Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Полносвязная VSAT-сеть HUGHES HX

Вера Типугина, менеджер по маркетингу, Россия и СНГ, Hughes Network Systems LLC ("Хьюз Нетворк Системс")

Полносвязная система НХ является последней разработкой компании Hughes в области VSAT-сетей. Система специально разработана и оптимизирована для малых и средних сетей с высокими требованиями к полосе, пропускной способности и обеспечению множества уровней качества услуг (QoS). Это дает возможность оператору создавать самые различные планы обслуживания и выполнять взятые на себя обязательства в соответствии с требуемым конечному клиенту соглашением об уровне услуги (SLA). Система НХ включает в себя практически полный набор современных IP-функций и особенностей. Решение базируется на технологии TDM/TDMA/FDMA, оптимизировано для эффективного использования ресурса космического сегмента, в том числе в нем используется прямой канал (от хаба к терминалам) стандарта DVB-S2 с адаптивными кодированием и модуляцией (АКМ) как в прямом, так и обратных каналах.

Топология сети на базе системы НХ

Система НХ позволяет формировать сети любой топологии - от звездообразных до полносвязных, включая также многозвездные структуры и иерархические сети типа "звезда в звезде". В состав системы входят: центральный шлюз НХ, совмещенный с системой управления сетью, мини-шлюзы, способные служить центром собственных "звезд" или в качестве точек сопряжения полносвзяной сети с наземными каналами, и периферийные терминалы (полносвязные или работающие по схеме "звезда" с центральным шлюзом). Необходимо отметить, что полносвязные терминалы могут одновременно работать как в режиме "каждый с каждым" с другими терминалами и мини-шлюзами, так и в звездообразной топологии с центральным шлюзом и мини-шлюзом "вложенной звезды". Структура системы НХ показана на рис. 1.

Шлюз НХ представляет собой комплекс низкочастотного приемопередающего, каналообразующего и серверного оборудования, размещенного в стандартной стойке 19" высотой 26U (см. рис. 2). Шлюз НХ передает DVB-S2-несу-щую с АКМ, которую принимают все терминалы и мини-шлюзы сети. Максимальная скорость несущей составляет 121 Мбит/с в полосе 54 МГц. Один демодулятор обратных каналов (от терминалов и мини-шлюзов) способен одновременно обрабатывать либо 9 несущих по 256 ксимв/с, либо 4 несущих по 512 ксимв/с, либо 2 несущих по 1024 ксимв/с, либо одну несущую 2048 ксимв/с (до 3,2 Мбит/с). Шлюз НХ является модульно-наращиваемым по всем компонентам, и таких демодуляторов может быть установлено столько, сколько необходимо для функционирования сети.

Полносвязный терминал НХ260 принимает DVB-S2-несущую от центрального шлюза и имеет еще один демодулятор, аналогичный описанному выше. Для сопряжения с оборудованием пользователей используются два интерфейса 10/100Base-T. Терминал оснащен двумя интерфейсами: один для подключения по стандартной ПЧ диапазона L-приемопередатчиков третьих производителей (любой необходимой мощности), а второй - для подключения приемопередатчика производства Hughes мощностью до 2 Вт. Терминал излучает одну TDMA-несущую со скоростью до 3,2 Мбит/с, принимаемую теми терминалами/шлюзами, с которыми должна быть установлена связь. Внешний вид кабинетного модуля НХ260 показан на рис. 3.

Решение НХ260 является устройством с широким перечнем встроенных IP-функций, включая поддержку протокола SIP, RIPv2 (протокол IP-маршрутизации, версия 2), BGP (пограничный шлюзовый протокол), DHCP (протокол динамического конфигурирования узла/хоста), NAT/PAT (перевод сетевых адресов/перевод адресов портов), DNS Server/Relay (сервер/ретранслятор службы доменных имен), прозрачных "end-to-end VLAN", поддержку VPN по технологии IP/MPLS VRF Lite в сочетании с высокопроизводительным спутниковым модемом. Подобные возможности делают НХ260 идеальной платформой для обеспечения высококачественной IP-связи для разнообразных приложений, в том числе магистральных каналов для систем сотовой связи, расширения услуг MPLS (многопротокольная коммутация на основе признаков), виртуальных выделенных линий, услуг мобильной связи и прочих широкополосных решений.

Мини-шлюзы системы НХ строятся на основе набора блоков, подобных терминалу НХ260, могут модульно наращиваться в зависимости от реальной трафиковой нагрузки для обеспечения приема и передачи стольких TDMA-несущих, сколько необходимо для конкретной подсети. Для подсоединения мини-шлюза к наземным инфраструктурам связи предусмотрен единый LAN-интерфейс. Управление распределением и балансировкой трафиковой нагрузки между составляющими блоками мини-шлюза осуществляется автоматически, без вмешательства оператора.

Терминал НХ200 программно обладает всеми IP-функциями, что и НХ260, но работает в топологии "звезда" с центральным шлюзом и способен принимать DVB-S2-несущую и излучать одну TDMA-несущую со скоростью до 3,2 Мбит/с.

Уровни услуг в системе НХ

Обеспечивая возможность организовывать сети любых топологий, система НХ позволяет оператору предоставлять конечным пользователям самые разнообразные услуги на основе нижеперечисленных технологий управления частотной полосой:

  1. Постоянная скорость передачи (CBR) по запросу, особенно востребованная для услуг типа виртуальных выделенных линий с асимметрией трафиковой нагрузки; выделение полосы для терминала может производиться как на постоянной основе и по расписанию, так и с автоматическим освобождением полосы по завершении сеанса связи.
  2. Адаптивная постоянная скорость передачи (CBR) с фиксацией минимального и максимального значения с определяемым пользователем шагом изменения скорости, обеспечивающая малый джиттер при возможности занимать минимально необходимую для передачи текущей трафиковой нагрузки полосу.
  3. Согласованная скорость передачи информации (CIR) с конфигурированием минимальной, гарантированной и максимальной скорости: при появлении трафика для передачи терминалу выделяется минимальная CIR, при необходимости CIR увеличивается до гарантированного значения, сверх гарантированного значения выделение дополнительного ресурса до максимального значения CIR производится на основе "наилучшей попытки".
  4. Услуги на основе "наилучшей попытки" базируются на выделении пропускной способности путем комбинации двух факторов: оценки терминалом размера очереди на передачу, соответствующей этой очереди полосы, и величины, доступной для использования в данной сетевой группе полосы частот; при этом в системе может одновременно поддерживаться множество QoS-планов с различными уровнями услуг на базе "наилучшей попытки" для разных групп пользователей.

В системе обеспечивается приорити-зация различных видов трафика по пяти уровням приоритетов на основе IP-параметров по следующим правилам:

  • диапазон IP-адресов источника;
  • диапазон IP-адресов получателя;
  • номер порта TCP/UDP;
  • правила Diffserv Code Point Bits.

Управление распределением полосы в системе НХ

В обратных каналах системы НХ используется метод многостанционного доступа TDMA/FDMA в сочетании с целым комплексом способов доступа к обратным каналам, включая адаптивный выбор обратного канала и функциональность АКМ, что обеспечивает высокую эффективность использования частотного ресурса космического сегмента сети. За счет особенностей архитектуры TDMA-канала оператор может конфигурировать параметры QoS для каждого терминала в отдельности. Это, например, приводит к тому, что один TDMA-канал будет поддерживать несколько терминалов с минимальной CIR в 20 кбит/с, группу терминалов с минимальной CIR в 50 кбит/с, сколько-то терминалов с фиксированной CBR, а сверх того в оставшейся свободной пропускной способности TDMA-канала - прочие терминалы, работающие на уровне "лучшей попытки".

Метод выделения пропускной способности в системе НХ использует специальный канал с методом доступа "тактированная Алоха" для передачи первоначальных запросов на передачу трафика от периферийных терминалов. "Алоха" является конфликтным методом доступа, но в системе НХ используется "распределенная тактированная Алоха", и каждый запрос передается дважды со случайным размером интервала между посылками, что гарантирует вероятность доставки запросного пакета с первой же попытки свыше 95%. Периферийные терминалы и мини-шлюзы не "приписаны" к тому или иному обратному каналу, напротив, весь пул обратных каналов рассматривается как общий ресурс пропускной способности, из которого при получении запроса системой управления терминалу выделяется полоса в зависимости от его QoS и характеристик трафика, подлежащего передаче. Если терминалу выделяется полоса на основе "наилучшей попытки", то такое выделение может быть динамически скорректировано в зависимости от текущих изменений в сетевой трафиковой нагрузке. Это обеспечивает балансировку нагрузки по всем обратным каналам, максимальную загрузку каналов и отсутствие "пустых" каналов. По завершении передачи через некоторый конфигурируемый интервал времени полоса, занимаемая терминалом, освобождается и передается обратно в пул совместного использования (за исключением специально сконфигурированных случаев постоянного предоставления CBR). В результате система обеспечивает более эффективное использование ресурсов космического сегмента.

Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #4, 2008
Посещений: 8673

  Автор

Вера Типугина

Вера Типугина

Менеджер по маркетингу, Россия и СНГ, Hughes Network Systems LLC ("Хьюз Нетворк Системе")

Всего статей:  10

В рубрику "Спутниковая связь" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций