iDirect方案及产品介绍

1、一.iDirect 卫星系统架构介绍iDirect卫星系统是业界唯一从底层设计完全支持IP的双向卫星通信系统。在下行载波（或主站出向载波）上iDirect采用的简洁、高效的HDLC寸装方式（如同地面网络的Cisco路由器），形成一个基于TDM勺SCPm波。在小站上行载波上，iDirect使用专利的确定性TDM刖问方案（D-TDMADeterministic-TDMA,以带宽高效利用的方式来快速响应小站的带宽分配请求。区别于其它卫星系统，iDirect系统集成度高，各种功能全面内置（如TCP/HTTPft口速、Qos保障、加密等）。同时iDirect系统提供一站式、功能全面的网络管理系统，方便用

2、户对网络的管理与使用。iDirect允许在单个主站机箱支持多个输入/输出载波，可以同时连接多达5颗不同的卫星、或5个不同的频段。该体系结构使网络运营商节约大量的成本开销，无需多个主站设备的开支以支持多颗卫星。iDirect同样的硬件/软件， 只要作不同的参数设置， 即可支持多种应用拓朴结构 （星状、 星状/网状、SCPC电到点），可以灵活组网以满足不同客户的要求。其网状功能可以单跳实现小站之间的直接通信，大大缩短卫星时延，有效地保证话音/视频等实时业务的服务质量。G5优网/iDirect系统非常适合于采用主站/小站星状网络结构、 业务具有突发性的网络应用。 系统从底层设计来充分提高TCP/IP

3、业务通过卫星传输的效率，可以提供高达98%勺载荷效率,为用户及运营商获得更多的信息传输容量。iDirect系统性能非常可靠，由于具有TPC编码，QPSK8PSK等先进的编码和调制功能,即使使用口径相对较小的天线和低瓦数功放也能获得很好的通信效果，为用户节约了建站成本。同时系统内置自动上行功率控制，可确保在恶劣天气下的系统正常工作。1.1iDirect主站构成iDirect主站支持网络数目、载波数、载波大小、转发器、卫星、带宽等方面的灵活调整。iDirect系统主站设备具有以下特点：?电信级标准设备配置-设备内部全冗余备份?同一主站机箱可以支持多达5颗卫星、或5个不同频段（如Ku、C、Ka、扩展

4、C）?每机箱多网络，单个机箱可以支持多达20个网络，多出向，多入向?卫星带宽利用率比其它系统（尤其是DVB系统）高30%-50%投资回报（ROI）快?用户可以以低成本起步，逐步建设自己的网络，充分有效地利用投资：?下行载波从128Kbps至I18Mbp1bps步进?上行载波从64Kbps至I8.2Mbps,1bps步进?通用线路卡（LineCard,调制/解调卡）的数量可以根据网络规模的变化逐步增加，以支持更多的远端站?协议处理服务器（ProtocolProcessor）、网管服务器负载均衡/冗余备份,可以随着网络的扩大而增加数量o支持主站机箱级连，支持用户网络的绝对扩张。Ga:elifeSa

5、itallttH3Gat#Hile4Sreiit*5典型 iDirect 主站系统结构卜图为iDirect主站典型硬件组成iDirect设备包括在虚线框内用户LANIInternetVcIPH酣倒1牌NMS客户栽NMS联势萧ProtocolProtesscr才快恢处理助势器）其中:?5IFHub（5中频主站机箱）为系统的调制/解调部分。其20插槽结构可以安装20块通用线路卡（LineCard,调制/解调卡），可以提供20*18=360Mb/s的上行载波广播能力，可以支持多达20个独立网络（每个网络下行载波高达18.2Mb/s,TDMAt行载波高达8.4Mb/s）。机箱具有电信标准的系统冗余能力

6、，电源模块冗余、风扇冗余、线路卡冗余，支持热插拔。iDirect主站与室外单元（功放、LNB）之间的连接为L-band收/发电缆iDirect主站除了5IFHub这一型号外，还有4-slotHub、PrivateHub这几种型号，适合于用户有步骤地建设大规模的网络。通用线路卡（UniversalLineCard）通用线路卡（UniversallineCard）是插在主站机箱中的调制/解调卡。及MiniHub线路卡可以通过软件设置灵活地用于出向、入向或者出/入向，支持C、Ku、Ka等任何频段。支持的数据吞吐率为：下行最高为18Mbps（未来更高），上行最高为8.4Mbps.线路卡支持主/备卡自动

7、切换、热插拔。从型号上主要有M1D1（1调制/1解调）、M0D1（单解调）、M1D1-iSCPC等种类。?协议处理服务器（ProtocolProcessor,PP）:协议处理服务器（PP）为运行Linux操作系统的旧M刀片服务器，上面运行iDirect主站系统的核心软件，如卫星带宽动态分配、网络时隙计划制定、Qos实现、TCP加速等。iDirect主站协议处理器为1:1备份配置，各刀片服务器之间负载均衡、自动切换。?网络管理（NMS服务器：iDirectNMS基于客户机-服务器方式架构。集中管理所有远端站和主站配置，可以通过卫星线路对远端站进行软件升级、配置更改，实施维护和监控。NMSI艮务器

8、基于运行Linux操作系统的旧M刀片服务器。客户端软件分成iMonitor和iBuilder两个软件，iBuilder主要完成网络的配置，iMonior完成网络的监控。iDirect路由器提供了简洁而又精良的“单机式”解决方案，在一个机箱内集成了卫星调制/解调器、IP路由器、TCP加速器和QoS/优先级保证等功能。这一紧凑的设备能够提供目前最高的双向数据速率， 自动上行功率控制使得系统即使在恶劣天气下也能保证可用性路由器内置的TCP/HTTPJ口速技术可以克服卫星延迟来提供IP数据的吞吐量；Turbo纠错编码（TP。能提供比传统纠错编码技术高近200%勺效率。iDirect路由器内置应用QoS

9、和优先级保证功能，支持DHC林口NAT支持ACL（访问控制列表）。高达18Mbps的下行（或出向）数据传输速率，以及高达8.4Mbps的上行（或入向）数据传输速率。主要有三种设备型号：?iDirect3100、3100-NB卫星路由器：星状网远端站?iDirect5000系列卫星路由器：星状、SCPC星/网状支持多种组成模式：星状网、SCPM能、星/网状混合。内置8端口支持VLAN的以太网交换机。?iDirect7000系列卫星路由器：星状、SCPC星/网状iDirect7000系列卫星路由器19英寸机架可安装，具有5000系列路由器的所有功能，并且拥有一个PCI扩展槽，以满足特殊用户功能扩展

10、的需求（如专用加密卡、WiFi无线网接入卡）iDirect远端路由器的应用连接非常简单，路由器一侧用10/100Mbps以太网电缆连接到LAN另一侧用两根同轴电缆连接到ODU路由器可以通过同轴电缆给BUCLNB提供直流电或10MHz#考晶振。设备功耗指标：小站3100路由器：3100路由器本身只有17W勺功耗。当它给BUCrosssh才3。加匚Iun二FeatheringofTmnimizeBjittersheets:SAR.CIRcntlieoulrcute3CIF?(StaticorDynamic,applied?nTrgsier6diDirect提供了三种不同的优先级队列：o特权队列(P

11、riorityqueuing):处于这个队列的业务具有绝对优先级，也就是“这个业务一旦出现就要立即被发送，而不管有无其它业务”。特权队列内部又细分为4个子队列：从P1(最高优先)到P4。所有划到P1队列中的几个业务会被循环发送，直至没有任何P1业务；然后再发送P2,再P3.o按权值队列(CBQ,ClassBasedQueuing):属于这种队列的各业务按比例来分享总带宽。这样，即使是最不重要的业务有总有它的机会用于发送业务。只有当所有特权队列中的业务全被传完后再开始传按权值队列中的业务oBest_effort(尽力而为)队列：只有当上面两种队列的业务全被传输完毕,才有证会让给Best_effo

12、rt队列中的业务。划到此种队列中的典型业务是FTP。EWt?SAR,业务流打包/拆包处理处理(SegmentationandReassembly,SAR):在发送端将各种各样长度的数据包切割成小包，使实时业务(如话音)的小数据包无需等待前面的大数据包，以缩短时延；?承诺信息速率(CommittedInformationRate,CIR):承诺信息速率机制可以保证小站有必需的带宽来保证关键业务的传输；?时隙梳理分配：如果时隙分配不连续，就会影响时延的抖动，如话音时延的变化。iDirect的时隙梳理机制在TDM颜中均匀分配时隙，极大地消除抖动；?GroupQoS:系统监视所有远端站上产生带宽需求的

13、业务类型， 根据预先设置的带宽分配规则对每个小站组进行“按需”分配带宽；?IP数据包压缩：iDirect拥有UD四头压缩、UDPi荷压缩、TC曲荷压缩功能，可以极大减少IP数据流对带宽的需求。)CBWFQfQueuesiDirect 的带宽分配管理在iDirect系统，PP（协议处理服务器）上有一个中心带宽分配经理（CentralizedBandwidthManager）,它会以每秒8次的速度计算/刷新TDMA勺时隙分配表，同时执行严格的带宽分配。带宽分配经理以如下次序分配带宽：?给每小站的最小配置带宽（最小信息速率，MinCIR）?应用触发，动态CIR请求?BestEffort?空时隙分配当

14、帧中有空闲时隙时，带宽分配经理会将这些剩余的空闲时隙公平地分配给所有的小站。高效的小站突发带宽申请：D-TDMA（Deterministic-TDMA,确定性 TDMA在网络中有应用，就有请求。不同制式系统处理小站业务请求的方法是不一样的。iDirect小站申请突发带宽的工作模式其信道利用率高达98%几乎无浪费。有的系统采用如同以太网上的ALOHAT式，各个小站有业务时无序发送带宽请求信号，争抢有限的上行带宽。这些带宽请求信号若在同一时间发送，则会引起碰撞，而且网络规模越大，所碰撞的机率就越大。碰撞意味着请求失败，各个小站只能重新申请。所以采取ALOHASS-ALOHRT式的系统，其信道利用率

15、很低，最高只有37%对于实时性比较多的网络应用来讲，如果业务出现非常随机，由于ALOHOf式带宽竞争碰撞机会多，从技术上讲会带来相当多的时延和时延变化不稳定性，不太适合传输VoIP业务、IP视频等。上行$4K-4M下行12睁-MMbps旬个小站都卸有一个指定带宽可笑方芾宽萧励态地外配给每个小站*1件讲生次懵京分配取决了小站的M列深度cm配置QyfU级设理海个小站有可能的其它速率崖弱,iDirect的D-TDMAT作模式给每一个小站路由器颁发一定小数量的指定带宽（或叫最小CIR）,这个指定带宽既可以用来传输网络控制信号，又可以传输小容量的用户数据，也用来让小站向主站申请额外带宽。这个带宽可以小至

16、0.28Kb/s。利用这种方式，若有请求，每一个小站无需竞争，因为它总有属于它的到主站的专享电路。主站可以在第一时间接收到小站的请求，从而能迅速实施带宽调整。iDirect会将共享卫星带宽池中的带宽以高达1秒钟8次的速度对各小站实施额外带宽实时动态分配。iDirect系统非常适合于VoIP或视频等实时业务，各小站具有自己的指定时隙来申请带I.小站主站宽，无需争抢，各种实时突发业务能够被及时、高速传送，时延和时延变化量小。另外，小站带宽的时隙分配具有“梳理”式特征，在整个TDM/#结构中均匀分配，从而可以产生稳定的数据流，而不会产生如同其它系统所带来的业务急剧性变化。Datailpliverii

17、iiinvmallbursts-morejitterDatafpathPTPAacrossfrarnPS-smnnthevenflow-IPSSjirtei1Direct 系统在卫星带宽利用效率方面的先进性?真正的“空中IP”-对IP数据的简单、直接HDLC寸装，承载用户信息的效率比采用额外MPEG寸装的DVB系统高1530%给用户带来更高的IPbits/Hz?双向TPC（Turbo）前向纠错编码：与RSV!（统相比，同木的误码率TPC1要较低的功率。TPC系统比RSV（统有1.5dB的功率优势，这相当于41%勺额外功率，支持更高的IPbits/Hz?自动远端同步：iDirect的自动上行功率

18、、频率偏差、定时偏差控制支持业界最紧凑的TDMAK结构，其时隙保护间隔是其他厂家的1/4。这减少了对卫星带宽的需要，提高bits/Hz?MF-TDMIA“快速”跳频优化小站之间的业务负载均衡。这也降低了入向载波失败所带来的负面影响，提高了卫星带宽的利用效率，提高了IPbits/Hz?决定性TDMA（D-TDMA:尽管是在网络拥挤的状态下，无争抢访问机制可以提供98%的负荷效率。这也意谓着更高的IPbits/Hz。大多数竞争对手的方案（如ALOHA只有60%勺效率。?精细到1b/s的上/下行载波微调。相比较于采用固定跳跃式步进速率（如128kb/s）的其他厂家，iDirect系统能根据用户的需求

19、量身定做，提高IPbits/Hz?载波1.2间隔系数：集成的先进数字滤波电路支持更小的滚降系数，iDirect的1.2载波保护带宽系数符合IntelsatIESS308标准，并已在众多卫星网中运用。这比需要1.4间隔的其它系统节省14.5%的卫星带宽，提高了IPbits/Hz?带宽按需快速分配：确定TTDMA（D-TDMA的快速带宽分配算法可以高效实施带宽按需分配，以支持如同话音等实时业务的需求。iDirect系统以每秒种8次的频率来进行带宽分配的调整，带来了高效性和更高的IPbits/Hz。?内置cRTP压缩、UDPM头压缩、UD魄据包压缩、TCP数据包压缩：这些措施大大降低对带宽的需求量，

20、例如cRTP压缩可以降低VoIP业务50%勺带宽由于采用多种新技术、新思路，iDirect的TDM/D-TDM麻统具有超强的IP宽带网络特性，更贴近地面宽带网络技术要求，为卫星宽带网与地面网络的互联提供更高性能的保障，为用户提供了相对更高的应用层附加值，提高了系统整体的性能价格比。iDirect 全球网络管理系统（GlobalNMS）iDirectNMS基于客户机-服务器方式架构。能集中管理所有远端站和主站配置，可以通过卫星线路对远端站进行软件升级，配置更改。能提供强大的功能帮助用户进行网络性能分析、流量监控（IP层、卫星层），全面监视全网的运行状态、性能指标，以使用户掌控全网的运行。全功能N

21、MS跨多区域管理网络，使小站具有“漫游”功能。当移动远端站（如远洋船只、移动车）从一个主站覆盖区域（网络）移动到别的主站覆盖区域（网络）时，小站会在新的主站（网络）自动入网，无需人为干预（如修改配置、天线转星等）。不同操作人员不同的网络管理权限，可以在一个网管系统上实施分层次、分级管理。iDirectNMS主要包括iBuilder和iMonior两部分。iBuilder主要提供对全网的配置和控制，包括通过卫星电路对远端站进行软件升级、配置更新。它能呈现网络的图形显示，通过简洁明快的图形用户界面（GUI）直观地查看和配置系统参数。iMonitor提供一系列丰富的工具来监视网络运行的一举一动，并能

22、及时给操作员提供网络运行性能报告和故障报警。其告警和报警能力能以声音、视觉触动来告知系统的不寻常状态，操作员可以从详细的图形显示和统计信息来分析、定位问题之所在。所有的网络数据包括告警、报警、事件和统计均可在实时或历史监控中可得到。mp|E3J/JIMim崎fil科口”XUainii同iwf1BamnritmaSIr*-wILfM11K它qJuawBUwww41口:鼻甲3山Irt.Wiwfeaif山d。law”3wClITS瘠!a 口aoIMO叫n,hM#r.Wi且1Hx*C4dEVIEVHV.Ifura|lirfri.iBIalibr.WME而叫mTnolMUbSWabJD*W!*4*lXL

23、C-iBUIHi11W/RhrtlMtl-fe.，二；*toDLQOnnol?统计和报告产生管理?用户认证和管理iDirect的NMS!以做到：?IPgraphic（IP图形流量显示）：用户可以实时监视网络上的业务流量SATCOMGraphic（卫星链路质量显示）?AUPC（自动上行功率控制）nmpiflElatJIMftMrowJlMHaIFLCENO.fPtMMLiWl1WlWiIU(&3tfwUrarQni心尸9nfaw手争由IIf口-堂口 即FlI：CM3一PHtijcrJFirmsflci咋加也事-占ibnclIltDEiMD3g0EHlFHr曲工北k型IF1LHMDhEBhtel0

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