شبکه‌های غیرزمینی

Non-Terrestrial Networks (NTN)

مقطع: تحصیلات تکمیلی گرایش: شبکه‌های کامپیوتری
نوع درس: نظری تعداد واحد: ۳
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

هدف کلی

هدف از این درس، بررسی اصول، فناوری‌ها و کاربردهای شبکه‌های ارتباطی بدون نیاز به زیرساخت زمینی سنتی است. این درس به طور خاص بر روی شبکه‌های ماهواره‌ای و شبکه‌های هوایی تمرکز دارد و دانشجویان را با مفاهیم بنیادی، فناوری‌های مختلف، و چالش‌ها و فرصت‌های این حوزه آشنا می‌کند. این درس بر روی دو نوع از این شبکه‌ها تمرکز دارد: ۱. شبکه‌های ماهواره‌ای که از ماهواره‌ها برای ارسال و دریافت سیگنال‌های ارتباطی به کاربران در زمین استفاده می‌کنند؛ و کاربردهای گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف مانند ارتباطات راه دور، ناوبری، پخش مستقیم، و اینترنت اشیا دارند.۲. شبکه‌های هوایی؛ که از هواپیماها، پهپادها، HAPS و … برای ارائه خدمات ارتباطی به کاربران در مناطق دورافتاده یا در مواقع اضطراری استفاده می‌کنند و می‌توانند به عنوان یک مکمل یا جایگزین برای شبکه‌های زمینی سنتی در مواقعی که دسترسی به این شبکه‌ها دشوار یا غیرممکن است، مورد استفاده قرار گیرند.

سرفصل‌ها

  1. معرفی شبکه‌های غیرزمینی
  2. معماری شبکه، پروتکل‌های ارتباطی، کانال‌های ارتباطی و چالش‌های فنی مرتبط با NTN
  3. انواع ماهواره‌های ارتباطی، مدارهای ماهواره‌ای، باندهای فرکانسی و فناوری‌های دسترسی
  4. وسایل نقلیه هوایی مورد استفاده در NTN، فناوری‌های ارتباطی هوایی و برنامه‌های کاربردی
  5. بررسی کاربردهای مختلف NTN مانند خدمات ارتباطی در مناطق دورافتاده، ارتباطات اضطراری، اینترنت اشیاء (IoT) و شبکه‌های ۵G
  6. نحوه طراحی و تحلیل سیستم‌های NTN با در نظر گرفتن الزامات عملکردی و چالش‌های فنی
  7. بررسی چالش‌های مدیریتی و عملیاتی مرتبط با NTN مانند تخصیص منابع، مسیریابی و امنیت
  8. بررسی کاربردهای خاص NTN مانند شبکه‌های نظامی، شبکه‌های حسگر و شبکه‌های خودروهای متصل
  9. بررسی استانداردها و مقررات حاکم بر توسعه و استقرار سیستم‌های NTN
  10. پیشرفت‌های اخیر و چشم‌انداز آینده NTN

ارزیابی پیشنهادی

منابع پیشنهادی

  1. A. Vanelli-Coralli, N. Chuberre, G. Masini, A. Guidotti, and M. E. Jaafari. 5G Non-Terrestrial Networks: Technologies, Standards, and System Design. United States: Wiley, 2024.
  2. G. Maral, M. Bousquet, Z. Sun. Satellite Communications Systems: Systems, Techniques and Technology. United Kingdom: Wiley, 2020.
  3. V. Mohindru, Y. Singh, R. Bhatt, and A. K. Gupta. Unmanned Aerial Vehicles for Internet of Things (IoT): Concepts, Techniques, and Applications. United Kingdom: Wiley, 2021.
  4. Y. Zeng, I. Guvenc, R. Zhang, G. Geraci, D. W. Matolak. UAV Communications for 5G and Beyond. United Kingdom: Wiley, 2020.