1) Studio della propagazione radio per sistemi wireless con
particolare riferimento ad applicazioni MIMO e sistemi di
smart-metering;
2) Pianificazione di sistemi radiomobili di quarta generazione
(LTE) e analisi della coesistenza di sistemi diversi operanti nella
stessa banda o in bande adiacenti
3) Caratterizzazione della propagazione elettromagnetica a onde
millimetriche per lo sviluppo di sistemi ad elevata capacità;
4) Studio di soluzioni “embedded ray-tracing” per sistemi
multi-antenna;
5) Studio dell'efficienza energetica e dell'impatto ambientale
nelle diverse architetture dei sistemi radiomobili.
6) Radioprotezione
1)
Questo studio riguarda la caratterizzazione della propagazione
radio in ambiente prevalentemente urbano e indoor con particolare
attenzione alle problematiche di dispersione spazio temporale ed
alle caratteristiche di polarizzazione del segnale, la cui
conoscenza è indispensabile per applicazioni MIMO.
Nell'ambito del prossimo sviluppo di reti di smart metering,
l'attività di ricerca sulla propagazione elettromagnetica è rivolta
anche alla caratterizzazione della propagazione a 169 MHz, con
particolare ma non esclusivo riferimento alla valutazione delle
perdite outdoor-to-indoor;
2)
Questo studio cerca di delineare i criteri di pianificazione dei
sistemi radiomobili di quarta generazione, considerando anche
l'applicabilità del principio di neutralità tecnologica in termini
dell'analisi delle prestazioni di un sistema radio. In particolare
l' accento sarà posto sulle tecniche di controllo dell'interferenza
nei sistemi LTE (scheduling delle risorse); si valuteranno inoltre
possibili problematiche di coesistenza di sistemi diversi (ad
esempio LTE vs DVB-T).
3)
Questo studio riguarda la valutazione delle prestazioni di futuri
sistemi ed applicazioni ad onde millimetriche, con particolare
riferimento ai sistemi radiomobili di quinta generazione ed a
possibii soluzioni di mobile backhauling a onde millimetriche;
4)
Questa attività considera la possibilità di sfruttare le crescenti
capacità di calcolo dei terminali radio al fine di ottenere una
stima dello stato del canale (Channel State Information) per
mezzo non solo di misure dirette effettuate dai dispositivi (che
possono richiedere tempi non trascurabili) ma anche sulla base di
opportune simulazioni del canale radio effettuate dai dispositivi
stessi in tempo reale (o quasi) ed in base ad adeguati modelli di
previsione.
5)
Gli studi riguardano l'analisi di diverse soluzioni architetturali
(microcelle, small cell, architetture miste) valutando la più
efficiente sia relativamente alla minimizzazione dell'esposizione
che alla minimizzazione del consumo energetico, mantenendo al
contempo la richiesta qualità del servizio.
6) Questa
attività riguarda la valutazione del livello di esposizione
prodotto da sistemi per l'accesso radio e radiomobili valutando
situazioni critiche relative in particolare ad impianti
co-siting.
L'attività sullo
studio della propagazione è quella in cui il gruppo ha operato
maggiormente in passato acquisendo rilevante competenza e
visibilità a livello internazionale [1-9, 11-12, 16-17, 20-21,
25-28, 31, 34, 36, 38]. Si continuerà ad operare con particolare
attenzione alla modellistica dei fenomeni di scattering diffuso in
ambito di algoritmi di ray-tracing, con particolare riferimento a
sistemi ed applicazioni MIMO, che richiedono necessariamente una
previsione della propagazione a banda larga (azimuth spread, angle
of arrival) e alla copertura in reti di smart-metering [35].
Saranno intrapresi
nuovi studi sulla propagazione a onde millimetriche in ambienti
indoor e micro-cellulari per futuri sistemi ad elevata densità di
throughput.
In tale quadro,
proseguiranno studi di carattere sperimentale in collaborazione con
Aziende ed Università straniere (Aalto University, Universitée
Catholique de Louvain, Ilmenau University of Technology) assieme a
validazione e miglioramento dei modelli di previsione a raggi già
sviluppati, sia per ambienti indoor che per ambienti outdoor. Gli
studi sulla propagazione radio e i modelli descritti in precedenza
saranno sfruttati per ricerche di natura più applicativa, come
descritto nel seguito.
Saranno svolti
studi sulla pianificazione e il deployment di sistemi radiomobili
di IV generazione, con particolare attenzione al sistema LTE,
relativamente al quale particolare attenzione sarà rivolta alle
prestazioni degli algoritmi di scheduling delle risorse radio, che
rappresentano un aspetto chiave per limitare adeguatamente il
rischio di possibili interferenza a bordo cella.
Inoltre i modelli
di propagazione precedentemente sviluppati saranno utilizzati per
l'analisi della coesistenza tra sistemi diversi operanti nella
stessa banda o in bande adiacenti (studio dell'applicabilità del
principio di neutralità tecnologica in termini dell'analisi delle
prestazioni di un sistema), con particolare riferimento alla
coesistenza fra LTE e DVB-T [30]. I modelli di previsione
saranno utilizzati inoltre per valutare le prestazioni in termini
di efficienza energetica di diverse soluzioni architetturali di
sistemi radiomobili (architetture solo microcellulari, architetture
solo macrocellulari, architetture layered) [29].
Saranno inoltre avviate valutazioni
delle prestazioni di futuri sistemi ed applicazioni ad onde
millimetriche (quinta generazione di sistemi radiomobili e
soluzioni di mobile backhauling a onde millimetriche); a tali
frequenze, essendo l'attenuazione della tratta radio molto maggiore
rispetto a frequenze più basse, sarà necessaria l'adozione di
tecniche di trasmissione sofisticate come il beamforming, che
riescono a sfruttare al meglio la propagazione multi-cammino
orientando opportunamente i diagrammi di radiazione delle antenne
direttive. Inoltre, la riduzione della lunghezza d'onda
prevedibilmente determinerà un aumento delle proprietà di
diffusione del canale radio, a scapito dei meccanismi di
interazione coerenti e “speculari”. Anche tali aspetti saranno
quindi opportunamente approfonditi e caratterizzati.
Poiché i vantaggi reali di una
soluzione MIMO dipendono anche dalla conoscenza del canale radio al
trasmettitore/ricevitore, molti standard di comunicazione (ad es.
LTE) prevedono la stima periodica di determinati parametri
propagativi del canale da parte dei dispositivi al fine di
configurare efficacemente alcuni parametri del sistema. Attualmente
è previsto che la stima di parametro sia effettuata per mezzo di
una misura (diretta o indiretta) ma si può ipotizzare che in un
futuro non così lontano i terminali saranno dotati di una capacità
di calcolo sufficiente per basare (in parte) tale valutazione su di
una opportuna simulazione del canale radio effettuata in base ad
adeguati modelli di previsione. La praticabilità di tali soluzioni
di “embedded prediction” sarà quindi valutata per mezzo di una
opportuna e specifica attività di ricerca.
Proseguiranno gli
studi riguardanti la valutazione del livello di esposizione
prodotto da sistemi per l'accesso radio e radiomobili [13, 18,
22-25] valutando situazioni critiche relative a impianti
co-siting.
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