iDirect卫星通信系统.pdf

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1、iDirectiDirect 卫星通信系统卫星通信系统产品及技术优势介绍产品及技术优势介绍20062006 年月年月 1212 月月目录目录1 1iDirectiDirect 设备硬件上的先进性设备硬件上的先进性1.1iDirect 同一设备支持星状、星/网状、SCPC1.2 iDirect 单主站机箱支持多网络，支持多达 5 颗不同的卫星，或 5 个不同的频段：1.3 iDirect 系统设备功能高度集成1.4 iDirect 主站硬件符合电信备份标准，提供全面的系统内部备份：1.5系统结构紧凑，节省空间效率1.6电源消耗1.7可伸缩性1.8可靠性1.9每小站配置可以保存多达 15 种不同组

2、合1.10 小站省电模式2.iDirect2.iDirect 系统在卫星带宽利用效率方面的先进性系统在卫星带宽利用效率方面的先进性2.1 卫星层次上的效率体现2.2 IP 层次上的效率体现3 3.iDirect.iDirect 全球网络管理系统（全球网络管理系统（NMSNMS）4.4.iDirectiDirect虚拟网络运营商（虚拟网络运营商（VNOVNO）、用户网络检察员（）、用户网络检察员（CNOCNO）5.iDirect5.iDirect 与移动通信与移动通信6.iDirect6.iDirect 系统其它方面的优势系统其它方面的优势6.1 小站安装容易6.2 Rx CRC关联6.3 自动

3、波束（网络）切换、小站“漫游”7.iDirect7.iDirect 产品介绍产品介绍7.1 主站 5IF HUB7.2 通用线路卡(Universal Line Card)7.3 iDirect Private HUB 和 Mini HUB7.4 iDirect 3100 卫星路由器：星状网远端站7.5 iDirect 5000 系列卫星路由器：星状、SCPC、星/网状7.6 iDirect 7000 系列卫星路由器：星状、SCPC、星/网状8.iDirect8.iDirect 卫星系统工作方式卫星系统工作方式8.1 小站结构8.2 主站结构8.3 高层次网络架构星形拓扑8.4 iDirect

4、 网络的下行传输8.5 iDirect 网络的上行传输8.6 iDirect 星/网状结构8.6.1 下行信道8.6.2 TDMA 上行信道第2 页 共 39 页 www.iD8.6.3 远端站设备9.iDirect Qos9.iDirect Qos 机制及对多媒体应用的支持机制及对多媒体应用的支持附附 1 1：iDirect iDirect 公司与其卫星路由器公司与其卫星路由器第3 页 共 39 页 www.iD1 1 iDirect iDirect 设备硬件上的先进性设备硬件上的先进性1.1 iDirect1.1 iDirect同一设备支持星状、星同一设备支持星状、星/网状、网状、SCPC

5、SCPCiDirect系统的主流应用是星状网。一般用户的网络业务都是星状结构，80%的业务发生在小站与主站（及分中心）之间的星状业务；同时可能会有少量的业务（20%左右）发生在小站与小站之间。对于星状网而言，如果小站之间有业务沟通，那它们之间的业务需要经过主站来中转，形成双跳电路。对于话音这样对实时性要求很高的业务，卫星双跳会影响服务质量（如话音时延加大）。如果能在一些实时业务比较频繁的小站之间建立单跳的直接电路，使得它们之间的实时通信（话音等，数据业务除外）无需经过主站中转，其实际使用意义非常重要。iDirect系统的星状+网状功能可以在星/树状拓朴结构的前提下，实现部分小站的网状单跳直接通

6、信，节省了带宽，而且保障了实时业务（如话音、视频）的通信质量。另外，iDirect的同一设备、同一软件支持SCPC 功能。当 TDMA 网络在运行过程中，如果某一小站有临时大容量业务传输需求，iDirect系统可以通过简单的软件设置，利用现在已有的设备，在相应的站点之间迅速建立一条直接的大容量SCPC 通信电路，这样能在不影响其它网络端站的正常通信的前提下，保障某小站的特殊通信要求。iDirect的 SCPC 电路既可以建立在主站与小站之间，也可以在小站之间建立。支持的 IP 速率范围为 64kb/s18Mb/s。第4 页 共 39 页 www.iD相比较来而言，对于其它仅支持星状拓朴的TDM

7、A 系统，如果某一小站临时有大业务下载要求，要么只能增加主站的出向载波带宽，所有小站相应的参数都需要进行调整，影响面大；要么挤压其它小站的带宽，其它站的正常业务将会受到损害。第5 页 共 39 页 www.iD1.2 iDirect1.2 iDirect单主站机箱支持多网络，支持多达单主站机箱支持多网络，支持多达5 5 颗不同的卫星，或颗不同的卫星，或5 5 个不同个不同的频段的频段iDirect 5IF（中频）主站机箱能同时支持若个独立的网络，这些网络之间的业务完全独立，无任何关系。卫星运营网络的覆盖区域大，用户结构复杂，电路可能会涉及跨星、跨频段，地理位置可能会横跨洋、洲。不同的用户网络需

8、要不同的网络拓朴（星状、网状、SCPC）。iDirect同一设备可以同时符合他们的要求。在同一 iDirect主站机箱中不同星源、不同频段、不同网络应用拓朴可以共存，给运营商用户提供广泛的组网灵活性，而且节省投资。第6 页 共 39 页 www.iD1.3 iDirect1.3 iDirect系统设备功能高度集成系统设备功能高度集成iDirect系统各组成部分完全由iDirect自主开发，而且所有功能全内置（卫星modem、IP 路由器、Qos 保证、TCP 加速器、加密等功能）。而基于DVB 标准的系统往往需要外置设备（如IP 加速器、Qos 设备）来附助。iDirect具有各系统模块之间协

9、议配合的优势，也方便了以后系统的更新换代，因为所有部件均由同一个厂家提供，系统升级简单。在 iDirect 5000和 7000 小站设备上集成8 端口、支持 VLAN 的以太网交换机，极其方便地提供安全的用户业务接入。第7 页 共 39 页 www.iD1.4 iDirect1.4 iDirect主站硬件符合电信备份标准，提供全面的系统内部备份主站硬件符合电信备份标准，提供全面的系统内部备份与其他厂家依赖设备外部备份（例如采用倒换开关来切换）不同，iDirect主站设备的任何一个部件（如电源模块、风扇模块、线路卡）均为内部M：N 备份，支持热切换和热插拔。iDirect系统没有一个单一故障点

10、可以引起网络瘫痪。1.51.5系统结构紧凑，节省空间效率系统结构紧凑，节省空间效率与竞争对手相比，对于同等规模的网络，iDirect的主站系统仅极少量的空间。第8 页 共 39 页 www.iD1.61.6电源消耗电源消耗iDirect一个机箱含有所有出向/入向卡（调制/解调器），仅需要一个电源输入。其他厂家的设备每个解调器和定时控制器单元都需要一个单独的电源输入，相对于他们，iDirect具有管理方面的容易性，并节省运营投资。1.71.7可伸缩性可伸缩性iDirect系统可以灵活地进行网络数量、载波数量/大小、卫星数目、每远端站的带宽、卫星频段等方面的调整，可以帮助网络运营商更加经济有效地扩

11、展设备和服务，从而节省大量的运营投资。1.81.8可靠性可靠性支持上/下行 TPC 前向纠错编码（0.897,0.793,0.66,0.533等)，更能容忍恶劣的通信条件自动上行功率控制，在恶劣环境下也可以确保远端站电路的稳定性1.91.9每小站配置可以保存多达每小站配置可以保存多达1515 种不同组合种不同组合容易实现主站（网络）备份，小站可以自动或手动方式进行主站（网络）切换，而配置无需修改实现小站在不同主站网络之间的自动“漫游”，无需人工干预。1.101.10小站省电模式小站省电模式iDirect设备支持省电工作模式（“睡眠”模式），可以节省电源。对于一些使用太阳能电池的野外小站有特别的

12、意义。可以手工、自动两种方式启动“睡眠”：手工方式可以人为从小站本地，也可以从远端（如NMS）来操作；自动方式：在预先设定的一段时间内如果收不到特定的业务流，小站会自动进入“睡眠”。第9 页 共 39 页 www.iD2.iDirect2.iDirect系统在卫星带宽利用效率方面的先进性系统在卫星带宽利用效率方面的先进性2.1 卫星层次上的效率体现：2.1 卫星层次上的效率体现：真正的“空中 IP”对 IP 数据的简单、直接HDLC 封装，承载用户信息的效率比采用额外 MPEG 封装的 DVB 系统高 1530%，给用户带来更高的IP bits/Hz双向 TPC（Turbo）前向纠错编码：与R

13、SV 系统相比，同样的误码率TPC 需要较低的功率。TPC 系统比 RSV 系统有 1.5dB 的功率优势，这相当于41%的额外功率，支持更高的IP bits/Hz自动远端同步：iDirect的自动上行功率、频率偏差、定时偏差控制支持业界最紧凑的 TDMA 帧结构，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/HzMF-TDMA：“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IP bits/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

14、意谓着更高的IP bits/Hz。大多数竞争对手的方案（如 ALOHA）只有 60%的效率。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量身定做，提高IP bits/Hz下行载波速率最低可达128 Kb/s，支持用户的网络建设从小规模卫星带宽开始，充分有效地利用投资载波 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Intelsat IESS308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IP b

15、its/Hz2.2 IP2.2 IP层次上的效率体现层次上的效率体现承诺信息速率：给有突发能力的小站提供带宽保证。卫星带宽可以按实际需求量（而不是按过载量）进行设计，保证了IP bits/Hz应用触发承诺信息速率：只当特定类型的业务出现时才分配带宽，提高了带宽的利用率和 IP bits/Hz.带宽按需快速分配：决定性TDMA（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IP bits/Hz。应用 QoS：对重要应用提供带宽保证支持，按实际需求有效地调整网络的规模，提高了更

16、高的IP bits/Hz第10页 共 39 页 www.iD内置 cRTP 压缩、UDP 包头压缩、UDP 数据包压缩、TCP 数据包压缩：这些措施大大降低对带宽的需求量，例如cRTP 压缩可以降低VoIP 业务 50%的带宽端到端 802.1q VLAN：在同一个平上提供业务传输隔离。这样远营商无需采用多个不同的室内单元（IDU）设备来实现业务传输的隔离本地 DNS 缓存：缓存在远端站本地的DNS 可以实现 DNS 请求本地响应，不需要将 DNS 请求通过卫星电路发送至远端，节省了卫星带宽，提高了IP bits/Hz访问控制列表（ACL）：ACL 可以限制业务存取，避免不必要的带宽浪费，提高

17、了 IP bits/Hz由于采用多种新技术、新思路，iDirect的 TDM/D-TDMA系统具有超强的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。第11页 共 39 页 www.iD3.iDirect3.iDirect全球网络管理系统（Global NMS）全球网络管理系统（Global NMS）iDirect NMS基于客户机-服务器方式架构。全功能 NMS，跨多区域管理多主站、多网络,真正实现功能的集中、统一。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

18、级，配置更改。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。全球 NMS 可以跨多区域管理网络，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。iDirect NMS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、

19、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。第12页 共 39 页 www.iDiBuilder和 iMonitor支持随意访问远端小站，只要远端小站有IP 连接到 NMS 服务器。NMS 业务流带宽需求量非常小，连拨号线路也可以支持最复杂的图形显示

20、数据的传输。iDirect NMS为网络提供全面的配置、监控、诊断和分析功能。NMS 完全基于图形操作界面（GUI）设计，便捷的界面使得操作和管理人员便于使用。此网络管理系统提供多层次的数据检查/验证、组播下载/升级、多用户操作、可视化诊断、信息图形展示和数据分析能力。iDirect NMS丰富的功能和操作便捷性获得了网络操作人员的认可和赞许。iDirectiDirect的的 NMSNMS 所具有的功能有：所具有的功能有：配置管理故障管理性能管理操作员管理卫星载波管理业务流管理安全管理统计和报告产生管理用户认证和管理iDirectiDirect的的 NMSNMS 可以做到：可以做到：实时监控网

21、络各个方面。所有的远端站都由网络管理中心系统控制多层次彩色选项显示配置、警告、报警等信息新远端站的自动安装和测试。iDirect的图形工具软件可以使小站的安装极其容易。小站的安装入网过程可从NMS 中心网管来监控第13页 共 39 页 www.iDNMS 远程命令可改变VSAT 频率或工作模式（如：端口速度、端口协议配置、运行软件版本）在线访问用户配置管理信息丰富的报告/报表输出，包括繁忙时、信道利用率、端口利用率、呼叫记录；报表可以是各种不同格式，如：数据库、Excel 文档、文本文件双向配置各小站的应用QoS双向配置各小站的系统QoS（最小，承诺和最大信息速度）对远端站的软件或配置更新可直

22、接从主站通过卫星电路来完成NMS 图形用户界面（GUI），显示颜色和用户风格可自定义可以直接获取节点、端口和逻辑连接的状态和报警信息，并存储在SQL 数据库中以便将来参考。标准的Mysql 后台关系数据库可以通过标准的ODBC 功能支持用户进行任意的二次应用开发，例如能与用户已有的计费系统结合，对不同小站利用卫星资源进行使用性计费统计信息收集包括VSAT 端口等级、应用等级安装远端站点无需使用频谱仪外，iDirect对星工具软件可以胜任NMS 提供灵活的远端站访问，全面实施对远端卫星路由器的远程控制NMS 为系统组件和VSAT 简便配置提供丰富的配置模板使用配置数据库来执行网络配置管理NMS

23、体系结构允许脱机更改配置。这些更改不会被应用，除非由操作人员决定。其次，NMS 还内置一个完整的自动升级管理器NMS 能提供关于出/入负荷，主站/远端站负荷的和远端站详细的统计信息利用 NMS 中的地理位置图功能，iDirect可以图形跟踪显示远端站在全球的位置变化。实时地理位置显示功能能动态地、形象地显示各移动站的方位变化。第14页 共 39 页 www.iD第15页 共 39 页 www.iD4.iDirect4.iDirect虚拟网络运营商（虚拟网络运营商（VNOVNO）、用户网络检察员（）、用户网络检察员（CNOCNO）iDirect的虚拟网络运营商（VNO）功能使卫星服务商无需购买或

24、建造VSAT 主站，无需配置天线、室外单元、机房、供电设施而进行VSAT 服务运营。每个 VNO 都从主网络运营商（HNO）租赁机箱插槽和卫星带宽，而这些资源与其他网络相互独立。每个 VNO 独立管理/运营自己部分的网络，可以随意定义本网内和小站之间的资源分配，随意定义/使用其私有 IP 地址。有了 VNO 功能，无需花费巨大的投资，运营商就可以提供有竞争力的宽带 IP 业务。VNO 方式对没有自己主站的运营商来讲是个极佳的方案。同时主站所有者（HNO）通过租赁机箱插槽也可以创造额外的收入。VNO 拥有一套完整的网络管理能力，可以使其网络的运行与管理与HNO 脱离。第16页 共 39 页 ww

25、w.iD另外 iDirect还提供了用户网络检察员（CNO）功能。CNO 不具备配置、修改能力，但具有分级别对网络运行的监视能力（只“读”）。第17页 共 39 页 www.iD5.iDirect5.iDirect与移动通信与移动通信支持 TPC 前向纠错、多种调制方式（BPSK/QPSK/8PSK），严谨的自动上行功率、定时偏差、频率偏差控制，集多功能于一身等优势，使得iDirect在全世界“动中通”与“静中通”领域得到了广泛的应用，众多船载天线、车载天线厂家，及卫星便卸站厂家（如 SeaTel、Orbit、Swe-dish、AVL、Vertex等）均”OEM”iDirect设备。尤其是 i

26、Direct设备能与天线伺服系统之间可以做到相互控制，一方面 iDirect能按照 NMEA 标准与 GPS 保持通信，从GPS 获得经/纬度信息；另一个方面，iDirect设备能发指令给天线伺服系统，使小站天线自动转星、小站重新对星入网（无需人工干预）。目前只有iDirect与若干天线厂家支持此种功能。第18页 共 39 页 www.iD第19页 共 39 页 www.iD6.iDirect6.iDirect系统其它方面的优势系统其它方面的优势6.16.1小站安装容易小站安装容易天线对星可以不需要频谱仪的帮助，利用iDirec终端软件的对星工具（如下图），或使用万用表就可以完成对星任务。iD

27、irect对星工具通过颜色、信号幅度可以非常直观地显示天线是否对准正确的卫星位置。同时，此工具软件可以随着接收信号强度的变化发出不同音量的提示音，即使光线不好用户也可以很轻松也完成对星。Green=On SatelliteYellow=Satellite EnergyRed=Off Satellite6.26.2Rx CRCRx CRC 关联关联在小站，发射电平超过饱和点、欠佳的电缆连接、地面干扰等因素会导致主站接收包错误（Rx CRC）。传统的 TDMA 系统无法定位到底是哪个小站发生的问题，而iDirect的 Rx CRC关联功能可以帮助操作员非常准确地定位至哪个故障小站。6.36.3自动

28、波束（网络）切换、小站“漫游”自动波束（网络）切换、小站“漫游”自动波束（网络）切换（ABS，Automatic Beam Switching）：iDirect远端站可以根据小站地理位置、卫星波束可用度和波束质量来自动切换波束（网络）。也可以通过远端控制口手工操作进行。远端“漫游”：一个“漫游”小站可以根据从NMS 下载的波束（网络）图来选择最佳的网络。在切换过程中，远端小站可以自动/手工重新配置参数，修改天线指向至新的卫星。所以在传统的TDMA 中，一个远端站往往只属于某一个网络。而在iDirect系统中，iDirect的远端站不只局限于一个网络，用户配置的远端站可以在全球不同的网络间“漫游

29、”。每个远端站存有15 套波束（网络）的配置，可以工作在15 个不同的波束（网络）中。远端站的通信不再受限于地理区域的限制。第20页 共 39 页 www.iD一个小站具体要加入哪个网络由小站来决定。当要转向一个新的网络时，小站天线要重新对星以接收新的下行载波。网络（波束）选择可以通过手动方式，或自动方式。1)1)自动方式：自动方式：自动波束（网络）切换是iDirect移动小站内置功能。小站由从 NMS（网管）下载的波束（网络）图来确定最好的波束（网络）。波束（网络）图由各个卫星运营商来提供。当小站位于一个波束（网络）下时，小站的工作模式与普通移动小站一样。当船只从区域移动至另一区域时，iDi

30、rect小站根据从天线读取的新地理位置，选择一个性能最好的波束（网络），并进行切换。小站会给天线发指令，以找到并锁定新的天线。一切行动无需人员干预。2)2)手动方式：手动方式：通过控制口给小站发送波束（网络）切换指令。3)3)循环方式：循环方式：每个网络都会被循环尝试5 分钟。第21页 共 39 页 www.iD7.iDirect7.iDirect产品介绍产品介绍7.17.1 主站主站 5IF HUB5IF HUBiDirect 5IF（5 中频）主站设备具有电信标准的系统冗余能力，电源模块冗余、风扇冗余、线路卡冗余，而且支持热插拔。协议处理服务器和网管服务器负载均衡和冗余备份。20 个插槽、

31、19机架可固定、高度为 11U。它具有很强的扩展能力，其 20 插槽结构可以安装多达 20 块 iDirect 通用线路卡（LineCard），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（每个网络上行载波 IP 速率 18.2Mb/s，TDMA 回传载波 IP 速率高达 4.2Mb/s）。多个主站机箱可以级联，无限制支持用户网络的扩大，并且由同一套 NMS 服务器提供管理。iDirect 主站支持灵活调整网络、载波数、载波大小、转发器、卫星、带宽等配置。iDirect 系统主站设备具有以下特点：电信级标准-全内部冗余备份同一主站机箱支持多达 5 颗

32、卫星、或 5 个不同频段（如 Ku、C、Ka、扩展 C）卫星带宽利用率比其它卫星系统（尤其是 DVB 系统）高 30%-50%,投资回报（ROI）快每机箱多网络，单个机箱可以支持多达 20 个网络，成千上万外个远端站，多出向，多入向在不影响网络其它站点的情况下增加入向载波每个入向载波可以有不同的大小，不同的 FEC 前向纠错初始建设成本低，可以允许用户以低成本逐步建设自己的网络，充分有效地利用投资：1)出向载波 IP 速率从 128Kbps 到 18Mbps，1bps 步进2)入向载波 IP 速率从 64Kbps 到 4.2Mbps，1bps 步进3)通用线路卡(Line Card)支持灵活上

33、/下行配置，可以根据网络规模的变化逐步增加卡的数量以支持更多的远端站4)协议处理服务器、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可以构成级连主站机箱（Daisy-Chaining），为大型的多入向信道网络提供支持快速跳频（MF-TDMA）支持更高效的网络设计。第22页 共 39 页 www.iD7.2 通用线路卡（Universal Line Card）7.2 通用线路卡（Universal Line Card）iDirect 通用线路卡（Universal line Card）即为 TDMA 调制/解调卡，单卡发一个 TDM 下行载波，同时收一个 TDMA 上行载波。线路卡

34、可以通过软件设置灵活地用于下行、上行或上/下行可以将其配置为备用卡，备份机箱内的其它任何线路卡，以提高系统的可用性和可靠性支持的 IP 数据吞吐率为：下行最高为 18 Mbps（未来支持 45Mbps），上行最高为 4.2 Mbps（很快就可以升级支持 8.4Mbps）线路卡支持主/备卡自动切换、热插拔。线路卡上的入向载波可以支持任何 IP 应用。与其它竞争方案相比，iDirect 可以帮助卫星运营商应用较少数目的线路卡，更加充分地利用主站资源。7.3 iDirect Private HUB和 Mini HUB7.3 iDirect Private HUB和 Mini HUBiDirect 主

35、站产品除了 20 插槽的 5IF 机箱式 HUB，还有高度为 1U 的 Private HUB 和 MiniHUB。第23页 共 39 页 www.iDPrivate HUB 是全功能、紧凑型 TDM/TDMA 网络主站。能支持一个最高可至 18Mbps 的下行载波，和一个最高可至 4.2Mbps 的 TDMA 上行载波，支持星状或星/网混合拓扑。Private HUB 的软件功能与5IF 主站一样。Mini HUB 特别适合于小型网络，支持一个下行载波和一个上行载波，可支持的远程站的数目有 15 和 30 的两种规格限制。支持星状拓扑。7.4 iDirect 31007.4 iDirect

36、3100卫星路由器：星状网远端站卫星路由器：星状网远端站iDirect 3100 路由器提供了一个简洁而又精良的“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。这一紧凑的设备能够提供目前最高的双向数据速率，而且通过自动上行功率控制，即使在恶劣天气下也能保证系统的可用性。iDirect 的 TCP/HTTP 加速技术可以克服卫星延迟，提高 IP 数据的吞吐量。其 Turbo 纠错编码（TPC）能提供比传统纠错编码技术高近 200%的效率。3100 路由器支持双向 IP 通信，及 VoIP 及 IP 视频应用。内置应用 QoS 和优先级保证

37、功能，支持 DHCP 和 NAT，支持 ACL（访问控制列表）。3100 路由器支持高达 18 Mbps 的下行（或出向）数据传输速率，以及高达 4.2 Mbps 的上行（或入向）数据传输速率。iDirect“单机式”解决方案给用户所带来的好处有：低硬件投资（其他竞争对手需要多设备解决方案）低运行成本问题（机柜空间、耗电、较高的MTBF.)低培训成本、备件成本、库存管理易于管理（较少厂家设备介入）第24页 共 39 页 www.iD7.5 iDirect 50007.5 iDirect 5000 系列卫星路由器：星状、SCPC、星/网状系列卫星路由器：星状、SCPC、星/网状iDirect 5

38、000 系列路由器同样提供了一个简洁而又精良的“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。iDirect 5000 比 3100 拥有更高的处理性能，支持 AES/DES 加密、SCPC 和星/网状混合网络解决方案。iDirect 5000 系列路由器支持：高达 18 Mbps 的下行（或出向）IP 速率，以及高达 8.4Mbps 的上行（或入向）IP 速率支持多种模式：星状网、SCPC 功能、星/网状混合内置 8 端口支持 VLAN 的以太网交换机。7.6 iDirect 70007.6 iDirect 7000 系列卫星路由器：星

39、状、SCPC、星/网状系列卫星路由器：星状、SCPC、星/网状iDirect 7000 系列卫星路由器 19 英寸机架可安装，拥有 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的需求（如专用加密卡、WiFi 无线网接入卡）同其它后改 IP 的传统 VSAT 厂家设备相比，iDirect 可以从同一主站设备支持包括 TDMA、SCPC 和 TDMA/网状在内的所有解决方案，而且系统安装操作简单（主站可以在少于 3 个小时内完成安装调试）。第25页 共 39 页 www.iD8.8.iDirect iDirect卫星系统工作方式卫星系统工作方式8.1 小站结构

40、8.1 小站结构小站结构非常简单，iDirect 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（室外单元）。ODU 可通过同轴电缆由路由器供电和 10MHz 参考频率。系统允许用户使用 iDirect 专用对星工具软件、或普通万用表来进行天线对星，不需要使用频谱仪。8.2 主站结构8.2 主站结构iDirect Hub 设备在行业中最具有可扩充性，投资最有效。系统能根据需求而扩展，保持最优的成本效益。iDirect主站通过以太网连接到外部网络。HUB包括NMS（网络管理系统）、协议处理器（PP，Protocol Processor）。NMS

41、通过 IP 连接到主站机箱和通用线路卡，以对主站进行管理和控制。NMS 通过由协议处理器来连接、管理远端站。协议处理器(PP)处理 TDMA 网络的资源分配、TCP 加速、Qos 等。第26页 共 39 页 www.iD第27页 共 39 页 www.iD8 8.3 高层次网络架构星形拓扑.3 高层次网络架构星形拓扑iDirect 网络的基本架构是星形拓扑，由一个出向大广播载波，和多个支持 D-TDMA（确定性时分多址）入向载波来组成。出向广播载波基于 TDM，所有远端站都共享此广播载波来接收下行业务。入向载波也由远端小站共享，其访问控制协议是 iDirect 的快速跳频加上 D-TDMA。i

42、Direct 的出/入向载波为 IP 应用进行了优化，以充分利用卫星带宽利用效率。出向载波容量由一个网络中所有远端站的应用总需求来决定。入向载波的大小取决于业务需求、远端站的数目和给每个远端站的 CIR 值（承诺信息速率）。iDirect 支持端到端 Qos、承诺信息速率（CIR，静态或动态）、TCP/Web 加速和加密。每个入向载波被划分多个时隙（time-slot）。每个远端站在入向载波被赋以一个最小 CIR值。D-TDMA 技术将总容量分解成众多固定的时间片以实现带宽共享，使所有远端站高效地共享有限的带宽资源。D-TDMA 在吞吐能力和卫星资源利用方面已经被证明是最高效的技术。一个入向载

43、波能支持的远端站数目取决于载波大小，和这个载波所需支持的业务量。第28页 共 39 页 www.iD8.4 iDirect网络的下行传输iDirect使用TDM技术发送一个最高效的下行广播，以最佳的方式对数据包进行排序、分址和传输，最大限度地利用卫星容量。从数据中心发出的 IP 包以随机的顺序到达 iDirect 主站，以先入先出的顺序被主站所发送。所有共享这一下行的远端站点都将“调谐”到这个共用频率来接收广播流。每个远端路由器都有一个烧制的唯一序列号，而广播数据流用相应的序列号来进行编码，所有的数据都能准确被远端路由器接收。下行载波利用简洁、高效的 HDLC 帧结构来封装完整的 IP 包。这

44、避免了在卫星侧数据包的拆包工作（如 MPEG 帧），获得卫星空间资源的最大利用效率。每个下行载波的 IP 速率为 128kb/s18.2Mb/s，以 1b/s 为步进增量。iDirect 支持标准的 IP 组播业务，组播传输使用特殊的 IP 地址。可以对分配给组播业务的带宽、每个小站的 QoS 和每个小站的速率分配进行控制。Multiple UpstreamsDownstream18 Mbps4 Mbps250 Kbps3.7 Mbps200 KbpsHubRRRRRRRRRRRR403035200NetModemsNetModemsNetModemsNetModems第29页 共 39 页

45、www.iDiDirect 主站目前在业界最灵活、最具扩展能力。一个 iDirect 主站机箱可以支持多达 20 个出向，每个出向可以拥有 1 个或多个入向信道。可以在同一个主站机箱上给多个用户搭建真正的私有网络，而每个网络都有其各自的特性。与其他厂家单一出向系统需要苛刻的卫星带宽相比，iDirect 可以允许出向载波使用非连续带宽。应用 Qos 可以设置各个小站各业务的优先级别。用户可以给小站的速率设置允许的最高值。绝大多数设置都可以立即有效，无需重启系统。8.58.5iDirectiDirect 网络的上行传输网络的上行传输iDirect的入向或上行载波基于TDMA（时分多址，Time D

46、ivision Multiple Access），远端小站共享卫星带宽。.iDirect 采用的是先进的 D-TDMA（决定性 TDMA），此技术可以快速响应小站的请求，其决定性机制使卫星带宽得到最高效的使用，网络可以为所有应用请求提供带宽保证。iDirect根据每一远端站的业务需求，以及网络操作员制定的Qos限制来分配相应的带宽。系统不断分析所有远端站的业务需求，以每秒8次的速度来调整带宽的分配。这种机制非常适合有突发性TCP/IP业务（如VoIP）的网络应用。与采用传统时隙ALOHA（Slotted ALOHA）的竞争方案相比，iDirect能更好地在共享式TDMA网络中支持实时业务。在绝

47、大多数情况，远端站主要在指定的时隙上发送业务。iDirect 还提供“快速跳频”，当有需要更多带宽时，远端点可以调谐到其它有空闲带宽的上行载波，从这些载波中获得额外带宽。这可以获到网络设计的巨大灵活性，保证远端站服务性能的同时又节省卫星带宽，节省在总网络架构方面的投资。iDirect 允许小站根据业务需求而在不同入向载波上跳频。iDirect 的 MF-TDMA 可以支持每突发级别的快速跳频，以获得容量利用和带宽分配上的最大效率。第30页 共 39 页 www.iD8.6 iDirect8.6 iDirect 星/网状结构星/网状结构iDirect这个功能结合了星状网主站的优势，和网状网端到端

48、单跳的优势。在星状络中所有远端站只与主站有直接的通信，适合公共接入应用，如Internet接入、公用电话网络、或公司数据中心。在网状网，远端站根据目的IP 地址直接发送IP 包给其它的远端站。星/网状远端小站使用星状回传（上行）信道和前向（下向）信道来传输网状控制信息。iDirect的网状解决方案是一个TDMA 网状，它使用了星状连接中的回传(上行)载波。iDirect远端站能同时以星状网模式和网状网模式进行通信。由于使用Turbo 编码作为标准 FEC，可以使用较小规格的ODU(室外单元)。iDirect 星/网状方案具有两类卫星信道，包括一个广播下向信道和一个或更多的 TDMA 信道。8.

49、6.1 下行信道8.6.1 下行信道只有主站在星/网状网中的下行载波上发送业务。从主站到远端小站的 IP 数据包通过这个共享广播信道来发送，所有小站接收。每个远端站利用唯一的媒质访问控制（MAC）地址对输入数据流进行过滤。下行信道同时也传输来自网络管理系统(NMS)的控制信息、及带宽的动态分配。主站通过下行信道给远端站提供频率参考、定时参考，大幅降低远端小站的硬件投资。基于下行信道能所提供的严谨定时同步和频率同步，iDirect TDMA信道能提供显著的带宽利用效率和增强性能。第31页 共 39 页 www.iD8.6.2 TDMA8.6.2 TDMA 上行信道上行信道星/网状网络由一个或者多

50、个 D-TDMA 信道组成，为各远端站之间、或远端站到主站的 IP 连接提供共享信道。D-TDMA 具有以下优势：多频率 远端到远端、远端到 HUB 的连接会使用多个 D-TDMA 信道。远端站能在这些信道频率之间快速跳转，就象高效利用一个整体大 TDMA 信道一样，但无需高功率输出和大尺寸天线。动态分配 安排空闲带宽给需要数据传输的远端小站。这个带宽分配由主站在一秒内执行数次，主站会实时监控远端站的带宽需求。单跳 数据传输在远端站之间单跳进行，对实时应用（如话音和视频传输）很有意义。当小站有业务发送时，源小站检查路由和 ARP(地址解析协议)列表，确定此业务需要网状还是星状连接。如果是网状连