CARACTERISTICAS HUB LINKSTAR DVB-S2ACM - Andesat del Sistema LinkStar Descripción General LinkStar...

CARACTERISTICAS HUB LINKSTAR DVB-S2ACM

RESUMEN

DICIEMBRE 2009 - CONFIDENCIAL Página 2

Contenido Descripción General ............................................................................................................................ 3

Topología de Red ................................................................................................................................. 3

Aplicaciones......................................................................................................................................... 4

Proveedor de Servicios de Internet. ................................................................................................ 4

Redes Corporativas Privadas. .......................................................................................................... 5

Telemedicina. .................................................................................................................................. 6

Voz Sobre IP (VoIP). ......................................................................................................................... 6

Educación a Distancia. ..................................................................................................................... 7

Distribución de Contenido. ............................................................................................................. 8

Punto de Venta................................................................................................................................ 9

Soluciones Móviles. ....................................................................................................................... 10

Características del Sistema. ............................................................................................................... 10

Señal DVB-S2 ................................................................................................................................. 10

ACM ............................................................................................................................................... 10

Frequency Hooping. ...................................................................................................................... 11

Modo Ahorro de Energía. .............................................................................................................. 11

Ajuste de Potencia Automático en el Canal de Retorno. .............................................................. 12

Adaptación Dinámica del Enlace (DLA). ........................................................................................ 12

Calidad de Servicio (QoS). ............................................................................................................. 13

CIR por Aplicación. ........................................................................................................................ 13

Acelerador TCP (HPEP). ................................................................................................................. 14

Acelerador HTTP (Accelenet). ....................................................................................................... 15

VLANs. ........................................................................................................................................... 16


Cualidades del Sistema LinkStar

Descripción General LinkStar es un sistema satelital creado por ViaSat, bidireccional, de banda ancha para sistemas de

comunicaciones IP sobre satélites fijos o geoestacionarios. El terminal LinkStar ofrece la más alta

tecnología a un bajo costo, permitiendo conectividad de banda ancha y eficiencia del ancho de

banda es un sistema totalmente escalable. El sistema ofrece ancho de banda tanto dedicado como

a demanda desde el HUB central hasta las estaciones remotas.

Topología de Red El control central de la red (NCC), alojado en un servidor SUN, mantiene el control total de la red

LinkStar. Un controlador regional (RNCC) gestiona lo relacionado con el ancho de banda para las

estaciones remotas. Casa NCC puede manejar hasta 10 RNCC y cada RNCC maneja 8.000

estaciones remotas, dando un total de 80.000 estaciones remotas por HUB. El NCC también

mantiene las estadísticas y la facturación de la red. Ambos equipos pueden ser configurados como

“stand-alone” o redundantes. Los operadores pueden acceder al NCC remotamente, vía IP,

utilizando cualquier PC que contenga un navegador de internet (como Internet Explorer).


El Hub LinkStar realiza funciones de ruteo de tráfico, asignación de ancho de banda, transmisiones

al satélite, distribución de tiempos y gestión de la red. El equipamiento básico del hub está

compuesto por:

• Ruteador (PBR Policy Based Router)

• En el canal de bajada, por un modulador DVB-S2ACM y un encapsulador IP

• Acelerador TCP (HPEP)

• Demoduladores (GCUs)

El Hub LinkStar opera con una gran variedad de equipamiento de RF. Este transmite un gran

portadora TDM de “Outbound” y recibe desde las estaciones remotas portadoras del tipo TDMA.

Aplicaciones.

Proveedor de Servicios de Internet.

LinkStar está diseñado para soportar grandes volúmenes de tráfico, haciéndolo ideal para los

proveedores de servicios de internet. Un ISP puede aumentar su red de cobertura mas allá de las

áreas metropolitanas, mediante la banda ancha de LinkStar que es de bajo costo.


Redes Corporativas Privadas.

Las redes corporativas privadas tienen los requerimientos más variados de aplicaciones,

incluyendo distribución de imágenes y archivos, control de inventario, video conferencia, e-mail,

base de datos, backup, distribución de video, VoIP.

En la figura vemos una configuración tipita de la red LinkStar para una red privada corporativa, en

donde el Hub LinkStar está conectado mediante un vínculo a las oficinas centrales de la compañía

y las estaciones están ubicadas en las sitios remotos que pueden ser oficinas de venta, centros de

distribución, plantas industriales, etc.


Telemedicina.

LinkStar es una plataforma con un excelente comportamiento en todo lo relacionado a las

aplicaciones de telemedicina, porque provee una rápida banda ancha y acceso al ancho de banda

a demanda. Las aplicaciones de Telemedicina requieren de capacidad para manejar grandes

transferencias de archivos, conectividad de audio y video, video conferencia, documentos

colaborativos, email, etc.

En una configuración típica de Telemedicina, como la que vemos arriba, el Hub se conecta

mediante un vínculo al sitio medico central. Las estaciones remotas son colocadas en el otro

extremo, como ser Centros Médicos Universitarios, clínicas, etc.

Voz Sobre IP (VoIP).

La red LinkStar, junto con sus terminales de bajo costo, es una plataforma ideal para la distribución

de la VoIP.


Para obtener el máximo rendimiento de esto, LinkStar ofrece soporte para la compresión del

encabezado IP que puede soportar codecs como G.729 y G723.

Educación a Distancia.

Este tipo de redes utilizan diferentes tecnologías y aplicaciones, como video conferencia sobre

internet, streaming de video y audio, e-mail y transferencias de archivos.

La figura muestra una configuración típica de una red de este estilo.


Distribución de Contenido.

Un proveedor multi-servicio puede utilizar la plataforma para distribuir contenido multimedia a

muchas terminales remotas de manera eficiente. El proveedor de servicio puede apalancar la gran

capacidad de subida del terminal LinkStar para contribuir con datos al Warehouse. Esta

contribución puede estar disponible a “demanda” o en tiempo real haciendo un multicast. La

distribución de contenido puede también programarse para ser realizada fuera de los horarios

picos para evitar algún tipo de congestión.

El diagrama muestra una red típica con un Datawarehouse en el HUB y terminales LinkStar

hosteando aplicaciones de contribución.


Punto de Venta.

La plataforma LinkStar es ideal para soportar las aplicaciones de los puntos de venta (PoS). El

sistema incluye bursts de tráfico del tipo SLOTTED ALOHA que eficientemente comparten el ancho

de banda para las transacciones cortas. Esto combinado con una antena chica, es una solución

ideal para las estaciones de servicio por ejemplo.

Adicionalmente a las aplicaciones del tipo PoS, la estación remota puede ofrecer acceso de banda

ancha para aplicaciones de publicidad (streaming de video), cybers y aplicaciones de base de datos

internas para por ejemplo todo lo relacionado con el inventario.


Soluciones Móviles.

El sistema LinkStar también tiene la opción para utilizar terminales del tipo marítimo o móvil. Esto

habilita a la terminal LinkStar a ser utilizado dentro de embarcaciones y vehículos de diferentes

tipos. Algunas aplicaciones típicas de estos servicios son las transferencias de archivos para los

sistemas de navegación, VoIP, circuitos cerrados de videos, así también como mail e internet.

Las terminales también pueden ser puestas en funcionamiento con antenas transportables del

tipo “Fly-Away” para un rápido despliegue.

Características del Sistema.

Señal DVB-S2

La portadora de bajada del sistema es una DVB-S2 para entregar que sirve para entregar elevadas

tasas de datos de tráfico IP. El formato de la misma utiliza una codificación LDPC (low density

parity check) para un requerimiento ultra bajo de Eb/No. También incluye modulaciones como

QPSK, 8PSK, 16APSK en conjunto con diferentes valores de FEC que van desde ½ hasta 9/10. Esta

codificación y modulación logra un nivel de eficiencia de la potencia del satélite nunca antes vista.

ACM

Otras de las opciones de LinkStar es este avanzado algoritmo que permite un ajuste automático de

la modulación y del FEC para cada una de las estaciones remotas. Aparte del tema de la eficiencia,

esto es una respuesta concreta al tema climático, ya que mitiga los efectos de la lluvia. Por

ejemplo, durante la condición de “cielo despejado” en todos los sitios, la portadora opera muy

eficientemente como puede ser 8PSK FEC8/9.


Cuando tenemos condiciones climáticas adversas, ya sea en uno o más sitios, la modulación y el

FEC automáticamente cambian a un punto más robusto para las estaciones que se encuentran

bajo esa condición. Cuando la lluvia pasa, la modulación y el FEC son vueltos automáticamente a

los valores nominales.

Frequency Hooping.

El sistema LinkStar también tiene la capacidad para un “frequency hooping” dinámico, de esta

manera facilita el balanceo de carga del tráfico. Las terminales remotas se asignaran

automáticamente de una portadora de retorno congestionada a otra portadora que tenga menos

utilización y de esta manera facilita el balanceo del tráfico entre las diferentes portadoras de

retorno.

Modo Ahorro de Energía.

LinkStar también se puede utilizar en áreas de bajo nivel de energía utilizando la característica de

ahorro de energía. Es una utilidad ideal que normalmente viene acompañado de un sistema de

alimentación solar. Al utilizar esta funcionalidad, el promedio de consumo de energía se reduce,

deshabilitando componentes innecesarios durante periodos de tiempo en donde no se está

transmitiendo tráfico. Existen tres modos:

• Modo de Ahorro de día, donde la referencia de 10MHz es deshabilitada para el BUC

durante la no transmisión de tráfico y durante los bursts de sincronismo.

• Modo de Ahorro de noche #1, la energía continua al BUC es deshabilitada durante un

periodo de tiempo y restablecida a cierta hora (por ejemplo durante toda la noche). En


este modo la estación no puede originar tráfico pero si lo puede recibir, como así también

puede recibir los comandos del HUB.

• Modo de Ahorro de noche #2, la energía continua es deshabilitada tanto para el BUC

como para el LNB durante cierto horario. En este modo la estación no puede originar

tráfico y tampoco puede recibirlo.

Ajuste de Potencia Automático en el Canal de Retorno.

El ajuste automático del nivel de transmisión (ATLA) y el control de potencia de subida (UPC) están

relacionados, por lo que trabajan juntos para optimizar el nivel de la señal transmitida por cada

una de las estaciones remotas hacia el HUB. Esto facilita enormemente el proceso de instalación

ya que provee de un método automático para determinar el nivel óptimo de la transmisión.

Adaptación Dinámica del Enlace (DLA).

Esta es una nueva herramienta que sigue proporcionando mayor robustez frente a las

inclemencias climáticas para todo lo relacionado con el tráfico de subida o las portadoras de

retorno.

Durante condiciones de “cielo despejado” la Carrier de retorno puede operar con un mayor FEC,

como ser 6/7. Cuando hay problemas de lluvia el FEC puede cambiar automáticamente a 2/3,

haciendo el enlace más robusto. Si la condición climática empeora, los sitios remotos son

asignados automáticamente a una portadora de menor tamaño ya que el nivel de energía

requerido va a ser menor. Cuando la condición climática pasa, la estación remota vuelve a sus

valores normales, haciendo que la eficiencia sea la mayor posible durante el mayor periodo de

tiempo posible.


Al igual que el ACM, el beneficio que el DLA trae a las redes varía de acuerdo a las características

del sitio, el satélite, el tráfico, etc.

Calidad de Servicio (QoS).

Las redes satelitales generalmente entregan el tráfico sobre la base de hacer el “mayor esfuerzo”.

Esto hace que las redes sean escalables pero no existe una herramienta que me asegure que los

datos sean entregados. Por otra parte, la latencia casi que no tiene efectos adversos sobre las

aplicaciones típicas de internet como el email, transferencia de archivos, tráfico de baja prioridad y

navegación web, pero es muy crítico para aquellas aplicaciones que son sensibles a la latencia.

Proveyendo diferentes niveles de servicio adecuados para aquellas aplicaciones sensibles

podemos distinguir entre el tráfico que puede tolerar jitter y perdidas de paquetes con aquel que

no puede. La calidad de servicio (QoS) de una red es muy importante. En la red LinkStar la QoS

puede ser configurada tanto en el canal de bajada como en el canal de subida. La gestión del QoS

permite crear diferentes tipos de políticas (por ejemplo, políticas de transferencia, de prioridad,

control de la tasa TCP, tipo de aplicaciones como VoIP, video, telemedicina). Esto va a ser que el

tráfico importante para el cliente tenga la mayor prioridad mientras que el tráfico de menor

prioridad va a esperar. En el canal de subida se utiliza “DiffServ” con 6 tipos de niveles y colas. Esta

implementación garantiza la entrega del tráfico tanto en el canal de subida como en el de bajada.

CIR por Aplicación.

Esto permite asignar una cantidad de tráfico totalmente dedicado CIR frente al requerimiento de

una aplicación específica. El ancho de banda es asignado cuando se detecta el tipo de tráfico que

el cliente quiere asegurar y el mismo ancho de banda es liberado una vez que la aplicación ya no

cursa más tráfico. Es una aplicación ideal para comunicaciones de voz y videoconferencias, las

cuales necesitan una cantidad de tráfico asegurado con se produce una llamada. El criterio para

que el ancho de banda sea asignado puede ser configurado de diferentes formas, como la IP de

origen o la de destino, puertos, protocolos o un conjunto de todas estas opciones.


Acelerador TCP (HPEP).

Esto modulo corre en el HUB sobre un servidor SUN, recibiendo todo el tráfico TCP desde el PBR.

Este servidor puede ponerse en modo redundante 1:1. De lado de la estación remota, el

acelerador TCP se encuentra dentro del mismo modem.

Este acelerador es utilizado para superar la limitación TCP/IP que tienen todas las redes satelitales.

Recibe los paquetes TCP del lado satelital o terrestre, los acelera, y envía los paquetes TCP

modificados al satélite o al enlace terrestre. Todos los paquetes que no sean TCP o que estén

encriptados son puenteados por el acelerador.


Acelerador HTTP (Accelenet).

Este tipo de acelerador es utilizado con la red LinkStar para mejorar notablemente la performance

sobre el satélite de la navegación web (HTTP, HTTPS) y mail (POP3 y SMTP). Esto consiste en un

servidor central del lado del HUB junto con un software de fácil instalación para las PCs de los

clientes. Este acelerador logra mejorar la experiencia del usuario y a su vez reduce el consumo de

ancho de banda satelital requerido tanto para el enlace de bajado como para el de subida. Las

pruebas realizadas por Viasat mostraron una mejora de hasta el 85% para las páginas más

populares como se muestra en el siguiente esquema:


VLANs.

El sistema LinkStar tiene un soporte integrado par alas VLANs para aquellos requerimientos de

VPNs. La implementación del marcado de paquetes IEEE 802.1Q junto con DHCP Relay permite

extender las redes terrestres MPLS VPNs hasta las estaciones remotas.

Esto permite que los proveedores de servicios extiendan múltiples VPNs hasta la misma RCST

mientras que se asegura la separación del trafico “end to end”, el reúso de las direcciones IP, así

como también el aprovisionamiento automático de las direcciones IP.

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