Zapouzdření generického proudu - Generic Stream Encapsulation

Zapouzdření generického proudu, nebo zkráceně GSE, je a Vrstva datového spojení protokol definovaný DVB. GSE poskytuje prostředky k přenosu paketově orientovaných protokolů, jako je IP nahoře jednosměrný fyzické vrstvy jako DVB-S2, DVB-T2 a DVB-C2.

GSE poskytuje další funkce nad rámec čistého přenosu IP datagramů, které zvyšují flexibilitu a použitelnost protokolu. Některé klíčové funkce / vlastnosti GSE jsou:

• Podpora multiprotokolového zapouzdření (IPv4, IPv6, MPEG, bankomat, Ethernet, 802.1pQ VLAN, atd.)
• Transparentnost funkcí síťové vrstvy, včetně IP šifrování a IP komprese záhlaví.
• Podpora několika režimů adresování. Kromě 6 bajtů MAC adresa (počítaje v to vícesměrové vysílání a unicast ), podporuje režim bez adresy MAC a volitelný režim adresy 3 bajty.
• Mechanismus fragmentace IP datagramy nebo jiný síťová vrstva balíčky přes Základní pásmo rámy na podporu ACM /VCM.
• Podpora hardwaru filtrování.
• Rozšiřitelnost: další propojovací protokoly lze zahrnout prostřednictvím specifických hodnot typu protokolu (např. Vrstva 2 zabezpečení, komprese záhlaví IP atd.).

Přehled protokolu

Jak GSE přenáší datagramy a přenáší se ve fyzické vrstvě

The protokol Specifikace byl publikován jako ETSI TS102 606.^[1] Doprovod implementace pokyny dokument byl publikován jako ETSI TS 102 771.^[2]

IP datagramy, ethernetové rámce nebo jiné pakety síťové vrstvy jsou zapouzdřeny v jednom nebo více paketech GSE. Proces zapouzdření přidává řídicí informace, jako je typ síťového protokolu a štítek adresy, a v případě potřeby poskytuje celkovou kontrolu integrity.

Rámec užitečného zatížení může být zapouzdřen do jednoho paketu GSE nebo rozřezán na fragmenty a zapouzdřen do několika paketů GSE. Pakety GSE mají obecně proměnnou délku, aby odpovídaly vstupnímu provozu IP s minimální režií.

Pakety GSE mohou být odesílány v různých rámcích základního pásma, ne nutně po sobě nebo se stejnými parametry přenosu (modulační formát, rychlost kódování). Nepředpokládá se žádné omezení polohy paketu GSE v rámci základního pásma. Pakety GSE však nemusí být přeuspořádány mezi zapouzdřovačem a dekapsulátorem. Rám základního pásma může obecně obsahovat více než jeden paket GSE. Rámečky základního pásma mohou mít pevnou nebo proměnnou délku.

GSE neposkytuje mechanismus pro kontrolu integrity jediného paketu GSE. A CRC-32 je připojen pouze k poslednímu fragmentu fragmentovaného užitečného zatížení, aby se ověřila správnost operace opětovného sestavení. GSE spoléhá na to, že fyzická vrstva je schopna zajistit požadovanou pravděpodobnost detekce chyby a / nebo korekce.^[3]

Záhlaví GSE

Záhlaví paketu GSE je vysoce dynamické a poskytuje mnoho možností. Minimální záhlaví je dva bajty, obsahující tři pole příznaků a pole délky 12bitové užitečné zátěže. Níže uvedený diagram ukazuje všechna možná pole.

Fragmentace a opětovné sestavení

Základní mechanismus fragmentace užitečného zatížení GSE používá příznaky Start a End, kde příznak Start označuje začátek rámce užitečného zatížení a příznak End označuje jeho konec. To ukazuje následující diagram.

Na DVB-S2, DVB-T2, a DVB-C2 režimy ACM / VCM mohou způsobit, že se velikost rámců základního pásma bude lišit v závislosti na podmínkách přenosu. Mohou tedy nastat situace, kdy byly odeslány první fragmenty rámce užitečného zatížení, ale enkapsulátor je nucen odložit aktuální rámec užitečného zatížení a začít pracovat na novém. To může např. nastanou, když byly připraveny velké fragmenty, zatímco podmínky přenosu byly v pořádku, ale najednou se podmínky zhoršily a jsou k dispozici pouze malé rámy základního pásma.

To je, když ID fragmentu pole se stává důležitým. Jedná se o krátkodobou identifikaci rámce užitečného zatížení. Kdykoli zapouzdřovač potřebuje přejít na další rámec užitečného zatížení, aniž by dokončil přenos předchozího, použije další dostupné ID fragmentu. Tímto způsobem lze kdykoli „ponechat otevřených“ až 256 snímků užitečného zatížení. Dekapulátor používá ID fragmentu k výběru vyrovnávací paměti pro opětovné sestavení, do které se fragment uloží.

GSE adresy

Bity "Typ štítku" (LT) určují, jak je adresa paketu GSE kódována podle následující tabulky:

CRC-32 Trailer

Každý paket GSE obsahující poslední fragment pro rámec užitečného zatížení nese Kontrolní součet CRC-32 přes rámec užitečného zatížení. Kontrolní součet se používá k detekci ztráty mezilehlých fragmentů.

Kontrolní součet je 32bitová hodnota vypočítaná podle polynomu generátoru představovaného 0x104C11DB7:

${ displaystyle y = x ^ {32} + x ^ {26} + x ^ {23} + x ^ {22} + x ^ {16} + x ^ {12} + x ^ {11} + x ^ { 10} + x ^ {8} + x ^ {7} + x ^ {5} + x ^ {4} + x ^ {2} + x ^ {1} + x ^ {0}}$

Pokud dojde ke ztrátě posledního fragmentu rámce užitečného zatížení, dekapulátor nemůže tuto skutečnost přímo detekovat. Nikdy nevidí rámec GSE s nastaveným příznakem End a obsahujícím CRC-32. V této situaci musí dekapulátor zvolit vhodný časový limit na základě rychlosti přenosu dat a aplikace.

Implementace GSE

Produkty podporující GSE

Vzhledem k tomu, že pakety GSE jsou přímo vkládány do rámců základního pásma modulačního schématu, přicházejí produkty GSE ve formě „GSE Routerů“ nebo „GSE modemů“, které - zvenčí - fungují velmi podobně jako DSLRouter nebo DSL Modem používaný spotřebiteli . Obecněji se tato zařízení označují také jako „GSE Encapsulators“. Tyto produkty mají standardní síťové rozhraní IP (nejčastěji Ethernet nebo podobné LAN rozhraní) pro sběr IP provozu, který má být předán přes jednosměrný odkaz na druhém konci. Pro optimalizaci rámců balení intobase-band, tato zařízení obvykle generují kompletní base-bandframes s pakety GSE jako užitečné zatížení, které jsou poté přeneseny do DVB-S2, DVB-T2 nebo DVB-C2 modulátor přes druhé rozhraní.

Zde je (velmi pravděpodobně neúplný) seznam GSE en- a dekapsulátorů:

• Newtec
  • Satelitní satelitní modem EL470
  • EL970 IP Satelitní demodulátor
• WORK Microwave GmbH
  • Vysokorychlostní satelitní vysokorychlostní IP modem DVB-S2 SK-IP
• Tebkom GmbH
  • ODG200 IP / DVB-S2 enkapsulátor / modulátor s podporou ACM
• Advantech Wireless Inc.
  • Vysokorychlostní vysílací modem AMT 75e DVB-S / S2
• Comtech EF Data Corporation
  • Vzdálený směrovač CDM-840
• K.S.Transplaneta Ltd.
  • dpi4502 DVB2 (S2 / T2 / C2) kompatibilní IPv4 / IPv6 enkapsulátor
• Computer Modules, Inc.
  • DVB Rocket ™ / S2
• Ayecka komunikační systémy LTD
  • SR1 - Advance DVB-S2 demodulátor s hardwarovým založením, rychlostí drátu, GSE Decapsulator
  • ST1 - Advance DVB-S2 modulátor s hardwarovým založením, rychlostí drátu, GSE enkapsulátorem
  • SM1 - Advance DVB-S2 Modem s hardwarovým založením, rychlostí drátu, GSE EnCapsulator / DeCapsulator

Nabídky IP služeb založené na GSE

Existuje mnoho nabídek služeb přes IP přes satelit, například například ASTRA2Connect z SES nebo Tooway zEutelsat. Je však známo málo podrobností o použitých protokolech, protože přijímače jsou poskytovány jako součást služby operátory a je zveřejněno velmi málo technických detailů.

Reference

externí odkazy

• Získejte standard a pokyny GSE od DVB zdarma
• Informační přehled DVB o GSE
• Domovská stránka projektu GSE na ESA
• Otevře zdrojovou implementaci GSE