Antenne

1. Lan & Wan Solutions S.r.l.Lan & Wan Solutions S.r.l.
Soluzioni Informatiche per Reti Locali & GeograficheSoluzioni Informatiche per Reti Locali & Geografiche
Soluzioni e Tecnologie per
Coperture RF Indoor

2. Sistemi
Wireless Indoor
Un sistema Wireless Indoor è un sistema di comunica-
zione PUNTO-MULTI-PUNTO che interconnette terminali
fissi o mobili ad una rete fissa locale LAN. I sistemi a
radio frequenza (RF) interni per trasmissione dati sono
normalmente su banda libera ISM e utilizzano i
protocolli standard del WiFi e dell’HIPERLAN.

3. Soluzioni di telecomunicazioni wireless
Bluetooth
802.15.1RFID
AreediCopertura
Velocità di Connessione
WPAN
10 m
WLAN
100 m
WMAN
1-5 Km
WWAN
>50 Km
Wi-Fi
802.11b/g
F/M-BWA
WiMAX
802.16a/d/e
PTP-NB
su bande
libere HS
HIPERLAN
802.11h e n
F-BWA
WLL 26GHz
10 kbit/s 100 kbit/s 1 Mbit/s 10 Mbit/s 100 Mbit/s 1 Gbit/s1 kbit/s
SostitutivoSostitutivo
al cavoal cavo
SOHO edSOHO ed
AccessiAccessi
pubblicipubblici
AmbientiAmbienti
Urbani eUrbani e
ruralirurali
CollegamentiCollegamenti
Regionali eRegionali e
globaliglobali
Satellite
PTP-NB
Full-IP
licensed
GSM-UMTS-LTE
WSN

4. I vantaggi delle coperture
Wireless Indoor
1. Rapidità di collegamento tra reti LAN esistenti e
PC o postazioni fisse, in assenza di cablaggi strutturati.
2. Mobilità dei terminali remoti (PDA), all’interno delle aree
coperte dalle celle radio con possibilità di roaming
tra una cella e l’altra.
3. Possibilità di convergere dati, voce (VoiP) e video su
terminali mobili attraverso una singola infrastruttura.

5. Tecnica attuale di
copertura RF indoor e limiti
dei sistemi tradizionali

6. AREA DA COPRIRE CON RF
Copertura RF – WiFi
standard
• La copertura tradizionale di aree indoor si basa sull’utilizzo di
Antenne omni direzionali, settoriali o direttive aventi tutte un
diagramma di antenna di campo lontano a “sorgente
puntiforme” ovvero inscrivibile in una sfera
AP 1 AP 2 AP 3

7. Principali Limiti delle
coperture tradizionali
• Caduta della connessione tra client ed access
point in presenza di ostacoli opachi alla
radiofrequenza che schermano il segnale radio;
• Insorgenza di mutua interferenza co-canale o iso-
canale tra Access Point in caso di copertura
cellulare della stessa area, dovuta alla scarsa
risorsa radio nelle bande di interesse;
• Eventuali problemi di caduta di connessione
durante il ripetuto transito dei terminali mobili da
una cella all’altra (roaming).

8. Ostacoli opachi alla RF
ACCESS POINT CON
ANTENNA OMNI
DIREZIONALE
ZONA D’OMBRA
ZONA IN VISIBILITA’

9. Interferenze co-canale
• Nella banda WiFi dei
2,4-2,5Ghz il piano
delle frequenze
prevede solo 3 canali
non interferenti, un
quarto Access Point
installato nella stessa
area dovrebbe
essere allocato su
una delle 3 frequenze
già in uso.
AP ch1
AP ch6
AP ch11
AP ch1
INTERFERENZA

10. Roaming
• Quando un Client
si sposta da una
cella all’altra sono
possibili ritardi nel
roaming o perdite
di connessione
(soprattutto in
presenza di canali
ripetuti ed
interferenti)
AP ch1
AP ch6
AP ch11
AP ch1

11. Soluzione RF con antenne aSoluzione RF con antenne a
copertura costante Multifilaricopertura costante Multifilari

12. Principio di
Funzionamento
• Le Antenne Multifilari approcciano diversamente il
problema della copertura passando da una
situazione di irradiamento di tipo PUNTIFORME ad un
irradiamento di tipo DISTRIBUITO.
• La soluzione si propone solo con il cambiamento
degli elementi passivi radianti, mantenendosi
svincolata dalla scelta dell’Hardware attivo, ovvero
indipendente dal tipo di Access Point

13. Principio di
Funzionamento
• Diagrammi di
radiazione
antenna omni-
direzionale
• Diagrammi di
radiazione
antenna
settoriale
OMNIDIREZIONALE: PIANO VERTICALE OMNIDIREZIONALE: PIANO ORIZZONTALE
SETTORIALE: PIANO VERTICALE SETTORIALE: PIANO ORIZZONTALE
0 180 0 180
0 180 0 180

14. Principio di
Funzionamento
• Diagramma di radiazione cilindrico antenna
Multifilare
PIANO VERTICALE PIANO ORIZZONTALE
0 ½ H H
H = LUNGHEZZA DELL’ANTENNA DISTRIBUITA
0 180

15. Principio di
Funzionamento
• Diagramma di radiazione 3d antenna Multifilare
Access Point
Antenna BT
Lunghezza max 100m
Campo RF

16. AREA DA COPRIRE CON RF
Copertura RF – WiFi con
antenne Multifilari
• La copertura tradizionale è sostituita
con antenne distribuite non puntiformi
AP 1 AP 3AP 2

17. Copertura RF – WiFi con
antenne Multifilari BT
• Ciascuna antenna collegata ad un singolo
Access Point (o multi Access Point) può
coprire in modo uniforme,
indipendentemente dagli ostacoli le
seguenti aree:
– WiFi 802,11b/g (a banda piena) aree da 80x40
metri, corrispondente a 3.200 mq.
– HiperLAN 802.11a/h (a banda piena) aree da
60x40 metri corrispondenti a 2.400 mq

18. Vantaggi della Soluzione
Multifilare BT_1
• La diffusione distribuita del segnale radio
aumenta considerevolmente la probabilità che il
terminale remoto mobile sia in diretta visibilità
con l’antenna, con una conseguente notevole
diminuzione delle zone d’ombra causate da
ostacoli.
• L’ampliamento della superficie delle celle di
copertura, sottostanti a ciascun AP, consente un
minor riutilizzo delle risorse radio quindi minimizza
la probabilità di interferenza co-canale.
• L’ampliamento della superficie di ciascuna cella
RF consente, a parità di area da servire, un
minor numero di celle differenti, quindi una
riduzione del roaming ed un conseguente
miglioramento nella continuità del servizio.

19. Vantaggi della Soluzione
Multifilare BT_2
• Nell’implementazione di questa tecnologia, su
sistemi esistenti con antenne tradizionali, è
comunque possibile nella maggior parte dei casi
il completo riutilizzo degli apparati attivi esistenti,
quindi una conservazione dell’investimento
effettuato.
• L’antenna per la sua caratteristica di campo
distribuito, presenta un guadagno d’antenna
molto inferiore rispetto a qualsiasi altra antenna
omni direzionale e tanto meno direttiva. Di con-
seguenza l’intensità del campo elettromagne-
tico EIRP emesso dall’antenna, a parità di
potenza dal trasmettitore, risulta essere note-
volmente ridotto, con notevole diminuzione
dell’inquinamento elettromagnetico.

20. ACCESS POINT CON
ANTENNA OMNI
DIREZIONALE
Soluzione per gli
ostacoli
ZONA IN VISIBILITA’
ACCESS POINT
CON ANTENNA
MULTIFILARE BT
ZONA IN
VISIBILITA’
ZONA IN
VISIBILITA’

21. Soluzione in caso di
scaffalature
AP 2
AP 1

22. Riduzione del numero di
Access Point (interferenti)
AP 2
AP 3
AP 3
AP 1
OPERTURA TRADIZIONALE
AP 2
AP 1
AP 2
AP 1
COPERTURA BT

23. Riduzione del Roaming
AP 2
AP 1
STESSA CELLA
CAMBIO CELLA
STESSA CELLA

24. La sicurezza
coperture WiFi e Hiperlan
• Il sistema a copertura costante per le sue
caratteristiche di diagramma di antenna
cilindrico e basso campo emesso presenta
un notevole CONFINAMENTO DEL CAMPO
• Tale confinamento rende la rete wireless
intrinsecamente più sicura, non solo ad
opera dei protocolli di criptaggio, ma
soprattutto perché fuori dalle aree di
copertura il campo decade molto rapi-
damente.

25. La sicurezza coperture
WiFi e Hiperlan
ANTENNA BT ANTENNA BT
COPERTURA (SEZIONE)
AREA
ESTERNA
A RISCHIO
INTRUSIONE

26. Ridondanza e
configurazione 1+1
• Le antenne BT supportano anche
configurazioni protette 1+1 e 2+1 che
permettono di:
– Estendere il numero di Client per antenna
in modalità Load-Balancing
– Funzionare in back-up su aree tradizionali
in caso fault di un Access Point in
modalità quasi Hitless.

27. Ridondanza e
configurazione 2+1
A n t e n n a B T
L u n g h e z z a f i n o 1 0 0 m
A c c e s s P o i n t B
A c c e s s P o i n t A A c c e s s P o i n t C
K i t 1 + 1 / 2 + 1
Freq.
Ch.1 Ch.6
Ch11

28. Integrazione con altre
tecnologie radio
• Le antenne BT supportano diverse gamme
di frequenza da 800MHz a 3GHz, il permette
la radio copertura (anche contemporanea)
delle tecnologie operanti in queste bande:
– Wifi 802.11b/g (2.4-2.5GHz)
– GSM 900 (880-930MHz)
– GSM 1800 (1710-1880MHz)
– DECT (1880-1900MHz)
– UMTS (2.1 GHz)

29. Integrazione con altre
tecnologie radio
Frequenza
GSM DECT WIFI

30. Esempi installativi _1

31. Esempi installativi _2

32. Esempi installativi _3

33. Esempi installativi _4

34. Analisi Tecnica Economica
Sistemi tradizionali Vs Sistemi a
copertura costante MULTIFILARE BT

35. Il costo del wireless
indoor tradizionale
• A parità di aree coperte, il costo di un
impianto radio frequenza indoor tradizionale
dipende fortemente dalle infrastrutture
interne esistenti, ed in particolare:
– Scaffalature
– Pareti attrezzate
– Particolari macchinari
– Materiale stoccato
• Con l’aumentare degli ostacoli e della
complessità delle infrastrutture, aumenta il
numero di Access Point e di antenne
tradizionali.

36. Il costo del wireless
indoor MULTIFILARE BT
– Con la soluzione MULTIFILARE BT e l’utilizzo
di antenne a copertura costante, il costo
dell’impianto dipende quasi esclusiva-
mente dalla SUPERFICIE da coprire e non
dall’layout e dalla complessità degli
ostacoli.
– Nel caso di copertura Wi-Fi indoor
802.11b/g ogni antenna è infatti in grado
di coprire fino a 3.000-3.500 mq

37. Comparazione
impatto tecnologie
• Capannone rettangolare da 6.500 mq completamente
libero:
– Servono circa 3 Access Point con antenne tradizionali
– Servono 2 Access Point con antenne BT
• Capannone rettangolare da 6.500 mq completo di
scaffalature metalliche opache alle microonde:
– Servono circa 6-7 Access Point con antenne
tradizionali
– Servono SEMPRE 2 Access Point con antenne BT

38. Numero di AP in funzione della
complessità delle aree
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
NumerodiAccessPoint
necessariallaCopertura
Libero Materiale
basso
Materiale
Alto Fisso
Scaffalature
Standard
Scaffalature
Fitte
Materiale
Opaco Alto e
Mobile
Tipo di ingombro di un locale da 10.000mq
Soluzione Tradizionale x 10.000mq
Soluzione BT x 10.000mq

39. Costo dell’impianto a
parità di copertura
0
5
10
15
20
25
30
3.200 6.500 9.700 13.000 16.300 20.000 23.500
Superfice dei locali (mq)
Costoindicativodell'impianto
inmigliaiadiEuro
Soluzione Tradizionale Locale Completamente Libero
Soluzione Tradizionale Locale Attrezzato
Soluzione BT in ENTRAMBE le soluzioni

40. Lan & Wan Solutions S.r.l.Lan & Wan Solutions S.r.l.
tel. + 39 049 8843198 digit 5tel. + 39 049 8843198 digit 5
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