Clean Channel Technology
                      Novos Modulações

                                Bart Van Utterbeeck




    Broadband Systems

    Professional Equipment

    IP Software

1
Agenda


    • Organização DVB
      – Como estabelecer um novo
        padrão?
      – Atividades atuais


    • Sugestões Newtec
      – Clean Channel TechnologyTM
      – Modulações e FEC




2
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
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




4
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

5
Inovando nossa indústria




         http://issuu.com/dvbscene/docs/dvb_scene_issue_39

6
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




7
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




8
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™




9
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


10
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


11
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


12
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




13
14
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



15
Modulation Constrained na prática!


                                                 Linear Channel




     Source: Figure H.2 , EN302307v010101p



16
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



17
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



18
Aumento significativo em MODCOD
                                  Linear Channel




                                  Shannon Limit
                                  (Unconstrained)
                                  Sugestões Newtec
                                  para extensões
                                  S2
                                   DVB-S2



      Spectral Efficiency          DVB-S
          (bps/Hz)



                            C/N



19
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


20
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

21

Newtec: Clean Channel Technology - Novos Modulações

  • 1.
    Clean Channel Technology Novos Modulações Bart Van Utterbeeck Broadband Systems Professional Equipment IP Software 1
  • 2.
    Agenda • Organização DVB – Como estabelecer um novo padrão? – Atividades atuais • Sugestões Newtec – Clean Channel TechnologyTM – Modulações e FEC 2
  • 3.
    Como estabelecer umnovo 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 TechnicalModule 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 4
  • 5.
    Most efficient satellitetransmission 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 5
  • 6.
    Inovando nossa indústria http://issuu.com/dvbscene/docs/dvb_scene_issue_39 6
  • 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 7
  • 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 8
  • 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™ 9
  • 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 10
  • 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 11
  • 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 12
  • 13.
    CCT num TransponderCompartilhado 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 13
  • 14.
  • 15.
    Mais Modulações eFECs (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 15
  • 16.
    Modulation Constrained naprática! Linear Channel Source: Figure H.2 , EN302307v010101p 16
  • 17.
    Modulation Constrained naprática! 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 17
  • 18.
    Modulation Constrained naprática! 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 18
  • 19.
    Aumento significativo emMODCOD Linear Channel Shannon Limit (Unconstrained) Sugestões Newtec para extensões S2 DVB-S2 Spectral Efficiency DVB-S (bps/Hz) C/N 19
  • 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 20
  • 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 21

Notas do Editor

  • #9 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.