Capitolo 5
Tecnologie di Alenia Spazio
5.1 SkyplexNet
La piattaforma SkyplexNet ha origine da Skyplex, il primo multiplatore digitale a bordo del satellite, operante in conformità con lo standard DVB, progettato e sviluppato da Alenia Spazio con il supporto dell’Agenzia Spaziale Italiana e dell’Agenzia Spaziale Europea.
SkyplexNet è il sistema che permette di "usare" il satellite in maniera economica ed intelligente ed apre la strada alla nuova generazione di satelliti che saranno messi in orbita nei prossimi anni e dedicati ai servizi multimediali.
SkyplexNet fino al 2002, ha utilizzato il satellite Eutelsat Hot Bird 5 in orbita a 13° Est, che ha consentito una copertura geografica di tutto il bacino Europeo come mostrato nella figura 5.1.
Figura 5.1 – Area di copertura del satellite Eutelsat Hot Bird 5 a13° Est
Questo sistema è stato uno dei primi a gestire un canale di ritorno, realizzato attraverso una linea telefonica dedicata o commutata, attraverso la quale si realizza una completa interattività tra il Centro Servizi ed il Cliente finale.
Nel caso di trasmissione di dati, l’interattività garantisce che la trasmissione avvenga in modo sicuro e certificato.
Durante la trasmissione in diretta di immagini (formazione a distanza, seminari, eventi aziendali, ecc.) la gestione del canale di ritorno consente agli ascoltatori di interagire con il relatore, sempre per mezzo del già citato personal computer, sia in voce (ponendo domande ascoltate da tutto l’uditorio) sia per scritto inviando messaggi (chat-line) o file personali che possono poi essere condivisi dagli altri ascoltatori.
L’utilizzo del satellite per lo svolgimento del servizio svincola completamente dalle caratteristiche del territorio, dall’ubicazione del centro di trasmissione o delle stazioni riceventi, dalla mancanza di infrastrutture di comunicazione ad alta velocità.
La piattaforma SkyplexNet rende possibile la realizzazione di un sistema di diffusione espandibile secondo le esigenze sia per quanto riguarda i servizi di rete che per il numero delle stazioni riceventi, capillare, ad elevata affidabilità.
I vantaggi di SkyplexNet sono:
- Ampiezza di banda su richiesta;
- Differenti velocità di trasmissione (da 512 Kbps a 6 Mbps); - Connessione su richiesta;
- Tariffe personalizzate;
- Compatibilità con lo standard DVB-S (MEG-2/4); - Antenna della stazione di Uplink da 1,2 a 2,2 metri.
I servizi offerti:
- Broadcasting TV digitale; - Web TV;
- Business Television;
- Video Portali per applicazioni Business to Business e Business to Consumer; - Audio/Video Streaming;
- Audio/Video Streaming con interazione via rete terrestre/Internet; - Distribuzione di contenuti multimediali programmata;
- Distribuzione di contenuti multimediali su richiesta; - Internet;
- Formazione a distanza interattiva;
Servizi Asincroni: Package Delivery programmato e Package Delivery su richiesta (richiesti via rete terrestre/Internet).
Servizi Sincroni: Audio/Video Streaming e Audio/Video Streaming con interazione via rete terrestre/Internet.
5.1.1 Architettura
Gli elementi principali della rete SkyplexNet sono mostrati nella figura 5.2.
Figura 5.2 – Struttura della rete SkyplexNet
• NOC: Il Centro Controllo di rete (CCR o NOC), gestito da Alenia Spazio - Effettua la supervisione e il controllo remoto dei centri servizi;
- Interfaccia l’Operatore Satellitare
- Assegna la capacità satellitare sulla base delle richieste dei Centri servizi; - Garantisce l’assistenza 24/24h tramite un Help-desk.
• Centro Servizi: Il Centro Servizi gestito dal Cliente - Elabora i contenuti ed organizza/schedula le trasmissioni;
- Stabilisce la modalità di trasmissione, le priorità, ed i destinatari dei contenuti; - Interagisce con i propri utenti remoti.
• Terminali Utente: Il segmento utenti appartenenti al proprio Centro Servizi - Aule multimediali, sedi remote di aziende ecc;
- Istallazioni individuali.
5.1.2 Il Centro Servizi
Il Centro Servizi garantisce all’Amministratore del Centro tutte le funzionalità di interfaccia utente verso i singoli componenti dell’infrastruttura.
Tramite tali interfacce l’amministratore è in grado di pianificare e gestire tutte le attività previste del Centro Servizi.
1. Informazioni sull'utente finale e tariffazione;
2. Acquisizione/elaborazione dei contenuti multimediali; 3. Data broadcasting/multicasting;
4. Scheduling delle sessioni, richiesta della banda; 5. Interfaccia utente finale;
6. Controllo dell'accesso ai servizi da parte di utenti autorizzati criptando i dati; 7. Interfaccia Centro Servizi/Stazione di up-link;
Stazione di Up-Link: è costituita dalle apparecchiature di trasmissione verso il trasponder Skyplex del flusso di dati in formato MPEG2/4 DVB. La stazione di up-link è configurata per garantire un traffico complessivo verso il trasponder Skyplex fino a 6 Mbps. Gli apparati costituenti la stazione di up-link sono collegati ad una apparecchiatura hw/sw che consente di effettuare il monitoring & control degli apparati stessi. L’antenna trasmittente ha un diametro di 1.8-2.2 metri.
IP/DVB Gateway: costituisce l’interfaccia del Centro Servizi con la stazione di up-link. Il suo ruolo principale è quello di implementare un multiplexing via SW (in tempo reale) di più flussi in formato IP al suo ingresso e di restituire in uscita un unico flusso in formato MPEG2-DVB (transport stream) da inviare al modulatore QPSK. Per ogni flusso IP in ingresso all’IP/DVB Gateway si può definire il seguente set di parametri: identificazione del flusso in ingresso, indirizzo IP del destinatario, indirizzo MAC del destinatario, input rate, output rate.
Piattaforma di Audio-Video Streaming: fornisce le funzionalità trasmissive e le capacità di memorizzazione dei contenuti multimediali per poter erogare un servizio di audio-video streaming: acquisizione delle richieste di contenuti multimediali, pianificazione delle trasmissioni, trasmissione dei contenuti multimediali verso l’IP/DVB Gateway.
Access Manager: L’accesso dell’utente remoto al Centro Servizi è controllato dall’Access Manager che provvede al suo riconoscimento e all’autenticazione nonché a garantire l’accesso sicuro alle funzionalità del Centro Servizi stesso, mediante il riconoscimento certo degli utenti appartenenti a classi predefinite, il monitoraggio e la registrazione degli accessi.
Per ricevere i segnali ed i servizi di SkyplexNet l’utente può utilizzare un personal computer dotato di una scheda di ricezione satellitare DVB collegato ad una parabola ed un modem standard per il canale interattivo di ritorno. Se invece la ricezione è destinata ad una rete locale LAN è necessario avere un Router satellitare che riceve il segnale dalla parabola e lo smista a tutti i pc della rete.
Senza l’utilizzo del pc è possibile utilizzare un ricevitore Set Top Box per la TV digitale che riceve il segnale dalla parabola a 13°E e manda il segnale alla televisione.
Nella figura 5.4 vengono mostrate queste 3 tipologie di ricezione per il terminale utente.
Fig 5.4 – Terminali utenti
5.2
Evoluzione del sistema SkyplexNet
Nell’agosto del 2002 è stato lanciato il satellite Hot Bird 6 con a bordo uno Skyplex con la tecnologia "Turbo" che, sfruttando le recenti tecniche di compressione dei segnali e la banda 20/30 GHz, permette di ottenere prestazioni notevolmente superiori pur mantenendo la compatibilità con i sistemi precedenti.
Infatti è necessaria una semplice antenna di 90 cm e 2 watt di potenza per "salire" sul satellite. Nel 2005 Alenia Spazio avrà pronto EuroSkyWay, un satellite interamente dedicato ai servizi a larga banda, con il quale si potrà realizzare anche il sogno della televisione interattiva.
Gli utenti potranno disporre di una propria antenna ricetrasmittente, piccola come quella della televisione satellitare di oggi, ed installarla sul tetto della propria abitazione.
Figura 5.5 – Piano di sviluppo di Alenia Spazio
Sarà possibile acquistare queste antenne nei negozi così come un normale elettrodomestico, poiché cadranno i vincoli normativi relativi alle autorizzazioni individuali, in quanto i limiti di potenza rientreranno nei valori stabiliti dalle competenti Autorità.
5.3 EuroSkyWay
L'obiettivo del programma EuroSkyWay è la realizzazione di una nuova generazione di reti satellitari a larga banda, operanti in banda Ka (20/30 GHz) e con un carico utile completamente digitale (On Board Processing).
I nuovi satelliti consentiranno comunicazioni bidirezionali ad alta velocità, sia per il mercato residenziale che per quello corporate per mezzo di terminali di dimensioni ridotte, flessibili e a basso costo.
Inoltre, grazie al sistema OBP, si potrà garantire la connessione diretta tra tutti i terminali (connettività a rete magliata a singolo "hop") evitando così l'uso di stazioni di accesso ad elevato costo.
Una vasta gamma di servizi di comunicazione voce/dati/video può essere trasmessa tramite lo stesso flusso digitale e con gli standard DVB/MPEG e DVB-RCS.
Le nuove reti satellitari sono rivolte agli Operatori Satellitari, agli Operatori di Telecomunicazioni e ai Service Provider e offrono connessioni Internet ad alta velocità ed alta qualità, TV interattiva e Reti Private Virtuali dedicate al segmento corporate.
La nuova generazione di satelliti porterà i seguenti vantaggi: - Alta velocità;
- Collegamento bidirezionale;
- Allocazione dinamica delle risorse di banda: o Fino a 2 Mbps in uplink
o 32.8 Mbps in downlink
- Connettività punto-punto / punto-multipunto;
- Piena compatibilità con gli standard DVB/MPEG e DVB-RCS; - Terminale utente di dimensioni ridotte, semplice e a basso costo; - Antenna satellitare di dimensioni ridotte (80 cm circa);
- Terminale mobile per applicazioni professionali; - Comunicazioni sicure
5.3.1 Servizi Interattivi
Tra i nuovi servizi uno dei più importanti sarà la TV interattiva, grazie alla combinazione di servizi web e TV sullo stesso terminale. Gli utenti a casa potranno ricevere programmi TV ed accedere ai nuovi servizi come il video su richiesta, Internet ad alta velocità, giochi, trasferimento di files, e-mail, e-shopping, e-banking e anche telefonia su IP e memorizzare grosse moli di dati ad altissima velocità.
Ciò sarà possibile sia grazie alla tecnologia OBP sul satellite che al Set Top Box di nuova generazione che permetterà di interagire con il fornitore di contenuti (Broadcaster) tramite l'antenna parabolica e sarà dotato di un hard-disk.
Sviluppato dalla collaborazione congiunta della ST Microelectronics - società leader mondiale nella progettazione e produzione dei complessi chip al silicio per decoder TV - ed Alenia Spazio, il terminale permette di accedere a servizi di TV interattiva, registrazione e riproduzione video, connessione ad Internet ad alta velocità, video conferenza e altri servizi multimediali tramite un'unica parabola satellitare ed un decoder TV estremamente sofisticato ma di costo contenuto.
E' un terminale Multistandard che supera i limiti dei sistemi tradizionali essendo realizzato secondo un approccio programmabile (adattabile via software a varie piattaforme satellitari) che permette di ottimizzare la piattaforma d' utente in base allo standard interattivo DVB-RCS pur mantenendo la compatibilità con le future evoluzioni delle specifiche.
Il decoder TV di prossima generazione è associato ad un Hard Disk Drive (HDD) del tutto simile a quelli utilizzati per immagazzinare i dati in un personal computer. In questo modo l'utente può registrare un programma TV satellitare mentre ne guarda uno diverso, o può guardare un programma registrato in una "finestra" dello schermo TV mentre in un'altra finestra contemporaneamente compare un altro programma TV o una pagina web.
Nelle figure successive il terminale realizzato con il supporto di ST Microelectronics
Figura 5.7 – Set Top Box Figura 5.8 - Antenna rice-trasmittente
5.3.3 Copertura
L’ area di copertura di EuroSkyWay comprenderà l’Europa, il Bacino Mediterraneo con i mari circostanti, coste del Nord Africa e si impiegherà una polarizzazione lineare.
La polarizzazione di trasmissione sarà opposta a quella di ricezione
