Το payload(τηλεπικοινωνιακή διάταξη) κεραίας πολλαπλής δέσµης.

Transcript

1 Το payload(τηλεπικοινωνιακή διάταξη) κεραίας πολλαπλής δέσµης. Το payload µιας κεραίας πολλαπλής δέσµης συνίσταται από µια σειρά δεσµών κεραίας οι οποίες παρέχουν κάλυψη σε διάφορες ζώνες παροχής υπηρεσιών.(5.11). Τη στιγµή που λαµβάνονται από το δορυφόρο,τα φέροντα εµφανίζονται στις εξόδους ενός ή περισσοτέρων κεραιών λήψης.τα φέροντα στην έξοδο του επαναλήπτη πρέπει να τροφοδοτήσουν τις διάφορες κεραίες µετάδοσης.δύο διαφορετικά configurations είναι δυνατά. 1). Ο κάθε συνδυασµός δέσµης λήψης-µετάδοσης αποτελεί ένα ανεξάρτητο δίκτυο. 2). Οι σταθµοί που συµµετέχουν σε διαφορετικές περιοχές κάλυψης ανήκουν σε ένα ενιαίο δίκτυο και πρέπει οι συνδέσεις σταθµό µε σταθµό να εγκατασταθούν ανάµεσα σε οποιαδήποτε ζεύγος σταθµών βρίσκονται σε διαφορετικές ζώνες παροχής υπηρεσιών. Στην πρώτη περίπτωση το payload περιέχει τόσους ανεξάρτητες επαναλήπτες όσοι είναι και οι συνδυασµοί δεσµών λήψης-εκποµπής.αυτοί οι επαναλήπτες λειτουργούν σε διαφορετικές περιοχές συχνότητας.(π.χ. 6/4 και 14/12GHz).Συνήθως µε ορθογώνιες πολώσεις για δύο δέσµες λήψης-εκποµπής σε µια δεδοµένη συχνοτική περιοχή. Το δεύτερο configuration αντιστοιχεί στην ιδέα του δορυφόρου πολλαπλής δέσµης που αναφέρεται στο Κεφ.7.Σ αυτήν την περίπτωση πρέπει να εγκατασταθεί διασυνδεσιµότητα ανάµεσα σε διαφορετικές δέσµες.αυτό επιτυγχάνεται µε repeater channel hopping ή µε διαδικασία επεξεργασίας πάνω στον δορυφόρο.(transparent switching ή regenerative switching). Παρακάτω θα θεωρήσουµε ένα σύστηµα που περιλαµβάνει Μ δέσµες λήψης(uplinks) σε µία ή περισσότερες συχνοτικές περιοχές και Μ δέσµες εκποπµής (downlinks) µε την δυνατότητα διασυνδεσιµότητας για οποιαδηποτε ζευγάρι δεσµών. Σταθερή διασύνδεση. Διασυνδέσεις ανάµεσα στις δέσµες αποφασίζονται στον σχεδιασµό του payload και έπειτα υλοποιούνται σε µόνιµη βάση κατά την διάρκεια της κατασκευής.η κάλυψη του δέκτη είναι συνήθως κοινή σε όλες τις περιοχές, συνήθως µε την χρήση δύο ορθογωνίων πολώσεων(μ=1 ή 2 ανάλογα αν χρησιµοποιούνται µία ή δύο πολώσεις). Ο δορυφόρος έχει τόσους ενεργούς δέκτες όσους εχει και δέσµες uplink.στις εξόδους των δεκτών οι πολυπλέκτες εισόδου διαιρούν την συχνοτική περιοχή σε διάφορα κανάλια επαναληπτών.ο αριθµός των καναλιών είναι, a priori, πολλαπλάσιος του αριθµού Μ των περιοχών εκποµπής εάν η κίνηση ανάµεσα στις περιοχές είναι οµοιόµορφα κατανεµηµένη και οι χωρητικότητες των καναλιών είναι ίδιες. Σε αντίθεση µε τον δορυφόρο απλής δέσµης όπου όλα τα κανάλια οµαδοποιούνται στην εκποµπή ανάλογα µε την περιοχή προορισµού, ο επαναλήπτης πολλαπλής δέσµης περιέχει τόσους πολυπλέκτες εξόδου όσοι είναι οι έξοδοι εκποµπής.ο καθένας από αυτούς τους πολυπλέκτες πλέκει τα κανάλια που αναφέρονται σε µια καθορισµένη δέσµη εκποµπής.η επιλογή της περιοχής προορισµού γίνεται ανάλογα µε τον καθορισµό της συχνότητας φορέα του uplink έτσι ώστε µετά την µετατροπή της συχνότητας αυτή να µεταπίπτει στην ζώνη(band) που

2 αντιστοιχεί σε ένα από τα κανάλια που σχετίζονται µε την ενδιαφερόµενη γεωγραφική περιοχή. Ηµι-σταθερή διασύνδεση Σε αντίθεση µε τη διάταξη της προηγούµενης παραγράφου η συσχέτιση των καναλιών των επαναληπτών µε τις εισόδους της κεραίας µετάδοσης δεν είναι σταθερή(µη σταθερή δροµολόγηση). Με τη χρήση διακοπτών οι οποίοι ελέγχονται µε τηλε-εντολές(µηχανικά ενεργοποιηµένες µικροκυµατικοί διακόπτες), είναι δυνατόν να κάνουµε reconfiguration της τηλεπικοινωνιακής διάταξης( payload) µε τη µεταβολή του τµήµατος ανάµεσα στην έξοδο του καναλιού και στις εισόδους των κεραιών µετάδοσης. Αυτό το γεγονός καθιστά ικανή τη χωρητικότητα µίας δέσµης(δηλαδή το εύρος ή τον αριθµό των καναλιών των επαναληπτών που διατίθενται στη δέσµη) να προσαρµόζονται ανάλογα µε τη µεταβαλλόµενη απαίτηση στις περιοχές που παρέχονται υπηρεσίες κατά τη διάρκεια ζωής του δορυφόρου.βέβαια ο αριθµός των δυνατών configurations είναι περιορισµένος και προκαθορίζεται στη σχεδίαση. Αυτές οι δυνατότητες είναι διαθέσιµες στους δορυφόρους του INTELSAT, για παράδειγµα.η εκµετάλλευση των δυνατοτήτων αυτών έγινε ακόµα µεγαλύτερη στους δορυφόρους του EUTELSAT II µε το επιπρόσθετο χαρακτηριστικό της δυνατότητας επιλογής της ζώνης συχνοτήτων που χρησιµοποιείται στο downlink.σε αυτούς τους δορυφόρους, οι συχνότητες του uplink( ghz) µετατρέπονται σε τρεις ξεχωριστές ζώνες συχνότητας οι οποίες εκµεταλλεύονται τα διαθέσιµα τµήµατα του downlink στην Ku ζώνη στην περιοχή Ι( GHz, GHz και GHz).Χρησιµοποιούνται οι δύο ορθογώνιες πολώσεις σε κάθε συχνοτική ζώνη του uplink και του downlink.η οργάνωση του επαναλήπτη παρουσιάζεται στο figure Τα κανάλια είναι διευθετηµένα σε τρεις οµάδες(για την κάθε πόλωση) οι οποίες αντιστοιχούν στις downlink συχνοτικές υπο-ζώνες και τροφοδοτούν τις εισόδους των κεραιών εκποµπής.είναι δυνατόν να τροποποιήσουµε τη σύνδεση ορισµένων καναλιών µε τον έλεγχο των µεταγωγέων οι οποίοι βρίσκονται ανάµεσα στους πολυπλέκτες και στους ενισχυτές καναλιών.έτσι λαµβάνεται ένας υψηλός βαθµός ευελιξίας της διαχείρισης των καναλιών σύµφωνα µε τον τύπο του σήµατος που µεταδίδεται(αν είναι σήµα τηλεόρασης ή τηλεφωνίας). Διατάξεις µεταγωγέων µπορούν να σχεδιαστούν για να παρέχουν τόσο reconfigurable διασυνδέσεις όσο και περίσσεια καναλιών µε σκοπό τη µείωση του συνολικού αριθµού των διακοπτών.αυτές οι διατάξεις επιτρέπουν την επιλογή p καναλιών από ένα σύνολο n και ενισχύονται από ένα σύνολο p ενισχυτών από τους υπάρχοντες m. Μία τέτοια διάταξη ονοµάζεται p/n/m.ένα παράδιεγµα δίνεται στο Figure 9.18 όπου ο διακοπτικός πίνακας επιτρέπει την επιλογή p=6 ενεργών καναλιών από τα υπάρχοντα n=10 και όπου m=9 είναι ο αριθµός των αλυσίδων ενίσχυσης παρέχοντας µία περίσσεια 6/9.Η διάταξη ονοµάζεται 6/10/9.

3 Διαφανές-επί του δορυφόρου- σύστηµα µεταγωγής στο πεδίο του χρόνου Αυτό αναφέρεται στις SS/TDMA τεχνικές που µελετήθηκαν στην παράγραφο Οι δορυφόροι πολλαπλής δέσµης µπορεί να απαιτούν ταχύτατο configuration(εντός µερικών εκατοντάδων nsec) αναφορικά µε τις διασυνδέσεις ανάµεσα στις δέσµες.για το λόγο αυτό πρέπει να είναι εφοδιασµένοι µε µία συσκευή ταχύτατης µεταγωγής.στην περίπτωση αυτή χρησιµοποιείται ένας πίνακας µεταγωγής για τη διασύνδεση των επαναληπτών που σχετίζονται µε τις δέσµες του uplink µε τις εκπεµπόµενες δέσµες του downlink.οι µεταγωγείς δροµολογούν τα διαµορφωµένα φέροντα χωρίς να τα αποδιαµορφώσουν, είτε σε ραδιοσυχνότητες(εκείνες των uplink ή downlinks) είτε σε ενδιάµεσες συχνότητες(if) ώστε να επιτύχουν την υλοποίηση της µεταγωγής.η ταχεία µεταγωγή υποδηλώνει τη χρήση: -τη χρήση µεταγωγών µε ενεργά στοιχεία -µία onboard συσκευή η οποία να ελέγχει την ακολουθία µεταγωγής(µία µονάδα ελέγχου της κατανοµής του χρόνου(distribution control unit,dcu)). Στοιχεία µεταγωγής στερεάς κατάστασης

4 Οι πρώτοι πίνακες µεταγωγείς αναπτύχθηκαν µε τη χρήση PIN διόδων ως στοιχείων µεταγωγής. Αυτή είναι η περίπτωση για τον 6x6 (10x6 λόγω περίσσειας υλικού ) πίνακα µεταγωγής που χρησιµοποιείται στον IntelsatVI. Οι δίοδοι αντικαταστάθηκαν αργότερα από FET τα οποία παρέχουν καλύτερη µόνωση(60db), µικρότερο χρόνο µεταγωγής(λιγότερο από 0.1ns αντί των ns) και απολαβή(της τάξης των 15dB) µε δύο διαδοχικές βαθµίδες γεγονός που καθιστά δυνατόν οι ενδογενείς απώλειες που οφείλονται στην αρχιτεκτονική του payload να αλληλοεξουδετερώνονται ως ένα βαθµό. Αρχιτεκτονικές πίνακα µεταγωγής Από τις ποικίλες αρχιτεκτονικές υλοποίησης ενός πίνακα NxN(ή MxN), µόνο δύο είναι ικανές να κατανείµουν την πληροφορία των uplink δεσµών σε µία σειρά από downlink δέσµες(τρόπος εκποµπής broadcast).αυτές είναι οι αρχιτεκτονικές µε διαχωριστές ισχύος σε κάθε είσοδο και ενοποιητές ισχύος σε κάθε έξοδο(power divider combiner architecture) καθώς και µε διαδοχικούς κατευθυντικούς συζεύκτες(coupler cross-bar architecture).αυτές οι αρχιτεκτονικές παρουσιάζονται στο παρακάτω σχήµα. Η αρχιτεκτονική devider-combiner χρησιµοποιεί N(M) διαιρέτες ισχύος για να ξεχωρίσει την είσοδο σε Ν κανάλια και Ν ενοποιητές ισχύος µε Ν(Μ) εισόδους στην έξοδο.οι διάφορες έξοδοι του διαιρέτη συνδέονται µε µία είσοδο σε καθένα από τους ενοποιητές µέσω ενός διακόπτη λειτουργίας ON-OFF.Η σύνδεση ανάµεσα στην είσοδο του διαχωριστή και της εξόδου του ενοποιητή επιτυγχάνεται(ή αποκλείεται) ανάλογα µε την κλειστή(ανοιχτή) κατάσταση του διακόπτη.ο πίνακας µεταγωγής έχει κυβική µορφή η οποία κάνει την πρόσβαση στα εσωτερικά στοιχεία δύσκολη και αυξάνει το coupling ανάµεσα στα κανάλια. Η αρχιτεκτονική cross-bar χρησιµοποιεί N(M) γραµµές εισόδου και N γραµµές εξόδου µε τα στοιχεία διασύνδεσης να τοποθετούνται στις

5 διασυνδέσεις(σχήµα b). Αυτά τα στοιχεία αποτελούνται από δύο κατευθυντικούς συζεύκτες µε έναν διακόπτη ON-OFF ανάµεσά τους. Ο πίνακας που προκύπτει έχει το πλεονέκτηµα να είναι επίπεδος και να ταιριάζει µε τη χρήση τεχνολογίας µικροκυµατικών ολοκληρωµένων κυκλωµάτων. Υπάρχουν δύο δυνατές προσεγγίσεις για την υλοποίηση των συζευκτών στα διακοπτικά στοιχεία- µοναδικού συντελεστή σύζευξης και διανεµηµένου συντελεστή σύζευξης.στην πρώτη προσέγγιση όλοι οι κατευθυντικοί συζεύκτες µίας σειράς ή µίας στήλης έχουν τον ίδιο συντελεστή σύζευξης.η υλοποίηση των συζευκτών είναι απλοποιηµένη αλλά η ισχύς µεταβάλλεται από το ένα σηµείο διασύνδεσης (cross over point) ως προς τα υπόλοιπα. Η άλλη προσέγγιση καθιστά δυνατή την ελάχιστη εισερχόµενη απώλεια(insertion loss) µε τη λειτουργία όλων των µεταγωγών στο ίδιο επίπεδο ισχύος. Με σκοπό την επίτευξη της ισοκατανοµής της ισχύος στα Ν σηµεία διασύνδεσης πάνω στην ίδια γραµµή εισόδου, οι συζεύκτες έχουν διαφορετικό συντελεστή σύζευξης ίσο µε 1/(Ν+1), 1/Ν,,1/2 για το πρώτο,δεύτερο και Ν-οστό σηµείο διασύνδεσης. Είναι εποµένως αναγκαίο να υλοποιηθούν συζεύκτες µε διαφορετικούς συντελεστές σύζευξης καθορισµένης τιµής για τον καθένα µε µεγάλη ακρίβεια.επίσης η επιδόσεις λειτουργίας επηρεάζονται από τις µεταβολές της εµπέδησης ανάµεσα στους µεταγωγείς. Παρά την αποτυχία λειτουργίας ενός ή περισσοτέρων στοιχείων µεταγωγής λαµβάνεται σωστή λειτουργία του πίνακα µε την παραγωγή πινάκων που περιέχουν περισσότερες σειρές ή/και στήλες από τις αναγκαίες(περισσότερες από τον αριθµό των uplink και downlink δεσµών).έτσι, παρέχεται περίσσεια(redundancy) υλικού και οι µεταγωγείς οι οποίοι είναι τοποθετηµένοι στην είσοδο(ή την έξοδο) χρησιµοποιούνται για τη δροµολόγηση σηµάτων από τις εισόδους στις ενεργές γραµµές (ή από τις ενεργές στήλες στις εξόδους).είναι δυνατόν, επίσης, να προσαρµοστεί στον πίνακα µεταγωγής µία συσκευή ανίχνευσης σφαλµάτων. Διαφανές-επί του δορυφόρου- σύστηµα µεταγωγής στο πεδίο της συχνότητας Στο σχήµα διασύνδεσης που παρέχεται από την τεχνολογία του transponder hoping του δορυφόρου απλής δέσµης οι σταθµοί εδάφους απαιτείται να «µεταπηδούν» µε τη µεταβολή της συχνότητας από τον ένα ποµποδέκτη στον άλλο ανάλογα µε τη δέσµη προορισµού. Στην παρούσα παράγραφο η οποία σχετίζεται µε δορυφόρους πολλαπλής δέσµης, θα περιγραφεί η υλοποίηση της µεταγωγής επί του δορυφόρου στην περιοχή της συχνότητας, επιτρέποντας τη λειτουργία των σταθµών εδάφους µε σταθερή συχνότητα. Η µεταγωγή γίνεται είτε σε χαµηλή(µερικές εκατοντάδες MHz) ενδιάµεση συχνότητα(if) ώστε να διευκολύνεται η διαδικασία φιλτραρίσµατος η οποία

6 λαµβάνει χώρα στην ίδια συχνοτική περιοχή ή µε φιλτράρισµα ψηφιακού σήµατος µε τη χρήση FFT αλγορίθµων. Μεταγωγή στην περιοχή της ενδιάµεσης συχνότητας Σε περιβάλλον ενός µη αναγεννητή-επαναλήπτη χρησιµοποιείται µία οµάδα από ζωνοπερατά φίλτρα ως µεταγωγέας και η δροµολόγηση πραγµατοποιείται σύµφωνα µε τη συχνότητα του uplink.σε σύγκριση µε τις τεχνικές του transponder hopping που χρησιµοποιούν οι δορυφόροι στις µέρες µας, η διαφορά έγκειται στο εύρος ζώνης και στον αριθµό των φίλτρων που χρησιµοποιούνται. Οι διασυνδέσεις ανάµεσα στις δέσµες των δορυφόρων υλοποιούνται µε βάση το εύρος ενός δορυφορικού καναλιού (συνήθως 36-72MHz) και ο αριθµός των καναλιών περιορίζεται µόνο από το συνολικό όγκο και µάζα που διατίθεται στο δορυφόρο για το payload.ένα σύστηµα SS/FDMA µπορεί να περιλαµβάνει ένα µεγάλο αριθµό φίλτρων µε εύρος ζώνης το οποίο να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της χωρητικότητας των δεσµών που χρησιµοποιούνται.η χρήση φίλτρων µεταβλητού εύρους ζώνης ή ισοδύναµα η επιλογή αυτών που χρειάζονται από µία οµάδα από φίλτρα, επιτρέπει την κατ απαίτηση(on demand) διάθεση της ζώνης συχνότητας των φίλτρων ως µία συνάρτηση της τηλεπικοινωνιακής κίνησης η οποία πρέπει να µεταδοθεί από τη µία δέσµη στην άλλη. Υπάρχουν τεχνολογίες(saw και MSW) οι οποίες επιτρέπουν την κατασκευή φίλτρων στενού εύρους ζώνης µε µικρή µάζα και όγκο.το εύρος ζώνης είναι δυνατόν να καταστεί µεταβλητό µε το συνδυασµό ζωνοπερατών φίλτρων των οποίων οι ζώνες είναι γειτονικές. Λαµβάνοντας υπόψη τον παράγοντα µάζα, αυτή η τεχνολογία εφαρµόζεται σε δορυφορικά συστήµατα των οποίων το εύρος ζώνης είναι της τάξης µερικών δεκάδων MHz. Διαφανής ψηφιακή επεξεργασία Για δορυφορικά συστήµατα των οποίων το εύρος ζώνης είναι της τάξης των αρκετών εκατοντάδων MHz, δεν είναι η καλύτερη λύση η επεξεργασία των φερόντων µε φίλτρα(τεχνολογίας SAW) σε τιµές της ενδιάµεσης συχνότητας.τα λαµβανόµενα φέροντα υφίστανται down conversion σε συχνότητα κοντά στη µηδενική και δειγµατοληπτούνται.ψηφιακά δείγµατα τροφοδοτούν µία σειρά από διαδοχικές διατάξεις παράλληλης επεξεργασίας µε σκοπό την µείωση του ρυθµού των δεδοµένων σε κάθε διάταξη σε µία τιµή η οποία να είναι συµβατή µε τεχνολογίες χαµηλής ισχύος(cmos).πραγµατοποιείται µετατροπή του ψηφιακού σήµατος από πραγµατικό σε µιγαδικό η οποία ονοµάζεται analytical head.τα µιγαδικά δείγµατα µετατρέπονται από την περιοχή του χρόνου στην περιοχή της συχνότητας µέσω υπολογιστών οι οποίοι εκτελούν µετασχηµατισµό FFT.Ένας πίνακας µεταγωγής ο οποίος κατασκευάζεται από ειδικά ολοκληρωµένα-γι αυτό το σκοπό- κυκλώµατα διασφαλίζει τη σωστή συνδεσιµότητα ανάµεσα στις υποζώνες εισόδου και εξόδου. Οποιοδήποτε κανάλι µπορεί να εκτελέσει µεταγωγή από οποιαδήποτε υποζώνη(συχνότητας) εισόδου σε οποιαδήποτε υπο-ζώνη εξόδου.στη συνέχεια µε την εκτέλεση ενός αντίστροφου FFT επαναφέρονται τα δείγµατα του φέροντος στην περιοχή του χρόνου και µετατρέπονται ξανά σε αναλογικό σήµα. Αν και ο επαναλήπτης πραγµατοποιεί ψηφιακή επεξεργασία είναι διαφανής(transparent) επαναλήπτης αφού τα φέρονται δεν υφίστανται αποδιαµόρφωση.

7 Μεταγωγή στη βασική ζώνη µε αναγεννητή Η συσκευή µεταγωγής βασικής ζώνης δροµολογεί τα πακέτα από µία ορισµένη uplink δέσµη σε µία downlink δέσµη.δύο από τις αρχιτεκτονικές που είναι δυνατόν να υλοποιήσουν αυτή τη λειτουργία είναι η τριών βαθµίδων TST(timespace-time) και η απλής βαθµίδας T.Η µεταγωγή βασικής ζώνης υποδηλώνει, a priori, οργάνωση των δεδοµένων στη µορφή ενός frame. Στη δοµή TST οι ριπές από τις uplink δέσµες αποθηκεύονται σε ενδιάµεσες µνήµες εισόδου για τη διάρκεια του ενός frame.αυτές οι ριπές εξάγονται έπειτα από τις µνήµες και δροµολογούνται από ένα δίκτυο µεταγωγής στις ενδιάµεσες µνήµες εξόδου που σχετίζονται µε τις downlink δέσµες. Η δοµή TST έχει το πρόβληµα της πολυπλοκότητας εξαιτίας της ανάγκης να βρεθεί µία διαδροµή µέσω των τριών βαθµίδων για όλες τις ριπές οι οποίες πρέπει να δροµολογηθούν και ο αυξηµένος αριθµός των εξαρτηµάτων απαιτείται για την υλοποίηση ενός non-blocking δικτύου µεταγωγής(στο οποίο δηλαδή θα είναι πάντα δυνατόν να βρεθεί µία διαδροµή). Αυτά τα µειονεκτήµατα είναι δυνατόν να αποφευχθούν µε τη χρήση ενός δικτύου µεταγωγής µίας βαθµίδας όπου η δροµολόγηση γίνεται µε απλό τρόπο.οι σύγχρονες(την ίδια χρονική στιγµή) δυαδικές λέξεις οι οποίες φτάνουν στις διάφορες εισόδους πρώτα µετατρέπονται σε παράλληλη µορφή και µεταφέρονται διαδοχικά µέσω χρονικής πολυπλεξίας σε διάφορα τµήµατα της µνήµης.αυτές οι λέξεις αναπαριστώνται από τον αριθµό τον αριθµό διαστήµατος χρόνου(time interval) ο οποίος αποτελεί έναν συνδυασµό του αριθµού της εισόδου στην οποία παρουσιάστηκε η λέξη καθώς και τον αριθµό της λέξης στο frame.η διαδικασία επαναλαµβάνεται µέχρι να αποθηκευτούν στην µνήµη όλες οι λέξεις του frame για την κάθε είσοδο.οι λέξεις εγγράφονται στη µνήµη σε διαδοχικές διευθύνσεις ανάλογα µε τις συντεταγµένες προορισµού της λέξης όπως ορίζονται από τον αριθµό της εξόδου και του αριθµού της λέξης στο frame.εποµένως, η λέξη που πρέπει να µεταδοθεί στην έξοδο 1 και στο χρονικό διάστηµα 1 αποθηκεύτεται στην διεύθυνση 0, η λέξη που πρέπει να µεταδοθεί στην έξοδο 2 και στο χρονικό διάστηµα 1 αποθηκεύτεται στην διεύθυνση 1 κλπ.η ανάγνωση και η µεταφορά των λέξεων από τον δίαυλο δεδοµένων πραγµατοποιείται απλά µε τον έλεγχο ενός µετρητή. Η σωστή διεύθυνση για κάθε λέξη παρέχεται µε την άφιξη της λέξης στην αντίστοιχη είσοδο, µε σύγχρονο τρόπο, από κάποια συσκευή ελέγχου. Βέβαια η δοµή απλής βαθµίδας δεν επιτρέπει την µετάδοση ριπών µε µορφή broadcasting σε πολλούς προορισµούς αλλά εξαιτίας του γεγονότος ότι το σήµα µεταπίπτει στη βασική του ζώνη είναι δυνατόν να µεταβληθεί ο ψηφιακός ρυθµός µεταφοράς δεδοµένων και µε τη χρήση κώδικα διόρθωσης λαθών να ισοσκελίσουµε την εξασθένιση λόγω της βροχής.

8 Τηλεπικοινωνιακές διατάξεις αναγεννητών πρώτης γενεάς Αρχικά χρησιµοποιήθηκαν για τη µεταφορά δεδοµένων µεταξύ σταθµών εδάφους της τάξης των Mbps µε τη χρήση µερικών µόνο δεσµών.παραδείγµατα αποτελούν οι δορυφόροι ITALSAT και ο ACTS της NASA. O ACTS περιλαµβάνει τηλεπικοινωνιακή διάταξη που λειτουργεί στα 20/30GHz και η οποία χρησιµοποιεί δύο κεραίες πολλαπλών δεσµών, µία για λήψη και µία για εκποµπή.η κάθε κεραία παράγει τρεις σταθερές δέσµες και δύο δέσµες των οποίων η στόχευση ελέγχεται ηλεκτρονικά και οι οποίες έχουν άνοιγµα δέσµης 0.3.Η συσκευή µεταγωγής αποτελείται από έναν πίνακα µεταγωγής που λειτουργεί στην ενδιάµεση συχνότητα φέροντος και έναν επεξεργαστή ο οποίος λειτουργεί στη βασική ζώνη.λειτουργεί ο πίνακας ή ο επεξεργαστής ανάλογα µε το Mode λειτουργίας της τηλεπικοινωνιακής διάταξης. Στο mode λειτουργίας 1, ο IF πίνακας µεταγωγής διασυνδέει τις uplink δέσµες µε τις downlink δέσµες µε ρυθµούς µετάδοσης 220Mbps µε τη χρήση TDMA στις τρεις σταθερές δέσµες. Στο mode λειτουργίας 2 o επεξεργαστής βασικής ζώνης χρησιµοποιεί δέσµες σάρωσης(µη σταθερές) σε τρόπο λειτουργίας ο οποίος χρησιµοποιεί µεταγωγή βασικής ζώνης και προσωρινή αποθήκευση δεδοµένων σε ενδιάµεσες µνήµες.κάθε δέσµη δέχεται είτε µία σύνδεση(link) στα 110Mbps, είτε δύο συνδέσεις µε πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας(fdm) στα 27.5Mbps.Οι συνδέσεις χρησιµοποιούν TDMA µε frame στα 1ms.Επειδή στην Ka συχνοτική περιοχή η εξασθένιση λόγω βροχής είναι µεγάλη, οι ρυθµοί δεδοµένων των επίγειων σταθµών υποτετραπλασιάζονται και ενεργοποιείται κώδικας διόρθωσης λαθών µε ρυθµό κωδικοποίησης 1/2. Οι αποδιαµορφωτές λειτουργούν έπειτα στο µισό της ονοµαστικής τιµής ρυθµού δεδοµένων(55mbps και 13.75Mbps).Ο ρυθµός αντίστοιχα των εκπεµπόµενων ριπών υποδιπλασιάζεται.οι κωδικοποιητές και αποκωδικοποιητές ενεργοποιούνται µόνο για τις ριπές που αφορούν τα frames, ο έλεγχός τους πραγµατοποιείται από το σταθµό ελέγχου του δικτύου.