NTN in breve
NTN (Non-Terrestrial Networks) è il metodo standardizzato del 3GPP per estendere la connettività mobile oltre le torri cellulari terrestri, utilizzando satelliti e altre piattaforme non terrestri. In parole povere, è il modo in cui i dispositivi di tracciamento continuano a segnalare quando la risorsa si trova lontana da qualsiasi rete terrestre utilizzabile. (1)
NTN brilla quando:
- Si traccia in regioni remote o con infrastrutture limitate (pascoli, montagne, rotte marittime)
- Hai bisogno di un portatore di "ultima istanza" che consegni comunque piccoli messaggi
- Desideri un'unica esperienza di backend, anche quando cambia il gestore (cellulare oggi, satellitare domani) (2)
Quale problema risolve NTN? per il tracciamento
Il tracciamento fallisce negli intervalli. Non perché il dispositivo sia "offline", ma perché la copertura non è uniforme e l'ultimo 5% del percorso è spesso la parte più cruciale.
Il tuo tracker deve solo inviare piccoli messaggi, ma deve farlo in modo affidabile, anche quando manca LTE-M o NB-IoT e anche quando il tuo LoRaWAN portali sono a chilometri di distanza. L'approccio ibrido terrestre + NTN è vantaggioso e la GSMA definisce esplicitamente la NTN come un complemento alle reti terrestri, non come una loro sostituzione. (2)
Osserviamo spesso questo schema nelle distribuzioni reali: gli animali si spostano oltre l'ultima torre, le risorse attraversano i confini e il vagabondaggio diventa caotico, oppure i siti sono temporanei (eventi, fattorie stagionali, cortili temporanei).
NTN è la risposta pratica quando non è possibile giustificare la costruzione di infrastrutture (come l'installazione portali), ma è comunque necessario fornire periodicamente la prova di vita e la segnalazione della posizione.
Come funziona NTN (reti non terrestri)?
NTN è ancora un sistema “cellulare”, con la sola differenza che ha un satellite nel collegamento.
Un dispositivo di tracciamento: raccoglie la posizione (in genere GNSS) > crea un piccolo carico utile (posizione, stato, allarmi) > lo invia tramite un collegamento NTN a un nodo di accesso satellitare > lo indirizza all'operatore e al backend IoT (simile a come lo fa la rete cellulare) (1)
Bande satellitari (FR1 NTN): Il 3GPP ha introdotto le nuove bande NTN n255 (banda L) e n256 (banda S), e ETSI TS 38.108 elenca i loro intervalli di uplink e downlink.
Importante verifica della realtà: I collegamenti satellitari comportano ritardi di propagazione più lunghi e un Doppler più elevato rispetto ai collegamenti terrestri, soprattutto con le costellazioni LEO; questo è normale. Ecco perché i progetti di tracciamento NTN di solito privilegiano carichi utili brevi, una pianificazione intelligente con intervalli di report ottimizzati e un'attenta pianificazione dell'alimentazione con avvisi basati sugli eventi. (3)
LEO (orbita terrestre bassa) vs GEO (orbita geostazionaria) per il tracciamento
Le NTN sono reti o segmenti di reti che utilizzano sistemi aerei senza equipaggio (UAS) o satelliti in diverse costellazioni per trasportare apparecchiature di trasmissione, come un nodo di ritrasmissione o una stazione base.
Nel mondo del tracciamento NTN, ci sono quattro opzioni per "dove sta volando il satellite" e tali scelte vengono visualizzate come latenza, Doppler e frequenza con cui il dispositivo riesce a vedere un satellite.
- Orbita terrestre bassa (LEO): Orbita circolare ad altitudini tipicamente di 500-2.000 km (ritardo inferiore e migliore budget di collegamento, ma un numero maggiore di satelliti necessari per la copertura)
- Orbita terrestre media (MEO): Orbita circolare ad altitudini tipiche di 8.000-20.000 km
- Orbita terrestre geostazionaria (GEO): Orbita circolare a 35,786 km sopra l'equatore terrestre (Nota: a causa delle forze gravitazionali, un satellite GEO si muove comunque entro un raggio di pochi km dalla sua posizione orbitale nominale).
- Orbitante altamente ellittica (HEO): Orbita ellittica attorno alla Terra. (1)
In genere, per il tracciamento, LEO e GEO sono le opzioni più diffuse per le loro caratteristiche. Non servono calcoli matematici, ma è necessario trovare un compromesso.
- LEO (orbita terrestre bassa): satelliti in movimento, condizioni radio in rapida evoluzione, migliore “reattività” in molti casi, ma l’effetto Doppler è importante.
- GEO (Orbita geostazionaria): geometria più statica, solitamente con ritardo più elevato, ideale per la messaggistica periodica e per gli aggiornamenti "da inviare e basta".
Perché le reti non terrestri (NTN) sono diverse?
La copertura viene prima di tutto.
NTN esiste perché le reti terrestri hanno dei limiti, e questi limiti rappresentano un rischio aziendale.
L'ibrido è il modello vincente.
La maggior parte delle implementazioni di tracciamento non utilizza il satellite 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Utilizzano portanti terrestri quando disponibili e passano alla rete di telecomunicazioni (NTN) solo quando necessario. La GSMA discute esplicitamente di approcci ibridi cellulari/NTN per l'IoT. (2)
Le bande sono standardizzate.
3GPP specifica bande operative satellitari dedicate in FR1 NTN come n255 e n256, con intervalli di uplink e downlink definiti in ETSI TS 38.108. (4)
NTN vs LTE-M / NB-IoT / LoRaWAN per il tracciamento
| Domanda che ti interessa | NTN | LTE-M / NB-IoT | LoRaWAN |
|---|---|---|---|
| Funziona senza infrastrutture locali | Sì (satellite) | Solo se c'è copertura dell'operatore | Solo se hai portali o un pubblico LoRaWAN rete |
| Ideale per | Fallback remoto, lacune nella copertura | Segnalazione di routine dove esiste la rete cellulare | LPWAN privata o ad area estesa in cui controlli il posizionamento del gateway |
| Mentalità tipica del carico utile | Piccolo, programmato, guidato dalle eccezioni | Da piccolo a medio, più frequente possibile | Piccolo, attento al tempo di trasmissione |
Dispositivo Lansitec NTN: tag di tracciamento del bestiame NTN
Questo è un chiaro esempio di come NTN dovrebbe essere utilizzato nel tracciamento: multi-rete per progettazione, non solo satellitare.
| Istantanea della connettività (dal nostro catalogo) | Funzioni di tracciamento (caratteristiche pratiche richieste dagli acquirenti) | Potenza e robustezza (la realtà sul campo) |
|---|---|---|
| NTN: n255/n256, con tariffe di punta elencate per LEO e GEOLTE-M + NB-IoT + LoRaWAN nello stesso dispositivo per il funzionamento ibridoSIM: Nano SIM o eSIM | Supporto geo-fence e supporto allarmeIntervalli di report configurabili (heartbeat, GNSS, Bluetooth)Supporto FOTA tramite Bluetooth | Batteria ricaricabile da 500 mAh + pannello solare integratoProtezione IP66Precisione GNSS elencata come <2,5 m (CEP50) |
Domande frequenti
Informazioni su NTN (reti non terrestri) per il monitoraggio
NTN è un collegamento satellitare “reale” o un collegamento satellitare proprietario?
In questo contesto, NTN si riferisce allo standard 3GPP reti non terrestri che integrano piattaforme satellitari e altre piattaforme non terrestri nell'ecosistema mobile. (1)
NTN serve solo per il tracciamento della posizione?
No, ma il tracciamento è una soluzione adatta perché i carichi utili sono piccoli e periodici. Il 3GPP si lega specificamente NTN IoT in settori come l'agricoltura e la logistica.
NTN fa parte dell'evoluzione del 5G?
Sì. La versione 17 del 3GPP elenca esplicitamente "NR su NTN" e "IoT su NTN" come elementi della versione 17. (5)
Riferimenti e ulteriori letture:





