RETI DI ACCESSO E DI TRANSITO
NELLE TELECOMUNICAZIONI
SATELLITARI DI NUOVA
GENERAZIONE
G. SCHIAVONI
• IL SISTEMA SATELLITARE
• LE RETI DI TRANSITO
• I PROTOCOLLI DI ACCESSO
MULTIPLO
IL SISTEMA SATELLITARE
• SEGMENTO SPAZIALE
– Satellite
– Centro di Controllo e
Stazione TT&C
• SEGMENTO TERRESTRE
– Terminali
• GEO
(Geostazionary Earth Orbit)
• MEO (Medium Earth Orbit)
• LEO (Low Earth Orbit)
CARATTERISTICHE DELLE
COMUNICAZIONI SATELLITARI
• Larghezza di banda disponibile
(velocità di trasferimento dati 1000 volte maggiori di quelle
delle reti terrestri)
• Trasmissioni a larga diffusione
• Latenza
• 250 ms (GEO)
• 20 ms (LEO)
APPLICAZIONI SATELLITARI
Servizi offerti dai sistemi satellitari:
• FSS (Fixed Satellite Service)
– il servizio commerciale televisivo attraverso le
applicazioni CATV (TV Cable) e DTH (Direct To
Home)
– FTS (Servizio di Telefonia Fissa)
– Comunicazione Dati
• MSS (Mobile Satellite Service)
COMUNICAZIONE DATI
L'architettura delle reti dati satellitari:
Connessione punto-punto
Connessione punto-multipunto
(mesh topology)
(Star topology)
COMUNICAZIONE DATI
Architettura punto-multipunto
Direct PC (Turbo Internet)
1. L'utente stabilisce una connessione con l'ISP tramite la quale inoltra le
richieste delle pagine Web.
2. Il provider una volta che ha provveduto a reperirle su Internet, le invia ad un
Network Operations Centre (NOC).
3. Il NOC trasmette i dati via collegamento satellitare alla parabola dell'utente
che li ha richiesti.
LE RETI DI TRANSITO
 rete di collegamenti intersatellite (ISL)
 altre reti terrestri di telecomunicazione.
INTERSATELLITE LINK
• ISL interno
• ISL esterno
• collegamenti a RF
• collegamenti con trasmissioni
ottiche (laser)
Vantaggi:
•
•
•
•
•
flessibilità e indipendenza da altri sistemi di telecomunicazione
riduzione dei ritardi di trasmissione
servizio in aree prive di stazioni di terra (oceani, deserti)
riduzione di handover
bassa probabilità di intercettazione da parte delle stazioni terrestri
Svantaggio:
• aumento della complessità del network
PROTOCOLLI DI ACCESSO MULTIPLO
Consentono di coordinare l’accesso di più
terminali ad un unico trasponder satellitare
• FDMA (Frequency Division Multiple Access)
• TDMA (Time Division Multiple Access)
• ALOHA (Accesso Multiplo Casuale)
• CDMA (Code Division Multiple Access)
• PRMA (Packet Reservation Multiple Access)
• DAMA (Demand Assignment Multiple Access)
• SDMA (Space Division Multiple Access)
FREQUENCY DIVISION MULTIPLE
ACCESS
Protocollo efficiente in una rete in cui il numero delle
stazioni terrestri è piccolo e il traffico è costante
Vantaggi:
Svantaggi:
•
•
• necessità di backoff
• tecnica poco dinamica
nessuna sincronizzazione
sistema semplice
TIME DIVISION MULTIPLE ACCESS
Adatto ad una rete con traffico costante e uniforme
Vantaggi:
• esente da interferenze
• capacità modificabile
Svantaggi:
• necessità di
sincronizzazione
• sistema più complesso
PROTOCOLLO ALOHA
Standard Aloha
• Accesso casuale
• Adatto a reti con alto numero di
terminali terrestri e traffico irregolare
• Protocollo efficiente per reti satellitari
LEO e a basso traffico
CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS
Vantaggi:
•
•
•
•
nessun coordinamento tra utenti
sicurezza dati
autenticazione mittente
riuso della frequenza
Svantaggi:
• necessità controllo dinamico potenza
• complessità degli apparati
Impiegato in comunicazioni a
basso data-rate
PACKET RESERVATION MULTIPLE
ACCESS
Protocollo combinato
TDMA/Slotted Aloha
Efficiente in reti satellitari:
• LEO
• ad alto numero di terminali
• con comunicazioni ad alto contenuto
di pacchetti
DEMAND ASSIGNMENT MULTIPLE
ACCESS
•
•
•
•
In reti a bassa densità di traffico
In associazione a FDMA e TDMA
Pool di capacità
Stazione terrestre master
SPACE DIVISION MULTIPLE ACCESS
•
•
•
•
Piccole aree di copertura (spots)
Impiego di antenne multi-beams
Consente riuso della stessa frequenza portante
Aumenta capacità del sistema
APPLICAZIONI
Sistema satellitare IRIDIUM
Protocollo di accesso multiplo combinato
FDMA/TDMA
• Intera banda suddivisa in slot di frequenza (FDMA)
• Ogni slot di frequenza supporta 4 canali voice full duplex in TDMA
APPLICAZIONI
Sistema satellitare
TELEDESIC
Protocollo di accesso
multiplo combinato
TDMA/SDMA/FDMA
/ATDMA
DOMANDE
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