Технология iDirect

         Технология iDirect, по своей сути, очень близка к Ethernet среде - при добавлении большого количества пользователей, в сети начинают происходить коллизии, при которых несколько пользователей запрашивают полосу в одно и то же время. На практике, такие коллизии прозрачны при использовании WWW, E-mail, FTP и подобных им приложений доставки информации, однако для задач VoIP и потокового вещания требуется иной подход к передаче информации и "соревнования" за пропускную способность.

         Система iDirect предлагает пользователю комбинированное решение - технология D-TDMA и резервирование полосы (CIR) для передачи мультимедийных потоков. Технология D-TDMA, предоставляя выделенный тайм-слот каждому клиенту, позволяет удаленным терминалам iDirect не "соревноваться" за доступную пропускную полосу, а всегда получать её, когда этого требует приложение.

         Удаленный терминал iDirect получает выделенный тайм-слот каждую 1/8 секунды - это позволяет расположить данные во фрейме, избегая влияния джиттера и, обеспечивая гарантированное качество непрерывного потока в реальном времени:

              Ещё одно из отличий iDirect от других TDMA-систем заключается в использовании 125ms фрейма (против 250ms в альтернативных решениях). Это позволяет достичь минимального времени реакции и обеспечить передачу VoIP/Video гарантированного качества.

              При разработке оборудования использовались результаты многолетних научных исследований и разработок в области технологии доступа TDMA, спутниковой связи и программного обеспечения. В результате оборудование iDirect представляет собой уникальное сочетание гибкости, надежности в работе и экономической эффективности. По сравнению с тем, что предлагают провайдеры традиционных спутниковых или наземных сетей связи, сеть iDirect обладает целым рядом несомненных конкурентных преимуществ.

             Система iDirect обеспечивает высокую эффективность использования полосы частот благодаря ряду технологических новшеств, среди которых:

• TPC (композиционные турбокоды) - блочные коды с корректировкой ошибок. Применение TPC-кодов уменьшает необходимость в повторной передаче, что способствует оптимальному использованию частотного ресурса спутника. Таким образом, при том же уровне мощности оборудование iDirect превосходит оборудование конкурентов по мощности, пропускной способности и коэффициенту BER. Экономия мощности, в сравнении с RSV-системами, достигает 41% и позволяет уменьшить полную стоимость и размер антенны, что приводит к тому, что при тех же или более высоких характеристиках оборудование iDirect является более дешевым. А при антенне диаметром 1,2 м Вы имеете, соответственно, запас по можности перед использованием других платформ.
• Использование "чистого" IP (Pure IP) - по спутниковому каналу передаются только IP-пакеты, что позволяет минимизировать долю заголовков в потоке данных. Для сравнения, в DVB-системах используются дополнительные заголовки для формирования MPEG-кадров, что снижает общую производительность DVB-систем.
• MF-TDMA (скачкообразная перестройка частоты) позволяет системе наиболее эффективно использовать полосу частот для TDMA-доступа. Удаленной станции может предоставляться свободная полоса частот в любом обратном канале, где она имеется в достаточном количестве. Это обеспечивает значительную гибкость при проектировании сети с высокой эффективностью использования полосы частот спутника при обеспечении требуемых рабочих характеристик удаленных станций.
• Применение схемы доступа D-TDMA, исключающей конкуренцию, обеспечивает использование спутникового сегмента с эффективностью до 98% независимо от степени загрузки сети. Для сравнения, наиболее компетентные конкурирующие решения на рынке обеспечивают эффективность до 60%.
• Малый шаг изменения несущей. Любая несущая в системе iDirect может изменяться с шагом 1Кбит/с. Это обеспечивает беспрецедентную экономию частотной полосы. Для сравнения, минимальный шаг, используемый в большинстве конкурирующих систем, составляет 128кбит/с, что зачастую приводит к неоправданному расходованию полосы частот.
• Минимальный порог скорости прямого канала составляет 128кбит/с. Это значительно меньше, чем предлагает DVB-система где данное значение равно 5Мбит/с, следовательно, если необходимо обеспечить канал 1Мбит/с, DVB-решение обязывает оплачивать дополнительную емкость канала 4Мбит/с.
• Шаг несущих (Roll-Off). Благодаря применению расширенных цифровых фильтров, технология iDirect позволяет снизить шаг несущих до коэффициента 1.2, в то время как общепризнанным стандартом в индустрии является коэффициент 1.4. Это решение обеспечивает дополнительный выигрыш в эффективности 14.5% по сравнению с конкурентами.
• Автоматическая регулировка мощности передатчика. Технология iDirect использует алгоритмы автоматической компенсации воздействия погодных условий (дождь, туман) - это решение позволяет добиться максимально эффективного использования спутникового сегмента.

iDirect в сравнении с DVB     

• Это не просто совпадение, что  British Telecom, армия США, SES Americom, и целый ряд операторов  выбрали iDirect как VSAT систему.
• Одна центральная станция  iDirect (Hub) может обеспечить передачу до 182 Mbps  через  20 различных транспондеров  на 5 различных спутниках.
• Для сравнения,  центральная станция  DVB может обеспечить как максимум передачу  68 Mbps только на одном транспондере на одном спутнике.
• Прямой канал  iDirect может быть скоростью всего  128 kbps, в то время как  в системах DVB эта скорость не может быть менее  2 Mbps.
• Обратный канал системы iDirect может передавать всплески сигнала скоростью до 4.2 Mbps, в то время как большинство систем стандарта   DVB-RCS  могут передавать всплески сигнала немногим более  2 Mbps.
• Как на больших, так и на малых скоростях  iDirect обеспечивает больше гибкости чем любые другие технологии сетей VSAT. iDirect имеет  ряд значительных отличительных  преимуществ по сравнению с  системами стандарта  DVB-RCS.

Лучшая поддержка VoIP.
    
                  После того как клиентам удается решить наиболее приоритетные  проблемы безопасности, они переключают свой фокус на решение проблем качества голосовых услуг. Наиболее эффективные системы для передачи Voice Over IP (VOIP) требуют пропускную способность обратного канала 16 kbps.
Используя сжатие заголовка VOIP, требования к полосе могут быть снижены до10 kbps в обратном канале. (Подавление пауз позволяет прямому каналу потреблять в среднем всего 4 kbps, но оно не работает в обратном канале. Не получается достаточно быстро занимать и освобождать спутниковую полосу по geosynchronous орбите, чтобы поддерживать непредсказуемые колебания в голосовом трафике, когда идет подавление пауз.) 

                 Конкурирующая система LinkStar распределяет обратный канал с шагом в 8 kbps. Это ограничение зря расходует 6 kbps на каждый VOIP вызов, когда только один вызов проходит через удаленный LinkStar. (VOIP вызов со сжатым заголовком требует 10 kbps. В этом случае система LinkStar выделяет 16 kbps, т.к. 8 kbps оказывается уже недостаточно.) Обычно, 6 kbps занимает очень незначительную часть в  сетях с полосой от 500 до  1000 kbps. Однако, многие удаленные станции поддерживают одиночные телефонные звонки в рабочее время. Данная проблема фрагментации вызывает потерю около трети полосы обратного канала именно в тот момент, когда она больше всего нужна.

                 Что ещё хуже, старые технологии вроде LinkStar копируют наземные проводные линии и технологию Frame Relay. LinkStar создает сеть из каналов с согласованной скоростью передачи информации (CIR). Внутри каждого канала LinkStar голосовые биты могут иметь приоритет над битами данных. Однако, установить этот приоритет на множество каналов нельзя. В рабочее время сеть LinkStar обычно «душит» все каналы до CIR, например до 16 kbps, и каждая станция самостоятельно решает, какой трафик посылать по своему каналу. Даже если станция устанавливает приоритет за голосовыми битами, станции LinkStar используют свою CIR в основном для передачи данных в рабочее время. Это происходит потому, что любой отдельный канал в среднем, за час рабочего времени, пропускает всего 20 минут голосового трафика. 

                 Станции LinkStar, которым требуется больше одной голосовой линии на несколько минут в рабочее время редко получают больше, чем установленные 16 kbps. LinkStar не может перехватить емкость из одного канала, чтобы удовлетворить голосовые нужды в другом канале той же сети. Когда два вызова проходят через станцию LinkStar в рабочее время, качество звонка падает , так как LinkStar пытается «пропихнуть» 20 kbps IP трафика через полосу в 16 kbps. В случае если придется принимать ещё один звонок по тому же каналу, сбросятся все три звонка, т.к. LinkStar попытается, но безрезультатно, разделить 16 kbps поровну на 3 потока по 10 kbps. Такие ограничения необходимы  в наземных сетях, где физическая емкость последней мили задает CIR любого канала. Тем не менее, подобные ограничения являются искусственной конструкцией в спутниковых сетях.В отличие от земных каналов, спутники могут объединять полосы всех каналов сети. iDirect использует это уникальное преимущество с спутниковых коммуникациях. Сотня удаленных станций, с CIR 16 kbps у каждой, на самом деле выглядят для iDirect как один канал в 1.6 Mbps.Из одного общего канала iDirect может выделять полосы, действуя на всю сеть. Полосу любой частной сети iDirect никогда не придется искусственно заключать в отдельные CIR каналы.

                 iDirect может использовать Группу QoS (Качество Услуг) для назначения емкости на всю сеть (вместо выделения по отдельным каналам). Группа QoS, как правило, обеспечивает дополнительную полосу для голосовых вызовов в течение перегруженных рабочих часов. Любая станция iDirect переполненная голосовым трафиком может заимствовать емкость с других станций, используя их полосы для передачи данных в то же время. Группа QoS , таким образом, позволяет iDirect использовать то же количество полос, как и LinkStar, для выполнения в три раза большего количества звонков в рабочее время. Другими словами, LinkStar с Группой QoS понадобится ширина обратного канала в три раза больше, чем iDirect, для выполнения одинакового количества телефонных звонков в рабочее время.

                Даже если у системы LinkStar достаточная полоса для поддержания звонка, она может заставить пользователей ждать до 10 секунд, чтобы услышать гудок. Когда от удаленной станции LinkStar не идет трафик, ей не предоставляется полоса. Поэтому когда зафиксирован телефонный вызов, системе LinkStar требуется от 3 до 10 секунд, чтобы назначить необходимый обратный канал для удаленной станции, чтобы вызов был принят. ( Услуга Immeon, оказываемая ViaSat объявляет задержку в 10 секунд. Поэтому 10 секунд чаще являются более реалистичной оценкой, чем 3 секунды.) Напротив, сеть iDirect может выделить полосу, необходимую для принятия телефонного звонка, всего за полсекунды. Разница между ожиданием гудка в течение полсекунды и 10 секунд может показаться бесконечной для клиентов, которые требуют наилучшего качества услуг.

Не виртуальные частные сети.
    
                      Обладая уникальной ЦЗС-архитектурой iDirect позволяет строить реальные частные сети, в то время как сети DVB-RCS VSAT, такие как LinkStar могут предложить только виртуальные сети. Разница тонкая, но очень важная.. Ресурсы сети LinkStar является общим для большого числа клиентов. При использовании LinkStar общими являются прямой канал, модуляторы и демодуляторы на ЦЗС, и даже обратные каналы большее время используются несколькими пользователями. Напротив, оборудование ЦЗС iDirect достаточно недорого, чтобы провайдер мог установить каждому пользователю личное оборудование. Оборудование iDirect, используемое одной сетью, никогда не потребуется задействовать для другой. IDirect задействует собственные каналы и собственную ЦЗС, предназначенные для каждого конечного пользователя. (Единственным исключением является ВЧ-часть, которая делится между многими провайдерами, а не только между множеством конечных пользователей.)

                     Существенным преимуществом частной сети iDirect является выделенный частотный ресурс. Объем спутникового сегмента, выделенный для каждой ТЗС, может быть увеличен или уменьшен как угодно без ущерба другим ТЗС. Каждая ТЗС может занять столько ресурса, сколько запросит. Назначение полосы может быть точно отрегулировано с тем, чтобы она точно соответствовала необходимому распределению трафика. Фактор превышения ресурса может быть независимо отрегулирован для соответствия установленным настройкам каждой сети. Без всякого совместного использования ресурса iDirect дает каждому пользователю то, за что он платит, каждый пользователь платит только за то, что он получает.IT менеджер с выделенным частотным ресурсом и выделенным оборудованием может экспериментировать на собственной сети без всякого ущерба для других сетей. Эта свобода эксперимента ускоряет установку нового программного обеспечения на спутниковой сети. Иногда приложения, работающие на наземных каналах, необходимо запускать по спутниковым. Но даже с учетом ускорения TCP, большинство приложений требует доработки с тем, чтобы компенсировать задержки и низкие скорости спутниковых каналов. Внедрение неотработанного программного обеспечения в сеть, работающую на спутниковых каналах, чревато сбоем сети. Если такой сбой происходит на сети iDirect, последствия сбоя скажутся только на одной сети, так как сети не предусматривают используют совместного использования ресурсов. Если же такой сбой происходит на сетях LinkStar, страдают все клиенты, так как оборудование ЦЗС и спутниковый ресурс физически разделяется между клиентами.

Большая безопасность связи.

                        На многих рынках реальные частные  сети от iDirect намного более предпочтительны, чем виртуальные частные сети, которые предлагает LinkStar. Клиенты на некоторых рынках, таких как топливная промышленность, ужасно мнительны. При использовании прямого канала DVB, такого как в LinkStar, всегда есть возможность, что сообразительный IT менеджер переведет свой ресивер в беспорядочный режим и начнет шпионить за конкурентами. Сделать это в сети iDirect намного сложнее, т.к. у каждого клиента личный диапазон частот и независимое оборудование. Потоки данных от разных пользователей могут быть физически изолированы на разных машинах внутри сети iDirect, в то время как в любой системе LinkStar они перемешаны.

                      Требования к безопасности могут быть смягчены, если кодировать данные в спутниковых каналах. Но здесь возникает новая проблема с сетями LinkStar. LinkStar с кодированием не знаком, а значит придется потратить много денег и времени на установку дополнительного оборудования. Еще хуже то, что кодирование не совместимо с ускорением TCP в сетях LinkStar – чтобы работало кодирование обязательно нужно отключать ускорение TCP. Внешнее шифрующее ПО не позволяет TCP ускорителю «обманывать» IP заголовки. Без ускорения зашифрованные каналы LinkStar передают информацию очень медленно, на скорости не более 100 kbps. Для сравнения, сети iDirect смогли примирить конфликтующие запросы ускорения TCP и шифрования 3DES – теперь они могут работать одновременно. Только с сети iDirect конечный пользователь может найти как широкополосные  скорости, так и гарантированную безопасность.

Подробнее об используемых технологиях