Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

Figure 5.1
Multiplex and modulation methods for use with analog and digital information.
speaking, it does not matter if the link is terrestrial or satellite, provided that the
baseband is delivered with an acceptable error rate and delay. If the link is interactive
or two way, the error rate quality and delay (including its variability) can be
significant factors in determining if the service is acceptable. Those are the most
important technical issues in the design of a digital satellite communications net-
work, particularly when we compare it with a comparable terrestrial service.
Digital capacity is defined according to one of the standard digital hierarchies.
Table 5.1 presents two digital hierarchies in use around the world: the North
American digital hierarchy and the European digital hierarchy, also called the CEPT
hierarchy (CEPT is the abbreviation for the French term for European Commission
of Post and Telecommunication). Both hierarchies use the basic building block of
the 64-kbps channel. Each is referred to as a plesiochronous digital hierarchy
(PDH), meaning that they are nearly synchronous. That can be seen from the fact
the digital rates above 64 kbps are not integer multiples but include some additional
bit rate capacity inserted at each level. For example, the T1 rate of 1.544 Mbps
is higher than the precise value of 1.532 Mbps, which is exactly 24 times 64 kbps.
The extra bits are inserted to provide synchronization information and to allow
for maladjustments in clock rates, which were endemic in earlier networks.
Table 5.1
The Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) as Employed in
North America and Japan (1.5 Mbps) and Europe, South America,
Asia, and Africa (2 Mbps) (Entries Expressed in kbps)
Europe, South America,
North America
Japan
Asia, and Africa
Level
(
1.5 Mbps
)
(
1.5 Mbps
)
(
2 Mbps
)
1
1,544
1,544
2,028
2
6,312
6,312
8,448
3
44,736
32,064
34,368
4
97,728
139,264

---

5.1
Digital Baseband Signals and Hierarchies
153
Because of two developments, such poor synchronization is largely a thing of the
past. The first development is the production of low-cost atomic clocks employing a
rubidium standard that are used to synchronize the local and national networks
within a region and globally as well. Complementing that is the second development:
the use of fiber optic communications with its inherent stability and quality of
transmission. Highly synchronized digital transmission systems reduce wasted
bandwidth and provide the means to increase the bit rates that users can employ.
Today, the synchronous digital hierarchy (SDH) is the digital hierarchy of choice,
both in public networks and in private installations as well.
In North America, where the standard was first introduced, we have the syn-
chronous optical network (SONET, pronounced ‘‘sonnet’’); in Europe the standard
is simply called SDH. A comparison of the standards is presented in Table 5.2.
The principal differences between SONET and SDH relate to terminology, not
technology. They use different naming conventions and start at different basic line
rates (which are multiplied up). The basic rate for SONET is 51.84 Mbps; we see
that SDH’s basic rate of 155.52 is exactly three times 51.84 Mbps. As it turns out,
all practical SONET equipment begins at the OC-3 level, which, at 155.52 Mbps,
happens to be precisely the same as STM-1, the basic line rate of SDH. In contrast,
PDH equipment interfaces with user devices such as multiplexers, video teleconfer-
encing equipment, and corporate access to the Internet. SONET is the principal
digital transport medium of the Internet backbone in the United States. Satellite
systems may have to accommodate both PDH and SDH forms of digital baseband
transmission to properly interface with the multitude of application systems and
networks.