HX - Hughes

Hughes in Russia & CIS Region
Константин Ланин
1 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Новое в технологии
6 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Системы HN/HX /HT
Ем
мкость Ш
Шлюза
10 Гбит/с
Гб /с
HT System
5 Гбит/с
1 Гбит/с
512 Мбит/с
HN System
HX System
Миллионы терминалов
Для Доступа в Интернет
Тысячи терминалов
Для Доступа в Интернет
100 Мбит/с
Количество терминалов
7 H52097 5/14/2014
Тысячи терминалов
Правительственные и
Корпоративные
Приложения
HUGHES PROPRIETARY
Адаптивное LDPC Кодирование
р
Кодирование используемое в DVB‐S2 теперь реализовано в Обратных каналах
LDPC – Low Density Parity Check
HX50L
HX90
HX200
HX260
HX280
HN 9260
HN 9460
• Наиболее
б
мощная схема кодирования в Индустрии
• Реализовано в обратных каналах HX и HN
• 20 - 33% дополнительной эффективности TDMA канала
8 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Протокол
р
инкапсуляции
у ц
GSE
Generic Stream Encapsulation
(ETSI TS 102 606)
Разработан для оптимизации
IP трафика
рафи а
Эффективность Прямого Канала
Эффективность Прямого Канала
Di
Diagram
source: Wikipedia
Wiki di
Улучшение Эффективности
Прямого Канала от 4 до 14%
Эф
ффективность в %
%
Эффективность GSE vs MPE
100
95
90
85
80
75
70
65
60
MPE Efficiency
GSE Efficiency
0
9 H52097 5/14/2014
500
1000
1500
Размер Пакета в байтах
2000
HUGHES PROPRIETARY
Адаптивный выбор обратных
каналов (AIS) – Адаптивное LDPC кодирование
Хаб посылает
терминалам
уточнённые
параметры
настроек
Кадр
р TDMA
поддерживает несколько
Скоростей кодирования FEC
Терминал постоянно
измеряет качество
принимаемого сигнала
FEC
1/2
FEC
9 / 10
FEC
2/3
Хаб измеряет уровень сигналов и временную
задержку импульсов, принимаемых от
терминалов
•
•
•
•
Высочайшая эффективность транспортного уровня при наилучшем качестве
Динамическое изменение скорости кодирования FEC в обратных каналах
– Переключение скорости FEC с 9/10 до 4/5, 2/3 или 1/2 от импульса к
импульсу без
б перехода на другие обратные
б
каналы
Управление излучаемой мощностью (UPC)
Работа с различными символьными скоростями
– Переход на более низкую символьную скорость при затухании в осадках,
осадках
если возможностей изменения скорости кодирования и регулировки
мощности недостаточно
10 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Более высокая эффективность
за счёт адаптивного LDPC кодирования
Hughes
Адаптивное
LDPC
кодирование
Все каналы TDMA поддерживают все скорости кодирования
Преимущество:
Более высокая
фф
эффективность
Весь пул обратных каналов доступен всем терминалам
Наши
конкуренты
Каналы TDMA конфигурируются с
конкретными значениями скорости кодирования
FEC 1/2
FEC 2/3
FEC 4/5
Результат:
«Пул» ёмкости обратных каналов,
доступный терминалу, жёстко ограничен
11 H52097 5/14/2014
Более низкая
эффективность
HUGHES PROPRIETARY
Выделение полосы по требованию
O Demand
On
D
d St
Streaming
i
(ODS)
 По требованию выделяется полоса с Постоянной Битовой
Скоростью (CBR) для таких приложений как: Голос (VoIP),
(VoIP)
ВКС, видео наблюдение и т.д.
 Встроенный клиент SIP автоматически определяет приложение
и выделяет полосу во время установления связи
12 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
HX / HN – приложения реального
времени для Операторов Сотовой Связи
JIT - позволяет Оператору настроить задержку и джиттер
Круговая задержка может быть сконфигурирована в пределах от 600 до 650 мсек
Подстройка джиттера в одну сторону + / - 25 мсек
Прямой канал
Обратный канал
Очередь в реальном р
масштабе времени
Немедленная передача
13 H52097 5/14/2014
Буфер
джиттера
Передача данных
в течение 20 мсек
Just In Time bursting
HUGHES PROPRIETARY
Мощная
ощ а д
двухэтапная
у э а а компрессия
о
ресс
Экономия полосы частот
5-6 Мбит/с
Трафик
HTTP
Компрессия
10 Мбит/с
Трафик
HTTP
Сервер TurboPage
1й этап
BLC
2й этап
GBC или V.44
V 44
ХАБ HN/HX
Д
Декомпрессия
TurboPage клиент
Терминал
Т
HN/HX
2й этап
GBC или V.44
V 44
10 Мбит/с
Трафик
HTTP
1й этап
BLC
1й этап компрессии
р
2й этап компрессии
На большом интервале:
компрессия на уровне байтов
На коротком интервале:
компрессия V.44
Схема компрессии без потери информации,
использующая повторение
последовательностей байтов в потоке данных
Схема компрессии без потери информации
Составная компрессия обеспечивает
С
б
большую экономию полосы частот
14 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Двойное назначение: IPV4 & IPV6
Одновременная поддержка IPV4 и IPV6
Шлюз
Удалённый
маршрутизатор
IPV4 IPV6
Protocol Protocol
Stack Stack
IPV4 IPV6
Protocol Protocol
Stack Stack
Ethernet
IPV4
Хост
15 H52097 5/14/2014
IPV6
Хост
Eth
Ethernet
t
IPV4
устройство
IPV6
устройство
IPV6
устройство
HUGHES PROPRIETARY
Виртуальный оператор HN/ HX
(VNO) - встроенная эффективная функция
Inroutes
1
2
3
4
Эффективное разделение оборудования
IP WAN
1000 kbps capacity
`
256
kbps
Group of
Remotes
VLAN 1
IP Gateway #2
o
o
o
`
Inroute
Groups
IP Gateway #1
VLAN 2
o
o
o
VLAN 16
`
512 kbps
VLAN 1
VLAN 2
o
o
o
VLAN 16
`
Inroute
Pool
VLAN 1
512 kbps
IP Gateway #N
VLAN 2
o
o
o
VLAN 16
№ 1 – разделение полосы
№ 2 – разделение оборудования
№ 3 – разделение NMS
16 H52097 5/14/2014
DNCC #1
(return channel bandwidth manager)
CDS #1
Demodulator
for up to 2.5 Msps
Over 9 Channels
Channel 1
Channel 2
o
o
o
Channel 9
DNCC #X
(return channel bandwidth manager)
CDS #N
Demodulator
for up to 2.5 Msps
Over 9 Channels
Channel 1
Channel 2
o
o
o
Channel 9
Forward Channel Subsystem
Satellite Gateway
S Modulator
odu ato
DVB-S2
Guaranteed
Bandwidth
VNO является неотъемлемой
й
функцией системы HN / НХ и
решает 3 основные задачи:
Return Channel Subsystem
IP Processing Subsystem
X
HIGH SPEED IN
NTERNAL LAN
Эффективное разделение полосы
UEM/Vision NMS
Эффективное разделение NMS
VNO #1
Operator
VNO #2
Operator
Java based
HTML client
NMD for VNO #1
NMD for VNO #2
IP Gateway #1
DNCC #1
CDS (demods) #1-3
Remote Terminals
IP Gateway #2
DNCC #2
CDS (demods) #4-5
Remote Terminals
Configure/Control Access
Configure/Control Access
Common Equipment
View only Access
HUGHES PROPRIETARY
HX 5.0
17 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Система HX разработана для
большого разнообразия рынков !
М
Множество
Приложений
Разнообразие:
Решений
Топологий
Услуг
Рынков
 Интернет
 ВКС
 Голос VoIP
 GSM
 Мультикаст IP
СЛ
 Приложения ERP
 Видео наблюдение  WiMax СЛ
 Безопасные Сети
 Фиксированное
 Возимое
 Мобильное
 Полносвязная
 Звезда
 Вложенная звезда
 Выделенные
 Коллективные
 Виртуальные (VNO)
 Физ. лица
 Бизнес
(земля, вода, воздух)
 Правительство
 Военные
Построено на основных принципах системы HN с дополнительными
возможностями нацеленными на конкретные рынки и приложения
 Настраиваемое Качество Услуги
18 H52097 5/14/2014
 Мобильность
 Полносвязность
HUGHES PROPRIETARY
Система НХ разработана
для большого диапазона конфигураций
Топология
«звезда»
Звезда
Каждый с каждым
Ц
Центральный
р
шлюз HX GW
Вложенные звёзды
Полносвязная
топология
Работа через несколько спутников
Компактность, масштабируемость простота
масштабируемость, простота монтажа
Полносвязный
шлюз HX Mesh GW
19 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Основные компоненты
широкополосной спутниковой системы НХ
Периферийные терминалы
HX260
HX200
Главная станция HX
Центр «звезды»
Топология: звезда/ полносвязная
Приёмопередатчик Hughes или
BUC с ПЧ диапазона L
Управление всеми
выделениями полосы
Топология: звезда. Высокая
производительность.
Приёмопередатчик Hughes или
BUC с ПЧ диапазона L
HX90 Топология: звезда.
Простота использования
Приёмопередатчик Hughes
Шлюз HX
Опционный элемент для
полносвязной сети
Может использоваться как
«шлюз» для полносвязного
трафика
Станции
полносвязного
шлюза HX
Mesh Gateway
Полносвязный шлюз(ы) HX
20 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
HX 5.0
 Многофункциональная масштабируемая
широкополосная спутниковая система
– Звезда
– Вложенные звёзды
– Каждый с каждым
Система HX
– Мобильная связь
– Военная связь
– VNO
21 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
HX 5.0 МАСШТАБИРУЕМОСТЬ
 Поддержка больших
сетей
«Бесшовная»
экономичная
масштабируемость
От десятков
22 H52097 5/14/2014
 Расширенные
возможности
HX ExpertNMS
(системы
управления
до
тысяч
HUGHES PROPRIETARY
HX 5.0 ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ
IP Шлюз повышенной
производительности
40 Мбит/сек
IP Шлюз #1
 40 Мбит/сек на IP Шлюз
 Меньше
М
компонентов
 Выше пропускная
способность
Прямой
р
канал
Обратный канал
40 Мбит/сек
IP Шлюз #2
40 Мбит/сек
IP Шлюз #N
23 H52097 5/14/2014
HX Хаб
HUGHES PROPRIETARY
HX 5.0 ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ
Повышенная пропускная способность TCP
HX90
HX200
HX260
HX280
24 H52097 5/14/2014
20 Мби
ит/се
ек
HX 5.0
на 30%
выше
HUGHES PROPRIETARY
HX 5.0 ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Высокая Эффективность
Обратных Каналов
1 Мбит/сек
500 Мбит/сек
1 Мбит/сек
 Мощные алгоритмы компрессии
 Компрессия
К
на уровне байта
б й (BLC)
 Сокращение потребления спутникового сегмента
25 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
HX 5.0 КАЧЕСТВО ОБСЛУЖИВАНИЯ
Расширенные возможности по качеству
обслуживания
б
(Q
(QoS)
S)
Очерёдность с приоритезацией WFQ
для управления трафиком
Дифференцированные
Сервисные
Значимые сервисные планы Значимые
сервисные планы
Планы
пользуются большей приоритезацией
26 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
HX 5.0 РЕЗЕРВИРУЕМОСТЬ
Полная разнесённость
шлюза
HX Х б
HX Хаб
Терминалы могут работать через любой Хаб
Оба Хаба активны
HX Х б
HX Хаб
Надёжная эксплуатация
Два РЧТ на Хаб
Два РЧТ на Хаб
HX Хаб
Разнесённость
РЧТ
27 H52097 5/14/2014
ИЛИ
HUGHES PROPRIETARY
Сравнительная таблица модемов HX
HX50
HX50L
HX90
HX200
HX260
HX280
2 LAN Ports
2
LAN Ports






Max Return Channel (Mbps)
3.2
3.6
3.6
9.6
9.6
9.6
LDPC With 9/10 Return Channel





IPV6 ready
IPV6 ready





Mobility Features



C‐Band





Ku‐Band






Ka‐Band




X‐Band



PPS Rate 2500
PPS Rate
2500
5000
5000
5000
5000
Simultaneous TCP Sessions
256
256
500
500
500
500
UDP Throughput 20 Mbps 20 Mbps 45 Mbps 45 Mbps 45 Mbps 45 Mbps
TCP Throughput
g p
8 Mbps
p
8 Mbps
p 20 Mbps
p 20 Mbps
p 20 Mbps
p 20 Mbps
p
L‐Band Interface to Linear Radio



Mesh


FIPS 140‐2 Level 2 (AES 256)
(
)

WGS

28 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Приложения
29 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
VSAT для связи в движении
Возимый VSAT
(Fl
(Fly-a-way)
)
Носимый VSAT
Возимый
В
й VSAT
для связи на остановке (On The Pause)
Морской VSAT
Воздушный VSAT
30 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Размер
рр
рынка
Почти 300,000 судов и кораблей
Почти 73,000 самолётов
Более 2. 3 млн. наземных платформ
31 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
НА ОСТАНОВКЕ
32 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
НАЗЕМНЫЕ МОБИЛЬНЫЕ ТЕРМИНАЛЫ
В движении
Гиростабилизированная
антенна
GPS
компас
33 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
«Сателлит Телеком»/
«Алтегроскай» ШПД на РЖД
 Цель : Предоставление услуг ШПД в поездах в
д
движении.
 Дальность маршрута: 1073 км от Москвы до Ростова
(первый состав, оснащённый системой HX).
34 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Схема спутникового
у
канала связи
35 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Технические детали
Топология
Доступ
Диапазон Используемая полоса (КГц)
полоса (КГц)
Скорость передачи(Кбит/сек)
Скорость кодирования
КА
«Звездооб‐
разная»
TDM/
TDMA
Ku
720
512
1/2
«Ямал – 402»
Марка
Оборудование
руд
Модель
Спутниковый модем
Hughes
HX200
OrTes VSAT Система для поездов
VSAT Система для поездов
OrTes
AL 3602 TxRx Ku Band
AL‐3602‐TxRx Ku‐Band
BUC для поезда
Agilis
ALB128 8W
LNB для поезда
Norsat
HS1057CN
36 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Результаты
у
 Успешная реализация
– Минимальные перерывы в связи
из-за наличия физических
ф
препятствий
– Восстановление канала в
пределах ~60
60 секундного
интервала
 Ключевые
К
ф
факторы успеха
– Система HX с функцией
мобильной связи
– Синхронизация 10 МГц от
приёмника GPS *
* Note: GPS ref was not available for this test so a less accurate source was used.
37 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Возможности связи в движении
на воздушном транспорте – текущие контракты
Southwest Airlines (500+)
Norwegian Air Shuttle (75+)
Т
Трансаэро
(30+)
Ютэйр (70+)
Icelandic (18+)
Mango (6)
• 600+ оборудованных самолётов; до 30 Мбит/с
• Полноценный доступ в интернет
• Видео по требованию
р
• Эл. торговля
• IPTV
Госдепартамент
Г
США
• Система слежения и контроля ISR для борьбы с
контрабандой наркотиков
• Интегрированная самолётная антенна,
модем наземная инфраструктура,
модем,
инфраструктура
телепорты, обучение.
• Линия передачи данных – от 2 Мбит/сек.
38 H52097 5/14/2014
Международный заказчик
1 Мбит/сек - средняя
скорость в обратном
канале
• Спутниковая связь «под ключ»
• Воздушная, наземная, морская и специальная
• Интегрированный авиационный терминал, модем
и наземная инфраструктура
• Управляемое Hughes решение
ВМС Индии
• Сеть спутниковой связи, для 23 самолётов
патрулирующих Индийский Океан
• SATCON BLOS спутниковая связь для
морской патрульной авиации
• Прямой канал 10 Мбит/сек
HUGHES PROPRIETARY
Row44 Network
Row44 Aero
Service Region
Satellites
Teleport
NOC O&M
North America
HZN‐1, SES‐1, AMC‐9
Hughes‐NA
Hughes‐GT
Europe
E7A*, IS‐905*
Hughes‐EU*
Hughes‐GT
North Atlantic
SES‐6
Third party‐EU
Hughes‐GT
Russia
YAMAL 300*
YAMAL 300*
Third party RU*
Third party‐RU*
Hughes GT
Hughes‐GT
39 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Спутниковая связь на воздушном транспорте
В движении
Плоская
панельная
антенна
40 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Спутниковая связь на морском транспорте
В движении
Гиростабилизированная
антенна
GPS
компас
ACU
41 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Проблемы
морского и мобильного VSAT
- Поддержка связи в движении
- Адаптация к изменениям погоды
- Быстрое восстановление линии
- Адаптивное выделение полосы
- Приоритезация приложений
- Анализ и обработка трафика
- Возможность переключения лучей
- Сервис
С
высокого качества
- Глобальное покрытие
- Расширение спектра
- Алгоритмы АРУ
42 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
HX технология,
обеспечивающая связь в движении
 Автоматическое переключение
р
лучей
у
с сохранением
р
постоянного IP
соединения
– Автоматическое переключение лучей на основе навигационных данных
(например, GPS)
– Сохранение IP соединения во время переключения луча до 30 секунд
 Компенсация эффекта Доплера
– Разработано для воздушного транспорта и требуется для скоростных
поездов
 Расширение спектра обратного канала
– Позволяет использовать очень маленькие антенны на транспортных
средствах
 Быстрое восстановление линии с сохранением IP соединения
 Совместимость с мобильными антеннами различных производителей
 Отслеживание местоположения судна
– С интерфейсом NMEA система HX будет отслеживать координаты судна
– Хранение данных в течение заданного периода времени (до 1 года)
43 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
HX для сотовой связи
 Ключевые возможности HX
для сотовой связи
–
«Своевременная»
очерёдность (JIT)
–
Подстройка
р
джиттера
р
–
Пропуск маркированного трафика на IPGW вне очереди
–
Ускоренная обработка в SGM трафика реального
времени
р
 Использование указанных выше возможностей
позволяет Hughes получить
–
К
Круговую
задержку 600 мс
–
Джиттер
–
Потеря пакетов <= .001 %
20 мс
 Hughes успешно прошёл сертификацию у производителей
оборудования 2G и 3G для работы в сетях сотовых операторов
6 Test Categories
6
Test Categories
All Tests Passed
44 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Развитие систем Ka способствует
обновлению технологий в других диапазонах
Подход Hughes
Инвестиции
в системы
Kaдиапазона
Прикладной
Transport
Транспортный
р
р
Network
Сетевой
Data Link
Канальный
Physical
Физический
Ka-диапазон
Ku-диапазон
K
C- диапазон
Общая технологическая основа, используемая
для всех систем спутникового ШПД
45 H52097 5/14/2014
HUGHES PROPRIETARY
Развитие спутников ШПД
после EchoStar® XIX: JUPITER 2/2016
 Тенденции развития спутниковых платформ и ф
носителей
 Увеличение массы – 8000+ Кг
 Увеличение энергоёмкости –
+
150‐300 Гбит/с
Пропускная способность
20 + Киловатт
 Тенденции развития полезной Снижение себестоимости
б
й
на бит передаваемой информации
нагрузки и спектра
 Увеличение количества лучей и уменьшение зон их покрытия
 Использование альтернативных диапазонов
 Фидерные лучи
 Пользовательские лучи
у
 Широкополосные несущие
46 H52097 5/14/2014
Традиционные
спутники
у
SPACEWAY 3
~10 Гбит/сек
В эксплуатации
с 4/2008
JUPITER/EchoStarXVII
100+ Гбит/сек
В эксплуатации
с 10/2012
JUPITER 2
150+ Гбит/сек
З
Запуск
в
середине
2016 г.
HUGHES PROPRIETARY