Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

Figure 3.6
A ladder diagram illustrates the basic steps used to establish an ordinary telephone call.
connection, and to provide service management facilities like billing and fault
detection and correction. Few, if any, of those capabilities are needed in the case
of dedicated bandwidth communications.
In satellite communication, the Earth station network responds to call requests
that are given to it either by directly connected telephone users or the public
telephone network itself. This type of application is referred to as
demand assign-
ment
because capacity for the circuit is assigned to the particular connection on
demand. The capacity that this comes from is a pool of narrowband frequency
channels or of time slots within a common timeframe. Control of such a network
can be a complex problem. For a traditional GEO satellite with a single footprint,
a single control station can manage an entire demand assignment network. That
is possible because the control station can receive requests directly from all user
stations and transmit control signals to them.
Figure 3.7 illustrates the principle for a telephony network using a variety of
single-user and shared multiple-user Earth stations. The Earth station at the upper
left responds to a locally connected telephone (a) that goes off hook by sending a
service request to the master station. If the master is able to provide satellite
capacity, it signals the requesting station; that results in a dial tone being transmitted
back to the originating telephone instrument. The calling party can then enter a
dialing sequence that informs the network of the destination city, local exchange,
and called subscriber. Depending on the particular implementation of the control
network, the dialing digits are transferred to the control station, which determines
the destination Earth station (indicated at the upper right) and signals it that a
connection is to be established. Satellite capacity is allocated to the connection,
and the two Earth stations perform a quick check that there is a workable signal
path. The called station then signals the local telephone network to complete the
connection to the final called party (b), with the final step being the ringing of that

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3.1
General Features of Satellite Networks
77
Figure 3.7
(a, b) Typical arrangement of a demand assignment satellite telephone network with
central network control and management.
telephone instrument. Once answered, conversation can commence. Taking down
of the connection works in the opposite direction.
The process becomes more complicated for a multiple spot beam satellite, either
with or without an onboard processor. The control station may not be able to
monitor all satellite transmissions, so additional steps are added. Also, a processor-
type repeater may need to be configured for the connection. In a non-GEO system,
the call may involve connection through multiple satellites and cross-links. Also,
handover from satellite to satellite adds complexity. Disturbances and dropouts
along the satellite path during either call establishment or actual use can produce
a failed or dropped call, respectively. Whether GEO or non-GEO, call setup time
can be an issue if it takes more than about 5 seconds. Apart from the possible
sources of complexity, a satellite circuit switched network can provide exceptional
service in terms of flexible connection for users who could be located anywhere
in the coverage area.