Studio della propagazione air-to-ground per future non-terrestrial networks

Lo sviluppo delle reti non terrestri (NTN) rappresenta una delle sfide principali per la futura evoluzione delle telecomunicazioni, in particolare per l'integrazione delle reti 6G. Questo lavoro di tesi si concentra sullo studio della propagazione air-to-ground e satellite-to-ground in diversi scenari utilizzando simulazioni avanzate basate su tecniche di Ray Tracing. Il proimo obiettivo è stato la validazione dell'efficacia del simulatore UWB (Ultra-Wideband) per la stima di parametri propagativi fondamentali come il Delay Spread e il K-factor. Tale simulatore consente di ricalcolare in modo molto rapido tali parametri per molteplici bande di frequenza, a partire dalla geometria dei raggi calcolata in precedenza. La validazione è stata eseguita confrontando i risultati con quelli ottenuti tramite simulazione completa dal simulatore ray tracing 3D sviluppato presso l'Università di Bologna. Successivamente, l'analisi è stata estesa a frequenze rilevanti per le reti 6G, prendendo in esame diversi scenari, quali ambienti suburbani, urbani e urbani densi. I risultati ottenuti hanno mostrato variazioni significative nei parametri propagativi al variare dello scenario, della frequenza e della polarizzazione delle antenne. L'analisi della polarizzazione, in particolare, ha evidenziato come la scelta di polarizzazione verticale, orizzontale o circolare possa influenzare in modo considerevole il comportamento del segnale, con impatti diretti sul K-factor e, in misura minore, sul Delay Spread. I risultati di questa tesi forniscono una solida base per la progettazione di future reti NTN, dimostrando l'importanza di una caratterizzazione accurata del canale radio per garantire prestazioni ottimali nelle comunicazioni air-to-ground. Questi studi sono fondamentali per l'implementazione di reti 6G efficienti e affidabili, capaci di rispondere alle esigenze di connettività globale in contesti eterogenei e complessi.