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ritorna a CEM ad Alta Frequenza (RF)

Le stazioni radio base (SRB) sono gli impianti della telefonia mobile che ricevono e ritrasmettono i segnali dei telefoni cellulari, consentendone il funzionamento.
La propagazione di questi segnali avviene in bande di frequenza diverse, tra i 900 e i 2100 MHz, a seconda del sistema tecnologico utilizzato (GSM, DCS e UMTS).
Una caratteristica fondamentale delle trasmissioni per telefonia cellulare, diversamente da quelle per la diffusione radiotelevisiva, è la bi-direzionalità delle comunicazioni che avvengono tra la rete radiomobile costituita dalle SRB installate in una determinata area ed i terminali mobili (telefoni cellulari) degli utenti.

Gli operatori telefonici (gestori) attualmente sul mercato per il traffico pubblico sono quattro: Tim (ora Telecom Italia), Vodafone, Wind e Tre (H3G); i primi tre offrono servizi con tecnologia GSM (900 MHz), DCS (1800 MHz) e UMTS (2000 MHz), mentre l´operatore Tre è esclusivamente dedito al servizio cellulare di terza generazione UMTS.

A Dicembre 2005 sono scadute le licenze per l´utilizzo dei sistemi analogici di prima generazione E-TACS (900 MHz), impiegati solo da Telecom Italia.

Le SRB sono distribuite sul territorio in maniera capillare in funzione della densità di popolazione, essendo prevalentemente concentrate nelle aree urbane densamente abitate. A seconda del numero di utenti serviti, le SRB sono distanziate tra loro di poche centinaia di metri nelle grandi città fino a diversi chilometri nelle aree rurali.

Ogni SRB è in grado di servire una porzione di territorio limitata, detta "cella", le cui dimensioni dipendono dalla densità degli utenti da servire nell´area, dall´altezza delle installazioni, dalla potenza impiegata e dalla tipologia dell´antenna utilizzata (come da figure).

Le SRB hanno una diffusione capillare sul territorio in funzione del numero di utenti per far fronte al problema delle molteplici attenuazioni generalmente presenti in ambiente urbano e non (muri, vegetazione, ecc) e per ottimizzare l´utilizzo delle risorse di frequenza disponibili.
Una SRB di un determinato gestore è costituita da uno o più sistemi di diversa tecnologia (GSM, DCS, UMTS) - e quindi diverso range assegnato di frequenza in trasmissione e ricezione, detti servizi.
A loro volta, i vari servizi sono composti da una, due o più frequentemente, almeno in ambiente urbano, tre antenne trasmissive, dette celle, diversamente orientate nello spazio al fine di garantire la copertura del servizio nell´area circostante. Le antenne dei vari servizi orientate nelle diverse direzioni dello spazio sono anche dette settori.

Le antenne delle SRB tradizionali sono generalmente montate su tralicci o pali o sostegni di altro tipo, quali torri di acquedotti, ecc., installati sul terreno, oppure ancora su paline fissate al tetto di edifici.
Le altezze di installazione risultano di norma comprese tra 15 e 50 metri.
Su una stessa struttura possono essere presenti più SRB di diversi gestori (co-siting).
Le installazioni inoltre possono essere fisse o mobili; queste ultime, in genere costituite da pali cosiddetti carrellati, hanno carattere provvisorio, essendo legate ad esigenze di servizio particolari (manifestazioni, fiere, aree soggette a flusso turistico stagionale).

 In alcune zone dei centri urbani, alle SRB di tipo tradizionale si affiancano quelle micro e pico-cellulari, ossia sistemi a corto raggio d´azione che garantiscono la copertura del servizio nella aree a maggior traffico telefonico (microcelle) e negli ambienti interni (picocelle: estensori di copertura).
Tali sistemi sono caratterizzati da un minor impatto visivo rispetto alle normali SRB e dall´uso di potenze estremamente basse che permettono installazioni anche a pochi metri dal suolo (circa 3 metri), in genere sulla parete di edifici o all´interno di insegne.

Nelle SRB, accanto alle antenne trasmissive sono frequentemente presenti parabole per i collegamenti punto-punto (ponti radio) al servizio delle stesse SRB.
Le potenze impiegate dalle stazioni radio base variano da qualche milliwatt (nel caso delle micro e pico-celle) ad alcune decine (al massimo un centinaio) di Watt, in base al numero ed alla tipologia di servizi presenti.
Questa tipologia di impianti opera con potenze in ingresso ridotte per il principio di funzionamento che li contraddistingue; essendo infatti la comunicazione bidirezionale, un aumento della potenza di trasmissione non consentirebbe di migliorare la qualità del servizio in entrambe le direzioni di comunicazione, ma soltanto in un senso (dalla SRB al cellulare e non viceversa).
Il grado di copertura di una determinata area (inteso come qualità sia della trasmissione che della ricezione), oltre che dalla densità degli impianti presenti, dipende anche dalle caratteristiche tecniche delle antenne utilizzate.
Tali antenne emettono onde elettromagnetiche in un fascio di irradiazione molto stretto sul piano verticale che si estende invece orizzontalmente quasi parallelamente al terreno permettendo di raggiungere anche gli utenti lontani.
Per questo, nelle aree immediatamente al di sotto delle antenne, contrariamente a quanto si pensa comunemente, i livelli di campo elettromagnetico generati sono molto contenuti, così come anche in generale al livello del terreno in tutta l´area circostante.
I livelli di emissione di una SRB non sono comunque costanti, ma variano nel tempo in funzione della distanza dei terminali serviti e del numero di utenti del servizio (tipicamente sono più bassi nelle ore notturne). Si rileva in genere una ciclicità giornaliera ed anche settimanale i cui andamenti dipendono anche dalla tipologia e destinazione d´uso dell´area di territorio interessata (es. residenziale, commerciale ecc.)
In generale comunque l´altezza delle installazioni, le potenze impiegate e la tipologia delle antenne utilizzate, fanno si che nelle aree circostanti gli impianti per telefonia mobile i valori di campo elettromagnetico risultino ampiamente al di sotto dei valori di riferimento normativo.

Alcuni gestori della telefonia mobile impiegano anche sistemi a rete di tipo Wireless (Punto-Multipunto), e permettono una comunicazione a maggior capacità e velocità e sono costituiti da Master Station, posizionate in corrispondenza di SRB esistenti o in siti appositamente individuati ed in comunicazione con un certo numero di Terminal Station, assimilabili a ponti radio.

Oltre alle reti mobili ad uso pubblico, sul territorio esistono anche reti ad uso privato (PMR), come quella interna di RFI (Rete Ferroviaria Italiana, Gruppo FS), al servizio esclusivo dei dipendenti delle Ferrovie, che opera con una tecnologia particolare (detta GSM-R - 900 MHz) ed è costituita da impianti installati per lo più a ridosso delle linee ferroviarie.

Infine attualmente si stanno diffondendo sul territorio i sistemi DVB-H che collegano il mondo della telefonia mobile a quello della televisione digitale, instaurando nuove sinergie che si traducono in un ampliamento dei servizi offerti.

Gsm, Dcs e Umts

Sistemi Punto - Multipunto (Wireless)

Diversi gestori della telefonia mobile hanno recentemente ottenuto la licenza ministeriale per l´utilizzo di nuovi sistemi a rete di tipo Wireless (WLL - Wireless Local Loop), denominati Sistemi Punto-Multipunto (P-MP).
Si tratta di sistemi di apparati di rice-trasmissione a rete, di nuova concezione, che collegano le stazioni radio base, permettendo una comunicazione a maggior capacità e velocità.
L´architettura della rete prevede la suddivisione del territorio in un certo numero di celle, ciascuna delle quali è individuata da una stazione Master Station (MS), che comunica con un certo numero di Terminal Station (TS), assimilabili a ponti radio, installate in corrispondenza delle singole SRB.
La tipologia della rete in ponte radio è di tipo a stella, cioè le TS sono collegate in visibilità ottica con le MS, presenti in numero variabile a seconda del numero di SRB presenti sul territorio, e in comunicazione tra loro attraverso cavi in fibra ottica. Per questa loro caratteristica funzionale, le Master Station hanno necessità di essere installate in posizione centrale e ad altezze dominanti rispetto alle terminal Station: esse possono essere posizionate in corrispondenza di SRB esistenti oppure in siti appositamente individuati.
Questo tipo di collegamento a banda larga sostituisce quello via cavo o quello dei tradizionali ponti radio. Ogni Terminal Station utilizza dinamicamente, in base alla propria necessità di traffico, parte della banda complessa di cui dispone la Master Station. Le aree di servizio sono suddivise in settori e ogni Master Station serve un dato numero di periferiche all´interno dello stesso settore. Ogni stazione base può gestire uno o più settori, generalmente con un´apertura di 90°.
Dal punto di vista dell´emissione elettromagnetica la Terminal Station può essere totalmente assimilata ad un terminale di un Ponte Radio Punto-Punto operante nella stessa banda di frequenza. Per quanto riguarda invece la Master Station occorre precisare che sebbene ad una prima analisi può apparire dal punto di vista architettonico affine ad analoghi apparati per la telefonia mobile della rete GSM e/o DCS in realtà differiscono da questi in modo sostanziale. La frequenza di funzionamento e, soprattutto, i livelli di potenza irradiata non sono assolutamente paragonabili: si confrontano, infatti, alcune decine di Watt di una SRB per la telefonia mobile con alcune decine di millesimi di Watt per la Master Station del sistema WLL.

Televisione digitale mobile o palmare (DVB-H)

Già i cellulari di moderna generazione GSM/EDGE e UMTS consentono di visualizzare immagini televisive, mediante una trasmissione "unicast", in cui ciascun utente riceve una propria copia del programma televisivo di interesse.
Con questa modalità, tuttavia, le frequenze disponibili possono essere utilizzate contemporaneamente da parte di pochi utenti che si trovano nella stessa area ed inoltre le batterie dei cellulari sono soggette ad un rapido scaricamento.
Per ovviare a questi inconvenienti si è fatta strada la soluzione tecnologica del DVB-H, acronimo di Digital Video Broadcasting Handheld, standard europeo per la diffusione dei segnali televisivi su terminali mobili, che rappresenta un´evoluzione del DVB-T.
Dalla necessità per gli operatori di broadcasting televisivo (emittenti) di servire gli utenti dotati di terminali mobili, sia in condizioni outdoor (al di fuori degli edifici), sia in condizioni indoor (dentro agli edifici), è derivata l´esigenza di integrare la rete esistente di ripetitori televisivi, sia in analogico che in digitale, con nuovi sistemi di trasmissione diffusi capillarmente sul territorio e con caratteristiche analoghe (basse potenze di emissione, dell´ordine delle decine di watt) a quelle delle reti radiomobili cellulari della telefonia mobile, in particolare del servizio UMTS, ma ovviamente in bande di frequenza diverse, proprie della televisione analogica e digitale (UHF e VHF) e con guadagni inferiori (5-10 dBi).
Questa integrazione sta avvenendo con l´installazione di antenne dedicate (in genere a pannello o omnidirezionali), in corrispondenza di siti SRB esistenti (co-siting), attraverso opportuni accordi commerciali tra gli operatori di broadcasting ed i gestori della telefonia mobile, ciò anche al fine di limitare l´impatto estetico e architettonico e l´occupazione fisica del territorio con nuove strutture edilizie. Questa non è comunque l´unica modalità di realizzazione del DVB-H, in quanto l´iniziativa per l´installazione di tali sistemi può essere adottata anche direttamente dai gestori della telefonia, in seguito all´acquisizione delle frequenze di emittenti televisive ed eventualmente delle relative installazioni già esistenti, da integrare con la tecnologia DVB-H.
A questo proposito va detto che non esiste ancora una disciplina specifica in merito alla titolarità dei diritti di installazione ed esercizio di tali sistemi, essendosi da poco conclusa la fase di consultazione tra i soggetti interessati avviata dall´Autorità per le Garanzie al fine di regolamentare la materia.
Attraverso il DVB-H si vengono a creare sinergie tra il mondo della televisione quello della telefonia mobile, che si risolvono in un aumento del numero di servizi offerti all´utente, attraverso la bi-direzionalità della comunicazione propria delle reti mobili cellulari, rendendo possibile non solo la diffusione di programmi tv agli utenti sui cellulari, ma anche, all´inverso, la trasmissione di informazioni dall´utente alle reti televisive (interattività).

Sistemi Wi-Fi

Sistemi Wi-Max

  Il Wi-Max, acronimo di Worldwide Interoperability for Microwave Access, corrisponde allo standard IEEE 802.16, introdotto nell´ottobre 2001 e riapprovato nel giugno 2004, e rappresenta una tecnologia a larga banda, operante sulle frequenze da 2 a 11 GHz e derivata dal Wi-Fi, che consente la trasmissione dati e la connessione veloce ad Internet (79 Mbit/s) in modalità Wireless (senza fili) per diverse tipologie di dispositivi (computer fissi e portatili, palmari, smarthphone e cellulari) in aziende ed abitazioni collocate in aree estese (nel raggio di circa 50 Km), per questo si parla per il Wi-max di una rete telematica di area metropolitana MAN (metropolitan area network).
Tale tecnologia non è in contrasto con il Wi-Fi, ma ne costituisce il completamento. Rispetto al Wi-Fi, il WiMAX è dotato sia di una maggiore velocità che di una maggiore capacità e larghezza di banda. Permetterà di collegare ad Internet gli Access Point Wi-Fi, oltre a fornire un´estensione wireless a banda larga alle connessioni via cavo e DSL. Inoltre il Wi-Max consentirà agli utenti la connettività ad una stazione base anche in mancanza di una linea diretta di vista; tuttavia le prestazioni in queste condizioni sono ancora da verificare.
Diverse aziende, tra cui molte leader nella produzione di telefoni cellulari, hanno costituito un apposito consorzio WiMAX Forum per la promozione e la diffusione di tale tecnologia.
Secondo alcuni, il Wi-Max è destinato in prospettiva a sostituire l´UMTS, ma le soluzioni costruttive in questo ambito sono ancora lontane dalla realizzazione.

Normativa essenziale

Legge quadro sui C.E.M.	Legge n. 36 del 22.2.2001
Esposizione ai C.E.M. sui luoghi di lavoro	D.Lgs. 257/07 (html)
Limiti di esposizione, valori di attenzione e obiettivi di qualità per la protezione della popolazione	D.M. 381/98 D.P.C.M. del 8.7.2003 (100 KHz - 300 GHz) D.P.C.M. del 8.7.2003 (50 Hz)
Procedure di misura e valutazione dell'induzione magnetica.	D.M. del 29.5.2008

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foto delle sonde e misure a banda larga

	Corso Teorico-Pratico	Settore SICUREZZA / AGENTI FISICI		Codice corso:  cem_2012
	Valutazione, analisi e misura di campi elettromagnetici Valutazione dei livelli di esposizione ai campi elettromagnetici a bassa e ad alta frequenza mediante analisi a banda larga e stretta in campo ambientale e protezionistico (D.Lgs.81/08)
	Programma corso		Form pre-iscrizione