Le fonctionnement général du projetULISSest issu des standardsDVB-SetDVB- RCS. En revanche, l’architectureULISSest maintenant organisée autour d’une charge utile hybride, modifiant le fonctionnement classique sur les voies aller et retour. La principale nouveauté est donc le RBS, permettant d’alléger le fonctionnement de la charge utile. La figure 5.3 montre les différents éléments du réseau et les différentes voies de communications qui sont détaillées ci-après.
Eléments du réseau :
Satellite : Le satellite joue le rôle de commutateur temporel hybrideRBS. Il est consti- tué d’une partie transparente avec une grille de commutation temporelle configu- rée via une partie régénérative gérant la signalisation. Chaque intervalle de temps sur une fréquence donnée est ainsi orienté dynamiquement vers un autre couple temps-fréquence sur un spot descendant particulier. Des redirections multicast vers plusieurs destinations sont aussi possibles.
BCC (Beam Control Centre): Les fonctions du NCCdeDVB-RCSsont maintenant
réparties dans desBCCs dans une architecture distribuée. Ce fonctionnement ré- pond en effet plus facilement à des problématiques de passage à l’échelle de la
signalisation. UnBCCse partage avec le satellite toute la signalisation de contrôle et de gestion d’un spot. Une caractéristique importante est qu’il se trouve dans le même spot de descente que les terminaux qu’il gère. En effet, la signalisation descendante du satellite vers leBCCet vers les terminaux est regroupée dans un même canal.
SNC (Satellite Network Controller): Le contrôleur du réseau s’occupe de la gestion
centrale du satellite. Il est relié par des liaisons terrestres dédiées aux différents
BCCs. LesBCClui délèguent certaines requêtes des terminaux. Il determine de nombreux éléments du réseau comme la taille de la supertrame ou des intervalles de tempsMF-TDMA. Il configure aussi la table de label et le commutateur à bord du satellite. La réservation des labels passe donc par lui via leBCC.
Terminal : C’est l’élément d’accès au système satellite chez l’utilisateur. En plus des capacités de reception DVB-S et d’émission DVB-RCSclassiques, il reçoit des tramesDVB-RCSprovenant directement d’autres terminaux.
Nous décrivons maintenant chaque voie de communication dont les couches proto- colaires sont reproduites dans le tableau 5.4.
Voies de communications :
TDL (Transport Data Link): Ce canal transporte les données utilisateur et intercon- necte directement les terminaux à travers le satellite. Les bursts de données émis par les terminaux sont aiguillés vers le bon destinataire grâce à des en-têtesBHP (Burst Header Packet)émis en avance sur une porteuse de signalisation montante
ULS(voir plus loin). Un burst de données peut contenir 2 tramesMPEG2-TSou 7 cellulesATM. De plus, unBHPparticulier est reservé pour la communication de contrôle avec leBCCdu spot reposant sur le protocoleC2P (Connection Control Protocol)[32]. Cette signalisation vers leBCCutilise le mécanismeDULM (Data
Unit Labelling Method) issu du standard DVB-RCS pour s’affranchir du choix
entreMPEG2 etATM(cf chapitre 1). Cette signalisation de plus haut niveau se trouve donc dans le canalTDLcar elle est indépendante de l’accèsDVB.
FLS (Forward Link Signaling): Cette signalisation peut être émise sur des fré-
quences particulières ou non depuis le gestionnaire du spot BCC vers les ter- minaux. Elle peut être transmise en modeDVB-Spur sur des fréquences dédiées connues des terminaux ou via un canal de données avec un BHPréservé à cette signalisation. Elle contient la plupart des tables DVB permettant le fonctionne- mentDVB-SetDVB-RCS(NIT,PAT,PMT,RMT,SPT,TCT,FCT,SCT,TBTP,
TIM), à l’exception de la signalisation de synchronisation (CMT, NCR) directe- ment émise par le satellite via la signalisation sur le lien descendant (DLS).
ULS (Up Link Signaling): Cette voie correspond à la signalisation montante des ter- minaux vers le satellite. Quelques fréquences lui sont réservées de façon adjacente aux canaux de données (TDL). En effet, lesBHPpermettant au satellite de mettre
en place sa trame de commutation sont émis sur ce lien. Les différents bursts de contrôle de la voie retourDVB-RCS(CSC,SYNC) sont aussi transmis sur ce lien vers la partie contrôle du satellite.
DLS (Down Link Signaling): Ce lien transporte toute la signalisation du satellite vers les éléments au sol. Les entités de contrôle du satellite engendrent des informa- tions de synchronisation vers les terminaux (NCR, tableCMT), renvoient lesBHP
associés au tramage de descente et agrègent dans des tablesCSCTetSACTla si- gnalisationCSCetSACémise par les terminaux vers leBCCassocié.
Observons maintenant le fonctionnement du système étape par étape.
5.1.2 Etapes de fonctionnement
Pour mieux comprendre pas à pas le fonctionnement du système ULISS, nous dé- crivons chaque étape depuis la mise en route d’un terminal jusqu’à sa transmission de paquets vers un terminal situé dans un autre spot. Le séquencement de ces diverses étapes est résumé par la figure 5.4. Nous nous intéressons ici exclusivement au plan de contrôle et les messages sont donc échangés entre le terminal et leBCC. Le fonctionne- ment est proche de celui deDVB-RCSmais diffère par la place régénérative du satellite et par la gestion desBHP.
Procédure de synchronisation initiale : A l’image du fonctionnement deDVB-RCS, un terminal se connectant au réseau doit tout d’abord se synchroniser en récep- tion sur une fréquence par défaut. Sur cette fréquence, un mécanisme d’indirec- tion permet de trouver la fréquence de la signalisationFLS au travers des tables
NIT,PAT,PMT,RMTà partir des identifiants de configuration par défaut du ter- minal (population_id). En plus de ce mécanisme classiqueDVB, la fréquence de la signalisationDLSest déduite de celle de la signalisationFLS. Si ce n’est pas possible, un mécanisme d’indirection à partir des tables DVB doit être mis en place. Grâce à ces deux voies de communication, la synchronisation de l’émis- sion du terminal peut être mise en place. L’horlogeNCRest directement envoyée par le satellite pour la synchronisation temporelle. Les tables TCT, FCT, SCT,
TBTPdonnent le plan MF-TDMAtemporel et fréquentiel des bursts (BTP) sur la voie retour. La tableSPTdonne le positionnement du satellite pour corriger la synchronisation.
Procédure de connexion : Pour se connecter au systèmeULISS, le terminal envoie à la partie contrôle du satellite un burst classiqueCSCavec ses paramètres. Le sa- tellite agrège toutes les requêtes du spot dans une tableCSCTpour les transmettre sur un flux descendant de signalisation (DLS) vers leBCC du spot. Le satellite renvoie au terminal une confirmation de réception du burst, l’accès étant en Slot- ted Aloha et donc avec des collisions potentielles. LeBCCrenvoie sur la signali- sation de voie retour (FLS) un messageTIMunicast d’acceptation de connexion
avec les identifiants et les informations de connexion : logon_id, group_id, em- placements des bursts SYNC, PIDouVPI/VCIde transmission et un labelBHP
de signalisation vers leBCC.
Procédure de synchronisation fine : L’horloge NCR étant directement gérée par le satellite, la procédure de synchronisation complémentaire devient plus simple : seule une procédure de synchronisation fine est conservée par rapport à DVB- RCS. Le burstACQn’est donc plus utilisé. La procédure de synchronisation fine est mise en œuvre grâce à un burst SYNC envoyé au satellite auquel ce dernier répond avec une table CMTdans la signalisation du lien descendantDLS. Cette procédure de correction fine est activée régulièrement au cours de la connexion pour garantir la qualité de l’émission. Dans ce burst, en plus des informations temporelles de synchronisation, un champSACde requête de ressources peut être “piggybacké”.
Procédure de requête de label : Le terminal est maintenant synchronisé et reconnu par le réseau. Lorsqu’il veut communiquer avec un autre terminal dans un autre spot, il faut qu’il demande une valeur de labelBHP représentant cette direction. Ce mécanisme se fait dans le canal de signalisation DULMsur le canal de don- nées (TDL) avec le labelBHPreçu dans la procédure de connexion ; le protocole
C2Pest donc utilisé. Le terminal envoie donc une requête de label auBCCqui le transmet au gestionnaire du satellite (SNC). Ce dernier vérifie si une connexion est possible et alloue des labels pour la communication. Il transmet ensuite la re- quête au terminal destinataire qui accepte la connexion et sauvegarde les labels d’émission et de réception. Ce terminal destinataire renvoie la confirmation C2P
au premier terminal via son BCC et le SNC. Le premier terminal se met à jour avec ces labels contenus dans la réponse et peut maintenant transmettre directe- ment vers le terminal destinataire via la partie transparente du satellite.
Procédure d’allocation de ressources : Avant de pouvoir transmettre sur la voieTDL
des données dans des bursts de traficTRF, il faut demander des ressources grâce au champSAC dans le burstSYNC. La tableTBTPrenvoie le plan d’allocation des bursts de données en fonction des logon_id des terminaux. Une fois des bursts
TRFréservés, il suffit d’y transmettre les informations utilisateurs ainsi qu’un en- tête de burstBHPcontenant le label correspondant sur la voieULSassociée. Ce fonctionnement reprend donc largement les bases des systèmesDVBmais per- met déjà quelques évolutions :
– le principe de séparation des fonctions de synchronisation bas niveau vers le sa- tellite repris des systèmes régénératifsDVB.
– une indépendance du fonctionnement à l’intérieur du plan de données qui ne ma- nipule que des slots temporels grâce au mécanismeRBS.
– un début de simplification des fonctionnements (disparation de la macro- synchronisation).