Predizione della Radio Propagazione in Ambiente Inddor mediante Criteri Statistici

La ricerca degli ultimi anni nell’ambito delle LAN (Local Area Network) è stata condotta incentrando gli sforzi su una rivoluzione delle tecniche di trasmissione, passando dalla trasmissione via cavo a quella via radio. I motivi che hanno spinto e stanno spingendo in questa direzione vanno ricercati nella necessità di eliminare il vincolo del punto fisso nel collegamento alla rete. La nuova tecnologia senza fili WLAN (Wireless Local Area Network) va ad affiancare se non a sostituire la rete cablata LAN, che con lo standard 802.3 Ethernet ha raggiunto ottimi risultati in termini di prestazioni, costo e sicurezza, senza soddisfare però alle caratteristiche di mobilità e flessibilità proprie dello standard wireless. Questo lavoro ha come obbiettivo l’implementazione di un software che permette di calcolare la distribuzione della potenza ricevuta (o del campo elettrico prodotto) in uno scenario descritto bidimensionalmente in cui sono poste una o più sorgenti di campo. Grazie ad un’interfaccia grafica, inoltre è possibile visualizzare le caratteristiche della copertura elettromagnetica tramite mappe di colore. Questa operazione serve nella prima fase di progettazione di una WLAN nella quale è necessario capire il numero, il tipo e la posizione degli apparati hardware che occorre utilizzare per una copertura ottimale della rete wireless. Nel primo capitolo saranno descritte le caratteristiche generali di una rete wireless, in particolare verranno analizzati gli aspetti più o meno vantaggiosi di questa tecnologia, le componenti di una rete WLAN partendo dall’access point, per poi passare agli adattatori PC, agli apparecchi bridge e alle antenne. Poi sarà posta l’attenzione sull’architettura di rete che prevede oltre alla modalità Infrastructure Network, del tutto simile alla rete cellulare, anche la modalità Ad Hoc Network, grazie alla quale è possibile installare una rete WLAN in tempi rapidi. Successivamente saranno presentate le principali caratteristiche dei livelli fisici degli standard 802.11, 802.11b, 802.11a, 802.11g e del livello MAC che nel passaggio tra i vari standard non ha visto modificare sostanzialmente la sua struttura. In ultima analisi saranno presentati i principali ambiti in cui le reti wireless trovano applicazione. Il secondo capitolo è dedicato alla teoria geometrica della diffrazione GTD (Geometrical Theory of Diffraction). Questa è stata utilizzata per implementare il tool di predizione dell’intensità del campo elettromagnetico analizzato nel capitolo 3. Si tratta di una tecnica basata su raggi, i quali nella loro propagazione interagendo con ostacoli subiscono riflessioni, diffrazioni e rifrazioni. Il campo elettromagnetico è così calcolato come una somma di contributi individuali associati con i rispettivi raggi. Nel terzo capitolo si parlerà inoltre di come dare una descrizione di un ambiente nel quale si può aver interesse ad installare una rete wireless. In particolare sarà posta l’attenzione sulle caratteristiche geometriche e morfologiche e a come queste possono essere immagazzinate in una sorgente di dati. Questi vanno a costituire insieme ad altre informazioni i dati in ingresso al simulatore di calcolo. Inoltre verrà descritta la teoria della propabilità geometrica su cui si fonda il modello statistico da noi sviluppato. Nel quarto capitolo saranno presentate le scelte fatte nella realizzazione del simulatore per la predizione della radio propagazione. In particolare si parlerà dei dati in ingresso, degli effetti implementati e dei risultati in uscita. Poi sarà descritta l’interfaccia grafica utilizzata per la visualizzazione di tali risultati. Infine applicheremo il nostro software all’analisi della parte est del 1° piano del Centro ricerche FIAT sito in via Torino a Orbassano e ne esporremo un’evidente validazione. Le conclusioni che emergono dallo studio condotto sono esposte nell’ultimo capitolo e trattano in particolare l’evidente vantaggio introdotta dal nostro simulatore e il confronto con un modello deterministico quale il Ray-Tracing