y no OSG del SMS deben reflejarse adecuadamente en la definicin de los parmetros generales. Tambin es importante seleccionar parm

40、etros que sean adecuados para la atribucin de los objetivos de calidad a las secciones de una conexin IP, incluyendo el enlace de satlite del SMS. 8 Rec. UIT-R M.1636 2 Definiciones de los parmetros de calidad 2.1 Parmetros relacionados con los paquetes IP Los parmetros indicados a continuacin se co

41、nsideran fundamentales. Se ofrecen definiciones e interpretacin del contexto del SMS para cada parmetro. Estos parmetros sern suficientes para caracterizar la transferencia de paquetes IP por un enlace del SMS. Se considera que otros parmetros, tales como la tasa de paquetes IP espurios, son demasia

42、do detallados para su aplicacin a los enlaces del SMS. 2.1.1 Retardo de transferencia de paquetes IP (IPTD, IP packet transfer delay) El IPTD es el retardo total de la transmisin en una conexin IP de extremo a extremo. El IPTD puede tambin definirse para una seccin de la conexin de extremo a extremo

43、. El IPTD para la conexin de extremo a extremo se atribuir adecuadamente a todas las secciones que constituyen dicha conexin de extremo a extremo. Como algunos ingenieros de normalizacin consideran que el retardo de transmisin es grande en un enlace de satlite, es fundamental identificar una duracin

44、 admisible del IPTD en la seccin de enlace mvil por satlite, incluyendo los enlaces de conexin y de servicio. Los sistemas de transmisin de paquetes IP se clasifican como sistemas sensibles al retardo y sistemas sensibles al error. Un requisito del sistema es el de decisin de la opcin que debe emple

45、arse, sobre la base de la prioridad de la importancia de que haya un menor retardo o un menor error. El IPTD de un enlace del SMS, IPTDsat, puede determinarse por separado para cada sistema. Debe sealarse que el IPTDsatse considera tras el establecimiento de un enlace de satlite, y que el retardo as

46、ociado a la transmisin de acceso aleatorio para la atribucin dinmica de capacidad podra incluirse en el retardo de procesamiento de la seal para la puesta en trama y adaptacin al enlace del SMS, lo que ms adelante se denomina Tprocesamiento. a) IPTD para sistemas sensibles al retardo Para los sistem

47、as sensibles al retardo que no tienen capacidad de retransmisin en la Capa 2, el IPTDsatse define como: IPTDsat= Tpropagacin+ Tprocesamiento+ Tmemoria intermediasiendo: Tpropagacin: retardo de propagacin de un enlace del SMS Tprocesamiento: retardo de procesamiento de la seal para la puesta en trama

48、 y adaptacin al enlace del SMS Tmemoria intermedia: retardo de la etapa memoria intermedia en un encaminador o en una interfaz para la conexin del enlace del SMS a una seccin terrenal. b) IPTD para los sistemas sensibles a los errores Para los sistemas sensibles a los errores que tienen capacidad de retransmisin en la Capa 2, el IPTDsatvara con el nmero de tiempos de retransmisin. Si se requiere una definicin del IPTDsatpara los sistemas sensibles a los errores, puede describirse de la siguiente manera: IPTDsat= +=+11, ,Nne