Capitolo 3
I Principi di Funzionamento
3.1 Il Canale di Ritorno
La caratteristica principale di un sistema satellitare interattivo è quella di avere un canale di ritorno con cui l’utente può interagire con il proprio service provider per effettuare richieste per la ricezione di testo, video, audio, immagini, per la pay-per-view, per un accesso a internet, per lo scambio dati ecc.
Il canale di ritorno è possibile realizzarlo in due diversi modi dal quale si distingueranno in maniera netta due tipologie di reti, la rete satellitare unidirezionale e quella bidirezionale.
Nella rete satellitare unidirezionale, mostrata in figura 3.1, il canale di ritorno che permette di collegare l’utente con il proprio services provider è la normale linea telefonica PSTN, la quale per il suo basso rate di trasmissione di 56Kb/s (64Kb/s per line digitali ISDN) permette solamente di fare richieste che non comportano un grosso trasferimento di dati.
Figura 3.1 – Struttura di una rete satellitare unidirezionale (DVB-S)
Mentre nella rete satellitare bidirezionale, mostrata in figura 3.2, il canale di ritorno è via satellite. Pertanto l’utente avrà un diverso ricevitore che gli permetterà anche di effettuare la trasmissione di dati verso il satellite con un elevato rate di trasmissione di circa 2Mb/s.
Questo permette all’utente di poter sfruttare maggiormente le potenzialità dei collegamenti a larga banda (accesso veloce ad internet, collegamento di reti locali e metropolitane a grande distanza, ecc)
3.2 La Rete Interattiva Satellitare Multimediale
In questo capitolo verrà descritta la rete interattiva satellitare multimediale, indicata anche con l’acronimo ICMSN (Interactive Channel for Multimedia Satellite Network).
La rete interattiva multimediale consiste in una stazione Hub di terra, uno o più satelliti per il collegamento diretto, i terminali satellitari interattivi (SIT: Satellite Interactive Terminal) istallati nelle case dell’utilizzatore, e un satellite per il canale di ritorno. Con l’avvento dei satelliti in banda Ka è stato possibile costruire delle antenne, lato utente, di dimensioni molto più piccole, e quindi a costi notevolmente più bassi riuscendo cosi ad incrementare lo sviluppo di queste delle reti satellitari.
Nel generico modello di questi sistemi, ci sono due canali per lo scambio di dati e segnalazioni tra l’utente e il fornitore di servizi:
• Broadcast Channel: è un canale broadcast a larga banda unidirezionale che include video, audio e dati. È utilizzato nella tratta che va dal provider all’utente. Esso include anche il percorso diretto interattivo (forward interaction path).
• Interaction Channel: è un canale interattivo bi-direzionale che è stabilito fra l’utente e il provider, e viceversa, utilizzato per gli scopi di interazione. Esso è formato da:
o Return Interaction Path (Return Channel): è il percorso interattivo di ritorno che parte dall’utente e arriva al provider. Esso è usato per fare le richieste al service provider, per rispondere alle domande, o per trasferire dati.
o Foward Interaction Path: è il percorso interattivo diretto. Esso è usato dal service provider per fornire informazioni agli utenti e per rispondere a qualsiasi altra richiesta che proviene dal canale interattivo. Esso potrebbe essere integrato nel Broadcast channel. È possibile che questo canale non sia utilizzato in alcune semplici implementazioni che utilizzano solamente il canale di broadcast per la trasmissione di dati all’utente.
Nella figura 3.3 viene mostrato il principio di funzionamento di una rete ICMSN in cui vengono indicati quattro tipi di collegamento:
• Foward Uplink: è il collegamento che va dall’Hub della rete al satellite contenente i segnali destinati in broadcast verso tutti i terminali utenti;
• Forward Downlink: è il collegamento diretto di broadcast tra il satellite e i terminali utenti;
• Return Uplink: è il vero e proprio canale di ritorno che va dai terminali degli utenti fino al satellite;
• Return Downlink: è il collegamento di ritorno che va dal satellite alla stazione Hub di terra, la quale indirizza il segnale proveniente dall’utente remoto verso il destinatario appartenente alla rete terrestre.
Figura 3.3 - Principio di funzionamento di una rete ICMSN
Le tipologie di utenti includono piccoli e medi uffici, università e case domestiche. Il traffico diretto all’utente è multiplexato nel convenzionale flusso broadcasting DVB/MPEG-2 trasmesso dal Hub centrale di terra e ripetuto dal satellite ai vari utilizzatori SIT.
3.3 Caratteristiche principali
Nel caso di una rete ICMSN il flusso dati in broadcasting viene trasmesso nella banda Ku (12 GHz) o in banda Ka (20GHz), mentre per il canale di ritorno viene utilizzata la banda Ka (30 GHz).
In entrambi i collegamenti viene usata una modulazione QPSK e delle codifiche turbo o concatenate riuscendo ad ottenere, per il collegamento diretto, un rate di trasmissione approssimativamente di 45 Mbit/s. Nel caso dei codici concatenati, vengono utilizzati sia il codice di Reed-Solomon (RS) che i codici convoluzionali. Per entrambi gli schemi di codifica, si può applicare una codifica CRC per permettere la rivelazione degli errori.
Gli schemi di sagomatura e modulazione, gli algoritmi e i circuiti di codifica verranno analizzati in dettaglio nel capito 4.
Il percorso di ritorno è una parte integrante della rete digitale, in cui la stazione Hub farà da gateway fra le diverse reti (terrestri e satellitari). Per effettuare un internetworking fra diverse reti saranno usati degli standard per il trasporto dei dati dal SIT al HUB della rete, come ad esempio il protocollo IP (Internet Protocol) e il modo di trasferimento asincrono ATM (Asynchronous Transfer Mode).
Il percorso diretto della rete ICMSN si basa sugli standard definiti dall’ ETSI/DVB per il broadcasting televisivo e radiofonico, i quali si adattano molto bene per essere accoppiati su una portante comune.
Nel percorso diretto vengono trasmessi, per ogni terminale SIT, dei messaggi di segnalazione, come, frequenza, errori temporali e l’allocazione della banda (cioè slot temporali e frequenziali). Questi messaggi vengono trasportati attraverso uno o più canali virtuali detti network control
channel. Vengono inoltre trasmesse ai terminali delle tabelle che contengono le informazioni per
il controllo dei propri canali e sulla configurazione delle rete. Queste tabelle sono simili alle NIT (Network Information Table), SDT (Service Description Table) e alle EIT (Event Information Table) definite nello standard DVB.
Il singolo collegamento di ritorno di ogni utente parte dal proprio terminale SIT a cui è installata una piccola antenna delle dimensioni di circa 0,5 ÷ 1,2 metri di diametro alimentata da un PC multimediale oppure da un ricevitore decodificatore integrato digitale (IRD) (di basso costo e di
facile utilizzo) e arriva attraverso il satellite al server Hub interattivo, utilizzando uno schema di accesso multiplo.
Lo schema di accesso per il canale di ritorno è multifrequenziale a suddivisione di tempo MF-TDMA (Multiple-Frequency Time-Division Multiple Access) con un rate di trasmissione di 2Mb/s. Ogni SIT utilizza un set di frequenze portanti ciascuna delle quali è suddivisa in slot temporali. L’ Hub trasmetterà ogni SIT attivo una serie di burst che conterranno la frequenza portante assegnata, la larghezza di banda, il tempo di inizio e la durata. Tutte le frequenze portanti e gli slot temporali sono strutturati all’interno della trama (frame). Ciascuno slot può contenere sia un pacchetto IP oppure delle celle ATM concatenate.
Dopo aver ricevuto la struttura MF-TDMA tramite il collegamento diretto, il SIT può tentare di accedere alla rete usando un burst con slot ALOHA. In questo modo la capacità di traffico viene allocata dinamicamente, permettendo al SIT di operare senza collisioni.
Il SIT per poter trasmettere i propri burst di traffico dovrà eseguire il logon e successivamente sincronizzarsi alla rete.
3.4 La struttura MF-TDMA
L’accesso MF-TDMA del canale di ritorno satellitare permette di modificare i parametri di trasmissione (per esempio la frequenza portante) all’interno di uno slot temporale, ed anche gli altri parametri, come la codifica e il bit rate.
Il vantaggio di questo tipo di accesso è l’adattamento più efficiente alle variazioni dei parametri tipici delle trasmissioni multimediali, però questo comporta una maggiore complessità realizzativa dei terminali SIT. Il principio base è illustrato nella figura 3.2.
Figura 3.2 - Il principio della struttura MF-TDMA (gli slot più scuri sono usati dal SIT)
Il SIT ha uno specifico range di frequenza per effettuare il frequency hopping da uno slot temporale all’altro. Il range di frequency hopping viene comunicato dal SIT all’ Hub tramite il burst CSC (Common Signalling Channel) durante la procedura di accesso alla rete (logon), cosi l’ Hub può allocare gli appropriati slot e frequenze al terminale.
Il range del frequency hopping di ogni SIT sarà a discrezione del costruttore e solitamente sarà di almeno 20MHz (cioè ± 10MHz attorno alla frequenza centrale).
La larghezza di banda di una trama è minore o uguale al range di frequency hopping, mentre la durata di una trama è di 26,5 ms
Il numero di portanti contenuto nella banda della trama è determinato dal symbol rate di trasmissione.
Slot per portanti e per trama bit rate Slot di traffico CSC slot SYNC slot Durata totale slot di traffico symbol rate (KBaud) Portanti per trama 1 0 144 Kb/s 9 0 2 10 238 60 2 0 384 Kb/s 24 0 4 26 618 23 4 0 1024 Kb/s 64 0 8 68 1618 9 8 0 2048 Kb/s 128 0 16 136 3237 4
Tabella 3.1 – Esempio di composizione di una trama
Si possono avere due tipi di struttura degli slot MF-TDMA:
Fissi: dove la larghezza di banda e la durata del successivo slot di traffico usato da un SIT è fisso, come illustrato nella figura 3.3 dove la frecce indicano una tipica sequenza di assegnazione dello slot da parte del Hub al SIT .
Frequenza
Tempo
Dinamici: dove viene usata la flessibilità supplementare del SIT per variare la larghezza di banda e la durata degli slot successivi. Oltre che cambiare la frequenza della portante e la durata del burst, il SIT può anche cambiare il rate di trasmissione, e il rate di codifica tra due burst successivi. Il vantaggio di un SIT più flessibile è il maggior adattamento all’ ampia variazione richiesta nelle tipiche trasmissioni multimediali. Il principio base è illustrato nella figura 3.4, dove le frecce mostrano un SIT che usa slot con differenze larghezze di banda e durata.
Frequenza
Tempo
Figure 3.4 – Esempio di MF-TDMA con slot dinamici
3.4.1 Supertrama
Come verrà specificato in modo dettagliato nel capitolo successivo, nello schema di accesso MF-TDMA si parlerà di Supertrama, Trama e Slot temporali, dove le supertrama sono composte da trame che loro volta contengono slot temporali.
All’interno di una rete interattiva satellitare, le supertrame vengono contrassegnate con un numero identificativo chiamato Superframe_ID, il quale identifica le risorse del collegamento di ritorno a cui hanno accesso un certo numero di terminali. La figura 3.5 mostra un tipico esempio in cui i Superframe_ID sono effettivamente un insieme di frequenze portanti separate.
Superframe Counter 14 Superframe Count er 15 Superframe Counter 16 Superframe Counter 236 Superfram e Counter 237 Superframe Counter 238 Superframe Counter 239 Frequenza Tempo Superframe_id 1 Superframe_id 2
Figura 3.5 - Tipico esempio del Supertrama di una Rete Interattiva Satellitare
Come mostrato nella figura 3.5, le supertrame contenute in un certo Superframe_ID sono continue temporalmente. Ciascun evento di una supertrama, nell’asse temporale, è nominato con un numero chiamato “superframe_counter”.
Per ciascuna supertrama (di un dato Superframe_ID), l’allocamento degli slot temporali viene comunicato ai terminali SIT attraverso la tabella TBTP. Un Terminale può trasmettere burst soltanto nello slot temporale che gli è stato assegnato (“accesso dedicato”), oppure può usare degli slot temporali ad accesso casuale (“accesso con conflitto”), purché sia l’autorizzato dalla rete.
3.4.2 Trama
La trama è un livello intermedio tra la supertrama e lo slot temporale.
F_nb 5 F_nb 8 F_nb 7 F_nb 6 F_nb 0 F_nb 3 F_nb4 F_nb 1 F_nb 2 Superframe_counter 237 Frequenza Tempo
Figura 3.6 - Esempio della composizione della Supertrama
In una supertrama, le trame sono numerate da 0 (a frequenza più bassa, e prima temporalmente) fino a N (frequenza più alta, ultima temporalmente), ordinate nel tempo e poi in frequenza come mostrato nella figura 3.6. N potrà essere minore o uguale a 31.
Le trame all’interno della supertrama possono non avere tutte la stessa composizione in durata, larghezza di banda e slot temporali.
Le trame e le supertrame possono avere tutte la stessa durata, in questo caso le trame possono essere viste come sottobande frequenziali della supertrama. A ogni modo questa proprietà non è
obbligatoria, e la figura 3.6, infatti, mostra un esempio di una supertrama che ha una durata 3 volte maggiore di ciascuna delle sue trame.
3.4.3 Slot Temporali
Una trama è composta da slot temporali. Il “frame_id” identifica una particolare sistemazione di slot temporali. Per esempio, frame_id = 1 può identificare una sequenza di 10 slot temporali di “traffico utente” sulla stessa portante, e frame_id = 2 una sequenza di 4 slot temporali di “controllo” seguiti da 8 slot di “traffico utente”, tutti sulla stessa portante.
T S_nb 7 T S_nb 8 T S_nb 9 TS_nb 3 T S nb 4 T S nb 5 T S_nb 6 TS_nb 0 T S_nb 1 T S_nb 2 Frame_id 4 Frequenza Tempo
Figura 3.7 - Esempio della composizione della Trama
In una trama, gli slot temporali sono numerati da 0 (frequenza più bassa, e prima temporalmente) fino a M (frequenza più alta, e ultima temporalmente) ordinati prima temporalmente e poi in frequenza come mostrato nella figura 3.7. M potrà essere minore o uguale a 2047.
Per essere allocati, ciascuno slot temporale sarà univocamente identificato dal Superframe_ID, Superframe_counter, Frame_number e Timeslot_number.
Il numero di slot che una trama può contenere sono determinati dalla portante e dal rate di trasmissione (tabella 3.1).
3.5 Formato dei burst e procedura di login
Ci sono quattro tipi di burst: di segnalazione CSC, di acquisizione ACQ (detto anche di sincronizzazione grezza), di sincronizzazione SYNC (detto anche di sincronizzazione fine) e di traffico TRF.
Nella figura 3.8 è possibile vedere un tipico allocamento di questi burst all’interno di una possibile trama utilizzata.
Figura 3.8 – Esempio di una possibile trama MF-TDMA utilizzata
Nel paragrafo 4.6 del capitolo successivo è possibile approfondire la struttura e la composizione di questi Burst.
La struttura del canale di ritorno include un numero di slot CSC ad accesso casuale. Dall’utilizzo delle tabelle del canale diretto il SIT è in grado di conoscere la struttura e il tempo richiesto per la trasmissione del burst CSC. Per esempio, come mostra la figura 3.8, il terminale sa che lo slot 0 è uno slot CSC.
Il SIT spedisce un burst contenente degli slot CSC utilizzando un accesso ALOHA, e nel caso in cui si verifichi una collisione (quando due SIT utilizzano casualmente lo stesso slot) il SIT aspetterà un tempo casuale per ritentare la procedura di accesso.
Quando il SIT avrà superato la procedura di accesso alla rete, verrà istruito per cominciare ad eseguire la fase di sincronizzazione grezza e gli verranno allocati una serie di slot ACQ.
Da questo momento in poi il SIT potrà trasmettere senza problemi di collisioni.
Il SIT trasmette dei burst ACQ (negli slot vengono inclusi anche dei tempi di guardia) e riceve le correzioni in tempo e in frequenza. Quando il SIT è sufficientemente sincronizzato si sposterà verso la fase di sincronizzazione fine, trasmettendo slot SYNC (che verranno ripetuti mediamente ogni x trame) e ricevendo le opportune correzioni da eseguire per completare la sincronizzazione.
La procedura di mantenimento della sincronizzazione, deve essere fatta costantemente, per tenere conto dei movimenti del satellite e degli errori di clock. I tempi di guardia di questa procedura di mantenimento della sincronizzazione sono sufficientemente piccoli per permettere a due burst di essere contenuti all’interno di uno slot SYNC (come mostrato nella figura 3.8). Il traffico (celle ATM) è trasportato tramite i burst TRF dopo che l’Hub ha assegnato la capacità di traffico al SIT (dopo l’avvenuta corretta sincronizzazione).
Dove il canale di ritorno è sotto utilizzato l’Hub può allocare la capacità non utilizzata in modo circolare verso altri terminali.
La figura 3.8 mostra una tipica struttura MF-TDMA dove negli slot di testa sono allocati consecutivamente i burst CSC, ACQ e di SYNC. Come spiegato precedentemente i burst slot di SYNC sono contenuti in coppia all’interno di un singolo slot, permettendo una doppia approssimazione della capacità di rete (che consiste nel numero di SIT supportati).
3.6 Login e Sincronizzazione
La sincronizzazione dei terminali è un importante caratteristica dei sistemi a interattivi con canale di ritorno. Ogni SIT si deve attenere a delle regole ferree per ottenere un efficiente sistema TDMA con minime interferenze tra i vari utenti e massimo rendimento di trasmissione (throughput). Per questa ragione lo schema di sincronizzazione è basato sull’informazione contenuta all’interno del flusso di segnalazione del canale diretto, come il clock di riferimento programmato a 27 MHz (PCR: Program Clock Reference) che viene segnalato in una sezione privata all’interno del DVB/MPEG-TS.
Questo clock di riferimento viene trasmesso a intervalli regolari (tra le 10 e le 200 volte al secondo) a tutti i SIT che compongono la rete, i quali lo utilizzano per controllare la propria portante, e la sincronizzazione di simbolo e indirettamente per contribuire alla sincronizzazione dei burst.
3.7 Sincronizzazione di Portante
Il SIT recupera il clock di riferimento dell’Hub ricevendo il PCR come viene implementato nei decodificatori MPEG per i segnali MPEG2-TS. La frequenza portante con cui il SIT trasmette i segnali è quindi generata dal recupero del clock. Questa sincronizzazione locale della portante fornisce un sistema per correggere le frequenze di tutti i SIT della rete alla solita frequenza. Il SIT continuerà a ricevere sempre i pacchetti PCR per mantenere la sincronizzazione.
Il clock recuperato sarà deviato da quello di riferimento dell’Hub a causa dell’effetto Doppler dovuto al movimento del satellite. Questa deviazione dipenderà dalla velocità e dalla posizione del satellite e dalla posizione del SIT. Il SIT non eseguirà nessuna azione correttiva per eliminare gli errori dovuti all’effetto Doppler; questo infatti sarà un compito che svolgerà la stazione Hub riducendo cosi i costi su ogni singolo terminale SIT.
Spesso, un satellite nella rete ICMSN includerà un processo di traslazione di frequenza, necessario, a causa delle differenze di allocazioni frequenziali tra SIT-Satellite e Satellite-SIT. Questa conversione tende a produrre un errore di traslazione il quale viene automaticamente corretto dall’Hub. Anche questa correzione viene fatta sull’Hub e non sui vari terminali che permette di averli a un costo economico per l’utente.
3.8 Esempio di login e di sincronizzazione di un burst
Come specificato precedentemente un SIT accede alla rete utilizzando un accesso tramite slot casuali ALOHA (chiamati CSC nello standard DVB-RCS).
Attraverso il canale diretto il SIT riceve le informazioni riguardanti: la struttura dei burst MF-TDMA (attraverso il BTP: Burst Time Plan) e clock di riferimento PCR (visibili in alto a sinistra nella figura 3.9).
Le trame hanno una composizione omogenea, e il loro istante di inizio viene comunicato al SIT attraverso il valore del PCR (timestamp). Il SIT determina l’inizio di un burst tramite la ricezione dell’informazione dell’inizio della trama e la conoscenza della composizione della trama stessa, relazionate al suo clock ricostruito.
3.8.1 Procedura di logon
Avendo generato il suo clock interno (con il quale si sincronizza all’Hub) e conoscendo la posizione del CSC, il SIT dovrà tener conto del ritardo che c’è fra se stesso e il satellite, che sarà diverso da SIT a SIT (in quanto possono distare l’un l’altro anche centinaia di Km). Ogni SIT conosce la sua esatta posizione grazie all’utilizzo del GPS (Global Positioning System) e quella del satellite (ottenuta tramite la tabella effemeride che fornisce l’esatta posizione del satellite attraverso il link diretto), di modo che può conoscere il ritardo del collegamento e spedire il burst CSC per provare l’accesso casuale alla rete (procedura di logon nella figura 3.9).
L’Hub replicherà al burst CSC del SIT (dopo che ha avuto l’autorizzazione ad accedere alla rete) fornendogli messaggi di informazione contenenti l’allocazione degli slot ACQ e SYNC, terminando cosi la procedura di logon.
3.8.2 Procedura di acquisizione
Il SIT a questo punto spedirà un burst ACQ nello slot ACQ contenente un elevato tempo di guardia. L’Hub confronterà la posizione e la frequenza con il riferimento e risponderà con un messaggio contenente la tabella di correzione (CMT: Correction Message Table).
Subito dopo aver ricevuto il messaggio di correzione, se necessario, il SIT correggerà la posizione e la frequenza dei suoi burst migliorando quindi la sincronizzazione.
Se il messaggio di errore rimarrà al di sotto di una determinata soglia (altrimenti si dovrà provvedere a rispedire un altro burst ACQ) il SIT potrà spedire il burst di SYNC, contenuto nel suo slot dedicato con un piccolo tempo di guardia.
A questo punto l’ Hub confronterà ancora il burst di sincronizzazione arrivato dal SIT con quello di riferimento e spedirà indietro un CMT contenente la nuova correzione, quindi il SIT potrà effettuare le ultime correzioni e dichiarare (mediante un flag) l’avvenuta sincronizzazione cominciando così la fase di mantenimento della sincronizzazione.
3.8.3 Mantenimento della sincronizzazione
Con il successivo burst il SIT potrà richiedere di trasmettere traffico, e in risposta l’Hub assegnerà la capacità necessaria per farlo.
Da questo momento in poi il SIT sarà abilitato a poter spedire il proprio traffico negli slot che gli sono stati assegnati.
Insieme al traffico il SIT continuerà a trasmettere i burst di SYNC ad intervalli regolari per il mantenimento della sincronizzazione.
Nel capitolo successivo saranno analizzate in dettaglio tutte le fasi di sincronizzazione con gli opportuni algoritmi che il terminale dovrà eseguire.
3.9 L’utilizzo di Internet con il DVB-RCS
La rete satellitare interattiva (ICMSN) fornisce la connettività Internet dall’ Internet Services Provider (ISP) all’utente utilizzatore con il proprio PC.
Come mostrato nella figura iniziale 3.3, una tipica implementazione può includere uffici, scuole e università, o abitazioni private. Nelle reti locali con molti PC (detti anche Host) all’ interno spesso vengono istallati anche più di un SIT.
Una rete ICMSN può supportare fino a circa 250.000 SIT con a capo un unico Hub. Con molti PC collegati ad un unico SIT, il numero massimo di Host che la rete può supportare è di circa 8 milioni. Poiché un SIT, nelle reti locali, funziona per un PC come un semplice Router, gli utenti possono accettare simultaneamente i servizi di differenti ISP.
Queste reti locali devono soddisfare le specifiche di indirizzamento dei propri host secondo quanto stabilito dalla RFC 1597 (Address Allocation for Private Internet).
Quindi tutti i PC devono avere un proprio indirizzo di rete assegnato, che può essere pubblico (conosciuto e rintracciabile sulla rete globale di Internet) oppure può essere privato (usato solo all’ interno della rete locale e/o satellitare interattiva).
Quando vengono usati indirizzamenti privati, per l’interfacciamento con internet, è necessario che questi indirizzi siano mappati con un indirizzo pubblico registrato, questa operazione detta NAT (Network Address Translator) viene, nel nostro caso, eseguita dall’Hub della rete interattiva.
Quando un PC (che ha un indirizzo privato) richiede delle informazioni al service provider quest’ultimo risponderà con un messaggio destinato ad un IP pubblico, che identifica la rete interattiva e in particolare l’Hub che avendo la tabella di traslazione degli indirizzi provvederà a spedirla al PC destinatario.
L’utilizzo del NAT, e quindi di avere indirizzi IP interni privati, è fondamentale per una rete interattiva satellitare visto che al suo interno sono collegati milioni di PC e quindi ognuno può avere facilmente il suo indirizzo statico interno che gli viene assegnato dall’Hub.
I Pacchetti IP che vengono trasmessi dal SIT fino all’ Hub utilizzano dei protocolli differenti rispetto al canale diretto poiché il canale di ritorno consiste in IP over ATM utilizzando l’
incapsulamento dei protocolli. I pacchetti IP ricevuti dal SIT provenienti dal PC sono segmentati e incapsulati in celle ATM. I dati vengono trasportati fino ad uno Switch dove viene ricostruito il pacchetto IP che contiene l’informazioni e indirizzato-istradato verso l’ ISP.
Il protocollo TCP, che governa il flusso di pacchetti IP tra il PC e l’ISP, è stato progettato per le reti terrestri senza errori. L’uso del satellite non è favorevole alle connessioni TCP/IP con alta prestazioni, infatti il lungo ritardo nelle tratte satellitari peggiorano le prestazioni, aumentando il rate di errore, rispetto alle reti via cavo limitando cosi il throughput del TCP.
Per aumentare queste prestazioni nelle reti satellitare, sono state introdotte delle tecniche le quali aumentano il tempo di trasmissione bidirezionale tra i vari SIT e l’Hub.
