SISTEMI DI TELECOMUNICAZIONE SOTTOMARINI IN FIBRA OTTICA: EVOLUZIONE, MODULAZIONI E PRESTAZIONI DEI COLLEGAMENTI TRANSOCEANICI

Il presente elaborato analizza in dettaglio l’architettura e il funzionamento dei moderni sistemi di telecomunicazione sottomarini in fibra ottica. Nello specifico, il lavoro di tesi ha un duplice obiettivo: da un lato, si intende mostrare come concetti fondamentali delle telecomunicazioni quali modulazione, lo spazio dei segnali, e capacità di canale di Shannon, costituiscano la base teorica del trasferimento dell’informazione, indipendentemente dal mezzo trasmissivo impiegato. Dall’altro, si vuole illustrare la complessa filiera tecnologica, industriale e ingegneristica che consente di tradurre tali principi in una rete globale di cavi sottomarini, estesa per oltre 1,5 milioni di chilometri e articolata in più di 400 collegamenti. Dopo una panoramica sull’evoluzione storica delle comunicazioni sottomarine, dai primi cavi telegrafici ai sistemi coassiali analogici, l’elaborato approfondisce le tecniche di multiplazione a divisione di frequenza basate sulla modulazione AM-DSB-SC. Vengono quindi introdotte opportune rappresentazioni dei segnali in spazi bidimensionali e tridimensionali e la loro estensione al piano I/Q, con particolare riferimento alle costellazioni QAM. Su queste basi viene descritto il sistema di trasmissione ottica coerente, evidenziandone la continuità concettuale con il classico ricevitore coerente per segnali DSB-SC e il ruolo centrale assunto dalle tecniche di elaborazione digitale del segnale. L'elaborato presenta infine una sezione dedicata agli aspetti infrastrutturali e navali associati alla posa, alla protezione e alla manutenzione dei cavi sottomarini, con riferimento alle navi posacavi, ai veicoli sottomarini a controllo remoto e ai sistemi di interramento. L’elaborato si conclude con un caso di studio relativo al collegamento “Unitirreno”, per il quale vengono analizzati e simulati i principali parametri di trasmissione, confrontando la capacità ottenibile con il limite teorico di Shannon.