5G, analisi previsionali, misure strumentali e siti “saturi”

Nelle grandi città si assiste alla saturazione (con i modelli previsionali) dello spazio elettromagnetico per nuovi sistemi e tecnologie. Il problema dovrà essere affrontato anche per le nuove installazioni 5g. Un’analisi condotta a Bologna evidenzia la differenza con i rilievi strumentali, che mostrano aumenti contenuti. L'articolo in Ecoscienza 4/2019 nel servizio dedicato al 5G.

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La quinta generazione di reti mobili (5G) consentirà di soddisfare nuovi requisiti in termini di connettività e capacità anche grazie all’utilizzo delle bande ad onde millimetriche e di nuovi sistemi d’antenna di tipo Mimo e beamforming.
Lo sviluppo di infrastrutture di rete per le nuove tecnologie 5G richiede di analizzare la situazione dei siti attualmente in uso dalle altre tecnologie (2G, 3G, 4G), al fine di verificare che l’introduzione di una nuova tecnologia, in aggiunta a quelle preesistenti, avvenga nel rispetto dei limiti vigenti.

La valutazione dell’esposizione ai campi elettromagnetici a radiofrequenza (Rf Emf) è stata infatti una sfida fondamentale per l’implementazione della rete radiomobile fin dall’inizio dello sviluppo del mercato delle comunicazioni mobili. Si evidenzia che, in generale, nell’introduzione di nuove tecnologie si tende a riutilizzare i siti esistenti e le relative infrastrutture, al fine di ridurre il Capex (Capital Expenditure) e facilitare lo sviluppo della rete. In questi scenari co-siting si rende necessario valutare l’esposizione combinata dei campi elettromagnetici a Rf prodotti da più tecnologie sovrapposte (Gsm, Umts, Lte, 5G).

Si deve comunque tener conto che nella maggior parte delle grandi città lo spazio elettromagnetico a disposizione nelle valutazioni previsionali per l’aggiunta di nuovi sistemi e tecnologie, è ormai prossimo alla saturazione. I limiti normativi italiani (Dpcm 8 luglio 2003 [1]) e le metodologie di valutazione previsionale, basate su ipotesi cautelative, che tengono conto, per esempio, della massima potenza trasmissibile, non agevolano l’installazione di nuovi impianti e possono rendere difficoltosa l’implementazione di nuovi servizi oltre a quelli esistenti. L’effetto saturazione risulta molto evidente nei centri storici delle grandi città, laddove la richiesta di nuovi servizi è maggiore, ma tale effetto comincia a essere significativo anche nelle aree più periferiche.

Inoltre, i sistemi 5G al fine di poter sfruttare la potenzialità in termini di bit-rate delle onde millimetriche faranno uso di antenne con tecnologie avanzate come ad esempio il massive Mimo (Multiple Input, Multiple Output) [2] e beamforming. Grazie a questo tipo di antenne “intelligenti”, il massimo guadagno d’antenna può essere indirizzato verso gli utenti, piuttosto che trasmettere costantemente in tutte le direzioni. Ciò significa che, una valutazione dell’esposizione basata su un approccio conservativo “tradizionale”, in cui la massima potenza teorica viene trasmessa in ogni direzione possibile per un lungo periodo di tempo, non è realistica [3].

In questo lavoro sarà analizzata la situazione di alcuni siti collocati in ambiente urbano e suburbano di una città media italiana come Bologna. In particolare, saranno analizzati in forma aggregata i risultati delle stime previsionali e i dati di misure, puntuali e in continuo, effettuate in prossimità di diverse tipologie di siti… Leggi l’articolo integrale:

Autori: Claudia Carciofi1, Giuseppe Anania2, Marina Barbiroli3, Daniele Bontempelli2, Valeria Petrini1, Simona Valbonesi1, Cristina Volta2, Simone Colantonio2
1. Fondazione Ugo Bordoni
2. Arpae Emilia-Romagna
3. Università di Bologna

Il lavoro è stato presentato al VII Convegno nazionale Agenti fisici di Stresa (5-7 giugno 2019), in pubblicazione nel numero di settembre del Bollettino Airp.

Note
[1] Decreto del presidente del Consiglio dei ministri 8 luglio 2003, “Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici generati a frequenze comprese tra 100 kHz e 300 GHz” (GU n. 199 del 28-8-2003).
[2] T.L. Marzetta, “Massive MIMO: An introduction’’, Bell Labs Tech. J., vol. 20, pp. 11-22, Mar. 2015.
[3] B. Thors et al, “Time-Averaged realistic Maximum Power Levels for the Assessment of radio Frequency Exposure for 5G radio Base Stations Using Massime Mimo”, IEEE Access, vol. 5, pp. 19711-19719, October 2017.

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