Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

Figure 5.20
An example of a typical TDMA timeframe.
amplifier; some form of compensation typically is needed in the spacecraft power
subsystem to prevent the pulses from affecting operation of other equipment on
the same power line. Another concern is sidebands that can be generated in the
transponder, potentially causing adjacent transponder interference. However, both
factors can be dealt with effectively in the design of the modulation structure and
the repeater itself, or by backing off the output amplifier.
Full-transponder TDMA networks were first introduced in the INTELSAT
system and provided a maximum throughput of about 60 Mbps (based on a
transponder bandwidth of 36 MHz, QPSK modulation), and no FEC. In a current
system, link performance can be improved with FEC at the expense of some
throughput. Moving to BEM will offset such a loss.
The alternative of narrowband TDMA has found wide application in satellite
networks as well as the popular GSM mobile radio system. It is a blend of TDMA
and FDMA, designed to reduce the power and bandwidth requirements for the
Earth stations and user terminals. That is because the power required is directly
proportional to the data rate; narrowband TDMA is much less demanding on the
user terminal, which can be designed for very low power operation. That being
the case, why not simply use FDMA and forget about having to provide accurate
timing and synchronization? Even without considering the throughput efficiency
of TDMA, there are a number of benefits to using the hybrid technique. First, the
bandwidth of each carrier is proportional to the number of stations that share the
same channel multiplied by the average data rate that each station is afforded.
The wider bandwidth, which can still be well under 100 kHz for mobile voice
applications, reduces the demand for maintaining a precise frequency; that saves
guardband. Also, user terminals can frequency-hop to grab unused time slots,
thereby increasing the total throughput. Frequency hopping has the additional

---

5.3
Multiple Access Methods
177
advantage of decreasing access delay and setup time. Thus, new applications (e.g.,
mobile data) and additional users can be inserted into what would have been a
wasted resource. That principle is illustrated in Figure 5.21.