Spieghino

Premessa

Le informazioni messe a disposizione nel sito sono da considerarsi una simulazione di quelle che sono le coperture reali, con le dovute approssimazioni, supposizioni ed errori temporali. è consigliato utilizzare il sito per delle verifiche di massima, per farsi un idea della situazione orografica del territorio e per informazioni generali sulle BTS. È sempre consigliato fare riferimento ai dati ufficiali per chiarimenti.

Come sono stati ottenuti i dati?

Se per le posizioni delle BTS e la tecnologia offerta è facile recuperare tutte le posizioni (diversi siti di copertura hanno API libere e questo dato viene offerto in chiaro), questo non si puo dire per i settori e per l'altezza delle antenne (dato fondamentale per calcolare l'area con visibilità e quindi coperta).
L'altezza delle BTS ha richiesto un lavoro immane di trigonometria e pazienza. Sapendo la posizione della BTS, si puo ricavare l'altezza in base all'ombra proiettata a terra sulle foto satellitari. In questo caso è stato utilizzato Google Earth che rilascia anche il giorno preciso nel quale la foto è stata scattata. Fare questo per quasi 4000 volte è parecchio dispendioso in termini di tempo quindi per circa metà delle BTS viene considerato il valore "medio" di 30 metri da terra che risulta essere una discreta approssimazione.
Il modello digitale di elevazione utilizzato (DEM) rappresentante l'orografia italiana con una risoluzione di 10 metri è stato reperito dal portale INGV qui.
Ottenere la direzione dei settori non è stato certamente banale. Anche questi dati non vengono forniti in chiaro da nessun servizio, per questo è stato necessario fare richieste ripetute in diverse posizioni per ogni BTS per ottenere una risoluzione angolare sufficiente.

Come sono stati elaborati i dati?

Ottenere i dati RAW è certamente fondamentale ma questi non possono essere rappresentati su mappa senza la dovuta analisi. La maggior parte del tempo è stato investito nel calcolo delle heatmap in formato GeoTIFF tramite il plugin qgis-visibility-analysis di QGIS. Le heatmap rappresentano la depth below horizon, ovvero un valore in metri che stima l'altezza alla quale dovremmo essere per vedere la BTS. Viene preso come riferimento il valore di 4 metri da terra (m slt) come altezza media di un'edificio e vengono considerati sia la rifrazione atmosferia, pari a 0.13, sia la curvatura terrestre. Il raggio entro il quale viene considerata la copertura è 15km, oltre questo valore le coperture sono rare ed esclusivamente con tecnologia Eolowave (30M).
L'elaborazione dei settori consiste nel raggruppare le query effettuate ed interpolando i valori a seconda della loro distanza angolare: valori di tecnologia uguale e con distanza angolare inferiore ai 15° vengono considerati come unico settore; settori con angolo iniziale inferiore a 5° o angolo finale superioe a 355° vengono approssimati rispettivamente a 0° e 360°.

Approssimazioni, supposizioni e limiti di utilizzo

Come già scritto, l'approssimazione più importante e grossolana consiste nel considerare, per circa metà delle BTS, l'altezza media pari 30 metri, per ora non sembrerebbe influenzare troppo le coperture stimate ed è importante sapere che l'eventuale errore influenza le coperture più distanti. Una supposizione da tenere a mente quando si guarda la heatmap è l'altezza media del posizionamento della BTS valutato in 4 metri. Nel caso in cui la discrepanza tra il valore stimato e quello effettivo di posizionamento della CPE sia apprezzabile, si considera di verificare il valore puntuale interrogando la heatmap. I valori della heatmap hanno un intervallo
[ -4, 5000 ], ma possiamo considerare come intevallo di lavoro [ -4, 100 ]; sono necessari alcuni esempi per spiegare dei casi limite di utilizzo della heatmap:

1. Edificio alto 10 metri e valore heatmap -4: Nessun problema, il valore -4 indica che non solo abbiamo copertura a 4m slt ma la abbiamo anche a 0m slt, quindi a 10m slt non avremo alcun problema.
2. Edificio alto 10 metri e valore heatmap 2: Il valore 2 indica che dobbiamo sollevarci di 2m rispetto al valore considerato (4m slt) per ottenere copertura. Nell'esempio in considerazione, avremo copertura a 6m slt, quindi a 10m non ci saranno problemi.
3. Edificio alto 4 metri e valore heatmap 0: Il valore 0 indica che il punto di inizio copertura è pari alla supposizione di 4m slt. In questo caso ci troviamo in una situazione limite ed altri fattori andrebbero considerati (approssimazione altezza BTS, presenza di edifici ed ostacoli, distanza).
4. Edificio alto 10 metri e valore heatmap 50: In questo caso il valore di 50 ci indica che dobbiamo essere ad almeno 54m slt per avere visibilità. Trovandoci noi a 10m slt, una copertura è estremamente improbabile.

Possiamo sintetizzare che la copertura può essere rappresentata dalla funzione
c = e - (4 + h) dove e rappresenta l'altezza di installazione della CPE e h il valore puntuale sulla heatmap; più il risultato è positivo e più la visibilità è garantita.

La presenza nella zona circostante di edifici/ostacoli che non sono tenuti in considerazione dal DEM INGV, prevalentemente strutture non naturali (palazzi, chiese, etc.) e boschi fitti riducono irrimediabilmente la precisione delle mappe.

Nella rappresentazione dei settori, vengono utilizzati dei semicerchi per approssimazione, in realtà il range di copertura e la qualità del segnale diminuiscono man mano che ci si allontana dalla bisettrice del settore; chiaramente l'apprezzabilità di questa proprietà dipende dall'estensione angolare del lobo coperto dalla BTS, dal tilt e da eventuali sovrapposizioni con altri settori; In caso di copertura nelle immediate vicinanze della BTS, la copertura è sempre presente a prescindere dall'eventuale mancanza di settori.

Modifiche

È possibile effettuare modifiche in autonomia per quanto riguarda l'estensione dei settori tramite CTRL + tasto sinistro dopo aver selezionato una BTS. Questa combinazione inizierà una query presso server esterni per la verifica puntuale della copertura.
In caso la copertura sia positiva e abbia una distanza angolare inferiore a 5° rispetto al settore più vicino con stessa tecnologia, il settore viene esteso fino al bearing in questione, arrotondato all'intero più vicino.

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