L’attività di ricerca si raccoglie attorno a un gruppo di ricercatori della Fondazione Ugo Bordoni e del Dipartimento di Ingegneria dell’Energia Elettrica e dell’Informazione “Guglielmo Marconi” (DEI) dell’Università di Bologna, la cui attività si svolge
presso Villa Griffone.
L’area di ricerca comprende le applicazioni della radio in particolare rispetto ai sistemi di comunicazione mobile e personale e la gestione dello spettro radioelettrico.
Dal 1980 nei locali di Villa Griffone vengono svolte attività di ricerca, di didattica avanzata, di divulgazione e incontri scientifici nazionali ed internazionali nel settore delle comunicazioni mobili.
Fino alla fine degli anni ’80 il gruppo originario di ricercatori di Villa Griffone ha partecipato alla definizione dello standard GSM; in seguito la collaborazione con i principali enti di ricerca, operatori e aziende manufatturiere europei è continuata con la partecipazione a progetti europei del programma RACE.
Contemporaneamente il gruppo ha partecipato ai lavori del progetto di ricerca europeo COST 207, in particolar modo alla definizione dei modelli di propagazione terrestri per le comunicazioni mobili; tali lavori sono continuati nelle estensioni di questo progetto, denominate successivamente COST 231, COST 259, COST 273, COST 2100, COST IC1004 e attualmente COST CA15104 IRACON (www.iracon.org).
Principali aree di ricerca e collaborazione
Le attività principali condotte in quest'area di ricerca riguardano:
- la valutazione delle aree di copertura e la pianificazione dell'uso delle risorse spettrali a partire dai risultati dei programmi di previsione;
- l'applicazione delle tecniche di ottimizzazione automatica al posizionamento delle stazioni radiobase e all'assegnamento dei canali;
- la valutazione delle tecniche di riduzione dell'interferenza, tra le quali l'introduzione di Frequency Hopping, l'uso di antenne direttive e l’introduzione di antenne adattative o “smart antennas”.
Modelli di previsione del campo elettromagnetico adeguati ai diversi ambienti di propagazione (urbano, rurale, indoor) sono implementati in un insieme di programmi software: il Modello Nazionale per la previsione a grandi distanze, Ray-tracing tridimensionale per la previsione sia in ambienti indoor sia in ambienti urbani.
Questi programmi sono costantemente soggetti a successive estensioni ed adattamenti alle situazioni di interesse specifico. In particolare, l’algoritmo di Ray-tracing è costantemente arricchito da modelli per la diffusione (“scattering”) via via più accurati; inoltre, sono state sviluppate versioni del modello specifiche per l’analisi delle prestazioni dei sistemi MIMO e per la valutazione del range di lettura di sistemi RFID.
Sono anche in fase di studio e sviluppo modelli statistici operanti alle frequenze previste per i sistemi WiMax. Rivestono inoltre notevole interesse le problematiche legate all'acquisizione dei dati e il relativo processamento per l'ottimizzazione dell'uso dei programmi di previsione.
Quest'area di ricerca comprende gli aspetti legati all'accesso radio e alla gestione del traffico per varie tipologie di sistema, tra i quali:
- i sistemi radiomobili ad elevata mobilità come il GSM, i sistemi cellulari CDMA e i sistemi cosiddetti di quarta generazione (LTE);
- i sistemi multiservizio a larga banda;
- le reti wireless indoor;
- i sistemi televisivi interattivi;
- l’accesso radio locale (WLL);
- le reti locali via radio (WLAN);
- i sistemi di paging.
Uno dei risultati più significativi, nato dalla collaborazione fra i vari Enti che operano a Villa Griffone, è stato lo sviluppo di un programma di previsione dell’impatto ambientale di nuove installazioni.
Tale programma, denominato Armonica, è dato in uso gratuito alle ARPA che ne facciano richiesta, e consente di effettuare una valutazione di conformità dei nuovi impianti anche prima della loro installazione, al fine di apportare, ove necessario, correzioni in fase di progettazione.
L’attività di sviluppo, a cavallo fra la ricerca pura e l’applicazione operativa, ha consentito al gruppo attivo a Villa Griffone di ottenere una notevole competenza, tanto da diventare oggi una delle principali realtà a livello nazionale.