RETI DI ACCESSO E DI TRANSITO NELLE TELECOMUNICAZIONI

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) 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: Svantaggi: • esente da interferenze • necessità di sincronizzazione • capacità modificabile • 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

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