PRESENTAZIONE

L’insegnamento affronta i principi fondamentali delle comunicazioni e reti satellitari, analizzando l’architettura dei sistemi satellitari, le tecniche di trasmissione e le applicazioni broadband di nuova generazione, inclusa l’integrazione tra reti satellitari e sistemi 5G/6G, le costellazioni Mega LEO e alle soluzioni di connettività globale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento fornisce una comprensione completa dei principi, delle tecnologie e dei sistemi utilizzati nelle reti di comunicazione satellitari. Gli studenti acquisiranno conoscenze su argomenti quali orbite satellitari, allocazione delle frequenze, analisi del link budget, tecniche di modulazione e codifica e metodi di accesso multipli. Gli studenti esploreranno anche l’architettura ed il funzionamento di vari sistemi e protocolli satellitari e la loro applicazione in banda larga, broadcasting, navigazione e connettività globale

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:

1. Descrivere i principi fondamentali delle comunicazioni satellitari, incluse le dinamiche orbitali, le tipologie di orbita e le principali architetture di sistema.

2. Analizzare i principali sottosistemi satellitari e comprenderne il ruolo all’interno dell’infrastruttura di telecomunicazione.

3. Applicare i concetti di link engineering per valutare le prestazioni di un collegamento satellitare, considerando attenuazione, rumore e qualità del segnale.

4. Distinguere e confrontare le principali tecniche di modulazione, codifica e accesso multiplo utilizzate nei sistemi satellitari.

5. Valutare criticamente le differenze tra reti GEO e NGSO e analizzare le principali problematiche legate alle costellazioni LEO.

6. Comprendere i principi di integrazione tra reti satellitari e reti terrestri 5G/NTN, inclusi beamforming, mobilità e gestione della connettività.

7. Comunicare in modo chiaro e appropriato le caratteristiche tecniche e operative delle soluzioni satellitari discusse durante il corso.

PREREQUISITI

Non sono previsti requisiti specifici.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni in presenza supportate da materiale didattico precedentemente inoltrato. La frequenza non è obbligatoria. Non sono previste attività pratiche.

Gli studenti con certificazioni valide per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), per disabilità o altri bisogni educativi sono invitati a contattare il docente e il referente di Scuola per la disabilità all’inizio dell’insegnamento per concordare eventuali modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

• Fondamenti di sistemi spaziali: Leggi di Keplero, parametri orbitali, orbite LEO, MEO e GEO, copertura satellitare
• Architettura dei sistemi satellitari: Sottosistemi satellitari, payload di telecomunicazione, antenne satellitari, segmento di terra
• Ingegneria del collegamento radio: perdite in spazio libero, temperatura di rumore, Link budget, attenuazione dovuta alla pioggia
• Tecniche di comunicazione satellitare: tecniche di modulazione, strategie di accesso multiplo, tecniche di codifica
• Reti satellitari: reti GEO e NGSO, routing e protocolli di rete
• Sistemi satellitari broadband e Internet satellitare: satelliti HTS (High Throughput Satellites), costellazioni LEO (Starlink, OneWeb)
• Integrazione con reti 5G / NTN: Architettura 3GPP NTN, integrazione satellite-terra, Beamforming e problematiche di mobilità

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Slide fornite dal docente.

(Facoltativo) Libri per approfondire la conoscenza delle reti e comunicazioni satellitari, ad esempio:

• G. Maral, M. Bousquet, Z. Sun, “Satellite Communications Systems: Systems, Techniques and Technology”, Wiley
• T. Pratt, J. Allnutt, T. Bostian, “Satellite Communications”, Wiley
• M. Höyhtyä, “Satellite Communications and Networks”, Springer

Ulteriore materiale bibliografico potrà essere indicato durante il corso.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Prova orale.

Non sono previste differenze per studenti Erasmus.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L’esame valuterà:

• la conoscenza e comprensione dei principi delle comunicazioni e delle reti satellitari;
• la capacità di applicare concetti di link engineering e networking a scenari pratici;
• la capacità di confrontare e valutare differenti architetture satellitari e tecnologie di accesso al canale;
• la chiarezza espositiva e l’utilizzo corretto della terminologia tecnica;
• la capacità di analizzare criticamente problematiche relative all’integrazione satellite-terra e alle reti broadband di nuova generazione.

Ogni risultato di apprendimento sarà verificato secondo i criteri sopra indicati.

ALTRE INFORMAZIONI

Rivolgersi al docente per ulteriori informazioni non comprese nella scheda insegnamento.