ND SatCom SKYWAN IDU 7000, Manual

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2010-10-26 Network Design and Engineering Guide 5
Path Loss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Saturation Flux Density (SFD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Noise, Figure of Merit G/T and Signal-to-Noise Ratio Eb/No . . . . . . . . 77
Satellite Link Quality Dependencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Power Equivalent Bandwidth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Rain fade. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Rain Margin and Uplink Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.4 Considerations for Sky WAN
®
Link Budget Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.4.1 Network Topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.4.2 Downlink Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.4.3 Uplink Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.5 Sky WAN
®
Link Budget Calculation Tool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.5.1 Satellite Data Worksheets (Ku- and C-Band) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.5.2 Antenna Data Worksheets (Ku- and C-Band) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.5.3 Stations Worksheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Use pre-defined Network Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Specify Network Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Output Back-Off . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Stations with 2 Demodulator Boards. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.5.4 Tx Amplifier Worksheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.5.5 Summary Worksheet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Optional Link Filter for Complex Topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.5.6 Required Settings for MRB-DUB Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Transponder Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Hub Stations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
UpLink Area 1 (ULA1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
UpLink Area 2 (ULA2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Carrier Topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Link Calculations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.6 Link Budget Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
3.6.1 Scenario 1: Ku-Band 5 Stations Fully Meshed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Satellite Transponder Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Antenna Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Optimizations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Link Budget Calculation Result Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.6.2 Scenario 2: Ku-Band 5 Stations Star Network with 2 Hubs . . . . . . . . . . . 103
Compare Scenarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.6.3 Scenario 3: Ku-Band 5 Stations Star Network with 3 Hubs . . . . . . . . . . . 106
4 Data Networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107