LR-FHSS (Long Range Fast Frequency Hopping Spread Spectrum) è una modalità di trasmissione introdotta da Semtech per le comunicazioni IoT via satellite. A differenza del LoRa standard che usa una frequenza fissa per tutta la trasmissione, LR-FHSS salta rapidamente tra diverse frequenze all'interno di un canale largo (137kHz o 336kHz), riducendo la probabilità di collisione con altri dispositivi. Questo è fondamentale nello spazio perché un satellite LEO può vedere simultaneamente centinaia di migliaia di dispositivi IoT in una footprint di migliaia di km², rendendo le collisioni il principale limite di capacità del sistema.
Le header replicas (tipicamente 2 o 3) sono copie ridondanti dell'intestazione del pacchetto trasmesse su frequenze diverse. Poiché il gateway (satellite) deve prima trovare il pacchetto nell'ampio spazio delle frequenze, avere 3 header su frequenze diverse aumenta la probabilità di ricezione da circa 60% a oltre 95% in condizioni difficili. Il payload viene trasmesso una sola volta, quindi il costo in airtime è limitato, ma il guadagno in affidabilità è significativo. I parametri ottimali dipendono dalla densità del network e dalle condizioni del canale.
Il duty cycle per LR-FHSS nella banda 868MHz (Europa, ETSI) è dell'1% per ora, significando che un dispositivo può trasmettere al massimo 36 secondi ogni ora. Con LR-FHSS su un satellite LEO, il tempo di visibilità è limitato a 5-15 minuti per passaggio, quindi la finestra trasmissiva disponibile è già di per sé ristretta. Gli operatori di costellazioni satellite come Lacuna Space o Astrocast pianificano le trasmissioni dei dispositivi IoT in slot temporali coordinati per massimizzare l'efficienza e minimizzare le collisioni durante il passaggio del satellite.
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