ITU-R S 1420 SPANISH-1999 Performance for Broadband Integrated Services Digital Network Asynchronous Transfer Mode Via Satellite《宽带综合业务数字网通过卫星异步传输模式的性能》.pdf

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1、 Rec. UIT-R S.1420 1 RECOMENDACIN UIT-R S.1420 CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DEL MODO DE TRANSFERENCIA ASNCRONO EN LA RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS DE BANDA ANCHA POR SATLITE (Cuestiones UIT-R 78/4 y UIT-R 75/4) (1999) Rec. UIT-R S.1420 La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a)

2、 que los satlites que intervienen en el servicio fijo por satlite desempean un papel importante en la prestacin de comunicaciones digitales internacionales fiables; b) que, por consiguiente, la calidad de funcionamiento de los satlites debe satisfacer los objetivos de calidad de funcionamiento espec

3、ificados en la Recomendacin UIT-T I.356 sobre calidad de funcionamiento en la transferencia de clulas en la capa de modo de transferencia asncrono (ATM) de la red digital de servicios integrados de banda ancha (RDSI-BA); c) que al definir criterios de calidad de funcionamiento, es necesario tener en

4、 cuenta todas las caractersticas especficas del medio de transmisin utilizado en la transmisin ATM, recomienda 1 que las porciones de conexin que incluyen enlaces por satlite que cursan transmisiones ATM de la RDSI-BA cumplan los objetivos establecidos en la Recomendacin UIT-T I.356 (vase la Nota 1)

5、; 2 que los citados objetivos se cumplan nicamente durante el tiempo en que el enlace por satlite est en estado disponible (vase la Nota 2); 3 que el modelo de referencia expuesto en el Anexo 1 de esta Recomendacin se considere una base para desarrollar mtodos y tcnicas destinados a cumplir los obje

6、tivos de la Recomendacin UIT-T I.356 en el contexto citado; 4 que las atribuciones de objetivos de calidad de funcionamiento ATM a porciones de conexin que incluyan enlaces por satlite que formen parte de una conexin ficticia de referencia (HRX) para sistemas ATM de la RDSI-BA se hagan de acuerdo co

7、n las atribuciones recogidas en el Anexo 1 de la presente Recomendacin; 5 que se utilicen los mtodos de conversin descritos en el Anexo 1 de la presente Recomendacin en la evaluacin de los niveles de calidad de funcionamiento de los sistemas de transmisin por satlite ATM (vase la Nota 3); 6 que las

8、Notas siguientes se consideren parte de la presente Recomendacin: NOTA 1 Pueden existir sistemas de transmisin por satlite basados en el ATM que queden fuera del mbito de la Recomendacin UIT-T I.356, en cuyo caso no pueden aplicarse los objetivos de calidad de funcionamiento derivados de dicha Recom

9、endacin. NOTA 2 Los objetivos de disponibilidad ATM de la RDSI-BA para conexiones semipermanentes se especifican en la Recomendacin UIT-T I.357. La disponibilidad de las conexiones conmutadas ATM de la RDSI-BA seguirn en estudio. Los parmetros y objetivos de disponibilidad ATM de los sistemas de sat

10、lite son objeto de la Recomenda-cin UIT-R S.1424. NOTA 3 El Anexo 2 contiene material informativo referente a la calidad de funcionamiento general del ATM por satlite. 2 Rec. UIT-R S.1420 ANEXO 1 (Normativo) Objetivos de calidad de funcionamiento de la capa ATM de la RDSI-BA y mtodos de conversin en

11、 los enlaces por satlite 1 Alcance Este Anexo describe un modelo de referencia para el tramo internacional de las conexiones de satlites ATM y detalla los mtodos para realizar la conversin entre los parmetros de calidad de funcionamiento de la capa ATM y la proporcin de bits errneos (BER) del enlace

12、 por satlite. En la Recomendacin UIT-T I.356 figura la definicin de HRX y los parmetros de calidad de funcionamiento ATM de las diversas partes de la HRX. La utilizacin de sistemas de satlites en otros tramas de conexiones debe ser objeto de interior estudio. 2 Modelo de referencia Para interpretar

13、la atribucin de los objetivos de calidad de funcionamiento a los tramos de satlite de una conexin ATM, se incluye en la Fig. 1 un modelo de referencia. Obsrvese que el trayecto de satlite puede comprender estaciones terrenas y un solo satlite transparente (guiaondas acodado) o una serie de satlites.

14、 Algunos sistemas de satlites pueden incluir procesamiento a bordo (OBP, on board processor), conmutacin ATM y enlaces entre satlites (EES). El segmento terrenal del trayecto de satlite ATM comprende el equipo de la estacin terrena (antenas, amplificadores, conversores ascendentes y descendentes, md

15、ems, etc.) y cualquier equipo ATM especfico de satlite que pueda utilizarse en un trayecto de satlite. El punto de demarcacin entre la red ATM nacional y la red ATM internacional se conoce con el nombre de punto de medicin internacional (MPI, measurement point international) que puede ser una interf

16、az usuario-red (UNI, user network interface) o una interfaz entre portadoras de banda ancha (B-ICI, broadband inter-carrier interface). El tramo entre dos MPI se conoce con el nombre de porcin interoperator internacional (IIP, international interoperator portion). 1420-01FIGURA 1Modelo de referencia

17、 para un trayecto de satlite ATMSistema desatlitesEquipoterminalATM oconmutadorATMEstacinterrenaTrayecto de satlite IIPUNI oB-ICIUNI oB-ICIEstacinterrenaEquipoterminalATM oconmutadorATMFIGURE 1/S.1420.D01 = 3 CM Uno de los usos de los satlites consiste en proporcionar la conectividad entre redes ATM

18、 distintas situadas en diferentes pases. En tal caso, la red ATM terrenal generalmente establecer una interfaz con la subred de satlites mediante una UNI (o B-ICI). Como es posible que este punto de interfaz no siempre est ubicado en el mismo sitio que la estacin terrena de satlite, puede haber una

19、distancia terrenal entre el nodo de cabecera terrenal y la propia estacin terrena. Rec. UIT-R S.1420 3 3 Objetivos de calidad de funcionamiento ATM de los enlaces por satlite Este punto proporciona una interpretacin de los objetivos de calidad de funcionamiento definidos en la Recomendacin UIT-T I.3

20、56 y los correspondientes requisitos para el tramo o tramos por satlite de una conexin ATM. Los parmetros y objetivos de calidad de funcionamiento de una red de capa ATM de extremo a extremo para la RDSI-BA se definen en la Recomendacin UIT-T I.356. Para tener en cuenta las caractersticas y los requ

21、isitos de varios tipos de trfico, dicha Recomendacin describe diferentes clases de servicio. La clase 1 (clase exigente) es una clase sensible al retardo y est destinada a soportar servicios de velocidad binaria constante (CBR, constant bit rate) y de velocidad binaria variable (VBR, variable bit ra

22、te) en tiempo real, tales como la telefona y la videoconferencia. La clase 2 (clase tolerante) es una clase tolerante al retardo y soporta servicios de velocidad binaria disponible (ABR, available bit rate) y VBR no en tiempo real, tales como vdeo y datos. La clase 3 (clase binivel) soporta servicio

23、s VBR y ABR tales como datos de alta velocidad. Por ltimo la clase 4 (clase sin especificar) que soporta servicios de velocidad variable sin especificar (UBR, unspecified bit rate), tales como transferencias de ficheros y correo electrnico. En el Cuadro 1 figuran los objetivos de calidad de funciona

24、miento de la capa ATM para las diversas clases de servicios (vase la Nota 1). Puede que en el futuro sea necesario revisar estos objetivos basndose en la experiencia real de funcionamiento (vase la Nota 2). NOTA 1 Durante una reciente reunin (junio de 1998) de la Comisin de Estudio 13 de Normalizaci

25、n de las Telecomunicaciones se acept provisionalmente una nueva clase de calidad de servicio (QoS) exigente binivel para su inclusin en la prxima versin de la Recomendacin UIT-T I.356. Esta nueva clase tendr lmites para retardo de transferencia de clula (CTD, cell transfer delay), variacin del retar

26、do de clula (CDV, cell delay variation), tasa de prdida de clulas 0 (CLR0, cell loss ratio 0), tasa de clulas con errores (CER, cell error ratio), tasa de insercin incorrecta de clulas (CMR, cell misinsertin rate) y tasa de bloques de clulas con muchos errores (SECBR, severely errored cell block rat

27、io), pero no para CLR0 + 1. NOTA 2 Los objetivos de calidad de funcionamiento designados por una U no se especifican y la UIT no establecer un lmite superior para estos parmetros. CUADRO 1 Definiciones de clases de QoS y parmetros de calidad de funcionamiento de la red La clase de QoS requerida por

28、cada aplicacin forma parte del procedimiento de negociacin del contrato entre el usuario y la red. Si sta puede proporcionar el nivel de servicio solicitado, se establecer la conexin. Si hay algn objetivo de calidad de funcionamiento que no puede satisfacerse, la conexin ser denegada. Una vez establ

29、ecida la conexin, la red debe asegurar que durante la misma se satisfacen los objetivos de calidad de funcionamiento de la clase de QoS. 3.1 Principios de atribucin de la calidad de funcionamiento ATM La Recomendacin UIT-T I.356 especifica los lmites superiores de los objetivos de calidad de funcion

30、amiento de la transmisin ATM. Atribuye parte de los objetivos de extremo a extremo a los tramos nacional e internacional de una HRXATM. Los satlites geoestacionarios tienen una atribucin especial partiendo de la hiptesis de que los satlites sustituirn una distancia terrenal considerable, mltiples no

31、dos ATM y porciones de pases de trnsito. Estas atribuciones CTD CDV bipunto CLR0+1CLR0CER CMR SECBR Objetivos por defecto Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno 4 10 61/da 1 10 4Clases de QoS: Clase 1 (clase exigente) 400 ms 3 ms 3 107Ninguno Por defecto Por defecto Por defecto Clase 2 (clase tolerante) U

32、U 1 105Ninguno Por defecto Por defecto Por defecto Clase 3 (clase binivel) U U U 1 105Por defecto Por defecto Por defecto Clase U U U U U U U U 4 Rec. UIT-R S.1420 de la calidad de funcionamiento se definen entre los puntos de medicin ATM, pues se refieren a calidad de funcionamiento de la transmisi

33、n ATM y no a elementos individuales de los equipos de transmisin tales como los sistemas de satlites. Por consiguiente, la atribucin a la IIP incluye la planta terrenal y puede incluir nodos de conmutacin ATM as como el sistema de satlites. Esta Recomendacin supone que la planta terrenal no introduc

34、e errores significativos y que puede darse toda la atribucin al sistema de satlites. Por consiguiente, los objetivos indicados en trminos de parmetros de capa ATM en los puntos de medicin ATM deben simplemente convertirse a los objetivos de BER del enlace por satlite. Sin embargo, puede que esta hip

35、tesis no sea vlida para todas las configuraciones de circuitos. En el Cuadro 2 aparece un resumen de la atribucin de objetivos especificados en la Recomendacin UIT-T I.356 a tramos de conexin con enlaces por satlite. CUADRO 2 Atribucin de los objetivos de la Recomendacin UIT-T I.356 a tramos de cone

36、xin con enlaces por satlite De acuerdo con la Recomendacin UIT-T I.356, la abreviatura IIP (x) (x = 0, 1, 2 ) se utiliza para indicar una IIP de canal virtual (VC, virtual channel) con x pases de trnsito intermedio, cada uno de los cuales proporciona funciones de transconexin o de conmutacin de tray

37、ecto virtual (VP, virtual path). 3.2 Objetivos de calidad de funcionamiento ATM de los sistemas de satlites Los valores numricos de los parmetros de calidad de funcionamiento ATM de los sistemas de satlites pueden obtenerse aplicando las atribuciones indicadas en el Cuadro 1 a los objetivos de calid

38、ad de funcionamiento que figuran en la Recomendacin UIT-T I.356. Como ejemplo, en el Cuadro 3 se muestran los objetivos de calidad de funcionamiento ATM para un enlace por satlite utilizado en el tramo internacional que proporciona servicios de clase 1 y no contiene funciones de conmutacin o transco

39、nexin (vase la Nota 1). NOTA 1 La atribucin de los objetivos de calidad de funcionamiento para los sistemas de satlites geoestacionarios que incluyen conmutacin y procesamiento ATM debe ser objeto de estudios ulteriores. 4 Conversin entre parmetros de la capa ATM y de la capa fsica En este punto se

40、indica una correspondencia entre los parmetros de la capa ATM CLR, CER y SECBR y la BER del enlace por satlite. Tambin se consideran los otros parmetros de la capa ATM, a saber CMR, CTD y CDV y la repercusin de las caractersticas del sistema de satlites en dichos parmetros. SECBR y CER (clases 1, 2

41、y 3) (%) CLR (clase 1) (%) CLR (clases 2 y 3) (%) Nacional 42 35 34,5 IIP(0) 35 25 1 Parte de trnsito internacional 36 30 9 IIP(1) 38 30 11 IIP(2) 42 33 21 IIP(3) 48 42 31 Rec. UIT-R S.1420 5 CUADRO 3 Objetivos de calidad de funcionamiento ATM para satlites (servicios de clase 1) 4.1 Caractersticas

42、de los errores de transmisin por satlite Cuando se utilizan satlites geoestacionarios y estaciones terrenas fijas, el canal de transmisin del satlite es gaussiano y los errores de transmisin se caracterizan por producirse a rfagas debido a la aleatorizacin y a la codificacin utilizadas en los mdems

43、de satlite. Normalmente, los errores que surgen de un decodificador tienden a agruparse en rfagas segn los algoritmos de decodificacin empleados. Una rfaga de error viene definida por dos parmetros: la longitud de rfaga media (L) y el nmero medio de errores de bit por rfaga (N). En el Cuadro 4 apare

44、cen los valores de L y N para los cdigos de correccin de errores por satlite tpicos. CUADRO 4 Valores de L y N para los cdigos de correccin de errores por satlite comnmente utilizados Los valores indicados se obtuvieron realizando mediciones empricas de errores en rfaga. Es posible realizar clculos

45、analticos para esquemas de codificacin complejos, pero es difcil obtener los resultados y, por consiguiente, se necesitan mediciones para confirmarlos. 4.2 CLR El mecanismo de control de errores de encabezamiento (HEC, header error control) de las clulas ATM puede corregir errores aislados y detecta

46、r casi todos los errores mltiples en los cinco bytes que contiene el encabezamiento de una clula ATM. Cuando el HEC detecta errores que no puede corregir, se descarta la clula completa y se pierde su carga til. Estas clulas descartadas son las componentes principales del parmetro CLR. En presencia d

47、e errores con distribucin aleatoria, el cdigo de correccin de bits aislados de la HEC es capaz de corregir la mayora de los errores encontrados. En presencia de errores en rfaga y suponiendo que la rfaga afecte a ms de un bit del encabezamiento, no es posible ninguna correccin puesto que la HEC es c

48、apaz de corregir nicamente errores de bits aislados. Sin embargo, algunos patrones de mltiples errores en el encabezamiento pueden ser mal interpretados por Parmetros de calidad de funcionamiento Objetivo UIT de extremo a extremo Objetivo UIT para el satlite CLR 3 107(1)7,5 10 8CER 4 10 61,4 10 6SECBR 1 10 43,5 10 5CTD 400 ms 320 ms (mximo) CDV 3 ms Despreciable CMR 1/da 1/72 h(2)(1)Es posible que en el futuro las redes puedan lograr un valor de CLR = 1 108para la clase 1. Este tema debe ser objeto de interior estudio. (2)La atribucin para el equipo de procesamiento