Pianificazione ottimale di reti wireless

La pianificazione di una rete cellulare è lo studio del posizionamento dei “punti di irradiazione” posti sul territorio e dei parametri elettrici che li caratterizzano al fine di garantire il raggiungimento di molteplici obiettivi quali ad esempio la massimizzazione della qualità del servizio offerto dalla rete di comunicazione in esame e la contemporanea minimizzazione delle emissioni di potenza EM.
I “punti di irradiazione” sono le antenne installate sulle varie Base Station (BS) che devono garantire la copertura cellulare di una data area geografica.
I parametri delle antenne soggetti a ottimizzazione, oltre alla posizione geografica delle Base Station stesse, sono solitamente angolo di puntamento, tilt elettrico e meccanico, altezza dal suolo, potenza totale emessa, guadagno in trasmissione, frequenza operativa, diagramma di radiazione.
Tale situazione si configura dunque come un complesso problema di valutazione e ottimizzazione che deve sia basarsi su competenze trasversali e multidisciplinari e sia sottostare a numerosi vincoli spesso eterogenei fra loro: vincoli e requisiti di una rete cellulare variano a seconda degli standard di comunicazione considerati, a seconda della tipologia e topologia dell’area geografica di dislocamento della rete cellulare… La presenza contemporanea di più vincoli tende a ridurre l’efficienza della rete e far aumentare le emissioni EM: la pianificazione ottima mira ad evitare che questo accada.
Solitamente una procedura di pianificazione (così come rappresentato in figura) prevede l’utilizzo combinato di:
-    un simulatore EM che determini i livelli di campo EM generati dalle antenne utilizzate sulle varie Base Station (BS) della rete e rilevabili nell’area geografica esaminata. Per far questo il simulatore EM si basa sull’utilizzo di uno o più modelli di radiopropagazione;
-    un ottimizzatore, ossia un tool capace di determinare la migliore “combinazione” dei parametri delle antenne e del loro posizionamento sull’area geografica in esame allo scopo di rispettare le condizioni necessarie al corretto funzionamento della rete e al contempo di limitare l’esposizione umana ai campi EM nel rispetto degli attuali standard di sicurezza; tecniche di ottimizzazione dimostratesi efficaci sono: algoritmi genetici, tabu search, metodo percolativo…
-    un database (DBMS) contenente i dati delle antenne utilizzate nella rete;
-    un sistema informativo geografico (GIS) per la georeferenziazione dell’area su cui si vuole effettuare la pianificazione.pianificazione_cell_ita

Il gruppo EML2 è attivo nell’ambito della pianificazione ottima di reti cellulari 2G, 2.5G, 3G e BWA sia dal punto di vista delle lezioni frontali tenute nei corsi di Antenne, Compatibilità Elettromagnetica… sia grazie alle attività di ricerca e sviluppo nell’ambito dei progetti SeGriPlanet, Genetic Agents, POR Puglia 2007-2013…