Как спутники могут обслуживать большое количество устройств на Земле?

Скажем, у нас есть спутник LEO. На Земле есть 5000 маломощных устройств (они находятся в непосредственной близости, могут обслуживаться одним и тем же спутником), которые должны быть связаны со спутником.

Теперь мой вопрос:

1) С количеством устройств на земле меняется количество каналов, так же как и пропускная способность? так какова полоса работы в этом случае? Если через несколько лет количество устройств удвоится, то как спутниковый эксперт будет расширять свою систему?

2) Как на самом деле работает распределение частот в этом случае?

3) Как спутник отвечает на одновременные запросы?

4) Можем ли мы использовать комбинацию FDM и TDM для этой операции? или DS-CDMA? или какой стандарт (метод доступа) наиболее подходит для этого случая?

5) Какова наименьшая мощность, с которой могут работать устройства на Земле?

Это звучит как вопрос домашнего задания, и без всей необходимой информации - Что вы сделали, чтобы решить это самостоятельно?
@EugeneStyer ... Я рассчитал потери на пути в свободном пространстве (учитывая, что рабочая частота составляет 4,2 ГГц, а спутник находится на расстоянии 400 км). Я могу рассчитать EIRP и с некоторыми предполагаемыми коэффициентами усиления и мощности даже рассчитать для него значение. Вопросы, которые я задаю, пришли мне в голову после просмотра нескольких материалов. Если вам нужна «Необходимая информация», пожалуйста, спрашивайте, я поделюсь.
Пожалуйста, задавайте по одному вопросу в каждом посте...

Ответы (1)

для вопроса 1: требуемая пропускная способность зависит от того, какой тип связи вы хотите. Телефон можно сделать со скоростью примерно 9,6 кбит/с для одного устройства, для видео нужны сотни кбит/с.

Спутник (и его наземная станция) спроектирован с учетом определенной нагрузки (X устройств * Y кбит/с), и владелец спутника покупает/договаривается о достаточной полосе пропускания, чтобы использовать эту пропускную способность.

Когда вы превышаете проектную нагрузку, вы мало что можете сделать. Вы не сможете передавать больше данных в рамках выделенной полосы пропускания без замены всех устройств в цепочке наземная станция-спутник-конечные пользовательские устройства.

Здесь есть некоторая информация о распределении полосы пропускания:

Кто/что является международным органом для назначения/отказа орбиты спутнику/космическому кораблю?

Какие диапазоны частот используются для связи на НОО?

Не полный ответ, а некоторые отправные точки взаимосвязи между пропускной способностью, загрузкой данных и количеством устройств:

Теорема Шеннона-Хартли дает верхнюю границу объема данных, которые могут быть отправлены через заданную полосу пропускания.

Такие методы, как квадратурная амплитудная модуляция , могут использоваться для передачи большего количества информации за один тактовый импульс.

Учтите, что моя работа находится в IEEE S-диапазоне.