La soluzione
Progetto - WLAN
Pianificazione di reti WLAN su
ampia superficie: ottimizzazione
delle prestazioni e riduzione delle
immissioni di Radiazioni Non
Ionizzanti (elettrosmog)
L’USI (Università della Svizzera Italiana) e la
SUPSI (Scuola Universitaria Professionale della
Svizzera Italiana) hanno assegnato al laboratorio
TTHF del Dipartimento Tecnologie Innovative
della SUPSI un mandato per la pianificazione di
reti wireless (WLAN) all’interno dei propri edifici.
Al fine di offrire un servizio efficiente che garantisca
all’utenza una copertura di segnale ottimale, senza
nel contempo esporla a un carico elettromagnetico
eccessivo, il laboratorio TTHF ha valutato diverse
soluzioni; la scelta della disposizione degli access
point si è infine basata su previsioni matematiche
realizzate con programmi di simulazione. Questo
metodo permette di determinare l’orientamento e la
potenza trasmessa dagli access point, garantendo la
miglior pianificazione possibile.
Immagine 1:
pianificazione
di
rete
WLAN
mediante
programmi di simulazione (gli access point sono indicati dai
triangolini in blu).
In genere, l’integrazione di una rete senza fili basata
su sistemi ad antenne ricetrasmittenti all’interno di
edifici aumenta il carico elettromagnetico già
presente nell’ambiente.
Fonti interne di elettromagnetismo sono spesso
attribuibili alla presenza di diversi cablaggi per la
diffusione di corrente elettrica o di elettrodomestici.
Le emissioni di campo elettromagnetico possono
pure provenire dall’esterno, provocate ad esempio
dalla vicinanza di un’antenna di telefonia mobile, un
elettrodotto, una linea ferroviaria.
La pianificazione delle reti wireless prende in
considerazione sia l’impatto delle radiazioni non
ionizzanti (RNI) creato dalle antenne ricetrasmittenti
del sistema, sia le interferenze dovute alla presenza
di fonti interne ed esterne all’edificio.
L’obiettivo tecnico
Lo scopo del progetto, volto a favorire una buona
distribuzione di segnale WLAN in tutte le aree
interessate, consiste nel determinare il migliore
collocamento dei punti d’accesso radio (access
point), rispettando le specifiche richieste dal
committente (banda disponibile all’utente, velocità di
trasmissione, ecc.). Gli access point permettono
infatti a tutti gli utenti in possesso di apparecchi
compatibili WiFi (notebook, palmari, ecc.) di
connettersi senza fili alla rete.
Contatti:
SUPSI DTI
Laboratorio TTHF
Galleria 2
6928 Manno
Marzo 2009
Alcuni metodi a confronto
L’alternativa al metodo di simulazione utilizzata più
comunemente consiste nell’installare gli access
point in più zone dello stabile con lo scopo di
assicurare
una
copertura
totale
all’interno
dell’edificio. Questo metodo ha quale svantaggio
principale quello di pianificare una rete WLAN con
un numero di access point superiore al necessario,
con il rischio di realizzare un sistema costoso e poco
funzionale a causa delle possibili interferenze che si
verrebbero a creare.
Un secondo metodo di pianificazione della rete
wireless consiste nel collocare alcuni access point di
prova e di eseguire in seguito nelle diverse aree
dell’edificio le analisi di prestazione dell’impianto.
Questo metodo è semplice, ma il suo principale
svantaggio risiede nel fatto che ogni cambiamento di
potenza emessa e ogni spostamento degli access
point richiede conseguenti misure di verifica su
campo.
tel: +41 58 666 65 37
fax: +41 58 666 65 17
mail: [email protected]
© SUPSI - DTI - laboratorio TTHF
Il metodo utilizzato dal laboratorio TTHF, basato
sulla
simulazione
mediante
modelli
di
propagazione d’onda in 3D, permette di stabilire
una migliore pianificazione, minimizzando gli
svantaggi dei due metodi citati.
Immagine 2: simulazione mediante modelli empirici
Infatti, grazie alla realizzazione virtuale del modello
dello stabile (comprendente tutte le caratteristiche
morfologiche dell’edificio quali strutture, muri e altro)
è possibile simulare la propagazione del segnale
radio in modo molto accurato e verificare
rapidamente diverse configurazioni di rete (cf.
immagine 1).
L’enorme vantaggio di questo metodo di
pianificazione consiste nella possibilità di realizzare
la rete WLAN di un edificio ancora prima ch’esso
venga costruito, stabilendo anticipatamente la
posizione degli access point.
I modelli deterministici permettono invece di
calcolare tutti i possibili percorsi del segnale radio,
garantendo un risultato più accurato, ma più
dispendioso in termini di tempo di calcolo.
Immagine 3: simulazione mediante modelli deterministici
La realizzazione del progetto WLAN
Tutti gli edifici dell’USI e della SUPSI oggetto del
mandato sono stati parametrizzati. In seguito,
mediante simulazione, si è stabilito il numero e
la posizione di access point da installare per
l’ottenimento di un piano di copertura ottimale
con il minor carico elettromagnetico possibile.
La pianificazione è stata calcolata mediante
modelli di propagazione empirici e deterministici
calibrati con misure eseguite in loco. Tali modelli
si differenziano per l’accuratezza del risultato e il
tempo di calcolo necessario per ottenere un piano di
propagazione.
Il vantaggio dei modelli empirici è la velocità di
calcolo della propagazione. Questi modelli
permettono di ottenere una prima reale visione della
situazione. Usando dei modelli empirici è possibile
che parte del segnale venga ricevuto anche in aree
in cui, secondo la simulazione effettuata, non risulta
alcuna copertura di segnale. Ciò avviene poiché è
considerato soltanto il percorso diretto dal
trasmettitore al ricevitore, trascurando altri fenomeni
di propagazione quali riflessioni o diffrazioni
nell’ambiente reale.
Marzo 2009
Infine, al momento dell’attivazione della rete
all’interno degli edifici, si è provveduto alla
verifica delle emissioni generate dagli access
point, riscontrando risultati molto positivi, denotanti
una buona concordanza con le simulazioni.
Risultati e campi d’applicazione
L’esito del progetto di pianificazione di una rete
WLAN all’interno degli edifici universitari si è rivelato
molto soddisfacente, in particolar modo per quanto
riguarda la sorveglianza delle immissioni di onde
elettromagnetiche, che garantisce di non esporre
l’utenza a un carico eccessivo.
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2
Immagine 4: campo elettrico in prossimità di un trasmettitore
WLAN (access point o laptop)
Il sistema utilizzato dal laboratorio TTHF è
particolarmente interessante in quanto risulta
facilmente applicabile a qualsiasi edificio
pubblico commerciale o industriale come per
esempio scuole, banche, negozi, eccetera.
La SUPSI, centro di competenza nelle Radiazioni
Non Ionizzanti
Il laboratorio TTHF della SUPSI, diretto dal prof.
Andrea Salvadè, è specializzato nel campo del
design di sistemi wireless e delle relative misure di
immissione di Radiazioni Non Ionizzanti, per le quali
risulta essere l’unico ente universitario ufficialmente
accreditato presso l’Istituto Svizzero di Metrologia
(METAS).
Il sistema di pianificazione di rete secondo il metodo
di simulazione utilizzato permette di lavorare sulle
principali tecnologie wireless quali WLAN, GSM o
UMTS. Il progetto realizzato ne denota le
caratteristiche principali: la qualità del risultato è
molto superiore agli esiti dei metodi di
pianificazione tradizionali.
Marzo 2009
Grazie
a
questo
importante
progetto
di
pianificazione di reti WLAN gestito dall’ing. Matteo
Lanini, le competenze del laboratorio TTHF, già
riconosciute a livello internazionale, si sono
maggiormente consolidate in un settore altamente
strategico per il quale è prevista una forte crescita
nei prossimi anni.
Per maggiori informazioni:
[email protected]
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La Regione, 13/03/2009
Corriere del Ticino, 13/03/2009
Contatti:
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