Trends, Challenges & Solutions in the Government & Defense Market
Clean Channel Technology: Novas Modulações para Maior Eficiência no Satélite
1. Clean Channel Technology
Novos Modulações
Bart Van Utterbeeck
Broadband Systems
Professional Equipment
IP Software
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2. Agenda
• Organização DVB
– Como estabelecer um novo
padrão?
– Atividades atuais
• Sugestões Newtec
– Clean Channel TechnologyTM
– Modulações e FEC
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3. Como estabelecer um novo padrão DVB?
Commercial Module Steering Board
Aprovar a iniciação de um “Work Item” [1]. Requer Aprovação final das
apoio de pelo menos 5 membros de 2 ramos especificações técnicas
Definir os requerimentos comerciais [2] [5]
Rever as especificações do “Technical Module” e Envio das especificações
envio dos mesmos para o Steering Board [4] para ETSI para a
publicação como padrão
aberto [6]
Technical Module
Estabelecer especificações técnicas que atendam os
requerimentos comerciais do Commercial Module [3]
Source: www.dvb.org
http://www.dvb.org/technology/fact_sheets/DVB-Project_Factsheet.pdf
http://www.dvb.org/membership/mou/Rules-and-Procedures-of-the-DVB-Project.pdf
3
4. Atividades no Technical Module TM_S2
RF Carrier ID Extensões DVB-S2
Objetivo: Ter um padrão aberto de Objetivo: Estender o padrão DVB-
identificação de portadora para S2 com novos parâmetros para
combater interferência no satélite alcançar maior eficiência
Status atual: Status atual:
Commercial module definiu os Ativação do work item com
requerimentos comerciais apoio da indústria
Technical module iniciou suas Commercial Module está
atividades e está avançando definindo os requerimentos
Os contribuintes esperam ter comerciais.
uma especificação até o final
de 2012
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5. Most efficient satellite transmission
Maior eficiência no satélite
PROPOSTA NEWTEC
Broadcast, Telecom, Telecommunications, Latin America, experience, sales, project management, head hunter
Atenção: Os próximos slides explicam apenas algumas das propostas
técnicas que a Newtec está levando para o DVB. As tecnologias propostas
não fazem parte de um atual padrão DVB e estarão sujeitas aos processos
internos do DVB
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7. Algumas definições
Canal Linear
As características do canal não variam em função da potência
Canal Não Linear
As características do canal variam em função da potência
Unconstrained Shannon limit
Limite téorico absoluto de Shannon
Modulation Constrained Shannon limit
Limite téorico de Shannon por tipo de modulação
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8. Clean Channel Technology
DVB-S2 Roll-Off to 5% or 10% or 15%
Melhora o Roll-Off das
portadoras
RO 20% RO 5%
• Melhora os roll-offs (20% -
25%) de DVB-S2
RO 20% • Acrescenta novas opções com
5% , 10% ou 15% de roll-Off
RO 5% • Declives de portadora mais
íngremes mas ainda ajustados
dentro do “Occupied
Bandwidth”
• Resultado final é um ganho de
banda
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9. Clean Channel TechnologyTM
Optimal Carrier Spacing
Advanced Filtering Technology
• Elimina os sidelobes das
portadoras
Filtering away side lobes
• Espaço entre as portadoras de
apenas 1,05 x Symbolrate
• Possibilidade do colocar as
portadoras mais próximas,
resultando num ganho de
banda
Standard DVB-S2 carrier Carrier Spacing with Clean
spacing Channel Technology™
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10. Clean Channel TechnologyTM
Roll-Off 25%
(DVB-S2 normal) DVB Mask
Newtec Mask Target
DVB-S2 result
Desempenho
Melhor
Roll-Off 5% “Slope” quase
(Clean Channel vertical
Mask (expected DVB specs)
Technology™) Newtec Mask Target
Clean Channel Technology™
Filtrando os sidelobes
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11. Clean Channel TechnologyTM
Roll-Off 25%
(DVB normal) DVB Mask
Newtec Mask Target
DVB-S2 result
Desempenho
Melhor
Roll-Off 25%
(Clean Channel
Technology) DVB Mask
Sidelobes das Newtec Mask Target
portadoras Clean Channel Technology™
são filtrados
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12. Clean Channel TechnologyTM - Vantagens
• Tecnologia que permite fácil adoção
– Interoperabilidade com DVB-S2
• Obs: Para a base instalada de receptores DVB-S2 sem
CCT pode haver uma leve degradação quando há um
mismatch entre os filtros do modulador e demodulador
– Não será necesário desenvolver um demodulador
completamente novo
• Disponível através de upgrade de software nos
moduladores Newtec
Azimuth (AZxxx) Elevation (ELxxx) M6100
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13. CCT num Transponder Compartilhado
Carrier spacing com Clean Regras para uso de CCT em
Channel TechnologyTM Transponders compartilhados
(Conforme feedback recebido até agora Maio 2012)
Pontos (1) e (2):
Geralmente o operador de satélite não
impõe restrições ao uso de CCT e
(1) (2) (3) Carrier Spacing. O mais importante é
Minha banda Outro Usuário respeitar o PEB.
Transponder Ponto (3):
Preferência é de manter uma banda de
guarda entre dois clientes.
Atenção: Sempre consultar seu operador de satélite a respeito do uso de Clean Channel Technology e
‘carrier spacing’ com portadoras adjacentes
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15. Mais Modulações e FECs
(1) Shannon Limit: Unconstrained vs Linear Channel
Modulation Constrained
(a) Unconstrained: Limite teórico absoluto
(b) Modulation constrained: O limite teórico por
modulação (ex: Limite de 8PSK é 3 bit/sim)
(2) Bit por símbolo (ao invés de por Hz)
Source: Figure H.2 , EN302307v010101p
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17. Modulation Constrained na prática!
Linear Channel
MODCOD Es/No (dB) Bit/Simbolo
8PSK 5/6 9.7 2.42
8PSK 8/9 11.1 2.59
16APSK 2/3 9.6 2.57
16APSK 3/4 10.5 2.90
4/5
16APSK 4/5 11.5 3.07
3/4
Nesta região os MODCOD’s em 8PSK estão 2/3
se aproximando da limitação (constraint) da
própria modulação (3 bit/símbolo) e os 8/9
MODCODs em 16APSK aproximam melhor 5/6
o “unconstrained shannon limit”.
Source: Figure H.2 , EN302307v010101p
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18. Modulation Constrained na prática!
Linear Channel
Conclusão:
1. Num canal linear, com C/N acima de 9.5
dB é melhor utilizar DVB-S2 16APSK
invés de DVB-S2 8PSK devido a
limitação de 8PSK (3 bit/simbolo)
4/5
2. Newtec sugere de incluir mais
modulações e FEC no DVB-S2 3/4
2/3
3. Em combinação com Clean Channel 8/9
Technology é possível alcançar 5/6
eficiencias ainda maiores em bit/Hz
Source: Figure H.2 , EN302307v010101p
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19. Aumento significativo em MODCOD
Linear Channel
Shannon Limit
(Unconstrained)
Sugestões Newtec
para extensões
S2
DVB-S2
Spectral Efficiency DVB-S
(bps/Hz)
C/N
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20. Conclusão
• Existe a possibilidade de alcançar maior
eficiência através do incremento de
parâmetros
– Mais opções de Roll-off
– Mais opções de Modulação
– Mais opções de FEC
• Otimizar um enlace precisará de uma boa
orientação sobre quais parâmetros usar/não
usar
Bart Van Utterbeeck General Manager Newtec America do Sul
Equipamentos e soluções por satélite Ltda
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21. Obrigado
Bart Van Utterbeeck
General Manager
bvu@newtec.eu
Tel: +55.11.2092.6220
Cel: +55.119.8285.0178
Broadband Systems
Professional Equipment
IP Software
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Notas do Editor
DSU: 30.000 Mbaud @ 20% = 36 MHz = 72.9 Mbps @ 8PSK 5/634.286 Mbaud @ 5% = 36 MHz = 83.3 Mbps @ 8PSK 5/6Assume available resources at satellite is 85 dB.HzFor 30.000 Mbaud C/N = 85 – 10 log(30.000E6) = 10.23 dB achievableFor 34.286 Mbaud C/N = 85 – 10 log(34.286E6) = 9.65 dB achievable Conclusion: in a full saturated transponder, the available power remains the same, so when symbolrate is increased, the power is spread over a larger bandwidth.This will effectively decrease the achievable C/N on the other hand, the throughput will increase.So for each case at hand the balance will need to be made.The same applies in multi-carrier operation. When a given bandwidth is leased, determined as the symbolrate multiplied with the channel spacing (which isn’t necessarily the same as the roll-off) , this corresponds to a given PEB used. In case the symbolrate is increased (by keeping the same leased bandwidth and reducing the symbolrate), more PEB will be used. This will work fine for links that were previously underusing the available power. For balanced links (power versus bandwidth), the cost for the link will increase because PEB is increased.