Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

Figure 9.26
TDMA Earth station for full-transponder or partial-transponder operation with the
capability to provide a variety of digital communications services on a full mesh basis.
an output power in the range of 20 to 400W, depending on link requirements.
The upconverter and the downconverter are typical off-the-shelf items. An exception
for the downconverter is if the TDMA network supports transponder hopping, in
which case a frequency-agile LO will be required.
9.7.4.2
TDMA Terminal
Moving to the left half of Figure 9.26, the TDMA terminal section consists of an
operating modem and a backup (if available), baseband equipment, multiplex, and
M&C equipment. It is customary to purchase the terminal as an integrated subsys-
tem as part of an integrated network from a TDMA manufacturer. The computer
workstation connected to the M&C equipment is used to monitor the network
and to program the particular terminal for the required traffic arrangement or
routing. Usually, one station acts as the network master and is used to create the
overall traffic routing pattern. Called the network map, the routing pattern is stored
in each TDMA terminal to direct individual TDM communication channels to the
proper destination. Depending on the time of day or the traffic demand, the network
map is modified by appropriate programming of the central M&C computer.
Central control for the network can be exercised from a location not at an Earth
station since the computer terminal can be connected through a terrestrial line.
The design and control of the TDMA modem are critical to the operation of
the terminal. This type of modem is intended for burst operation, that is, where
the carrier must be turned on and off in rapid succession. The demodulator section
has the difficult task of locking onto the incoming carrier at IF and synchronizing
with its modulated digital information stream. That dual process must be accom-
plished for each received burst before the useful data actually can be recovered.

---

326
Earth Stations and Network Technology
Typical burst transmission rates are 15, 45, 60, 120 and 240 Mbps (e.g., wideband
TDMA); rates below 15 Mbps (called narrowband TDMA) allow several TDMA
carriers to be placed in the same transponder, sharing its power and bandwidth.
The terrestrial interface is illustrated at the left of Figure 9.26, with an arrange-
ment similar to that of the TDM multiplexer. In the multiplex section, buffering
of the burst-rate digital stream adjusts the speed to a continuous rate typically
matching the local digital hierarchy (PDH or SDH). Port cards are plug-in circuit
modules used to configure the terrestrial interface for specific user applications.
For example, if only T1 channels are desired, then there would be sufficient port
cards to support a specific number of 1.544-Mbps streams. Other port card options
include 56, 64, or 256 kbps (often a common port card design can be ‘‘strapped’’
for the desired channel rate), RJ-45, or other interface conditions. Adaptive features
such as reprogrammable coding and information rates and statistical multiplexing
also are available.
9.7.4.3
Carrier Hopping
The capacity of a given TDMA carrier, which is transmitted sequentially from
several Earth stations, is limited by its bandwidth and power. When the sum of
the channel requirements of the individual stations is greater than the capacity of
the carrier, additional carriers must be provided. Carrier hopping is the technique
whereby stations can switch between several such carriers to pick out traffic destined
to them. Carrier hopping in wideband TDMA must be done between transponders;
hence, the RF terminal is equipped with a frequency-agile downconverter. Nar-
rowband TDMA usually is done in the same transponder, eliminating the need for
multiple downconverters. This is simplified when using an L-band IF since all
TDMA carriers share the same spectrum.