Protocolli di accesso al mezzo trasmissivo per comunicazioni

satellitari

Laureando: Matteo Ratini Relatore: Prof. Alessandro Neri

Facoltà di Ingegneria Laurea in Ingegneria Elettronica

Roma, 9 Ottobre 2008 Anno Accademico 2007-2008

Introduzione

o Thales Alenia Space: Galileo Positioning System – Progetto GAPACOM

o Protocollo MAC ( BTDAMA ) indirizzato a traffico “burst”

o Network Simulator 2 ( NS2 ) – Ubuntu Linux

Scenario satellitare o 27 satelliti MEO attivi simultaneamente ed un numero

qualsiasi di stazioni terrestri: orbite circolari con altezza media nominale di 29.601 km

o Il progetto GAPACOM prevede, in un futuro sviluppo di Galileo, un payload di comunicazione bidirezionale

o Le frequenze in gioco sono confinate nella banda L, come per il sistema GPS

Protocolli MAC o Gestiscono le comunicazioni tra più stazioni, fisse o mobili,

quando esse devono condividere un unico mezzo trasmissivo

o Tali protocolli agiscono al livello MAC: rispetto al modello ISO/OSI si trovano al livello 2, detto DataLink

o Tale livello svolge funzioni di indirizzamento e di controllo di accesso al mezzo

Protocolli DAMA o TDMA/DAMA: suddivisione della banda in istanti temporali

solo ai terminali che ne fanno esplicitamente richiesta

o Assegnazione a frequenza fissa:

oppure variabile:

Protocollo BTDAMA

o Burst-Targeted: modello più realistico di quello di Poisson

o Suddivisione dei compiti: alte prestazioni e ritardi minimi

o Segnalazioni e stati di ON/OFF

Network Simulator 2 o Simulatore ad eventi discreti

o Nucleo in C++, interfaccia con l’utente in Tcl

o È stato modificato direttamente il nucleo del software, agendo sulle classi del protocollo MacTdma

NS2: implementazione DAMA

o Punto di partenza: protocollo DAMA implementato dal CNR

o 2 nuovi blocchi: Requester e Allocator

o Modifiche ai file .h e .cc della classe MacTdma

NS2: implementazione BTDAMA

o Studio dell’algoritmo: controllo degli stati dei terminali

o Scelta del numero delle segnalazioni correlato alla stabilità della connessione

o Implementazione di 2 nuovi blocchi Requester e Allocator caratteristici del BTDAMA

NS2: sviluppo BTDAMA

o Blocco Requester: identifica lo stato del nodo e lo segnala allo scheduler

o Blocco Allocator: riceve gli stati dei terminali e li memorizza insieme al loro indirizzo in 2 tabelle di allocazione distinte, assegna il canale in base al contenuto di questi array

o Regola Round-Robin : equità nell’assegnazione del canale

o Funzioni di supporto: implementazione di 10 classi in C++

Programmazione in C++

o Funzione dorequest( ): - Verifica dei pacchetti in coda - Segnalazione attraverso un vettore di richiesta

o Funzione allocation( ): - Estrazione dei terminali in stato ON e OFF - Assegnazione della banda disponibile - Rotazione degli indirizzi nelle tabelle di allocazione

Conclusioni o Le simulazioni hanno dimostrato che utilizzando il BTDAMA

si riescono ad ottenere dei ritardi molto contenuti anche all’aumentare del throughput, in particolare quando quest’ultimo supera il 50%.

Grazie dell’attenzione