IT202100003155A1 - Dispositivo wireless per telecomunicazioni e smart city a banda ultra larga - Google Patents
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Description
Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale avente per titolo: "Dispositivo wireless per telecomunicazioni e smart city a banda ultra larga"
Campo tecnico dell?invenzione
La presente invenzione concerne il campo tecnico delle telecomunicazioni. In maggior dettaglio, l?invenzione riguarda un dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione in un apparato di illuminazione.
La presente invenzione ? inoltre relativa a un dispositivo di alimentazione polifunzionale in cui il suddetto dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione ? integrato o integrabile.
L?invenzione qui divulgata riguarda anche un apparato di illuminazione, una rete di telecomunicazioni, un metodo di fornitura e gestione di servizi di telecomunicazioni, che permette di implementare anche servizi di ?off-loading?, di illuminazione e di smart city.
Arte nota
Sono note reti mobili. Le reti mobili attuali, 5G incluso, presentano una limitata capacit? delle proprie celle. A ci? si aggiunga il limitato spettro assegnato per le reti 3G/4G/LTE/5G, che limita ulteriormente la capacit? delle celle. Questo sta creando un problema enorme, poich? la quantit? di dati scambiata tra gli utenti o scaricata via Internet ? in crescita esponenziale e sta congestionando tutte le reti mobili, di qualunque operatore nazionale o internazionale.
La congestione delle reti sta spingendo gli operatori ad effettuare con sempre pi? frequenza processi di ?off-loading?, spostando il proprio traffico su reti wi-fi ?carriergrade? (ovvero di qualit? e prestazioni adeguate), ove disponibili e sotto controllo dell?operatore, per poi riprenderlo via Internet. Se questo ? semplice all?interno di edifici, dove spesso ? disponibile un router wi-fi, non ? cos? semplice in ambienti esterni.
La mancanza di capacit? adeguata delle reti mobili ? tanto pi? notevole se consideriamo che i servizi pi? avanzati di ?smart city?, come la gestione delle auto a guida autonoma o lo streaming di video ad alta definizione, richiedono altissima velocit? di trasmissione, quindi banda larghissima e bassissime latenze, anche inferiori ad 1 ms ?end-to-end?. Pertanto con le tecnologie mobili attuali non ? possibile parlare di ?vere smart-city?, limitando oggi questo termine a reti a banda pi? o meno stretta per la lettura di alcuni sensori.
Passando al 5G, occorre notare come neanche gli standard e le tecnologie finora sviluppate per le reti 5G possono risolvere il problema di cui sopra, almeno per i seguenti motivi. ? noto come la capacit? della singola cella, e quindi la velocit? con cui viaggia il traffico dati, sia strettamente dipendente e limitata dallo spettro allocato (teorema di Shannon); tuttavia, lo spettro allocato ? una risorsa scarsa e regolamentata. Pertanto, la soluzione principale proposta in passato per ovviare al problema ? stata la costituzione di celle con raggio di copertura minore, le cosiddette ?small cells? (di seguito, piccole celle) o ?DAS? (Distributed Antenna Systems), ciascuna delle quali ? condivisa da un numero minore di utenti finali. In questo modo lo stesso spettro viene riutilizzato in pi? celle e ogni utente ne avr? a disposizione una quota parte maggiore.
? inoltre noto come sostanzialmente tutte le reti wireless mobili e/o fisse attuali a macro o piccole celle richiedono che la stazione base, ovvero gli apparati che determinano il centro della singola cella di irradiazione, siano ingombranti e vadano quindi installati su infrastrutture costruite o selezionate ad hoc, come torri pi? o meno alte e/o tetti di edifici. Questo comporta anche la necessit? di dover fornire un sistema di alimentazione che, nei casi pi? semplici, ? costituito da cavi esterni pi? o meno lunghi per raggiungere gli apparati elettronici della stazione base. Quelle appena descritte sono limitazioni evidenti soprattutto nel caso di reti 5G, che richiedono un alto numero di locazioni per installare le cosiddette piccole celle o DAS.
Va anche ricordato che ogni operatore di telefonia mobile dotato di rete propria (Mobile Network Operator o MNO) tende ad incrementare il vantaggio competitivo non condividendo la propria infrastruttura con altri operatori, se non quelli virtuali (Mobile Virtual Network Operator o MVNO), che pagano all?operatore una commissione o royalty per l?utilizzo della rete. Seppure in alcuni casi ci siano stati accordi tra operatori per l?utilizzo delle stesse torri o locazioni, occorre segnalare che su ciascuna struttura gli apparati degli MNO sono ancora separati. Ci? moltiplica il numero di locazioni adeguate necessarie alle antenne e alle piccole celle e rende ancora pi? problematica la loro installazione diffusa su tutto il territorio urbano.
Ulteriore problema degli apparati elettronici, elettrici e meccanici delle piccole celle o DAS del 5G ? la loro dimensione ancora considerevole, sebbene non quanto quella delle macro celle, e ci? ne rende problematica l?installazione.
Per quanto riguarda soluzioni alternative al 5G con celle a raggio minore, come le micro-celle, ? stato proposto da pi? parti l?utilizzo dell?infrastruttura di illuminazione costituita dai lampioni, i quali per? vengono utilizzati puramente come appoggio di sostegno meccanico. In altre parole, si ? suggerito di installare gli apparati trasmissivi sul palo o sul corpo illuminante, ma vista la dimensione e la quantit? degli stessi non si tratta di una soluzione adeguata. A tal proposito, si veda il lampione illustrato nella parte sinistra di figura 2, al cui palo sono impegnati molteplici apparati trasmissivi che gravano in termini di peso sul lampione e ne peggiorano decisamente l?aspetto estetico. Il palo di sostegno di un lampione o il suo corpo illuminante non possono essere caricati di pesi eccessivi, n? ? soprattutto nelle citt? europee, dove persino i cavi di alimentazione sono interrati ? ? pensabile di deturpare il paesaggio con contenitori di apparati mobili e/o fissi (apparati trasmissivi) ingombranti e pendenti da ogni lampione. Dato che ci? ? problematico nel caso di un singolo operatore mobile, si pensi a cosa potrebbe succedere nel caso in cui multipli operatori volessero installare i propri apparati di rete wireless sullo stesso lampione, il quale non avrebbe n? lo spazio disponibile n? la resistenza fisica per sostenerli. Oltre quindi alla mancanza di sufficiente spettro/capacit?, un secondo problema del quale soffre l?arte nota ? dunque quello di non avere a disposizione un numero sufficientemente elevato di locazioni per gli apparati e le antenne delle nuove reti mobili, a causa dell?ingombro, dei costi di affitto e/o della difficolt? di raggiungere le antenne con l?alimentazione elettrica, se non a costi esorbitanti per l?estensione di nuovi cavi (come ad esempio nel caso delle reti 3G/4G/5G).
Sono note soluzioni tecniche che propongono di integrare nei lampioni componenti atti a consentire telecomunicazioni; a tal proposito, si veda la domanda di brevetto internazionale WO2018018083A1, che prevede di celare un?antenna 4G/5G in un lampione.
Anche laddove le piccole celle o le micro-celle possano essere ubicate adeguatamente, in qualche isola felice, rimane il problema di assicurare il collegamento ad alta velocit? tra le celle stesse (il cosiddetto ?backhauling?), la realizzazione del quale ? se non effettuata in modo cablato tramite fibra ottica ? via wireless risulta molto ingombrante e spesso di velocit? non adeguata. Occorre tuttavia notare come la fibra ottica non sia sempre disponibile, specialmente in centri urbani minori, e la sua installazione presenti costi elevati. Persino i produttori di sistemi a micro-celle alternative alla tecnologia a 5G hanno incontrato finora i medesimi problemi di backhauling e, anche se in misura minore rispetto alle piccole celle, di installazione sul territorio che ne hanno impedito la diffusione e non hanno quindi risolto il problema della limitata capacit?. Un terzo problema dell?arte nota ? dunque quello di assicurare una rete di backhauling wireless con velocit? adeguata (quindi a banda ultra-larga) tra le singole piccole o micro-celle.
Sotto il profilo del consumo energetico, occorre notare che sulla base delle indicazioni degli enti internazionali preposti alla sicurezza ambientale e all?analisi delle conseguenze dovute ai cambiamenti climatici, anche il mondo delle telecomunicazioni si ? impegnato alla riduzione dei consumi energetici. Cos? ? stato formalmente anche per gli operatori 5G; tuttavia, essi non sono riusciti effettivamente a ridurre i consumi energetici. Un quarto problema delle reti a micro celle esistenti e delle reti 5G risulta quindi essere l?elevato consumo energetico, che nel caso degli apparati di rete 5G pu? raggiungere anche il 30% in pi? rispetto agli apparati equivalenti della tecnologia 4G precedente, disattendendo le aspettative sul risparmio energetico.
Le reti mobili attuali presentano inoltre un inquinamento elettromagnetico la cui nocivit? per il corpo umano ? spesso oggetto di dibattito. Ci? non riguarda solo le radiazioni emesse dagli smartphone ma anche quelle generate dalle stazioni base nelle aree delle celle da esse coperte. Da questo punto di vista le tecnologie basate sul 5G peggiorano la situazione, avendo aumentato la densit? di celle senza riduzione considerevole della potenza da esse emessa, anzi spesso aumentandola. Inoltre, il futuro non promette prospettive migliori in quanto i proponenti delle tecnologie basate sul 5G, per ovviare al problema dell?insufficienza della capacit? e della velocit? di trasmissione dovute principalmente alla scarsit? dello spettro, stanno pensando di raggiungere l?utente finale con lo spettro pi? abbondante disponibile nel range delle onde millimetriche (cio? a frequenze di decine di GHz). Questa soluzione ? preoccupante perch? gli studi sulle onde millimetriche dimostrano un effetto negativo sul sistema cardiaco, a partire dall?induzione di fibrillazioni pericolose. Il quinto problema delle reti mobili attuali riguarda dunque l?inquinamento elettromagnetico, che le nuove tecnologie basate sul 5G potrebbero addirittura peggiorare.
Pur ipotizzando che i problemi tecnologici ed operativi di cui sopra vengano superati, un ulteriore problema delle reti mobili attuali e di quelle basate sulla tecnologia 5G riguarda gli enormi costi. Tralasciando i costi indiretti ambientali e sulla salute, i costi degli apparati, del backhauling, di installazione e della potenza consumata sembrano proibitivi, anche perch? la limitata capacit? non consente attualmente la fornitura di servizi avanzati e dunque non aiuta i ritorni sugli investimenti.
Per concludere l?analisi dello stato dell?arte attuale, si rammenta che dal 2018 ? attiva un?alleanza tra alcuni dei maggiori operatori e fornitori di tecnologia finalizzata alla riduzione dei costi di rete attraverso lo sviluppo degli apparati radio secondo uno standard comune e di tipo ?aperto?. Questa alleanza, denominata O-RAN (Open Radio Access Network alliance), si propone non solo la riduzione del costo degli apparati hardware e software attraverso una standardizzazione definita dagli operatori e dai fornitori di tecnologia (?vendor?), ma anche una pi? semplice interoperabilit? degli stessi anche quando provenienti da fornitori diversi, in modo che ogni operatore possa disporre di una rete pi? razionale.
Nonostante gli sforzi finora prodotti dall?alleanza O-RAN, i rapporti competitivi tra gli operatori e tra i ?vendor? non consentiranno di arrivare a soluzioni in tempi brevi. In ogni caso, sarebbero sempre reti separate di propriet? di operatori o service provider, poco propensi a favorire la concorrenza attraverso la condivisione degli apparati.
Partendo dalle problematiche tecniche dell?arte nota precedentemente individuate, la Richiedente ha quindi notato la possibilit? di apportare notevoli migliorie.
Scopi dell?invenzione
Scopo principale della presente invenzione ? pertanto quello di superare gli inconvenienti precedentemente descritti in relazione all?arte nota.
In maggior dettaglio, scopo dell?invenzione risulta quello di fornire un dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione in un apparato di illuminazione e realizzare una rete per telecomunicazioni e smart city in grado di superare gli inconvenienti precedentemente descritti in relazione all?arte nota.
In particolare, il dispositivo in accordo all?invenzione e la rete di telecomunicazioni che fa uso di tali dispositivi integrati in apparati di illuminazione sono in grado di ovviare contemporaneamente a tutti gli inconvenienti sopra riportati, con contemporanea riduzione dell?inquinamento elettromagnetico rispetto alle reti cellulari 3G/4G/5G.
Pi? in dettaglio, scopo dell?invenzione ? quello di risolvere i limiti del 5G e superare tecnologicamente il 5G, permettendo la creazione di una rete mobile e/o fissa a banda ultra larga ed a costi decisamente inferiori rispetto alle reti cellulari 3G/4G/5G.
Scopo aggiuntivo della presente invenzione ? quello di rendere possibili telecomunicazioni ad elevate velocit? anche in aree dove ? poco disponibile la fibra ottica o comunque minimizzando la necessit? di costosi collegamenti in fibra ottica. Ulteriore scopo dell?invenzione ? quello di rendere possibile una rete di telecomunicazioni di tipo ?wholesale?, ossia a disposizione di tutti gli operatori, unica, posseduta da enti terzi. Caso particolare di questa rete wholesale ? quello che consente la fornitura di servizi di off-loading.
L?invenzione fornisce inoltre una soluzione tecnica alternativa, di notevole efficacia e migliori prestazioni, alle soluzioni di cui all?arte nota sopra descritte.
Questi ed altri scopi vengono raggiunti da un dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione in un apparato di illuminazione, da un dispositivo di alimentazione polifunzionale per un apparato di illuminazione, da un apparato di illuminazione, da un uso del dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione, da una rete di telecomunicazioni basate sul dispositivo di cui sopra e da un metodo di fornitura di servizi e di gestione di telecomunicazioni in accordo alla seguente descrizione, alle allegate rivendicazioni ed ai seguenti aspetti.
Sommario dell?invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo, preferibilmente basato su uno o pi? versioni del protocollo IEEE 802.11, standardizzate o non ancora standardizzate (in via di sviluppo), anche eventualmente modificate in alcune parti rispetto allo standard per facilitare l?integrazione tra esse e migliorarne le prestazioni, il quale ? configurato per costituire un nodo o una stazione radio base di una rete di telecomunicazioni esterna wireless, fissa e/o mobile, a celle di dimensione ridotta (micro, nano, pico o femto-celle a seconda della definizione e del raggio di copertura). Il dispositivo consente l?implementazione di funzioni di telecomunicazione in un apparato dotato di un alimentatore, in particolare in un apparato di illuminazione.
I dispositivi in accordo all?invenzione sono integrabili completamente o parzialmente con alimentatori per apparati di illuminazione, in modo da condividerne la pervasivit?, la procedura contemporanea di installazione e vari elementi circuitali, ad esempio lo stadio di alimentazione, il processore, la memoria ecc. o elementi meccanici, ad esempio il contenitore. Quando i dispositivi vengono integrati con il rispettivo alimentatore, si realizzano dispositivi di alimentazione polifunzionali di o per una rete wireless mobile e/o fissa, ad altissime prestazioni, che funzionano anche come alimentatori e sistemi di controllo del corpo illuminante che li ospita o a cui sono collegati. Il dispositivo di alimentazione polifunzionale associa le funzionalit? di microcella per l?offloading del traffico mobile e/o fisso, in altre parole il trasporto wholesale per conto degli operatori, alla funzionalit? di alimentatore e controllore del corpo illuminante (?driver?, nel caso di elementi di illuminazione di tipo LED).
L'invenzione mette a disposizione un dispositivo integrato per la realizzazione di reti wireless che consentono contemporaneamente il controllo remoto dell'illuminazione, l?offerta di servizi di smart city anche a banda ultra larga e servizi di telecomunicazioni fisse e/o mobili.
Riepilogando, l?integrazione delle funzionalit? di rete wireless con quelle di alimentatore di apparati di illuminazione (consentita dal dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione e realizzata dal dispositivo di alimentazione polifunzionale) permette di ottenere, contemporaneamente e con un solo dispositivo, interamente o parzialmente incluso nel corpo illuminante dell?apparato di illuminazione:
a) la creazione di un nodo di rete mobile e/o fissa a costo e dimensioni ridotti (in quanto parzialmente condiviso con altro apparato, l?alimentatore, e basato su tecnologia di un protocollo a basso costo come IEEE 802.11), da cui possono essere erogati servizi di telecomunicazioni wireless a banda ultra-larga, mobili e/o fissi e, altres?, servizi di smart city a banda ultra-larga e bassa latenza tra cui, ad esempio, la gestione delle auto a guida autonoma, i video ad alta definizione ecc. e, di conseguenza, contemporaneamente anche servizi di smart city a banda stretta tra cui, ad esempio ma non solo, la gestione di sensori vari come, a titolo di esempio, sensori per il controllo della trasmissione di dati ambientali e/o relativi agli apparati di illuminazione stessi;
b) la rapida implementazione della rete cos? costituita, anch?essa a costi ridotti in quanto avvantaggiata dalla presenza degli alimentatori all?interno dei corpi illuminanti, con i quali si pu? condividere ad esempio lo stadio di alimentazione (non solo il cavo di alimentazione), quindi senza costi di affitto n? difficolt? di alimentazione, per la quale viene utilizzata quella disponibile per il corpo illuminante;
c) la creazione di una rete pervasiva, in quanto basata sui punti luce, insegne luminose, pannelli luminosi ecc. che coprono in modo distribuito il territorio, in modo molto pi? soddisfacente delle piccole celle degli apparati 5G;
d) la minimizzazione dello spazio occupato sull?infrastruttura di illuminazione, persino con invisibilit? se collocati all?interno del corpo illuminante come gli alimentatori tradizionali, eliminando anche problemi estetici e di spazio per l?installazione;
e) la creazione di una rete wireless, fissa e/o mobile, ad altissime prestazioni, ovvero altissima capacit?? e bassa latenza, grazie alla dimensione ridotta del raggio di copertura delle micro celle ed alla velocit? della tecnologia scelta o sviluppata sulla base del protocollo IEEE 802.11 per la trasmissione del segnale, sia in accesso (dalla micro-cella all?utente finale) che in backhauling (wireless tra micro-celle, fino al punto in fibra ottica pi? vicino);
f) la creazione di una rete wireless, fissa e/o mobile, anche nelle zone poco raggiunte dalla fibra ottica grazie alla capacit? delle micro-celle di connettersi l?una all?altra attraverso collegamenti wireless ad altissima velocit? (backhauling), minimizzando cos? il numero di punti con fibra ottica necessari;
g) la creazione di una rete wireless, fissa e/o mobile, con ridotto inquinamento elettromagnetico rispetto alla rete 5G, grazie al minor quantitativo di radiazioni della tecnologia basata sul protocollo IEEE 802.11 selezionato e, all?occorrenza, opportunamente modificato per facilitare l?integrazione tra versioni diverse del protocollo e con l?alimentatore, al fine di consentire la trasmissione sia di accesso che di backhauling ad alta velocit?;
h) la possibilit? di mettere un?unica rete cos? costituita a disposizione di tutti gli operatori mobili e/o fissi, che possono utilizzarla per scaricare il traffico dalle proprie reti congestionate e per offrire servizi pi? avanzati (offloading);
i) la possibilit?, per ogni proprietario di un apparato di illuminazione esterno e del relativo alimentatore, tra cui le municipalit?, le utility ma anche i semplici proprietari di un?insegna luminosa, come ad esempio i negozi, di partecipare alla rete con il proprio punto luce (nodo della rete), se dotato del dispositivo di alimentazione polifunzionale oggetto della presente invenzione, e quindi contribuire con esso all?estensione della rete che offre servizi di offloading agli operatori mobili e/o fissi ad esempio guadagnando una royalty per ogni byte di traffico mobile convogliato attraverso il proprio nodo.
Nel prosieguo della presente trattazione si utilizzer?, per semplicit? di trattazione, l?espressione ?micro-cella? per indicare pi? in generale l?insieme di micro-, nano-, pico- o femto-celle utilizzabili per comunicazioni mobili e/o fisse. La possibile applicazione dell?invenzione oggetto della presente domanda di brevetto agli altri tipi di celle apparir? infatti evidente al tecnico del ramo del settore delle telecomunicazioni.
Parimenti, ove si far? cenno a trasmissione di ?pacchetti di dati? o anche solamente ?dati?, si intender? qualunque tipo di pacchetto digitale per qualunque tipo di servizio o applicazione di telecomunicazioni e/o smart city, dalla voce al video a qualunque altro tipo di dati in senso stretto.
L?apparato ? costituito da elementi modulari utilizzanti risorse comuni, definiti da un modulo di alimentazione/controllo o control gear o driver (nel caso di LED) e da uno o pi? moduli di rete basati su qualunque versione del protocollo IEEE 802.11, e/o sull?utilizzo di multiple versioni del protocollo IEEE 802.11, anche diverse tra loro per lo stadio di accesso e lo stadio di backhauling, anche opportunamente modificate per facilitare l?integrazione tra esse e con l?alimentatore e cooperanti reciprocamente per una contemporanea fornitura, gestione e controllo di un sistema di illuminazione, servizi di smart city e di telecomunicazioni fisse e/o mobili su una rete wireless di accesso/raccolta, backhauling/trasporto e offloading in banda ultra-larga. Esempi di servizi smart city sono: la lettura di contatori, la gestione di parcheggi (questi servizi possono essere a banda stretta) e comunicazione da infrastruttura a veicolo V2I.
L?utilizzo di tecnologia basata solo sul protocollo IEEE 802.11 consente una forte riduzione di costi e di dimensioni, facilitando cos? l?integrazione con l?alimentatore all?interno del corpo illuminante. La riduzione delle dimensioni ? particolarmente evidente per la parte dell?apparato che gestisce il backhauling tra le varie micro-celle, ad esempio con versione del protocollo 802.11 a 60 GHz, che con altre tecnologie wireless a parit? di capacit? richiederebbe grossi apparati e ingombranti antenne.
Vengono di seguito descritti aspetti dell?invenzione, che possono essere presi in modo indipendente tra loro o in una qualsiasi combinazione reciproca e/o in combinazione con una qualsiasi delle allegate rivendicazioni. In particolare, qualora un aspetto richiami, mediante specifica dipendenza da uno o pi? altri aspetti e/o mediante diciture quali il/la/gli/le o detto/a/i/e e similari, uno o pi? elementi o fasi introdotti da un altro aspetto, tali aspetti possono essere presi in combinazione tra loro.
Seguono aspetti numerati dell?invenzione.
1. Dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione in un apparato di illuminazione, il dispositivo comprendendo:
- una sezione di connessione configurata per associare il dispositivo a detto apparato di illuminazione, la sezione di connessione comprendendo almeno un elemento di interfaccia, ad esempio un connettore, l?elemento di interfaccia essendo accoppiabile all?apparato di illuminazione ed essendo strutturato per consentire di alimentare elettricamente il dispositivo, il dispositivo essendo configurato per operare in una condizione di integrazione in cui la sezione di connessione ? accoppiata ad un alimentatore dell?apparato di illuminazione ed ? alimentabile elettricamente mediante detto alimentatore, anche condividendone lo stadio di alimentazione;
- una sezione di telecomunicazione comprendente:
o uno stadio di accesso configurato per ricevere pacchetti di dati da un dispositivo mobile e/o fisso e per inviare pacchetti di dati a un dispositivo mobile e/o fisso,
o uno stadio di backhauling configurato per inviare pacchetti di dati allo stadio di backhauling di un ulteriore dispositivo integrato in un altro apparato di illuminazione e per ricevere pacchetti di dati dallo stadio di backhauling di un ulteriore dispositivo integrato in un altro apparato di illuminazione.
2. Aspetto secondo l?aspetto 1 in cui, qualora il dispositivo sia installato o da installare in presenza di fibra ottica, il dispositivo comprende uno stadio di input/output che consenta il collegamento e l?instradamento del traffico da/verso la fibra ottica; tale stadio pu? essere provvisto di convertitore elettrico/ottico, ed eventualmente di un router, se collegabile direttamente alla fibra ottica, oppure da sistema di uscita con protocollo Ethernet ad altissima velocit? o simile se collegabile a cavo coassiale tipo CAT o a doppini o ad altro tipo di cavo per trasmissione elettrica utilizzato per un breve tratto fino al collegamento con la fibra ottica nei paraggi (magari nella cameretta alla base del lampione).
3. Dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione in un apparato di illuminazione, il dispositivo comprendendo:
- una unit? di cella dotata di:
o una sezione di connessione configurata per associare il dispositivo a detto apparato di illuminazione, la sezione di connessione comprendendo almeno un elemento di interfaccia, l?elemento di interfaccia essendo accoppiabile all?apparato di illuminazione ed essendo strutturato per consentire di alimentare elettricamente il dispositivo, il dispositivo essendo configurato per operare in una condizione di integrazione in cui la sezione di connessione ? accoppiata ad un alimentatore dell?apparato di illuminazione ed ? alimentabile elettricamente mediante detto alimentatore,
o una sezione di telecomunicazione comprendente:
? uno stadio di accesso configurato per ricevere pacchetti di dati da un dispositivo mobile e/o fisso e per inviare pacchetti di dati a un dispositivo mobile e/o fisso,
? uno stadio di backhauling configurato per inviare pacchetti di dati allo stadio di backhauling di un ulteriore dispositivo integrato in un altro apparato di illuminazione e per ricevere pacchetti di dati dallo stadio di backhauling di un ulteriore dispositivo integrato in un altro apparato di illuminazione;
? opzionalmente, ove il dispositivo sia installato in presenza di fibra ottica, uno stadio di input/output che consenta il collegamento e l?instradamento del traffico da/verso la fibra ottica.
4. Aspetto secondo l?aspetto 1 o 2 o 3, l?elemento di interfaccia consentendo di alimentare elettricamente il dispositivo.
5. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, l?unit? di cella essendo una micro-cella o nano-cella o pico-cella o femto-cella.
6. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui il dispositivo comprende inoltre un involucro, in cui la micro-cella ? alloggiata parzialmente o totalmente all?interno dell?involucro in cui pu? essere alloggiato anche l?alimentatore dell?apparato di illuminazione.
7. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui il dispositivo comprende inoltre un involucro, lo stadio di accesso e lo stadio di backhauling essendo parzialmente o totalmente alloggiati all?interno dell?involucro in cui pu? essere alloggiato anche l?alimentatore dell?apparato di illuminazione.
8. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui il dispositivo comprende almeno un?antenna per lo stadio di accesso.
9. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui il dispositivo comprende almeno un?antenna per lo stadio di backhauling.
10. Aspetto secondo l?aspetto 8 o 9, l?antenna per lo stadio di accesso essendo comunicativamente connessa allo stadio di accesso, opzionalmente lo stadio di accesso essendo parzialmente (ad esempio per la parte di RF chain analogica) o interamente localizzato presso l?antenna al di fuori dell?involucro.
11. Aspetto secondo l?aspetto 8 o 9 o 10, l?antenna per lo stadio di backhauling essendo comunicativamente connessa allo stadio di backhauling, opzionalmente lo stadio di backhauling essendo parzialmente (ad esempio per la parte di RF chain analogica) o interamente localizzato presso l?antenna al di fuori dell?involucro.
12. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 8 a 11, le antenne essendo disposte almeno parzialmente o completamente all?esterno dell?involucro o del corpo illuminante.
13. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, lo stadio di accesso e lo stadio di backhauling sono configurati per inviare e ricevere pacchetti di dati in modalit? wireless.
14. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 8 a 13, ciascuna antenna consentendo al rispettivo stadio l?invio e/o la ricezione di pacchetti di dati.
15. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, il dispositivo essendo integrabile parzialmente o totalmente nell?apparato di illuminazione mediante detta sezione di connessione.
16. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, il dispositivo comprendendo risorse hardware e software che possono essere condivise tra lo stadio di accesso e lo stadio di backhauling.
17. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, il dispositivo comprendendo inoltre uno o pi? supporti, ad esempio una o pi? schede di circuito stampato, in cui lo stadio di accesso, lo stadio di backhauling, e, opzionalmente, lo stadio di input/output verso la fibra ottica e varie risorse condivise sono dislocati o definiti su detti supporti.
18. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, il dispositivo comprendendo un unico supporto, ad esempio un circuito stampato, lo stadio di accesso e lo stadio di backhauling e, opzionalmente, lo stadio di input/output verso la fibra ottica e varie risorse condivise essendo dislocati o definiti su detto unico supporto.
19. Aspetto secondo l?aspetto 16 o 17 o 18, in cui le risorse condivise comprendono almeno uno tra: un involucro del dispositivo, uno o pi? processori, software e firmware vari (tra cui quello dei vari MAC, Medium Access Control), disposizioni circuitali.
20. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, il dispositivo comprendendo un involucro, il supporto, la sezione di connessione e la sezione di telecomunicazione essendo almeno parzialmente alloggiati all?interno dell?involucro.
21. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui il dispositivo comprende un involucro, il supporto, la sezione di connessione e la sezione di telecomunicazione essendo completamente alloggiati all?interno dell?involucro.
22. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui l?involucro definisce l?ingombro del dispositivo o parte di esso.
23. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, le antenne sono disposte all?esterno di, o sporgono dall?involucro del dispositivo.
24. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui:
- lo stadio di accesso ? configurato per gestire, inviare e/o ricevere, pacchetti di dati in accordo a un primo protocollo, definito ad esempio come 802.11?,
- lo stadio di backhauling ? configurato per gestire, inviare e/o ricevere, pacchetti di dati in accordo a un secondo protocollo, definito ad esempio come 802.11??, - opzionalmente, lo stadio di input/output per gestire, inviare e/o ricevere pacchetti di dati da/verso la fibra ottica in accordo ad un terzo protocollo non wireless, non appartenente allo standard IEEE 802.11.
25. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dall?8 al 24, l?antenna per lo stadio di accesso essendo configurata per consentire lo scambio di telecomunicazioni in accordo al primo protocollo.
26. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 9 al 25, l?antenna per lo stadio di backhauling essendo configurata per consentire lo scambio di telecomunicazioni in accordo al secondo protocollo.
27. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 9 al 26, l?antenna per lo stadio di backhauling presentando dimensioni minori rispetto all?antenna per lo stadio di accesso.
28. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui:
- lo stadio di accesso ? configurato per inviare a un dispositivo mobile e/o fisso e/o ricevere da un dispositivo mobile e/o fisso pacchetti di dati in accordo a un primo protocollo,
- lo stadio di backhauling ? configurato per inviare pacchetti di dati allo stadio di backhauling di un ulteriore dispositivo integrato in un altro apparato di illuminazione e/o per ricevere pacchetti di dati dallo stadio di backhauling di un ulteriore dispositivo integrato in un altro apparato di illuminazione in accordo a un secondo protocollo,
- opzionalmente, lo stadio di input/output ? configurato per inviare e ricevere, dagli/agli stadi di accesso o di backhauling, pacchetti di dati a/da un cavo in fibra ottica o un cavo intermedio coassiale o di altro tipo adeguato in accordo ad un terzo protocollo diverso dal protocollo IEEE 802.11.
29. Aspetto secondo l?aspetto 28, il primo protocollo e il secondo protocollo appartenendo alla famiglia di protocolli IEEE 802.11.
30. Aspetto secondo l?aspetto 28 o 29, il terzo protocollo appartenendo alla famiglia di protocolli Ethernet o altri protocolli per cablaggi ad alta velocit?.
31. Aspetto secondo l?aspetto 28 o 29 o 30, il primo protocollo e il secondo protocollo essendo differenti tra loro.
32. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 28 a 31, il primo protocollo e il secondo protocollo condividendo uno stesso MAC.
33. Aspetto secondo l?aspetto 32, il MAC condiviso essendo il MAC superiore (?upper MAC?) o parte di esso.
34. Aspetto secondo l?aspetto 32 o 33, il MAC condiviso essendo risultante da una modifica e/o integrazione del MAC o parte di esso del primo protocollo e del MAC o parte di esso del secondo protocollo.
35. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 28 al 34, il primo protocollo e il secondo protocollo operando a rispettive frequenze differenti tra loro.
36. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, la sezione di telecomunicazione essendo configurata, sia con hardware che software, per gestire telecomunicazioni mobili e/o fisse in offloading.
37. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, la sezione di telecomunicazione essendo inoltre configurata per implementare una funzione di handover verticale che prevede, automaticamente ossia senza necessit? di interazione da parte di un utente e senza interrompere eventuali comunicazioni in corso, di:
- ricevere o trasferire il traffico da/a una rete mobile cellulare alla quale il dispositivo mobile dell?utente finale ? collegabile, qualora il traffico non possa essere gestito dalla rete oggetto della presente invenzione,
- gestire le telecomunicazioni ricevute da detta rete mobile.
38. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, la sezione di telecomunicazione essendo inoltre configurata per implementare una funzione di handover orizzontale che prevede, automaticamente ossia senza necessit? di interazione da parte di un utente e senza interrompere eventuali comunicazioni in corso, di trasferire telecomunicazioni a un ulteriore dispositivo integrato, sia quest?ultimo un altro dispositivo integrato oggetto della presente invenzione (esempio: su un lampione adiacente) o semplicemente una parte del medesimo dispositivo afferente ad un'altra antenna (ad esempio: su un lampione con 3 antenne di 120? ciascuna).
39. Dispositivo di alimentazione per un apparato di illuminazione, il dispositivo essendo preferibilmente un dispositivo di alimentazione polifunzionale, il dispositivo di alimentazione comprendendo:
- un dispositivo in accordo a uno qualsiasi degli aspetti precedenti e/o delle allegate rivendicazioni di dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione,
- un alimentatore accoppiato o accoppiabile a detta sezione di connessione e configurato per svolgere funzioni di alimentazione che prevedono sia di alimentare almeno un elemento di illuminazione di un apparato di illuminazione che di alimentare il dispositivo,
opzionalmente, il dispositivo di alimentazione polifunzionale essendo configurato per implementare sia detta funzioni di alimentazione che, mediante detto dispositivo, funzioni di telecomunicazione.
40. Aspetto secondo l?aspetto 39, il dispositivo comprendendo risorse che possono essere condivise tra il dispositivo e l?alimentatore.
41. Aspetto secondo l?aspetto 39 o 40, le risorse condivise comprendendo uno stadio di alimentazione.
42. Aspetto secondo l?aspetto 41, lo stadio di alimentazione essendo configurato per alimentare sia il dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione che uno o pi? elementi di illuminazione.
43. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 39 a 42, l?alimentatore comprendendo uno stadio di gestione di illuminazione.
44. Aspetto secondo l?aspetto 43, lo stadio di gestione di alimentazione essendo configurato per gestire almeno un parametro o grandezza di illuminazione o almeno un parametro o grandezza illuminotecnica o almeno un parametro o grandezza direttamente o indirettamente influenzanti il risultato dell?illuminazione o i parametri o le grandezze illuminotecniche.
45. Aspetto secondo l?aspetto 44, il parametro o grandezza di illuminazione essendo ad esempio uno o pi? tra: la potenza assorbita da uno o pi? elementi di illuminazione dell?apparato di illuminazione, l?intensit? luminosa erogabile da uno o pi? elementi di illuminazione dell?apparato di illuminazione, la corrente erogata dall?alimentatore all?apparato di illuminazione, la temperatura operativa dell?alimentatore.
46. Aspetto secondo l?aspetto uno qualsiasi degli aspetti dal 39 al 45, in cui:
- il supporto comprende uno o pi? circuiti stampati,
- lo stadio di accesso, lo stadio di backhauling, opzionalmente lo stadio di input/output per il collegamento alla fibra ottica e lo stadio di gestione di illuminazione sono definiti su detti circuiti stampati.
47. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 39 a 46, in cui lo stadio di accesso, lo stadio di backhauling e lo stadio di gestione di illuminazione sono dislocati o definiti, in tutto o in parte, sullo stesso supporto o su pi? supporti collegabili elettricamente e/o meccanicamente.
48. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 39 a 47, in cui lo stadio di accesso, lo stadio di backhauling, opzionalmente lo stadio di input/output per il collegamento alla fibra ottica e lo stadio di gestione di illuminazione condividono risorse tra cui, ad esempio, il micro-controllore e/o il processore e/o la memoria e/o altre risorse elettriche/elettroniche.
49. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 39 a 48, l?alimentatore comprendendo circuiteria elettrica.
50. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 39 a 49, l?alimentatore comprendendo un connettore configurato per connettersi alla sezione di connessione del dispositivo e, in una condizione di connessione, alimentare il dispositivo, anche attraverso un condiviso stadio di alimentazione.
51. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, il dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione comprendendo un connettore configurato per connettersi con un o il corrispondente connettore del dispositivo di alimentazione polifunzionale.
52. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, il dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione comprendendo un connettore configurato per connettersi con la fibra ottica o un cavo elettrico che faccia da ponte tra il dispositivo e gli apparati di connessione alla fibra ottica.
53. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 39 a 52, il dispositivo di alimentazione polifunzionale comprendendo un primo involucro alloggiante il dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione e un secondo involucro alloggiante l?alimentatore.
54. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 39 a 53, il dispositivo di alimentazione polifunzionale comprendendo un involucro alloggiante sia l?alimentatore che, parzialmente o totalmente, il dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione.
55. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 39 a 54, il supporto, la sezione di connessione, la sezione di telecomunicazione, incluso l?eventuale stadio di input/output per la connessione con la fibra ottica, e lo stadio di gestione di illuminazione sono completamente o in parte alloggiati all?interno dell?involucro dell?alimentatore.
56. Uso di un dispositivo in accordo a uno qualsiasi degli aspetti precedenti e/o una qualsiasi delle rivendicazioni di dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione in un apparato di illuminazione.
57. Uso di un dispositivo, in accordo a uno qualsiasi degli aspetti precedenti e/o una qualsiasi delle rivendicazioni di dispositivo, integrato in un apparato di illuminazione per gestire e fornire servizi di telecomunicazioni, ivi incluso il servizio di offloading. 58. Uso di un dispositivo, in accordo a uno qualsiasi degli aspetti precedenti e/o una qualsiasi delle rivendicazioni di dispositivo, integrato in un apparato di illuminazione per realizzare una rete di telecomunicazioni.
59. Aspetto secondo l?aspetto 56 o 57 o 58, l?uso coinvolgendo una pluralit? di dispositivi in accordo a uno qualsiasi degli aspetti dall?1 al 55 e/o una qualsiasi delle rivendicazioni di dispositivo.
60. Aspetto secondo l?aspetto 59, in cui ciascun dispositivo ? integrato in un rispettivo apparato di illuminazione.
61. Uso di un dispositivo, in accordo a uno qualsiasi degli aspetti da 1 a 55 e/o una qualsiasi delle rivendicazioni di dispositivo, per implementare funzioni di telecomunicazione in un alimentatore di apparati o sistemi di illuminazione o di o per un apparato di alimentazione.
62. Apparato di illuminazione comprendente:
- un corpo di contenimento,
- uno o pi? elementi di illuminazione, opzionalmente di tipo LED,
- un alimentatore alloggiato nel corpo di contenimento ed elettricamente connesso a detto uno o pi? elementi di illuminazione, l?alimentatore essendo configurato per alimentare elettricamente detto uno o pi? elementi di illuminazione,
- un dispositivo in accordo a uno qualsiasi degli aspetti precedenti e/o una qualsiasi delle rivendicazioni di dispositivo, il dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione essendo accoppiato a detto alimentatore mediante detta sezione di connessione,
in cui il dispositivo ? alloggiato almeno parzialmente nel corpo di contenimento.
63. Apparato di illuminazione comprendente:
- un corpo di contenimento,
- uno o pi? elementi di illuminazione, opzionalmente di tipo LED,
- un dispositivo in accordo a uno qualsiasi degli aspetti precedenti e/o una qualsiasi delle rivendicazioni di dispositivo,
in cui l?alimentatore ? elettricamente connesso al dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione mediante detta sezione di connessione ed ? configurato per alimentare elettricamente detto uno o pi? elementi di illuminazione,
in cui l?alimentatore ? alloggiato nel corpo di contenimento,
ed in cui il dispositivo ? alloggiato almeno parzialmente nel corpo di contenimento. 64. Aspetto secondo l?aspetto 62 o 63, in cui l?unit? di cella ? alloggiata nel corpo di contenimento e le antenne sono dislocate almeno parzialmente o completamente fuori dal corpo di contenimento.
65. Aspetto secondo l?aspetto 62 o 63 o 64, in cui le antenne sono impegnate al corpo di contenimento e sporgono o sono dislocate fuori dal corpo di contenimento.
66. Aspetto secondo l?aspetto 62 o 63 o 64 secondo cui una o pi? antenne sono definite almeno in parte o completamente dal corpo di contenimento e/o una o pi? antenne sono alloggiate all?interno del corpo di contenimento.
67. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 62 al 65, in cui uno o pi? elementi di illuminazione sono impegnati al e/o alloggiati in tutto o in parte nel corpo di contenimento.
68. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 62 al 67, in cui la micro-cella ? integrata in tutto o in parte nel corpo di contenimento in modo tale da non costituire o ridurre un ingombro esterno rispetto al corpo di contenimento.
69. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 62 al 68, in cui la micro-cella ? integrata in tutto o in parte nel corpo di contenimento in modo tale da non costituire o ridurre un ingombro esterno rispetto all?apparato di illuminazione.
70. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 62 al 69, in cui l?alimentatore ? strutturato per connettersi con la sezione di connessione del dispositivo.
71. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 62 al 70, in cui l?alimentatore comprende un connettore configurato per connettersi alla sezione di connessione del dispositivo.
72. Rete di telecomunicazioni comprendente almeno un apparato di illuminazione in accordo a uno qualsiasi degli aspetti da 62 a 71 e/o una qualsiasi delle rivendicazioni di apparato di illuminazione, preferibilmente una pluralit? di apparati di illuminazione in accordo a uno qualsiasi degli aspetti da 62 a 71 e/o una qualsiasi delle rivendicazioni di apparato di illuminazione.
73. Aspetto secondo l?aspetto 72, in cui:
- ciascun dispositivo ? integrato in un rispettivo apparato di illuminazione, - i dispositivi sono configurati per comunicare tra loro mediante i rispettivi stadi di backhauling wireless,
- opzionalmente, i dispositivi sono configurati per comunicare mediante uno stadio di input/output con connessioni in fibra ottica o altri cavi,
la rete di telecomunicazioni essendo configurata per gestire e fornire servizi di telecomunicazioni mediante detta pluralit? di dispositivi.
74. Aspetto secondo l?aspetto 72 o 73, ciascun dispositivo fungendo da nodo della rete di telecomunicazioni.
75. Aspetto secondo l?aspetto 72 o 73 o 74, ciascun dispositivo funge da nodo di primo tipo della rete di telecomunicazioni.
76. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 72 al 75, almeno un apparato di illuminazione, comprendente il dispositivo, essendo cablato con fibra ottica, direttamente o tramite cavo elettrico di raccordo.
77. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 72 al 76, non tutti gli apparati di illuminazione essendo cablati con fibra ottica.
78. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 72 al 77, solamente un apparato di illuminazione essendo cablato con fibra ottica.
79. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 72 al 78, la rete di telecomunicazioni comprendendo uno o pi? punti di allaccio alla fibra ottica.
80. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dal 72 al 79, la rete di telecomunicazioni comprendendo inoltre uno o pi? nodi di secondo tipo (cio? non comprendenti il dispositivo).
81. Aspetto secondo l?aspetto 80, ciascun nodo di secondo tipo essendo configurato per ricevere telecomunicazioni da uno o pi? nodi di primo tipo (cio? da quelli comprendenti il dispositivo oggetto della presente invenzione).
82. Aspetto secondo l?aspetto 80 o 81, ciascun nodo di secondo tipo ? formato da un apparecchio di illuminazione e/o da un collettore di informazione proveniente da vari sensori.
83. Aspetto secondo l?aspetto 80 o 81 o 82, ciascun nodo di secondo tipo comprendendo un client basato sul protocollo IEEE 802.11.
84. Aspetto secondo l?aspetto 83, il client essendo configurato per comunicare con lo stadio di accesso di uno o pi? dispositivi di un nodo di primo tipo.
85. Aspetto secondo l?aspetto 83 o 84, il client essendo raggiungibile da pacchetti di dati basati su protocollo IEEE 802.11 provenienti dai nodi di primo tipo.
86. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dall?80 all?85, in cui ciascun nodo di secondo tipo pu? comunicare in modi vari e con protocolli vari con sensori interni ed esterni al proprio contenitore, sia questo un corpo illuminante o un collettore.
87. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 72 a 86, la rete di telecomunicazioni essendo configurata per gestire telecomunicazioni mobili e, opzionalmente, telecomunicazioni fisse.
88. Metodo di gestione e fornitura di servizi di telecomunicazioni, preferibilmente di tipo wholesale, per l?offloading del traffico di operatori mobili e/o fissi, comprendente le fasi di:
- predisporre una pluralit? di apparati di illuminazione in accordo a uno qualsiasi degli aspetti da 62 a 71 e/o una qualsiasi delle rivendicazioni di apparato di illuminazione o una rete di telecomunicazioni in accordo a uno qualsiasi degli aspetti da 72 a 87 e/o a una qualsiasi delle rivendicazioni di rete di telecomunicazioni,
- alimentazione elettrica di ciascun dispositivo e dell?alimentatore del rispettivo apparato di illuminazione mediante uno stadio di alimentazione condiviso tra loro,
- raccolta del traffico da almeno un operatore mobile o fisso attraverso uno o pi? punti di accesso in cui la fibra ottica dell?operatore e della rete di telecomunicazioni oggetto della presente invenzione convergono,
- instradamento del traffico sulla rete di telecomunicazioni,
- invio del traffico proveniente dalla rete di telecomunicazioni ad almeno un operatore mobile o fisso attraverso uno o pi? punti di accesso in cui la fibra ottica dell?operatore e della rete di telecomunicazioni oggetto della presente invenzione convergono.
89. Metodo di gestione e fornitura di servizi di telecomunicazioni comprendente le fasi di:
- predisporre una pluralit? di apparati di illuminazione in accordo a uno qualsiasi degli aspetti da 62 a 71 e/o una qualsiasi delle rivendicazioni di apparato di illuminazione o una rete di telecomunicazioni in accordo a uno qualsiasi degli aspetti da 72 a 87 e/o a una qualsiasi delle rivendicazioni di rete di telecomunicazioni,
- alimentare elettricamente ciascun dispositivo mediante l?alimentatore del rispettivo apparato di illuminazione o lo stadio di alimentazione condiviso con l?alimentatore del rispettivo apparato di illuminazione,
- scambiare pacchetti di dati tra stadi di backhauling di rispettivi dispositivi, ivi incluso i dispositivi inseriti nelle CPE (Customer Premises Equipment) della rete fissa,
- scambiare pacchetti di dati tra lo stadio di accesso di almeno un dispositivo e almeno un dispositivo mobile o un nodo del secondo tipo fisso,
- opzionalmente, scambiare pacchetti di dati con l?infrastruttura in fibra ottica ove questa sia in prossimit? della locazione in cui si trova il dispositivo.
90. Aspetto secondo l?aspetto 89 secondo cui l?utente ?fisso? riceve il segnale, tramite CPE con antenna installata all?esterno della sua abitazione, attraverso la stessa tecnologia ad altissima velocit? utilizzata per il backhauling del dispositivo oggetto della presente invenzione, e, se di sua pertinenza, lo instrada con cablaggio verso gli apparati interni dell?abitazione (PC, router wifi, telefono fisso), viceversa, se non di sua pertinenza, la CPE lo instrader? verso altri dispositivi di backhauling o di accesso.
91. Aspetto secondo l?aspetto 89 secondo cui il dispositivo ricevente la comunicazione ?fissa? con la tecnologia ed il protocollo utilizzato per lo stadio di backhauling da un dispositivo oggetto della presente invenzione diventa un nodo stesso della rete, aumentandone la capillarit? (ad esempio, la CPE installata sulla facciata della casa dell?utente fisso).
92. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dall?88 al 91, in cui il metodo comprende la fase di gestire illuminazione mediante lo stadio di gestione di illuminazione.
93. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dall?88 al 92, la fase di scambiare pacchetti di dati tra lo stadio di accesso di almeno un dispositivo e almeno un dispositivo mobile comprendendo ricevere da parte dello stadio di accesso di almeno un dispositivo dati di telecomunicazioni inviati dal dispositivo mobile e/o inviare pacchetti di dati dallo stadio di accesso di almeno un dispositivo a un dispositivo mobile.
94. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti dall?88 al 93, il metodo comprendendo la fase di ricevere telecomunicazioni, ad esempio via fibra ottica, da, e/o inviare telecomunicazioni, ad esempio via fibra ottica, a, una rete cellulare e/o fissa alla quale il dispositivo mobile ? collegabile o collegato (offloading).
95. Aspetto secondo l?aspetto 94, in cui la fase di ricevere telecomunicazioni da, e/o inviare telecomunicazioni wireless a, una rete mobile alla quale il dispositivo mobile ? collegabile comprende realizzare una o pi? operazioni di handover verticale tra la rete oggetto della presente invenzione e una rete cellulare a cui il dispositivo mobile ? collegabile.
96. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 88 al 95, in cui il metodo comprende la fase di gestire e offrire servizi di telecomunicazioni wireless ricevuti da detta rete cellulare tramite il punto di interconnessione a fibra ottica (offloading).
97. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 88 a 96, in cui la fase di predisporre una pluralit? di apparati di illuminazione comprende integrare una pluralit? di dispositivi in accordo a uno qualsiasi degli aspetti da 1 a 55 e/o a una qualsiasi delle rivendicazioni di dispositivo in una pluralit? di rispettivi apparati di illuminazione.
98. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 1 a 97, in cui il dispositivo forma un nodo o una stazione radio base di una rete di telecomunicazioni mobile e/o fissa.
99. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 1 a 98, in cui il dispositivo ? sostanzialmente una micro-cella per una rete di telecomunicazioni wireless.
100. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 1 a 99, in cui il dispositivo fornisce una unit? di cella atta a formare una cella di una rete di telecomunicazioni wireless.
101. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 1 a 100, in cui l?unit? di cella ? una micro-cella o nano-cella o pico-cella o femto-cella.
102. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 1 a 101, in cui i pacchetti di dati sono o comprendono pacchetti di dati di telecomunicazioni per la pi? vasta variet? di applicazioni, ivi incluse quelle di smart city tra cui ad esempio l?illuminazione controllata.
103. Aspetto secondo uno qualsiasi degli aspetti da 1 a 102, in cui il dispositivo mobile ? un dispositivo di telecomunicazione mobile.
104. Infrastruttura configurata per implementare una rete di telecomunicazioni in accordo a uno qualsiasi degli aspetti da 72 a 87 e/o a una qualsiasi delle rivendicazioni di rete di telecomunicazioni.
105. Aspetto secondo l?aspetto 104, l?infrastruttura comprendendo un numero minimizzato di punti di allaccio a fibra ottica.
106. Aspetto secondo l?aspetto 105, in cui il numero di punti di allaccio a fibra ottica ? minimizzato, se necessario, rispetto a soluzioni alternative.
107. Infrastruttura configurata per implementare una rete di telecomunicazioni con backhauling ridondato attraverso collegamenti magliati (?mesh?) tra nodi del primo tipo o pseudo-magliati (?pseudo-mesh?) garantendo ove possibile che ogni nodo del primo tipo possa instradare i pacchetti verso almeno altri due altri nodi del primo tipo, ovvero avendo da ogni nodo almeno due percorsi wireless di backhauling alternativi per raggiungere l?utente finale o un nodo collegato alla fibra ottica, a seconda dell?indirizzo finale da raggiungere.
Convenzioni e definizioni
Si noti che nella seguente descrizione dettagliata parti corrispondenti sono indicate con gli stessi riferimenti numerici. Le figure potrebbero illustrare l?oggetto dell?invenzione tramite rappresentazioni non in scala; pertanto, parti e componenti illustrate nelle allegate figure e relativi all?oggetto dell?invenzione potrebbero riguardare esclusivamente rappresentazioni schematiche. Salvo differenti indicazioni specifiche, i termini ?condizione? o ?configurazione? possono essere usati intercambiabilmente nel contesto della presente trattazione.
I seguenti termini, e relative sigle, assumono il rispettivo significato che le connota nel settore tecnico di riferimento, vale a dire quello delle telecomunicazioni: rete fissa, rete mobile, wireless, backhauling, handover, pacchetto di dati, dispositivo mobile, client, protocollo, IEEE 802.11, offloading, macro-cella, piccole celle, microcelle, nano-celle, pico-celle o femto-celle, MAC, MAC inferiore, MAC superiore, catena di radiofrequenza (RF chain), transceiver, smart city, banda, banda stretta, banda larga, banda ultra-larga, vendor, MIMO (Multiple Input Multiple Output), beamforming, LoRa (Long Range), roaming, switching, tunneling, routing, dimmer, Hotspot, Hotspot 2.0, Fixed Wireless Access, CPE (Customer Premises Equipment), POP (Point of Presence), ecc..
In particolare, nel contesto della presente trattazione sono applicabili, all?occorrenza e salvo ove diversamente indicato, una o pi? delle seguenti definizioni e convenzioni:
- per ?apparato di illuminazione? si intende un apparato dotato di uno o pi? elementi di illuminazione e dotato di o cooperante con almeno un alimentatore elettricamente connesso all?uno o pi? elementi di illuminazione. L?alimentatore ? configurato per alimentare elettricamente l?uno o pi? elementi di illuminazione, i quali possono essere di tipo LED. Un esempio di alimentatore ? un driver per LED (driver LED), il quale ? configurato per regolare e fornire alimentazione agli elementi di illuminazione LED. L?apparato di illuminazione pu? essere di tipo pubblico o privato. Esempi di apparati di illuminazione sono: lampioni pubblici, insegne luminose di negozi o attivit? commerciali in genere, pannelli pubblicitari digitali, sistemi di illuminazione di stazioni ferroviarie o della metropolitana o di mezzi di trasporto in genere, ecc.. L?apparato di illuminazione pu? fornire una funzione di illuminazione (lampioni, sistemi di illuminazione) o almeno alimentare gli elementi di illuminazione, ad esempio per mostrare informazioni (insegne luminose, pannelli pubblicitari),
- per ?micro-, nano-, pico- o femto-celle? si intendono celle aventi raggio di copertura minore rispetto al raggio di copertura delle piccole celle; le micro-, nano-, pico- o femto-celle sono utilizzabili per comunicazioni mobili e/o fisse,
- per ?condizione di integrazione? si intende la condizione in cui il dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione in un apparato di illuminazione ? accoppiato almeno in parte all?alimentatore dell?apparato di illuminazione ed ? alimentabile elettricamente mediante l?alimentatore o mediante uno stadio di alimentazione condiviso con l?alimentatore,
- per ?pacchetti di dati? o anche solamente ?dati?, si intende qualunque tipo di pacchetto o dato digitale generato per/da qualunque tipo di servizio o applicazione di telecomunicazioni, dalla voce al video a qualunque altro tipo di pacchetti e/o dati in senso stretto,
- per ?funzioni di telecomunicazione? si intendono preferibilmente funzioni di gestione e fornitura di servizi di telecomunicazioni quali la ricezione di telecomunicazioni, lo smistamento di telecomunicazioni, l?invio di telecomunicazioni e similari. Le funzioni di gestione e fornitura di servizi di telecomunicazioni sono svolte mediante le relative tecniche, applicazioni software e firmware, protocolli e/o canali di telecomunicazioni. Le funzioni di telecomunicazione prevedono, a titolo esemplificativo e non esaustivo: servizi di accesso, backhauling, handover (orizzontale e/o verticale),
- per ?servizi di accesso? si intende la trasmissione e la ricezione di pacchetti di dati tra un nodo della rete di telecomunicazioni e l?utente finale (ad esempio, nella rete oggetto della presente invenzione, uno smart phone o un nodo del secondo tipo),
- per ?backhauling? si intende una procedura in accordo alla quale vengono scambiati pacchetti di dati tra due o pi? nodi di una stessa rete di telecomunicazione (ad esempio, nella rete oggetto della presente invenzione, tra due nodi del primo tipo),
- per ?handover? si intende la procedura per la quale viene trasferita una telecomunicazione (ad esempio una chiamata mobile e/o una sessione dati) tra canali di telecomunicazione mantenendo attiva la telecomunicazione,
- per ?handover orizzontale? si intende la procedura per la quale viene trasferita, tra due reti di telecomunicazione omologhe o aventi stessa gerarchia o a capacit? equivalente o tra due o pi? nodi di una stessa rete di telecomunicazione o tra due antenne di uno stesso nodo che coprano aree diverse, una telecomunicazione (ad esempio una chiamata mobile e/o una sessione dati) mantenendo attiva la telecomunicazione,
- per ?handover verticale? si intende la procedura per la quale viene trasferita, tra due reti di telecomunicazione a gerarchia diversa, una telecomunicazione (ad esempio una chiamata mobile e/o una sessione dati) mantenendo attiva la telecomunicazione,
- per ?offloading? si intende ?offloading di dati mobili?, ossia lo scarico di traffico mobile; esso ? l'uso di reti complementari per la fornitura di servizi originariamente destinati alle reti cellulari. Tale scarico di traffico mobile, effettuato tramite uno o pi? punti di interconnessione a fibra ottica, riduce la quantit? di dati trasportati sulle bande cellulari, liberando larghezza di banda per gli altri utenti. Viene utilizzato anche in situazioni in cui la ricezione locale delle celle pu? essere scarsa, consentendo all'utente di connettersi tramite reti alternative con una migliore connettivit?,
- per ?offloading? applicato alle reti fisse si intende la distribuzione e/o la terminazione dei servizi ?fissi? di un operatore effettuata tramite una rete alternativa fissa o mobile a partire da un punto di interconnessione a fibra ottica,
- per ?IEEE 802.11? si intende una famiglia di protocolli IEEE 802 per reti locali wireless (Local Area Network o, in breve, LAN). IEEE 802.11 specifica l'insieme dei protocolli di controllo dell'accesso ai media (Medium Access Control o, in breve, MAC) e del livello fisico (PHYsical layer o, in breve, PHY) per l'implementazione di comunicazioni per ora comprese nelle, ma non limitate a, bande di frequenza a 2,4 GHz, 5 GHz, 6 GHz e 60 GHz. I sistemi cosiddetti Wi-Fi e WiGig appartengono a questa famiglia di protocolli. Nella presente trattazione, a ?IEEE 802.11? pu? anche essere fatto riferimento come ?802.11?,
- per ?nodo di primo tipo? (altrimenti definibili come ?net nodes?) si intende un nodo di una rete di telecomunicazioni dotato di un dispositivo 1 in accordo all?invenzione; il dispositivo fornisce il nodo di primo tipo di una propria intelligenza, relativa alla capacit? di gestione e fornitura di servizi di telecomunicazioni,
- per ?nodo di secondo tipo? (altrimenti definibili come ?lite nodes?) si intende un nodo di una rete di telecomunicazioni privo di dispositivo 1 e, quindi, privo di intelligenza; nodi di primo tipo e di secondo tipo possono comunicare tra loro,
- con espressioni del tipo ?un primo elemento non costituisce ingombro esterno rispetto a un secondo elemento? e similari si intende che il primo elemento presenta un volume sostanzialmente completamente definito all?interno del secondo elemento e pertanto il primo elemento non presenta un volume aggiuntivo rispetto al secondo elemento. Il primo elemento ? quindi integrato nel secondo elemento e, preferibilmente, non ? visibile n? individuabile dall?esterno del secondo elemento. Il primo elemento pu? essere il dispositivo oggetto dell?invenzione ed il secondo elemento pu? essere un apparato di illuminazione o l?alimentatore di un apparato di illuminazione.
Breve descrizione dei disegni
Per meglio comprendere l?invenzione ed apprezzarne i vantaggi vengono di seguito descritte, a titolo esemplificativo e non limitativo, alcune sue forme di realizzazione facendo riferimento alle figure annesse, in cui:
la figura 1 illustra la transizione da un apparato di illuminazione tradizionale (illustrato a sinistra) ad un apparato di illuminazione secondo una forma di realizzazione dell?invenzione (illustrato a destra); quest?ultimo ? dotato di un dispositivo in accordo all?invenzione, che consente di implementare funzioni di telecomunicazione nell?apparato di illuminazione, anzi pi? precisamente condividendo un singolo involucro con l?alimentatore di detto apparato di illuminazione;
la figura 2 illustra la transizione da un apparato di illuminazione tradizionale affiancato sullo stesso sostegno ad apparati di telecomunicazione (illustrato a sinistra e dotato di ingombri esterni) ad un apparato di illuminazione secondo una forma di realizzazione dell?invenzione (illustrato a destra e privo di ingombri esterni, eccezion fatta per le antenne); in quest?ultimo ? integrato un dispositivo in accordo all?invenzione, che consente di implementare funzioni di telecomunicazione nell?apparato di illuminazione;
la figura 3 illustra una pluralit? di tipi di apparati di illuminazione in accordo alla presente invenzione e una rete di telecomunicazione formata da tali apparati di illuminazione;
la figura 4 illustra un dispositivo di alimentazione polifunzionale in accordo all?invenzione, il quale prevede un alimentatore e un dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione (privo di involucro) anch?esso in accordo all?invenzione;
la figura 5 illustra un apparato di illuminazione secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, illustrante una possibile modalit? di integrazione del dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione, anch?esso in accordo all?invenzione, con l?alimentatore dell?apparato di illuminazione;
la figura 6A illustra un apparato di illuminazione secondo una forma di realizzazione dell?invenzione, illustrante un?altra possibile modalit? di integrazione del dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione, anch?esso in accordo all?invenzione, con l?alimentatore dell?apparato di illuminazione e il relativo diagramma logico di integrazione (all?interno del rettangolo tratteggiato);
la figura 6B illustra un altro diagramma logico di integrazione relativo ad un?altra modalit? di integrazione del dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione in accordo ad una forma realizzativa dell?invenzione con l?alimentatore dell?apparato di illuminazione;
la figura 7 illustra uno smartphone (dispositivo mobile dell?utente finale), apparati di illuminazione secondo una forma di realizzazione dell?invenzione e relative interazioni di accesso e backhauling; nell?apparato in primo piano ? illustrata schematicamente un?altra possibile modalit? di integrazione del dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione, anch?esso in accordo all?invenzione, con l?alimentatore dell?apparato di illuminazione;
la figura 8 illustra due apparati di illuminazione in accordo all?invenzione, i quali costituiscono nodi di primo tipo in quanto comprendono un rispettivo dispositivo in accordo all?invenzione e possono quindi svolgere la funzione di backhauling tra loro e la funzione di accesso verso l?utente finale e/o verso apparati di illuminazione che costituiscono nodi di secondo tipo;
la figura 9 illustra una infrastruttura implementante una rete di telecomunicazioni per offloading in accordo ad una forma di realizzazione dell?invenzione;
la figura 10 illustra, in basso, una rete di telecomunicazioni in accordo ad una forma di realizzazione dell?invenzione configurata per evitare il problema del singolo punto di vulnerabilit? mostrato nella parte alta della figura;
la figura 11 illustra una rete di telecomunicazioni in accordo ad una forma di realizzazione dell?invenzione, nella quale la comunicazione fissa tra gli apparati di illuminazione e gli edifici ? svolta mediante onde millimetriche e l?utilizzo di una CPE con relativa antenna posizionate sulla facciata dell?abitazione dell?utente finale;
la figura 12 illustra il passaggio da una macro-cella (a sinistra in figura) a piccole celle (al centro in figura) a micro-celle (a destra in figura) fornita dal dispositivo in accordo all?invenzione;
la figura 13 mostra una rete di telecomunicazioni in accordo all?invenzione in cui ciascun dispositivo, anch?esso in accordo all?invenzione, ? dotato di due antenne; le figure 14A e 14B mostrano rispettivamente una vista laterale e una vista dall?alto di assiemi di antenne di un apparato di illuminazione in accordo a una forma realizzativa della presente invenzione; gli assiemi di antenne settoriali sono disposti attorno a un palo di sostegno dell?apparato di illuminazione, in cui ? contenuto il dispositivo oggetto della presente invenzione;
le figure 14C e 14D mostrano schemi di dispositivi in accordo a forme realizzative dell?invenzione (quindi nodi di primo tipo) rispettivamente a maggiore e minore latenza; la figura 14D mostra uno schematico esempio in cui si nota come la condivisione di parte del MAC in un dispositivo (nodo del primo tipo) per implementare funzioni di telecomunicazione in un apparato di illuminazione, dotato di antenne multiple, possa ridurre la latenza nell?instradamento dei pacchetti;
le figura 15A e 15B mostrano apparati di illuminazione in accordo all?invenzione dotati di alcune possibili configurazioni di allacciamento di nodi del primo tipo con il cavo a fibra ottica, ove presente.
Descrizione dettagliata di forme di realizzazione dell?invenzione
Dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione
Un dispositivo in accordo all?invenzione ? complessivamente indicato nelle figure con il riferimento numerico 1. Il dispositivo 1 consente di implementare funzioni di telecomunicazione in un apparato di illuminazione; a tale scopo, esso ? accoppiabile all?alimentatore di un apparato di illuminazione 50 nel quale il dispositivo 1 ? destinato a operare. In maggior dettaglio, il dispositivo 1 ? configurato per operare in una condizione di integrazione, nella quale ? accoppiato almeno in parte all?alimentatore dell?apparato di illuminazione 50 con cui pu? eventualmente condividere, tra altre parti, lo stadio di alimentazione SPS. Come illustrato nelle allegate figure, l?apparato di illuminazione 50 comprende un corpo di contenimento; nella condizione di integrazione, il dispositivo 1 ? almeno in parte integrato all?interno del corpo di contenimento.
Il dispositivo 1 comprende una sezione di connessione 2 configurata per essere associata all?alimentatore dell?apparato di illuminazione 50. La sezione di connessione 2 comprende almeno un elemento di interfaccia 2a. L?elemento di interfaccia 2a ? accoppiabile all?alimentatore dell?apparato di illuminazione 50 ed ? eventualmente strutturato per consentire di alimentare elettricamente il dispositivo 1 ed il dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 (il quale viene descritto nel prosieguo) da uno stadio di alimentazione condiviso SPS. In una forma realizzativa della presente invenzione, l?elemento di interfaccia 2a consente di alimentare elettricamente il dispositivo 1 da parte dell?alimentatore dell?apparato di illuminazione. L?elemento di interfaccia pu? essere un connettore 2a atto a connettersi con un corrispondente connettore dell?alimentatore.
Il dispositivo 1 comprende inoltre una sezione di telecomunicazione 3. La sezione di telecomunicazione 3 comprende a sua volta uno stadio di accesso 4 e uno stadio di backhauling 5, e opzionalmente uno stadio E/O (stadio di input/output) per la connessione con la rete in fibra ottica (si vedano ad esempio le figure da 5 a 7). Qualora previsto, lo stadio E/O ? collegato allo stadio di accesso 4 e allo stadio di backhauling 5 e pu? comprendere un convertitore elettrico/ottico E/O?. Quando dotato dello stadio E/O, il dispositivo 1 pu? opzionalmente presentare anche un connettore E/O? per consentire la connessione dello stadio E/O con la fibra ottica OF (vedasi figura 6A). La sezione di telecomunicazione 3 pu? condividere varie risorse con l?alimentatore 26 dell?apparato di illuminazione 50.
Lo stadio di accesso 4 consente la comunicazione (interazione di accesso A) tra il dispositivo 1 e dispositivi mobili MD dell?utente finale, quali smartphone o tablet o altri apparati adatti a gestire chiamate, accesso Internet ecc., o tra il dispositivo 1 ed i nodi di secondo tipo, che verranno descritti nel prosieguo. In maggior dettaglio, lo stadio di accesso 4 ? configurato per ricevere/trasmettere pacchetti di dati da/a dispositivi mobili e nodi di secondo tipo; tali interazioni di accesso sono illustrate nelle allegate figure con frecce dotate del riferimento A. Lo stadio di accesso 4 consente tale comunicazione all?interno di un raggio di copertura dell?unit? di cella costituita dal dispositivo 1, raggio determinato dalla tecnologia utilizzata per lo stadio di accesso 4; tale aspetto viene approfondito nel prosieguo. L?invio e la ricezione di pacchetti di dati da parte dello stadio di accesso 4 avviene in modalit? wireless.
Per quanto riguarda lo stadio di backhauling 5, esso consente al dispositivo 1 di comunicare con altri dispositivi integrati in rispettivi apparati di illuminazione dislocati nelle vicinanze del dispositivo a una distanza tale da consentirne la comunicativit? secondo la prestazione/velocit? desiderata (interazione di backhauling B). In maggior dettaglio, lo stadio di backhauling 5 ? configurato per inviare pacchetti di dati allo stadio di backhauling 5 di uno o pi? ulteriori dispositivi 1 integrati in altri apparati di illuminazione 50 e per ricevere pacchetti di dati dallo stadio di backhauling 5 di uno o pi? ulteriori dispositivi integrati in altri apparati di illuminazione 50; tali interazioni di backhauling sono illustrate nelle allegate figure con frecce dotate del riferimento B.
L?invio e la ricezione di pacchetti di dati da parte dello stadio di backhauling 5 avviene in modalit? wireless.
Qualora i pacchetti di dati transitanti per il dispositivo 1 siano diretti a nodi, utenti finali e/o reti meglio raggiungibili tramite fibra ottica OF, e il nodo di primo tipo ospitante il dispositivo 1 sia raggiunto da fibra ottica OF, il dispositivo 1 ? secondo le tabelle di instradamento (LUT o ?Look-Up Tables?), di switching o routing - non instrader? tali pacchetti via wireless ma li indirizzer? tramite l?opportuno stadio E/O verso l?allacciamento alla fibra ottica OF stessa. Come mostrato in figura 15A, la fibra ottica OF, tramite sistemi e protocolli adeguati, pu? essere connessa direttamente allo stadio E/O del dispositivo 1 o, come mostrato in figura 15B, pu? essere connessa ad esso indirettamente, tramite breve cavo elettrico adeguato per altissime velocit? HVC. In maggior dettaglio, i dispositivi 1 dell?apparato di illuminazione 50 delle figure 15A e 15B prevedono un convertitore elettrico/ottico E/O? e, opzionalmente, un router RTR. Nella forma realizzativa di figura 15A il convertitore elettrico/ottico E/O? ed il router RTR sono previsti nel dispositivo 1 per consentire la connessione diretta della fibra ottica OF allo stadio E/O, mentre nella forma realizzativa di figura 15B il convertitore elettrico/ottico E/O? ed il router RTR sono alloggiati in una camera interrata 77, disposta ai piedi dell?apparato di illuminazione 50. La forma realizzativa di figura 15B consente la connessione indiretta, mediante cavo elettrico adeguato per altissime velocit? HVC, tra fibra ottica e dispositivo 1; il dispositivo 1 di figura 15B comprende inoltre uno stadio di uscita ethernet ETH ad alta velocit? (es: 100 GE, ossia Giga Ethernet che viaggia a Gigabit al secondo, o superiore).
I pacchetti di dati gestiti dal dispositivo 1, ossia ricevuti e/o inviati dal dispositivo 1, possono comprendere pacchetti di dati di telecomunicazioni, ossia pacchetti di dati relativi a telecomunicazioni, quali chiamate o altri pacchetti di dati altrimenti gestibili mediante una rete di telefonia mobile e/o fissa.
La sezione di telecomunicazione 3 ? inoltre configurata per implementare sia una funzione di handover orizzontale che una funzione di handover verticale, tramite opportuni software e firmware.
La funzione di handover orizzontale prevede di trasferire automaticamente, ossia senza necessit? di interazione/autorizzazione da parte di un utente, telecomunicazioni a un ulteriore dispositivo 1 integrato in un altro apparato di illuminazione 50, adiacente all?apparato di illuminazione 50 nel quale ? integrato il dispositivo 1 che trasferisce la telecomunicazione e meglio posizionato rispetto al movimento dell?utente finale per gestirne la comunicazione.
Un caso particolare di handover orizzontale pu? riferirsi ad un singolo nodo del primo tipo N1, quando il nodo comprenda una pluralit? di antenne T1, T2, T3 (ad esempio, tre antenne T1, T2, T3 ciascuna a copertura di un angolo di 120?) ed ? illustrato nelle figure 14A e 14B. Come schematizzato nelle figure 14A e 14B, ciascuna antenna settoriale T1, T2, T3 pu? essere sostanzialmente un assieme di antenne che comprende sia un?antenna 6 per i servizi di accesso A che un?antenna 7 per i servizi di backhauling B, le quali vengono descritte in maggior dettaglio nel prosieguo come antenne 6, 7. Come illustrato nelle figure 14A e 14B, a ciascuna antenna T1, T2, T3 pu? essere associato un rispettivo MAC (MAC1, MAC2, MAC3), in particolare un rispettivo MAC inferiore L_MAC (L_MAC1, L_MAC2, L_MAC3) ed un comune MAC superiore (U_MAC), una rispettiva RF chain (RF1, RF2, RF3), un rispettivo transceiver (TR1, TR2, TR3) e altri livelli di elaborazione del segnale SP (quale un processore, ecc.). Nella schematizzazione delle figure 14C e 14D, le frecce illustrate nella parte destra della figura in ingresso al blocco ?RF1 T1? e in uscita dal blocco ?RF3 T3? schematizzano rispettivamente pacchetti in ingresso al e pacchetti in uscita dal dispositivo 1 (ingresso e uscita di pacchetti sono consentiti dai rispettivi protocolli 802.11?, 802.11??); l?ingresso e l?uscita di pacchetti si pu? avvalere di protocolli 802.11 differenti, come divulgato nella presente domanda. E? possibile che l?utente finale si sposti da un?area coperta da una delle antenne, ad esempio l?antenna T1 (con propria RF chain RF1) del nodo N1 ad un?altra area coperta da un?altra adiacente antenna, ad esempio l?antenna T2 o T3 (con altra propria RF chain RF2, RF3) del medesimo nodo N1. In tal caso, se tra le varie antenne T1, T2, T3 e relative RF chain RF1, RF2, RF3 settoriali non vi ? condivisione del MAC, o di parte di esso, o degli elementi che gestiscono il segnale in banda base o dei transceiver TR1, TR2, TR3, i pacchetti scambiati potrebbero avere la necessit? di compiere percorsi pi? lunghi all?interno del dispositivo 1, fino ad esempio ai processori, prima di essere instradati verso l?antenna ed RF chain di uscita. Ci? si applica sia a pacchetti scambiati tra due stadi di accesso 4 che a pacchetti scambiati tra due stadi di backhauling 5, ed anche a pacchetti che passano dallo stadio di accesso 4 a quello di backhauling 5 e viceversa. Una condivisione, ad esempio, di parte del MAC (preferibilmente il MAC superiore U_MAC) tra i protocolli 802.11?, 802.11?? pu? contribuire a ridurre il tempo di instradamento e quindi a ridurre la latenza. A tal proposito, figura 14D mostra uno schema di dispositivo 1, con condivisione tra i protocolli 802.11?, 802.11?? del MAC superiore U_MAC, a minore latenza rispetto allo schema di dispositivo di figura 14C.
La funzione di handover verticale prevede, senza necessit? di interazione/autorizzazione da parte di un utente finale, di ricollegarsi alla rete mobile cellulare alla quale un dispositivo mobile MD ? collegabile, senza interrompere la comunicazione/sessione, quando la rete 75 oggetto della presente invenzione non offra copertura.
Di fatto, quando un operatore si connette tramite fibra ottica OF ad un punto della rete 75 generata dai dispositivi 1 oggetto della presente invenzione, ?consegna? il proprio traffico a tale rete 75 che cos? andr? a sostituire in tutto e per tutto la rete cellulare (?offloading?). Ove la copertura della nuova rete 75 sia insufficiente, o le sue prestazioni non soddisfino una soglia prefissata, le comunicazioni tornerebbero automaticamente sulla rete cellulare per poi essere nuovamente instradate sulla nuova rete 75 quando i parametri di copertura e di prestazione lo consentano.
Tali operazioni di handover, e in particolare l?handover verticale, sono eseguite in modo tale che le telecomunicazioni, quale una chiamata mobile, non risentano del trasferimento e l?utente o gli utenti coinvolti in tali telecomunicazioni non si accorgano neanche dell?avvenuto trasferimento. Ulteriori aspetti e vantaggi dell?handover vengono di seguito approfonditi nella sezione di testo relativa alla rete di telecomunicazioni.
Riepilogando, il dispositivo 1 comprende principalmente due stadi, ossia lo stadio di accesso 4 e lo stadio di backhauling 5; opzionalmente, pu? contenere anche lo stadio E/O per l?allacciamento ad una rete in fibra ottica OF. In tal modo, il dispositivo 1 consente vantaggiosamente una notevole integrazione di funzioni. Ciascuno stadio comprende la relativa circuiteria che ne consente lo svolgimento delle funzioni per le quali tale stadio ? concepito ma, come dettagliato nel prosieguo, gli stadi possono condividere risorse, quali la circuiteria stessa (circuiti o parti di circuiti) e/o componenti elettronici, e anche parti meccaniche, ad esempio l?involucro o una sua porzione. Il dispositivo 1 pu? comprendere risorse, ad esempio uno stadio condiviso SS, le quali sono condivise con l?alimentatore; tale aspetto viene approfondito nel prosieguo con riferimento al dispositivo di alimentazione polifunzionale.
Come precedentemente introdotto, possono essere previste antenne T, le quali vengono di seguito descritte in maggior dettaglio. Al fine di consentire al dispositivo 1 la possibilit? di comunicare, il dispositivo prevede almeno un?antenna 6 per lo stadio di accesso 4 e almeno un?antenna 7 per lo stadio di backhauling 5; ciascuna antenna 6, 7 consente al rispettivo stadio 4, 5 l?invio e la ricezione di pacchetti di dati. Le antenne 6, 7 sono illustrate schematicamente nelle figure 1, 2 e 13, mentre non sono illustrate nelle altre figure. Resta inteso che, in altre forme realizzative pu? essere prevista una pluralit? di antenne 6 per lo stadio di accesso 4 e, in aggiunta o in alternativa, una pluralit? di antenne 7 per lo stadio di backhauling 5, come illustrato nelle figure 14A e 14B. In sostanza, il numero di antenne 6, 7 per ciascuno stadio 4, 5 pu? essere qualsiasi, fintanto che la funzione di consentire l?invio e la ricezione di pacchetti di dati al rispettivo stadio sia svolta da tale/i antenna/e. Inoltre, in possibili forme realizzative alcune antenne possono anche essere interne al corpo di contenimento 51 dell?apparato di illuminazione 50 (altrimenti detto corpo illuminante), altre, possono essere parte del corpo illuminante stesso.
Le antenne 6, 7 sono comunicativamente connesse con il rispettivo stadio 4, 5 il quale ? alloggiato, nella condizione di integrazione, parzialmente o completamente all?interno del corpo di contenimento 51. In particolare, le antenne 6, 7 sono configurate per consentire le telecomunicazioni allo stadio di accesso 4 e allo stadio di backhauling 5 rispettivamente mediante un primo ed un secondo protocollo. Per le motivazioni illustrate in precedenza, al fine di massimizzare la velocit? dell?invio/ricezione dei pacchetti di dati, ridurre i costi e le dimensioni, di ridurre il consumo energetico e l?inquinamento elettromagnetico, entrambi i protocolli possono appartenere alla famiglia di protocolli IEEE 802.11. L?arte nota non contempla l?utilizzo del protocollo 802.11 per la costruzione di reti mobili ad altissima velocit?, ma gli aspetti della presente invenzione, in primis l?integrazione con l?apparato di illuminazione 50 o con il suo alimentatore 26, l?utilizzo di protocolli diversi per l?accesso ed il backhauling, la condivisione di parte dei protocolli opportunamente adattati/modificati e/o altre risorse tra gli stadi di accesso 4 e backhauling 5 insieme a tecniche avanzate di beamforming consentono di ottenere una rete con prestazioni superiori al 5G. Il primo e il secondo protocollo possono anche coincidere, ma lo standard 802.11 consente di utilizzare due protocolli diversi, uno pi? adatto per i servizi di accesso A ed uno pi? adatto per il backhauling B (ad esempio per consentire il backhauling ad una velocit? ed efficienza ottimizzate il secondo protocollo pu? operare ad una frequenza di 60 GHz (WiGig con onde millimetriche Wmm). Il primo e il secondo protocollo possono eventualmente e vantaggiosamente condividere uno stesso MAC (Medium Access Control) o una sua parte, che pu? essere all?occorrenza opportunamente modificata, cos? come altre parti del protocollo, per facilitare l?integrazione tra i due protocolli e/o aumentare le prestazioni del sistema risultante; la condivisione di almeno una parte del MAC pu? consentire una velocizzazione dell?inoltro dei pacchetti di dati, riducendo la latenza, ossia il tempo con cui un pacchetto di dati viene elaborato tra l?ingresso e l?uscita dell?unit? di cella. Per ottimizzare lo scambio dei dati nell?interazione o operazione di accesso A e nell?interazione o operazione di backhauling B, il primo protocollo e il secondo protocollo possono essere entrambi di tipo IEEE 802.11 ma presentare differenti frequenze operative; tale aspetto viene approfondito nel prosieguo con riferimento alla figura 7. L?utilizzo di onde millimetriche Wmm per il backhauling consente di utilizzare una antenna 7 per lo stadio di backhauling 5 dalle dimensioni limitate, in genere minori rispetto alle dimensioni dell?antenna 6 per lo stadio di accesso 4. Le antenne 6, 7 sono preferibilmente disposte o sporgenti all?esterno del corpo di contenimento. Per quanto riguarda l?uso delle onde millimetriche Wmm, occorre dire che, contrariamente a quanto proposto dai grandi produttori per le future tecnologie riguardanti il 5G, la presente invenzione utilizza onde millimetriche Wmm (le quali sono spesso ritenute dannose per il corpo umano) solo in modo mirato tra unit? di cella e unit? di cella, ossia tra apparato di illuminazione e apparato di illuminazione, con raggi finissimi molto direzionali grazie alle tecniche di MIMO e beamforming consentite dalla tecnologia basata sul protocollo IEEE 802.11, senza mai raggiungere con tali onde millimetriche Wmm l?utente finale, se non in rare circostanze occasionali e per brevissimi periodi di tempo.
Oltre al primo ed al secondo protocollo per trasmissioni wireless, quando previsto lo stadio E/O per la connessione alla fibra ottica OF, il dispositivo 1 oggetto della presente invenzione pu? prevedere che lo stadio E/O implementi un protocollo adeguato per utilizzare la connessione alla fibra ottica OF ad alta velocit?, ove la fibra ottica OF sia presente e necessaria.
Il dispositivo 1 comprende inoltre almeno un supporto; il supporto ? preferibilmente nella forma di uno o pi? circuiti stampati PCB. Lo stadio di accesso 4 e lo stadio di backhauling 5 possono essere dislocati o definiti sul/i supporto/i PCB. Tale aspetto viene di seguito approfondito con riferimento alla figura 4.
In possibili forme realizzative, quale quella illustrata in figura 6A, il dispositivo 1 pu? comprendere un involucro 8 e lo stadio di accesso 4 e lo stadio di backhauling 5 possono essere alloggiati all?interno dell?involucro 8, cos? come l?eventuale stadio E/O per la connessione alla fibra ottica OF; tale disposizione degli stadi fornisce compattezza al dispositivo 1. In maggior dettaglio, la circuiteria di almeno due di tali stadi ? alloggiata all?interno dell?involucro 8, con l?antenna 6 cooperante con lo stadio di accesso 4 e l?antenna 7 cooperante con lo stadio di backhauling 5 che possono essere disposte all?esterno dell?involucro 8 e, nella condizione di integrazione, all?esterno del corpo di contenimento. Un livello di compattezza ottimale del dispositivo 1 ? fornito nella forma realizzativa in cui entrambi gli stadi 4, 5 e l?eventuale stadio E/O per la connessione alla fibra ottica sono alloggiati all?interno dell?involucro 8. Gli stadi 4, 5, E/O possono essere inoltre definiti su rispettivi circuiti stampati o possono condividere uno o pi? circuiti stampati PCB o possono essere definiti sullo stesso circuito stampato PCB; a tal proposito, si veda figura 4. In quest?ultima forma realizzativa, che prevede anche uno stadio condiviso SS, il dispositivo 1 risulta presentare sia un elevato livello di integrazione in quanto gli stadi 4, 5, SS sono integrati in un unico circuito stampato PCB. Il dispositivo in accordo ad una forma realizzativa in cui esso presenta un proprio involucro 8 e un unico circuito stampato PCB in accordo a quanto appena descritto, ? dotato sia di un elevato livello di integrazione che di un elevato livello di compattezza in quanto il circuito stampato PCB ? alloggiato all?interno dell?involucro 8. Resta inteso che in possibili forme di realizzazione alternative, il dispositivo 8 pu? essere privo di involucro 8 (in tal caso potrebbe condividere l?involucro dell?alimentatore) o uno o pi? stadi 4, 5, E/O, SS possono essere dislocati perfino all?esterno dell?involucro 8.
Sotto il profilo funzionale, il dispositivo 1 in accordo all?invenzione pu? essere visto come la combinazione ottimale e particolarmente vantaggiosa di una unit? di cella MCL e di almeno una coppia di antenne 6, 7. L?unit? di cella ? dotata almeno dello stadio di accesso 4, dello stadio di backhauling 5 e, opzionalmente, di uno stadio E/O per la connessione con eventuale fibra ottica OF e, sempre opzionalmente, di uno stadio SS condiviso con l?alimentatore. L?unit? di cella MCL ? preferibilmente una micro-cella o una cella a raggio di copertura minore di una micro-cella, quale una nanocella o pico-cella o femto-cella. Come illustrato schematicamente in figura 12, l?unit? di cella MCL ha un raggio di copertura minore di una macro-cella CL? e delle piccole celle CL?? (quali quelle del 5G); di conseguenza, anche a parit? di capacit? degli apparati della cella, la capacit? dell?unit? di cella MCL del dispositivo 1 viene condivisa da meno utenti contemporaneamente, per cui ? vantaggiosamente pi? alta per ciascuno. La micro-cella MCL del dispositivo 1 in accordo all?invenzione, la quale ? dotata di funzionalit? di accesso e backhauling ad altissima velocit? in accordo a quanto precedentemente descritto, consente di realizzare una rete 75 risultante che avr? quindi prestazioni superiori ad ogni altra rete attuale. All?unit? di cella MCL viene di seguito fatto riferimento come micro-cella; resta inteso che i concetti qui divulgati sono applicabili, mutatis mutandis, alle forme realizzative in cui le unit? di celle sono nano-, pico- o femto-celle. Nella condizione di integrazione, la micro-cella MCL ? preferibilmente integrata completamente all?interno del corpo di contenimento dell?apparato di illuminazione e quindi non ? visibile dall?esterno dell?apparato di illuminazione (si veda la parte destra delle figure 1 e 2); preferibilmente, solo le antenne 6, 7 possono sporgere all?esterno del corpo di contenimento (si veda figura 1).
Vengono di seguito indicati alcuni vantaggi che l?invenzione consente di ottenere. Grazie alla facilit? di installazione, i vantaggi del dispositivo 1 (unit? di cella MCL) sarebbero notevoli anche se essa presentasse le medesime capacit? di una cella 5G; nonostante ci?, il dispositivo 1 e la rete di telecomunicazioni realizzabile mediante una pluralit? di dispositivi 1, che viene descritta nel prosieguo, presenta capacit? e prestazioni considerevolmente superiori a quelle di una cella 5G. Ci? ? dovuto all?unione dell?altissima capacit?/velocit? della tecnologia usata per singola micro-cella MCL verso l?utente finale (stadio di accesso) con l?altissima capacit?/velocit? della tecnologia wireless usata per collegare la singola micro-cella MCL verso le micro-celle MCL circostanti per completare il collegamento verso altri utenti o verso nodi collegati con la fibra ottica OF che consentano il collegamento con altre reti o verso Internet (stadio di backhauling 5). Possono essere previsti protocolli 802.11?, 802.11?? anche diversi tra loro rispettivamente per lo stadio di accesso 4 e per lo stadio di backhauling 5. Integrando la micro-cella MCL con l?alimentatore e combinando tramite tecniche di switching, tunneling o routing nella micro-cella MCL una versione del protocollo IEEE 802.11 adatto a fornire accesso ad alta velocit? all?utente finale, con una versione del protocollo IEEE 802.11 adatta a fornire collegamenti tra le micro-celle MCL ad altissima velocit?, si possono ottenere gi? oggi servizi all?utente finale a velocit? superiori ad 1 Gbps e trasmissioni di backhauling fino a 300 Gbps, dunque superiori alle prestazioni sperate dalle reti a tecnologia 5G.
Inoltre, interconnettendo due o pi? radio/antenne 6, 7 con MAC diversi, basati entrambi sul protocollo IEEE 802.11, uno per lo stadio di accesso 4 e uno per lo stadio di backhauling 5, e condividendo tra loro ? oltre ai sistemi di memoria e altre sezioni circuitali ? e all?occorrenza modificando in modo appropriato una parte dei due MAC, ad esempio quello superiore (detto anche ?software MAC? o ?Upper MAC?) o parte di esso, ? possibile aumentare ulteriormente la velocit? di inoltro dei pacchetti di dati grazie all?altissima velocit? di switching, tunneling o di routing dei pacchetti di dati dallo stadio di accesso allo stadio di backhauling 5, con ulteriore riduzione della latenza.
In aggiunta a quanto sopra, il dispositivo 1 non permette solamente di mettere in comunicazione con uno switch o un processo di tunneling o routing i pacchetti di dati entranti basati su una versione del protocollo IEEE 802.11 con quelli uscenti attraverso una diversa versione dello stesso protocollo IEEE 802.11, e viceversa, ma permette anche di accelerare questo processo di conversione da un protocollo all?altro e di accelerare la trasmissione dei pacchetti di dati condividendo tra i due protocolli il massimo delle risorse tra cui, per esempio, parte dei MAC, uno stadio di alimentazione SPS fino al massimo risparmio energetico, i processori, una o pi? memorie ecc.. In altre parole, il dispositivo 1 consente vantaggiosamente di creare un sistema ibrido oggi non presente sul mercato, con l?obiettivo di aumentare la capacit?/velocit? di trasmissione, ridurre la latenza, ridurre i costi di produzione e le dimensioni della microcella MCL gestendo e alimentando contemporaneamente il sistema di illuminazione. Ci? avviene mediante un?integrazione contemporanea con la circuiteria o parte della circuiteria dell?alimentatore dell?apparato di illuminazione 50.
Le caratteristiche tecniche qui divulgate in relazione a funzioni del dispositivo sono applicabili nell?ambito di corrispondenti usi del dispositivo 1 o fasi del metodo che vengono di seguito descritti e possono pertanto essere usati per specificare tali usi e metodo nelle allegate rivendicazioni.
Uso del dispositivo per implementare funzioni di telecomunicazione L?invenzione riguarda inoltre un uso del dispositivo 1 precedentemente descritto. L?uso del dispositivo 1 ? volto a implementare funzioni di telecomunicazione in un apparato di illuminazione 50. L?uso prevede che il dispositivo 1 sia integrato in parte o completamente in un apparato di illuminazione 50 o nell?alimentatore dell?apparato di illuminazione 50; nella condizione di integrazione, il dispositivo 1 consente all?apparato di illuminazione 50 anche di gestire e fornire servizi di telecomunicazioni.
L?uso di una pluralit? di dispositivi 1 integrati in rispettivi apparati di illuminazione consente di realizzare una rete di telecomunicazioni 75. La rete di telecomunicazioni 75 viene descritta in dettaglio nel prosieguo.
Dispositivo di alimentazione polifunzionale
La presente invenzione ? inoltre relativa a un dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 atto a essere usato, ad esempio, in un apparato di illuminazione 50. Il dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 comprende il dispositivo 1 del tipo precedentemente descritto ed un alimentatore 26 accoppiato o accoppiabile alla sezione di connessione del dispositivo 1. L?alimentatore 26 funge da interfaccia del dispositivo di alimentazione polifunzionale 25, che ne consente la connessione al dispositivo 1.
L?alimentatore 26 ? configurato per svolgere funzioni di alimentazione che prevedono sia di alimentare almeno un elemento di illuminazione di un apparato di illuminazione 50 che di alimentare il dispositivo 1. L?alimentatore 26 comprende circuiteria elettrica atta allo svolgimento delle funzioni di alimentazione appena descritte. In particolare, l?alimentatore 26 pu? comprendere uno stadio di alimentazione SPS, il quale pu? essere condiviso con uno o pi? tra gli stadi 4, 5, SS del dispositivo 1.
L?alimentatore 26 pu? inoltre comprendere uno stadio di gestione di illuminazione LMS. Lo stadio di gestione di illuminazione LMS ? configurato per gestire l?illuminazione da parte dell?apparato di illuminazione 50. In particolare, lo stadio di gestione di illuminazione LMS ? configurato per gestire, calcolare, verificare, impostare e riportare uno o pi? parametri o grandezze di illuminazione, ossia uno o pi? parametri o grandezze correlati all?illuminazione. La gestione dell?illuminazione pu? prevedere, all?occorrenza, la modulazione del parametro o grandezza di illuminazione. Esempi di parametri o grandezze di illuminazione sono: la potenza assorbita da uno o pi? elementi di illuminazione dell?apparato di illuminazione 50, l?intensit? luminosa erogabile da uno o pi? elementi di illuminazione dell?apparato di illuminazione 50, la corrente erogata dall?alimentatore 26 all?apparato di illuminazione 50, la temperatura operativa dell?alimentatore 25 e similari.
Il dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 comprende preferibilmente un involucro 27, all?interno del quale ? alloggiato l?alimentatore 26. In accordo a possibili modalit? di integrazione del dispositivo 1, anche lo stadio di accesso 4 e lo stadio di backhauling 5 e, opzionalmente ulteriori stadi quali lo stadio E/O e lo stadio condiviso SS (quindi la micro-cella MCL) possono essere alloggiati all?interno dell?involucro 27, che risulta quindi condiviso tra l?alimentatore 26 ed il dispositivo 1. In altre forme realizzative, quale quella illustrata in figura 4, il dispositivo 1 e l?alimentatore 26 prevedono rispettivi involucri 8, 27, eventualmente collegati tra loro e verso l?esterno tramite appositi connettori e cablaggi.
Il dispositivo di alimentazione 25 ? polifunzionale in quanto ? configurato per implementare le funzioni di alimentazione, la gestione dell?illuminazione e le funzioni di telecomunicazione; queste ultime sono realizzate mediante il dispositivo 1. In maggior dettaglio, grazie allo stadio di gestione di illuminazione LMS, il dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 ? in grado anche di gestire e/o misurare vari parametri o grandezze di illuminazione.
Riepilogando, il dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 comprende almeno tre stadi logici, ossia lo stadio di gestione di illuminazione LMS, lo stadio di accesso 4 e lo stadio di backhauling 5 (opzionalmente, pu? essere previsto anche lo stadio E/O per il collegamento alla fibra ottica OF); in tal modo, il dispositivo consente vantaggiosamente una notevole integrazione di funzioni. Ciascuno stadio 4, 5, LMS, E/O comprende la relativa circuiteria che ne consente lo svolgimento delle funzioni per le quali tale stadio ? concepito. Come dettagliato nel prosieguo, i tre stadi 4, 5, LMS (ed eventualmente lo stadio E/O) o, pi? in generale, il dispositivo 1 e l?alimentatore 26, possono condividere risorse, quali circuiteria (ossia circuiti o parti di circuiti) e/o componenti elettronici, come ad esempio uno stadio di alimentazione, il/i processore/i, la memoria ecc., sia parti meccaniche, ad esempio l?involucro o una sua porzione. Allo scopo della condivisione di circuiteria e/o componenti elettronici, il dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 pu? prevedere uno o pi? stadi condivisi SS.
In sostanza, il dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 prevede di integrare la micro-cella del dispositivo 1 con l?alimentatore 26; vengono di seguito descritte, con riferimento alle forme realizzative mostrate nelle figure 5, 6A, 6B, 7, alcune possibili modalit? di integrazione tra il dispositivo 1 (la micro-cella) e l?alimentatore 26. Le figure 5, 6B e 7 mostrano il dispositivo 1 nella condizione di integrazione in cui ? accoppiato all?alimentatore 26, mentre la figura 6A mostra il dispositivo 1 in configurazione esplosa rispetto all?alimentatore 26 il quale ? configurato per essere connesso con condivisione dello stadio di alimentazione SPS. Le modalit? di integrazione delle figure 5, 6A, 6B, 7 prevedono che l?alimentatore 26 condivida lo stadio di alimentazione SPS con il dispositivo 1, nel senso che all?alimentatore 26 viene fornita alimentazione elettrica in corrispondenza dello stadio di alimentazione condiviso SPS da mezzi di alimentazione PSM e tale stadio SPS provvede ad alimentare l?alimentatore 26 e il dispositivo 1.
In figura 5 ? mostrato un dispositivo 1 che condivide con l?alimentatore 26 sia l?involucro che uno stadio di alimentazione SPS; quest?ultimo ? alimentato da mezzi di alimentazione PSM. La micro-cella MCL ? posizionata all?interno del corpo di contenimento dell?apparato di illuminazione 50. Inoltre, il dispositivo 1 pu? condividere con l?alimentatore 26 anche uno altro stadio condiviso SS che prevede elementi condivisi (quali una memoria). Figura 5 illustra inoltre lo stadio di backhaul/routing 5, lo stadio di accesso 4, lo stadio opzionale E/O per il collegamento alla fibra ottica OF e il microprocessore MP del dispositivo 1 e, per quanto riguarda l?alimentatore 26, una sezione di controllo di fattore di potenza PFC (Power Factor Control), un microcontrollore MC e un convertitore DC/DC C con interfaccia di protocollo di dimmer collegato ad una lampada a LED dell?apparato di illuminazione. L?interfaccia di protocollo dimmer pu? fungere da stadio di gestione di illuminazione LMS. Il microcontrollore MC pu? comunicare con uno o pi? sensori, quali uno o pi? sensori ambientali ES.
In figura 6A ? mostrato un dispositivo la cui micro-cella MCL prevede un involucro 8 separato dall?involucro 27 dell?alimentatore 26. L?alimentatore 26 prevede uno o pi? connettori 28 che ne consentono la connessione con uno o pi? corrispondenti connettori del dispositivo 1. L?alimentatore 26 ? alimentato attraverso uno stadio di alimentazione SPS che riceve l?alimentazione da mezzi di alimentazione PSM, per destinarla ? anche con valori e modalit? diverse ? sia ai propri fabbisogni energetici che a quelli della micro-cella MCL. Analogamente a quanto appena descritto per figura 5, l?alimentatore 26 ? collegato ad una lampada a LED dell?apparato di illuminazione 50 e pu? comunicare con uno o pi? sensori ambientali ES. Il diagramma logico di integrazione, mostrato schematicamente all?interno del rettangolo tratteggiato, prevede che il microprocessore MP e/o il microcontrollore MC della micro-cella MCL siano condivisi tra alimentatore 26 e micro-cella MCL nella condizione di integrazione del dispositivo 1. Lo stadio di alimentazione SPS pu? comprendere un convertitore AC/DC CPS, il quale pu? prevedere filtri per rumore dei mezzi di alimentazione, trasformatore, raddrizzatore condivisi tra micro-cella e alimentatore. L?alimentatore 26 comprende inoltre una sezione di controllo di fattore di potenza PFC. In sostanza, la modalit? di integrazione di figura 6A mostra che la micro-cella MCL e l?alimentatore 26 possono condividere stadi e/o componenti anche se essi non condividono lo stesso involucro. Il diagramma logico di integrazione mostra, a titolo esemplificativo, che i connettori 2A della micro-cella MCL possono essere pi? di uno, ciascuno con diverse specifiche.
Figura 6B mostra un diagramma logico di integrazione rappresentativo di due modalit? di integrazione alternative, in una delle quali gli stadi del dispositivo 25 (in particolare almeno lo stadio di accesso 4, lo stadio di backhauling 5, lo stadio opzionale E/O per collegamento alla fibra ottica OF, lo stadio di gestione di illuminazione LMS e lo stadio di alimentazione SPS) sono integrati su uno stesso circuito stampato PCB mentre nell?altra modalit? di integrazione gli stadi 4, 5, E/O, LMS, SPS possono essere definiti su un rispettivo circuito stampato PCB. Possono inoltre essere previste forme realizzative in cui un circuito stampato PCB prevede almeno due o pi? stadi 4, 5, E/O LMS, SPS, SS. Figura 6B mostra come il dispositivo 1 e l?alimentatore 26 siano alloggiati all?interno del corpo di contenimento dell?apparato di illuminazione 50. Come visibile dalla figura 6B, il dispositivo 25 ivi illustrato mostra analogie con i dispositivi di figura 5 e 6A per quanto riguarda gli stadi, l?alimentazione, i sensori ambientali ES, la connessione con la lampada a LED, ecc..
Figura 7 mostra una modalit? di integrazione in cui il dispositivo 1 presenta due protocolli differenti. Il protocollo per lo stadio di accesso ? 802.11?, mentre il protocollo per lo stadio di backhauling ? 802.11??; si noti, che le espressioni 802.11?, 802.11?? sono indicative di due differenti versioni o standard di protocolli della famiglia IEEE 802.11. Il protocollo 802.11? consente l?accesso A al/dal dispositivo mobile MD dell?utente finale (in figura raffigurato come uno smartphone) e il protocollo B consente il backhauling B ad uno o pi? altri apparati di illuminazione 50 dotati del dispositivo 1 (in figura 7 ? illustrato solo un altro apparato di illuminazione). Ciascuno dei protocolli 802.11?, 802.11?? comprende un rispettivo MAC inferiore L_MAC?, L_MAC?? e una rispettiva catena di radiofrequenza RF?, RF?? ciascuna delle quali opera a una rispettiva frequenza. Nella forma realizzativa di figura 7, gli stadi 4, 5 che fanno riferimento ai protocolli 802.11?, 802.11?? condividono uno stesso MAC superiore U_MAC, che pu? essere una forma modificata e/o integrata dei MAC superiori degli standard 802.11? e 802.11??, ad esempio per migliorare le prestazioni del sistema integrato. Come evidenziato nella figura 7, gli stadi di accesso 4 e backhauling 5 possono eventualmente anche condividere uno stadio E/O contenente l?hardware ed il protocollo per la connessione alla fibra ottica OF. La micro-cella MCL e l?alimentatore 26 condividono inoltre uno stadio SS che pu? presentare una memoria condivisa, un processore condiviso, lo stadio di alimentazione condiviso SPS, ecc.. Il blocco LDF raffigurato sotto lo stadio condiviso SS ? rappresentativo di una o pi? funzionalit? di alimentatore LED.
Uso del dispositivo di alimentazione polifunzionale
L?invenzione riguarda inoltre un uso del dispositivo 25 precedentemente descritto. L?uso del dispositivo 25 ? volto a implementare sia funzioni di telecomunicazione che di gestione di illuminazione in un apparato di illuminazione 50. L?uso si svolge in un apparato di illuminazione 50 e prevede che il dispositivo 1 sia integrato, ossia nella condizione di integrazione, con l?alimentatore 26.
L?uso di una pluralit? di dispositivi 1 in rispettivi apparati di illuminazione consente di realizzare una rete di telecomunicazioni 75. La rete di telecomunicazioni 75 viene descritta in dettaglio nel prosieguo.
Apparato di illuminazione
L?invenzione concerne inoltre un apparato di illuminazione 50. L?apparato di illuminazione 50 pu? essere a uso civile o industriale, per l'illuminazione di contesti del tipo strade, parcheggi, parchi, giardini, in cartelloni pubblicitari, pannelli digitali o all?interno di edifici civili, industriali e simili. Come illustrato in figura 3, esempi non limitativi di apparati di illuminazione 50 sono: lampioni pubblici, insegne luminose di negozi o attivit? commerciali in genere, pannelli pubblicitari digitali, sistemi di illuminazione o insegne luminose di stazioni ferroviarie o di stazioni della metropolitana o di stazioni o fermate di mezzi di trasporto in genere, ecc.. Nelle figure 1, 2, 5, 6A, e da 8 a 11 gli apparati di illuminazione sono mostrati nella forma di lampioni 50; in fig.
9, gli apparati di illuminazione sono mostrati nella forma sia nella forma di lampioni 50 che nella forma di un?insegna luminosa 50 associata a una pensilina. L?apparato di illuminazione 50 comprende un corpo di contenimento 51 (corpo illuminante) e uno o pi? elementi di illuminazione 52, preferibilmente di tipo LED. Ad esempio, l?apparato di illuminazione pu? comprendere una lampada a LED 53 comprendente uno o pi? elementi di illuminazione LED 51. Gli elementi di illuminazione 52 sono impegnati al corpo di contenimento 51 e, opzionalmente, alloggiati all?interno del corpo di contenimento 51.
L?apparato di illuminazione 50 comprende inoltre un dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 del tipo precedentemente descritto, ossia comprende sia un alimentatore 26 che un dispositivo 1 per implementare funzioni di telecomunicazione. L?alimentatore 26 ? alloggiato nel corpo di contenimento ed ? elettricamente connesso agli elementi di illuminazione 52 per fornire alimentazione elettrica. In particolare, come illustrato nelle allegate figure, sia l?alimentatore 26 che la micro-cella MCL sono inseriti nel corpo di contenimento. Il dispositivo 1 ? accoppiato all?alimentatore 26 mediante la sezione di connessione 2; come precedentemente descritto, tale accoppiamento pu? avvalersi di uno o pi? connettori 2a. Il dispositivo 1 ? alloggiato almeno parzialmente nel corpo di contenimento 51; in sostanza, la micro-cella MCL ? alloggiata almeno parzialmente nel corpo di contenimento 51, mentre le antenne 6, 7 sono disposte all?esterno del corpo di contenimento 51. La micro-cella MCL ? quindi vantaggiosamente integrata nel corpo di contenimento 51 in modo tale da ridurre o eliminare l?ingombro esterno rispetto al corpo di contenimento e quindi rispetto all?apparato di illuminazione 50; a tal proposito, si veda ad esempio figura 1. L?integrazione consentita dal dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 ? evidente dalle figure 1 e 2, dove apparati di illuminazione in accordo all?arte nota sono illustrati a sinistra e apparati di illuminazione 50 in accordo all?invenzione sono illustrati a destra. Con specifico riferimento a figura 1, occorre rimarcare come l?invenzione consenta di passare da un apparato di illuminazione dotato di un semplice alimentatore per LED (indicato con il riferimento LD) che alimenta uno o pi? elementi LED (indicati con il riferimento L1) a un apparato di illuminazione, dotato di un dispositivo di alimentazione polifunzionale 25, che consente sia di alimentare uno o pi? elementi di illuminazione 52 che di implementare funzioni di telecomunicazione (operazioni di accesso A e backhauling B ed eventualmente di connessione alla fibra ottica OF).
Come illustrato nelle allegate figure, l?apparato di illuminazione 50 pu? comprendere inoltre un supporto 54, quale un palo di sostegno, atto a supportare il corpo di contenimento 51.
L?apparato di illuminazione 50 in accordo all?invenzione risulta quindi essere vantaggiosamente sia in grado di espletare la tradizionale funzione di illuminazione che di gestire e fornire servizi di telecomunicazioni. La gestione e la fornitura di servizi di telecomunicazioni ? eseguibile, in accordo all?invenzione, mediante il dispositivo 1 e quindi, nonostante le prestazioni elevatissime, senza dover prevedere pesanti o ingombranti carichi al di fuori del corpo di contenimento 51 (eccezion fatta per le antenne 6, 7, il cui peso ? limitato e non gravano quindi sotto il profilo strutturale sull?apparato di illuminazione); a tal proposito, si veda l?apparato di illuminazione illustrato nella parte sinistra delle figure 1 e 2. Considerando lampioni come apparati di illuminazione 50, la micro-cella MCL cos? costituita non necessita quindi di installazioni sul palo di sostegno 54 esterne al corpo illuminante 51, ovviando in tal modo agli inconvenienti legati a costi di installazione (non ci sono costi o lavori aggiuntivi rispetto a quelli necessari per installare il dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 nell?apparato di illuminazione 50) e spazi di installazione (essendo la micro-cella MCL alloggiata all?interno del corpo di contenimento 51, non occorre prevedere spazio aggiuntivo per essa). Anche l?affitto dello spazio su ogni lampione 50 viene eliminato, potendo essere la micro-cella MCL contenuta, in tutto o in parte, all?interno dell?involucro 27 dell?alimentatore 26, che ? sempre necessario per l?illuminazione.
Le caratteristiche tecniche qui divulgate in relazione a funzioni dell?apparato di illuminazione sono applicabili a corrispondenti usi di uno o pi? apparati di illuminazione 50 per realizzare una rete di telecomunicazioni 75 o a fasi del metodo di gestione di telecomunicazioni che vengono di seguito descritti.
Rete di telecomunicazioni
L?invenzione riguarda anche una rete di telecomunicazioni 75 realizzata a partire da una pluralit? di apparati di illuminazione 50 del tipo precedentemente descritto, in ciascuno dei quali ? integrato un rispettivo dispositivo 1. La rete di telecomunicazioni 75 ? di tipo wireless in quanto gestisce telecomunicazioni mediante la pluralit? di dispositivi 1 in modalit? wireless, ma necessita di uno o pi? punti di collegamento alla fibra ottica OF per instradare i pacchetti destinati ad altre aree o ad utenti finali non raggiungibili con la sola modalit? wireless in quanto troppo distanti per poter vantaggiosamente sfruttare i collegamenti wireless tra gli apparati di illuminazione 50 senza compromettere la qualit? dei servizi e le prestazioni. I dispositivi 1 sono configurati per comunicare tra loro mediante i rispettivi stadi di backhauling wireless 5 ad altissima velocit?; in tal modo, la rete di telecomunicazioni 75 prevede che gli apparati di illuminazione 50 possano comunicare per permettere operazioni backhauling wireless B tra di loro fino a raggiungere l?utente finale o il punto in fibra ottica di instradamento (punto di allaccio/accesso POF, vedasi seguente descrizione), in modo quindi da ridurre al minimo questi ultimi pur mantenendo le prestazioni.
Sotto il profilo della struttura della rete 75, ciascun dispositivo 1, e conseguentemente l?apparato di illuminazione 50 nel quale il dispositivo 1 ? integrato, funge da nodo della rete di telecomunicazioni 75, a cui fornisce un?area di copertura wireless per la parte di rete di accesso (dal nodo all?utente finale e viceversa), come rappresentato in figura 8. Tali nodi sono dotati di una propria intelligenza, relativa alla capacit? di gestione delle telecomunicazioni precedentemente descritte e, possono essere definiti come nodi di primo tipo N1 (net nodes) della rete di telecomunicazioni 75. L?intelligenza dei nodi di primo tipo N1 ? fornita dal dispositivo 1. La rete di telecomunicazioni 75 pu? inoltre comprendere ulteriori apparati di illuminazione, i quali fungono da nodi di secondo tipo N2 (lite nodes). I nodi di secondo tipo N2, a differenza dei nodi di primo tipo N1, non sono dotati del dispositivo 1 e sono quindi privi di intelligenza. Ciascun nodo di secondo tipo N2 pu? avere un ricettore trasmittente, quale un client raggiungibile anch?esso da trasmissioni basate su protocollo IEEE 802.11. Il client pu? comunicare via wireless con lo stadio di accesso 4 di uno o pi? dispositivi 1 di un nodo di primo tipo N1. In possibili forme realizzative, in un nodo di secondo tipo N2 potrebbe essere installata anche una tecnologia a banda stretta, integrata o non integrata con l?alimentatore dell?apparato di illuminazione, come ad esempio quella basata su protocollo LoRa, per la gestione di ed il collegamento con sensori di vario tipo all?interno o all?esterno del corpo illuminante, anche a distanze considerevoli da esso. Vantaggiosamente, il numero di nodi di primo tipo N1 pu? essere minimizzato, ad esempio attraverso sistemi software di pianificazione di rete, pur garantendo una ottimale copertura wireless di tutta l?area; gli altri nodi della rete possono essere di secondo tipo N2.
La rete di telecomunicazioni 75 presenta inoltre un numero minimizzato di punti di allaccio POF alla fibra ottica OF. Come illustrato in figura 9 in relazione ad una infrastruttura 100 configurata per implementare la rete di telecomunicazioni 75, la rete di telecomunicazioni 75 pu? presentare una pluralit? (due nella figura) di punti di allaccio POF alla fibra ottica OF, ciascuno dei quali pu? essere realizzato da un dispositivo 1 che comprenda uno stadio E/O di collegamento verso la fibra ottica OF con adeguato connettore E/O? (vedasi figura 6A) e protocollo. Come illustrato in figura 13, in una forma realizzativa la rete di telecomunicazioni 75 pu? presentare un unico punto di allaccio POF alla fibra ottica OF, realizzato dal dispositivo 1 con un opportuno stadio E/O di collegamento con la fibra ottica OF. Prevedendo un nodo di primo tipo N1 cablato con fibra ottica OF, gli altri nodi di primo tipo N1 adiacenti possono comunicare in modalit? wireless ad altissima velocit? (mediante operazioni di backhauling B in accordo a quanto precedentemente descritto) tra di loro con il nodo di primo tipo N1 cablato. In tale forma realizzativa, gli altri nodi di primo tipo N1 della rete di telecomunicazioni 75 non necessitano di cablaggio in fibra ottica, potendo comunicare tra loro in modalit? wireless attraverso il backhauling B, almeno fino a quando il numero di successivi collegamenti wireless verso il punto POF di allaccio alla fibra ottica OF non sia troppo elevato per il mantenimento delle prestazioni. Nella rete 75 oggetto della presente invenzione, i nodi di primo tipo N1 sono comunque configurati per raggiungere il punto di allaccio POF alla fibra ottica OF pi? vicino, minimizzando i collegamenti wireless. Tuttavia, proprio grazie alla possibilit? di avere collegamenti wireless ad altissima velocit?, prevedendo un numero contenuto di punti di allaccio POF o un unico punto di allaccio POF, l?invenzione consente di realizzare una rete di telecomunicazioni wireless 75, fissa e/o mobile, anche nelle zone poco raggiunte da fibra ottica grazie alla capacit? delle micro-celle MCL dei dispositivi 1 di connettersi l?una all?altra mediante operazioni di backhauling wireless B, minimizzando cos? il numero di punti con allaccio a fibra ottica necessari.
Per chiarezza, sempre con riferimento alla forma realizzativa di figura 13, occorre specificare che, quando lo stadio di accesso 4 basato sulla versione del protocollo 802.11? viene collegato allo stadio di backhauling basato sulla versione del protocollo 801.11?? (per esempio una versione funzionante ad onde millimetriche Wmm a 60 GHz), con le opportune tecniche di beamforming si possono instradare le comunicazioni dei dispositivi mobili MD degli utenti ad altissima velocit?, gi? ad oggi fino a 300 Gbps, tra una micro-cella MCL e l?altra fino al nodo collegato al pi? vicino punto di allaccio POF alla fibra ottica OF, senza necessit? di costosi collegamenti in fibra ottica ad ogni apparato di illuminazione 50 (ovvero ad ogni lampione nel caso di illuminazione pubblica). L?invenzione consente quindi di effettuare in modo wireless una serie di collegamenti di backhauling B ad altissima velocit? tra i nodi di primo tipo N1 della rete 75, minimizzando cos? i collegamenti in fibra ottica OF tra le micro-celle MCL stesse, con conseguente riduzione dei costi e possibilit? di costruire la rete risultante dall?installazione delle micro-celle MCL anche in centri urbani o altre area senza abbondanza di fibra ottica.
La rete 75 prevede preferibilmente che i nodi di secondo tipo N2, pur non escludendo tale possibilit?, non necessitino di cablaggio in fibra ottica perch? non fanno parte della rete di backhauling B.
Descrivendo ulteriormente l?infrastruttura 100 illustrata in figura 9, occorre indicare che essa prevede inoltre uno o pi? punti di interconnessione G (POP o Point of Presence), in corrispondenza del quale ? dislocato un punto di allaccio POF a cui si possono collegare gli operatori OP1, OP2, ? , OPN (permettendo il collegamento con una rispettiva stazione radio base MCBS dell?operatore mobile; in figura 9 ? illustrata quella di un singolo operatore OP1) ecc., che intendano effettuare operazioni di offloading, cio? trasferire il traffico dalla propria rete cellulare alla rete 75 di cui alla presente invenzione. L?infrastruttura di figura 9 prevede inoltre che la fibra ottica OF possa raggiungere un centro di controllo CC atto a controllare la rete di telecomunicazioni e/o l?illuminazione pubblica ed eventualmente un ufficio di un operatore di rete mobile MCO, il quale pu? essere atto a controllare la rete di telecomunicazioni.
Con riferimento alla rete rappresentata in figura 9, si pu? notare come l?accesso ad Internet I possa avvenire anche direttamente (sempre tramite fibra ottica OF), ovvero con infrastruttura del proprietario della rete 75 oggetto della presente invenzione senza necessit? di transitare attraverso le stazioni radio base MCBS dell?operatore mobile. Ci? significa che un utente collegato in accesso wireless A ad un nodo del primo tipo N1 della rete 75 pu? accedere e scaricare da Internet I a velocit? che, utilizzando ad esempio il protocollo Wi-Fi6 o 802.11ax per la parte di accesso, possono gi? oggi raggiungere varie decine di Gbps (Gigabit al secondo).
In generale, i punti di accesso delle reti wireless basate su 802.11 possono funzionare in modalit? ?client? o ?ad-hoc?; nella prima modalit? forniscono il collegamento ai vari clienti, nella seconda si tratta di collegare pi? punti di accesso tra loro. Per quanto riguarda la presente invenzione, entrambi i protocolli di accesso e backhauling 802.11?, 802.11?? possono essere utilizzati in modalit? ?client?. Ci? ? applicabile anche alla versione del protocollo 802.11?? usato per il backhauling B, ovvero l?interconnessione tra i nodi di primo tipo N1 della rete 75, sebbene con opportune tecniche di beamforming, e quindi non si tratta di una versione estesa di una topologia tradizionalmente utilizzata per le reti wireless LAN. Si noti che per il funzionamento ottimale della rete 75 oggetto dell?invenzione non ? necessario che tutti gli apparati di illuminazione montino il dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 (ossia l?alimentatore 26 con micro-cella MCL integrata). In altre parole, non tutti i punti luce devono diventare nodi di primo tipo N1 (net nodes); al contrario, la rete 75 in accordo all?invenzione si pone come obiettivo di installare il numero minore possibile di dispositivi 25 per coprire in modalit? wireless l?intera zona che si vuole servire mediante la rete 75 mobile/fissa ad alta velocit?, con minima ma necessaria sovrapposizione delle aree coperte da ogni nodo di primo tipo N1, offrendo ai punti luce rimanenti (ossia ai nodi di secondo tipo N2, lite nodes, privi di intelligenza), un controllo a distanza dell?illuminazione ed eventuali sensori ad essi collegati tramite semplice rete a stella generata da ogni nodo di primo tipo N1. A tal proposito, figura 8 mostra due nodi di primo tipo N1 che, oltre a comunicare tra loro in backhauling B, possono comunicare con nodi di secondo tipo N2 i quali, a loro volta, possono comunicare con rispettivi sensori, che nella figura sono indicati a titolo esemplificativo come sensori ambientali ES.
Per via della previsione di una pluralit? di dispositivi 1, ciascuno dei quali comprende una micro-cella MCL ed ? integrato con l?alimentatore di un rispettivo apparato di illuminazione 50, la rete di telecomunicazioni 75 ? una rete a micro-celle MCL; a tal proposito, vedasi figura 12 illustrante il passaggio da una macro-cella CL? (a sinistra in figura) a una rete di piccole celle CL?? (al centro in figura) alla rete 75 dotata di una pluralit? di micro-celle MCL in accordo all?invenzione (a destra in figura).
La rete di telecomunicazioni 75 ? vantaggiosamente una rete pervasiva, in quanto basata su apparati di illuminazione 50 (quali punti luce, pannelli luminosi, ecc.) che coprono in modo distribuito e capillare il territorio, in modo molto pi? soddisfacente delle piccole celle CL?? degli apparati 5G. In sostanza, essendo pervasiva in quanto i dispositivi 25 possono essere distribuiti sostanzialmente in qualsiasi apparato di illuminazione 50, la rete 75 pu? arrivare sostanzialmente dappertutto nel territorio urbano, specialmente dove le piccole celle CL?? del 5G sono difficilmente installabili (per via delle dimensioni e del costo), alimentabili con molta fatica (occorre portare ad esse cablaggi di alimentazione) e difficilmente servite da fibra ottica (per realizzare la loro rete di backhauling che collega una cella all'altra). Al contrario, la tecnologia sviluppata ed integrata per le micro-celle MCL precedentemente descritte consente di offrire altissime capacit? sia per i servizi di accesso A che per i servizi di backhauling B, quindi su tutta la rete 75 da esse risultante, senza necessit? di abbondanza di fibra ottica tra le micro-celle MCL.
Vengono di seguito descritte alcune operazioni che la rete di telecomunicazioni 75 consente di realizzare. Grazie ad opportuni software relativi alla tecnologia basata sul protocollo IEEE 802.11 installati nel dispositivo 1, ovvero su ogni nodo di primo tipo, l?utente finale dotato di un dispositivo mobile MD quale uno smartphone (si vedano le figure 7, 8, 9, 11, 13) o tablet con wi-fi o con altra versione del protocollo 802.11 uguale a quella utilizzata dalla presente invenzione per la parte di accesso (802.11?) pu? iniziare una chiamata o riceverla o avviare un download da Internet semplicemente attraverso la propria SIM card, quindi senza interventi manuali da parte dell'utente generalmente associati alle reti wi-fi, come ad esempio la selezione di SSID o la rete corrispondente. Dal punto di vista dell?utente finale, il servizio offerto dalla rete si comporta esattamente come un servizio cellulare, ma con prestazioni notevolmente superiori.
Analogamente, mediante l?utilizzo di software specifici per micro-celle MCL e smartphone con tecnologia basata sul protocollo IEEE 802.11 come, ad esempio, il software Passpoint<?>, l?operatore, che utilizzi l?offloading sulla rete 75 in accordo all?invenzione, a cui l?utente finale ? abbonato (o un suo partner di roaming se l?operatore non ? fisicamente presente in zona) viene immediatamente identificato dai server della rete 75 costituita dalle micro-celle MCL fornite dai dispositivi 1 oggetto della presente invenzione in modo che l?utente finale possa effettuare chiamate o collegarsi ad Internet I come se lo facesse attraverso la rete del proprio operatore o un suo partner di roaming, ai quali la rete trasferir? tutti i parametri della chiamata o del collegamento. La rete 75 risultante dalle micro-celle MCL pu? essere utilizzata per un servizio Hotspot, in particolare Hotspot 2.0.
Allo stesso modo, una comunicazione voce e/o dati in corso su una rete mobile cellulare (3G/4G/LTE/5G) di un operatore che decida di effettuare operazioni di offloading OL sulla rete a micro-celle viene intercettata e trasferita sulla rete 75 costituita dalle micro-celle MCL senza soluzione di continuit? (handover verticale), ovvero senza che l'utente se ne accorga, consentendo un vantaggioso alleggerimento del traffico sulla rete dell'operatore telefonico, oltre che un miglioramento considerevole delle prestazioni. Grazie al limitato raggio di copertura delle micro-celle MCL e alle altissime capacit? delle ultime versioni del protocollo IEEE 802.11 (e a eventuali versioni ulteriori che vengano sviluppate in futuro), e grazie alla pervasivit? cui il dispositivo 1 si presta, la rete 75 risultante dall?installazione di dispositivi 1 in una pluralit? di rispettivi punti luce urbani 50 fornisce eccezionali prestazioni, superiori a qualunque rete wireless mobile e/o fissa attualmente sul mercato, consentendo agli operatori mobili, attraverso l?offloading OL, di utilizzarla in sostituzione della propria rete cellulare congestionata, e di fornire servizi avanzati di smart city a bassissima latenza ed altissima velocit? (vedasi figura 9), cosa non possibile oggi con altre tecnologie. Ove venisse a mancare la copertura tramite le micro-celle dei dispositivi 1, la (tele)comunicazione in corso di un utente finale viene immediatamente e automaticamente reindirizzata attraverso la rete cellulare, attraverso il processo di handover verticale, che avviene senza alcuna interruzione della comunicazione. Viceversa, quando l?utente rientra nella zona coperta dalle micro-celle MCL, la sua comunicazione viene instradata immediatamente e senza alterazioni percettibili sulla rete di offloading formata dalle micro-celle MCL.
Le caratteristiche e le prestazioni della rete 75 in accordo alla presente invenzione sono tali per cui un?unica rete pu? essere utilizzata da una pluralit? di operatori, finanche tutti, ciascuno per il proprio offloading; ci? costituisce un notevole vantaggio rispetto alla previsione di un apparato separato per ogni operatore. Naturalmente il vantaggio maggiore ? per gli operatori virtuali (MVNO) che, essendo sprovvisti di rete propria, pagano altissimi affitti agli operatori con rete (MNO) per l?utilizzo della stessa. Un ulteriore vantaggio della presente invenzione ? quello di utilizzare le funzionalit? MIMO e di beamforming della versione 802.11?? del protocollo per il backhauling B in modo da poter collegare ad altissima velocit? ogni nodo di primo tipo N1 ad almeno due altri nodi di primo tipo N1, in modo che l?eventuale malfunzionamento di un nodo di primo tipo N1 non impedisca alla rete di funzionare. Il caso limite di questa configurazione ? quello di una rete 75 di tipo mesh, ovvero una rete magliata, in cui ogni nodo di primo tipo N1 ? collegato ad ogni altro nodo raggiungibile di primo tipo. Tale ridondanza di collegamento si applica anche al caso di rete di illuminazione lineare, come illustrato in figura 10, nel qual caso per? il minimo numero di nodi collegati ad ogni nodo interno N1 dovrebbe essere almeno di tre per evtare singoli punti di vulnerabilit?. Figura 10 illustra proprio come la rete 75 in accordo all?invenzione sia configurata per evitare il problema del singolo punto di vulnerabilit? (Single Point of Failure o, in breve, SPOF). Il problema del singolo punto di vulnerabilit? ? mostrato nella parte alta di figura 10 e pu? avvenire, nel caso di rete lineare, qualora ciascun nodo di primo tipo della rete sia collegato solamente a due nodi di primo tipo adiacenti: conseguentemente al malfunzionamento di un nodo di primo tipo la comunicazione viene interrotta (il nodo malfunzionante ? indicato con una X in figura 10). La rete 75 in accordo all?invenzione consente di evitare tale problema in quanto ciascun nodo di primo tipo N1 ? collegato ad almeno due altri nodi di primo tipo N1 (nel caso dei due nodi di primo tipo N1 di estremit? nella parte bassa di figura 10) o ad almeno tre altri nodi di primo tipo N1 (nel caso dei tre nodi centrali di primo tipo N1 nella parte bassa di figura 10).
La presente invenzione non si limita alla creazione di reti di telecomunicazioni mobili; essa pu? fornire contemporaneamente o indipendentemente da esse anche servizi di rete wireless fissa. A questo proposito, per raggiungere l?abitazione degli utenti la rete 75 pu? utilizzare sia la parte di accesso dell?apparato che la parte di apparato ad onde millimetriche Wmm, basato sulla versione del protocollo IEEE 802.11 ad altissima velocit?, ad esempio ad onde millimetriche Wmm, utilizzato per il backhauling tra le varie micro-celle (vedasi figura 11). Figura 11 mostra un dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 dotato di un ulteriore stadio FWA per Fixed Wireless Access configurato per consentire di raggiungere un utente finale ?fisso? utilizzando la tecnologia ad il protocollo dello stadio di backhauling 5, cio? ad altissima velocit?. L?abitazione pu? essere servita tramite un opportuno piccolo apparato CPE (Customer Premise Equipment) con antenna di ricevimento esposto all?esterno dell?edificio; l?apparato CPE ? atto a comunicare con lo stadio FWA del nodo di rete di primo tipo N1 e, dall?altra parte, a trasferire i segnali ai/dai dispositivi FD all?interno dell?abitazione con opportuni cablaggi o estensioni wireless (PC, tablet, Wi-Fi access point, ecc.; in figura sono rappresentati un laptop, un Wi-Fi access point e un telefono a linea fissa). Ulteriore vantaggio della fornitura dei servizi di rete fissa wireless ? che l?apparato CPE pu? comprendere gli stessi stadi 4 e 5 del nodo di primo tipo N1 e quindi diventare a sua volta un nodo di primo tipo N1 della rete, collegandosi con altri nodi di primo tipo N1 della rete per instradare il traffico non diretto all?abitazione stessa, aumentando cos? il numero dei potenziali nodi di primo tipo N1 e la pervasivit? della rete 75.
Grazie a software e firmware opportunamente realizzati, l?invenzione consente anche la possibilit? di configurazione remota della rete 75, automatica o manuale, l?identificazione automatica di nuovi nodi disponibili e di nodi non funzionanti o con prestazioni non adeguate, dunque una riconfigurazione automatica o manuale della rete, anche a seconda dei carichi di traffico sulle varie tratte wireless, e la gestione remota di parametri illuminotecnici, di sensori di ogni tipo come ad esempio sensori ambientali ES (anche a distanze considerevoli e chilometriche dalla micro-cella) contemporaneamente alla gestione e fornitura dei servizi di telecomunicazione fissa e/o mobile.
Le caratteristiche tecniche qui divulgate in relazione a funzioni o operazioni della rete di telecomunicazioni 75 sono applicabili nell?ambito di corrispondenti usi dei dispositivi 1, 25 o fasi del metodo di gestione di telecomunicazioni e fornitura di servizi che viene di seguito descritto.
Metodo di gestione e fornitura di servizi di telecomunicazioni
La presente invenzione riguarda inoltre un metodo di gestione e fornitura di servizi di telecomunicazioni, anche in offloading, il quale ? implementabile da una rete di telecomunicazioni 75 del tipo precedentemente descritto.
Il metodo prevede di predisporre o avere a disposizione una pluralit? di apparati di illuminazione 50 del tipo precedentemente descritto; tale fase di predisposizione pu? prevedere di integrare una pluralit? di dispositivi 1, 25 in una corrispondente pluralit? di apparati di illuminazione 50, formando cos? nodi di primo tipo N1 della rete 75. In sostanza, il metodo consente di gestire e offrire servizi di telecomunicazioni mediante una pluralit? di apparati di illuminazione 50.
Il metodo prevede di scambiare pacchetti di dati tra stadi di backhauling 5 di rispettivi dispositivi 1, scambiare pacchetti di dati tra lo stadio di accesso 4 di almeno un dispositivo 1 e almeno un dispositivo mobile MD, scambiare pacchetti di dati tra stadio E/O di collegamento alla fibra ottica di un dispositivo 1 e stadio di accesso 4 dello stesso dispositivo 1, scambiare pacchetti di dati tra stadio E/O di collegamento alla fibra ottica di un dispositivo 1 e stadio di backhauling 5 dello stesso dispositivo 1, e scambiare pacchetti di dati tra lo stadio di accesso 4 di un dispositivo 1 e stadio di accesso 4 dello stesso dispositivo 1 (quest?ultimo caso quando ad esempio la comunicazione avviene tra i dispositivi mobili MD di due utenti finali collegati allo stesso dispositivo 1, ovvero alla stessa micro cella).
Le fasi che contemplano l?utilizzo dello stadio di accesso 4 prevedono di ricevere, da parte dello stadio di accesso 4 di almeno un dispositivo 1, dati di telecomunicazioni inviati dal dispositivo mobile MD o da vari nodi di secondo tipo N2 e, in aggiunta o in alternativa, inviare pacchetti di dati dallo stadio di accesso 4 di almeno un dispositivo 1 a un dispositivo mobile MD o a vari nodi di secondo tipo N2.
Il metodo consente inoltre di fornire servizi di telecomunicazioni per conto di operatori che siano collegati ai punti di interconnessione G mantenendo il rapporto tra il dispositivo mobile MD e l?operatore, in particolare l?operatore di telefonia, con cui vige un contratto, in particolare un contratto telefonico.
In sostanza, il metodo prevede, in funzione delle necessit? (ad esempio in funzione della mole di telecomunicazioni da gestire, incluso il traffico cellulare), di implementare una o pi? delle operazioni di accesso A, backhauling B, collegamento alla fibra ottica tramite lo stadio E/O, offloading OL, handover orizzontale e handover verticale precedentemente descritte, anche e soprattutto per conto di altri multipli operatori o dei loro partner di roaming.
Il metodo prevede che ciascun dispositivo 1 sia alimentato elettricamente, mediante lo stadio di alimentazione condiviso SPS, insieme all?alimentatore 26 del rispettivo apparato di illuminazione 50 e che l?illuminazione degli elementi di illuminazione 52 sia gestita mediante lo stadio di gestione di illuminazione LMS di ciascun dispositivo 25.
Le caratteristiche tecniche qui divulgate in relazione a fasi del metodo sono applicabili nell?ambito di corrispondenti funzioni o usi dei dispositivi 1, 25 precedentemente descritti e possono essere pertanto usate per specificare tali funzioni o usi dei dispositivi 1, 25 nelle allegate rivendicazioni.
Ulteriori vantaggi dell?invenzione
L?invenzione mette a disposizione un dispositivo che, come precedentemente descritto, si integra totalmente o parzialmente nell?alimentatore del LED all?interno corpo di contenimento 51 dell?apparato di illuminazione 50, senza deturparne l?estetica. Anche nel caso di integrazione parziale, vale a dire quando parte del dispositivo 1 ? installato all?esterno del corpo illuminante 51 o del suo sostegno 54 (come ad esempio nel caso di antenne 6, 7 esterne al corpo di contenimento 51), l?integrazione minimizza o annulla la visibilit? di queste parti all?esterno del corpo di contenimento 51.
Ulteriore vantaggio della presente invenzione consiste nella fornitura di altissime velocit? di trasmissione e capacit? contemporaneamente ad una riduzione del consumo energetico rispetto alle reti 3G/4G/5G, e dunque con minore generazione di CO2. Ci? ? dovuto al basso consumo (basso rispetto alle alternative sul mercato) degli stadi di telecomunicazione basati sul protocollo IEEE 802.11 che costituiscono la micro-cella MCL e alla condivisione, nella micro-cella MCL o nel dispositivo di alimentazione polifunzionale 25, di parti circuitali o software/firmware tra stadio di accesso 4 e stadio di backhauling 5 (ad esempio, parte del MAC) e/o con l?alimentatore 26 (se essi fossero completamente separati, richiederebbero pi? potenza, avrebbero dimensioni maggiori e prestazioni inferiori).
Grazie ad una ottimale condivisione delle risorse di cui sopra, alla tecnologia degli stadi 4, 5 precedentemente descritti ed all?utilizzo di protocolli molto diffusi sul mercato, come quelli relativi ai vari standard 802.11, anche se eventualmente in parte adattati/modificati, l?invenzione ha l?ulteriore vantaggio di una forte riduzione dei costi nonostante l?aumento delle prestazioni rispetto alle reti 5G ed alle altre reti attuali.
L?invenzione consente vantaggiosamente la creazione di una rete 75 unica mobile e/o fissa a banda ultra-larga, la quale si presta a non essere pi? posseduta dagli operatori di telecomunicazioni, a cui viene affittata tramite offloading, i cui nodi N1 appartengono al proprietario dell?alimentatore 26 dell?apparato di illuminazione 50. Tra questi non vi sono solo le municipalit? o utility che possiedono le infrastrutture di illuminazione pubblica, ma anche i privati che possiedono apparati di illuminazione esterna, i negozi e le imprese che possiedono un?insegna luminosa. Ognuno di questi apparati di illuminazione 50 pu? diventare un nodo di primo tipo N1 della rete 75 (net node ?privato?) semplicemente utilizzando il dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 in accordo all?invenzione. Oltretutto, la possibilit? di utilizzare un alimentatore del tipo divulgato nei documenti brevettuali WO2017187309A1 a nome della stessa Richiedente e relativi membri della famiglia brevettuale, tra i quali si citano US10652959B2, RU2730176C2, EP3449696B1, CN109076665B e IT102016000044195, fornisce al dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 una notevole efficienza energetica, che consente di realizzare un risparmio energetico sull?illuminazione.
Con l?aggiunta progressiva dei nodi di primo tipo ?privati? la rete si pu? estendere progressivamente nel tempo, diventando sempre pi? pervasiva; i nodi ?privati? sono complementari rispetto agli altri nodi ?pubblici? (quali quelli previsti dai lampioni dell?illuminazione pubblica). Un software di controllo apposito pu? consentire l?individuazione di ogni nuovo potenziale nodo in tempo reale, e la riconfigurazione della rete da remoto attivando nuovi nodi (tra quelli individuati) o disattivando nodi e collegamenti che appaiono ridondanti o che riportino, sempre al software di controllo, valori di velocit? di connessione alla rete inferiori ad altri nodi circostanti.
Mettendo a disposizione il proprio apparato di illuminazione 50, in corrispondenza del quale viene installato un dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 oggetto della presente invenzione, il proprietario del punto luce potr? venire ricompensato dagli operatori per ogni byte di traffico mobile che passer? attraverso la micro-cella MCL installata nel proprio apparato di illuminazione 50.
L?invenzione si presta quindi a una applicazione tecnologica di notevole portata innovativa, un cambio di paradigma, che consente di realizzare e disporre di una rete di telecomunicazioni 75 distribuita su tutto il territorio urbano, a propriet? diffusa, utilizzabile da ogni operatore; tale approccio si differenzia dal tipico approccio che prevede numerose reti di telecomunicazioni, ciascuna appartenente ad un operatore diverso. In sostanza, qualunque punto luce 50, anche ad esempio una semplice insegna o una luce da giardino, di propriet? ad esempio di un negozio o di un individuo o di un?impresa, pu? utilizzare il dispositivo 1 oggetto della presente invenzione e diventare parte della rete cos? costituita, ricevendo royalty in base al traffico mobile e/o fisso che attraversa il dispositivo 1 integrato parzialmente o totalmente nell?alimentatore polifunzionale 25 o nell?apparato di illuminazione 50 stesso. Si tratta del primo esempio di rete a propriet? distribuita che consente ricavi distribuiti.
La presente invenzione presenta inoltre i seguenti vantaggi:
- riduce i costi degli apparati di trasmissione della micro-cella perch? utilizza protocolli, e quindi componenti, standardizzati/standardizzandi e a grande diffusione, con grandi economie di scala, basati sul protocollo IEEE 802.11 (ancorch? in alcuni casi in parte adattati/modificati), sia per lo stadio di accesso 4 che per lo stadio di backhauling 5;
- riduce l?inquinamento elettromagnetico grazie all?uso dei protocolli IEEE 802.11; a titolo comparativo, si segnala che mentre la micro-cella MCL in accordo a quanto precedentemente descritto emette potenze di qualche centinaio di milliwatt, una torre per cellulari pu? arrivare anche a 50 Watt; - riduce il costo degli apparati perch? il protocollo IEEE 802.11 e l?hardware relativo su cui si basa consentono di ottenere certificazioni con costi e tempi minimali, possibilit? non presente con altre tecnologie proprietarie; - riduce i costi degli apparati della micro-cella MCL perch? condivide con l?alimentatore 26 ed il suo stadio di gestione dell?illuminazione LMS varie risorse tra cui uno o pi? componenti, memoria, circuiteria, (micro)processore, involucro 27, hardware, software e firmware;
- riduce i costi per i collegamenti in fibra ottica OF in quanto il sistema di backhauling wireless ad alta velocit? tra le micro-celle MCL (ossia tra i NET Nodes N1) consente di non utilizzare collegamenti in fibra ottica o altro cavo tra tutti i nodi di primo tipo N1 o ad ogni lampione 50, anzi li minimizza; - consente un?architettura di rete che non richiede che tutti i punti luce/lampioni 50 siano dotati del dispositivo 25, ma solo una piccola percentuale sufficiente a coprire l?intera area;
- riduce il consumo energetico perch? la micro-cella MCL consuma molto meno delle piccole celle delle tecnologie cellulari 3G/4G/5G e delle tecnologie a micro-celle attualmente presenti sul mercato;
- riduce i costi di installazione perch? la micro-cella MCL viene automaticamente inserita con l?installazione del dispositivo di alimentazione polifunzionale 25 per l?illuminazione, dunque non servono installazioni di numerosi apparati, e perch? non ? necessario installare cavi di alimentazione (la predisposizione per alimentazione energetica ? gi? presente su ogni punto luce);
- grazie all?integrazione della micro-cella MCL con l?alimentatore 26, l?invenzione consente di non pagare affitti per l?occupazione dello spazio sul lampione 50 in quanto l?alimentatore 26 ? elemento fondamentale e necessario per l?illuminazione;
- riduce il rapporto costi/benefici perch? le altissime capacit? della rete 75 basata sui dispositivi 1 di cui all?invenzione consentono la fornitura di servizi avanzati di smart city (come, ad esempio ma non solo, la gestione della auto a guida autonoma ed altri servizi a bassissima latenza) che le reti cellulari 3G/4G/5G e altri sistemi a micro-celle oggi presenti sul mercato non possono fornire;
- con la possibilit? di ricompensare tramite royalty sul traffico di telecomunicazione i proprietari dei punti luce 50 che installino il dispositivo 1, 25 oggetto della presente invenzione, incoraggia gli stessi a sostituire i propri apparati di illuminazione, insegne ecc. con versioni pi? recenti a LED, introducendo un ulteriore risparmio energetico.
Si evidenzia infine come la rete di telecomunicazioni 75 risultante dall?attuazione della presente invenzione sia l?unica rete uniforme e pervasiva che consenta l?offloading OL del traffico mobile e/o fisso con altissime prestazioni, superiori a quelle della rete cellulare, e che ? al contempo a basso costo e facilmente espandibile a livello globale.
Claims (20)
1. Dispositivo (1) per implementare funzioni di telecomunicazione, in particolare fisse e mobili, in un apparato di illuminazione (50), il dispositivo (1) comprendendo:
- una sezione di connessione (2) configurata per associare il dispositivo (1) a un apparato di illuminazione (50), la sezione di connessione (2) comprendendo almeno un elemento di interfaccia (2a) strutturato per consentire di alimentare elettricamente il dispositivo (1), il dispositivo (1) essendo configurato per operare in una condizione di integrazione in cui la sezione di connessione (2) ? accoppiata ad un alimentatore (26) dell?apparato di illuminazione (50), preferibilmente il dispositivo (1) essendo alimentabile elettricamente mediante lo stadio di alimentazione (SPS) di detto alimentatore (26),
- una sezione di telecomunicazione (3) comprendente:
o uno stadio di accesso (4) configurato per ricevere/inviare pacchetti di dati da/a almeno un dispositivo mobile (MD), in condizioni operative del dispositivo (1) detto almeno un dispositivo mobile (MD) essendo connesso al dispositivo (1) o ad un ulteriore dispositivo (1) integrato in un altro apparato di illuminazione (50),
o uno stadio di backhauling (5) configurato per inviare/ricevere pacchetti di dati allo/dallo stadio di backhauling (5) di un ulteriore dispositivo (1) integrato in un altro apparato di illuminazione (50),
o opzionalmente, uno stadio di connessione a fibra ottica (E/O) configurato per connettere lo stadio di accesso (4) e lo stadio di backhauling (5) a fibra ottica (OF),
- almeno un?antenna (6) per lo stadio di accesso (4),
- almeno un?antenna (7) per lo stadio di backhauling (5),
ciascuna antenna (6, 7) consentendo al rispettivo stadio l?invio e/o la ricezione di pacchetti di dati.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre almeno un supporto (PCB), ad esempio un circuito stampato, in cui lo stadio di accesso (4) e/o lo stadio di backhauling (5) e/o lo stadio di connessione a fibra ottica (E/O) e/o la sezione di connessione (2) e/o uno stadio condiviso di alimentazione (SPS) e/o l?alimentatore (26) sono dislocati o definiti tutti su detto supporto (PCB), o singolarmente dislocati e definiti su rispettivi supporti (PCB) interconnessi.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, comprendente inoltre un involucro (8), il supporto (PCB), la sezione di connessione (2) e la sezione di telecomunicazione (3) essendo almeno parzialmente alloggiati all?interno dell?involucro (8).
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, in cui:
- lo stadio di accesso (4) ? configurato per gestire, in particolare inviare e/o ricevere, pacchetti di dati in accordo a un primo protocollo wireless (802.11?) appartenente alla famiglia IEEE 802.11,
- lo stadio di backhauling (5) ? configurato per gestire, in particolare inviare e/o ricevere, pacchetti di dati in accordo a un secondo protocollo wireless (802.11??) appartenente alla famiglia IEEE 802.11,
- lo stadio di connessione a fibra ottica (E/O) ? configurato per gestire, in particolare inviare e/o ricevere, pacchetti di dati in accordo a un terzo protocollo non wireless,
il primo protocollo (802.11?), il secondo protocollo (802.11??) ed il terzo protocollo essendo differenti tra loro.
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, in cui il primo protocollo wireless (802.11?) e il secondo protocollo wireless (802.11??) sono adattati/modificati per condividere uno stesso o una parte di MAC (U_MAC).
6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui lo stadio di accesso (4) e lo stadio di backhauling (5) e, opzionalmente, lo stadio di connessione a fibra ottica (E/O) condividono una o pi? risorse hardware e software tra cui uno o pi? processori (MP) e/o una o pi? memorie.
7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la sezione di telecomunicazione (3) ? inoltre configurata per, automaticamente ovvero senza necessit? di interazione da parte di un utente e senza interrompere eventuali comunicazioni in corso, di:
- ricevere o trasferire il traffico da/a una rete mobile cellulare alla quale il dispositivo mobile (MD) ? collegabile,
- gestire le telecomunicazioni ricevute da detta rete mobile.
8. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la sezione di telecomunicazione (3) ? inoltre configurata per implementare una funzione di handover orizzontale che prevede, automaticamente ossia senza necessit? di interazione da parte di un utente e senza interrompere eventuali comunicazioni in corso, di trasferire telecomunicazioni a un ulteriore dispositivo (1) integrato in un altro apparato di illuminazione (50) adiacente, o, qualora il dispositivo (1) comprenda una pluralit? di assiemi di antenna (T1, T2, T3) ciascuno dei quali comprende sia un?antenna (6) per lo stadio di accesso (4) che un?antenna (7) per lo stadio di backhauling (5), ad una parte del dispositivo (1) afferente ad un altro assieme di antenna (T1, T2, T3).
9. Dispositivo secondo la rivendicazione 4 o 5 o una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 8 quando dipendente dalla rivendicazione 4, in cui la sezione di telecomunicazione (3) ? configurata con opportuni software affinch? l?utente finale, dotato di un dispositivo mobile (MD) quale uno smartphone o tablet con Wi-fi o con altra versione del protocollo IEEE 802.11 uguale al primo protocollo wireless (802.11?), possa iniziare una chiamata o riceverla o avviare un download da Internet (I) semplicemente attraverso la propria SIM card, quindi senza interventi manuali da parte dell'utente finale stesso.
10. Dispositivo di alimentazione polifunzionale (25) per un apparato di illuminazione (50), il dispositivo (25) comprendendo:
- un dispositivo (1) in accordo a una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, - un alimentatore (26) accoppiato o accoppiabile, tramite la sezione di connessione (2), alla sezione di telecomunicazione (3) e configurato per svolgere funzioni di alimentazione che prevedono di condividere uno stadio di alimentazione (SPS), in condizioni d?uso del dispositivo di alimentazione polifunzionale (25) lo stadio di alimentazione (SPS) condiviso consentendo l?alimentazione di almeno un elemento di illuminazione (52) di un apparato di illuminazione (50) in cui il dispositivo polifunzionale (25) ? installato e del dispositivo (1),
il dispositivo di alimentazione polifunzionale (25) essendo configurato per alimentare sia le funzioni di illuminazione che, mediante detto dispositivo (1), le funzioni di telecomunicazione del dispositivo (1).
11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, comprendente risorse (PCB, SS, SPS, CPS) che sono condivise tra il dispositivo (1) e l?alimentatore (26), le risorse condivise (SS, SPS, CPS) comprendendo almeno detto stadio di alimentazione (SPS) configurato per alimentare sia il dispositivo (1) per implementare funzioni di telecomunicazione che uno o pi? elementi di illuminazione (52).
12. Dispositivo secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui l?alimentatore (26) comprende uno stadio di gestione di illuminazione (LMS) configurato per gestire almeno un parametro o grandezza di illuminazione, in cui lo stadio di accesso (4), lo stadio di backhauling (5), lo stadio opzionale di connessione a fibra ottica (E/O) e lo stadio di gestione di illuminazione (LMS) sono dislocati o definiti sullo stesso supporto (PCB) o su rispettivi supporti (PCB) interconnessi.
13. Uso di un dispositivo (1, 25) in accordo a una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti per implementare funzioni di telecomunicazione in un apparato di illuminazione (50),
preferibilmente in cui le antenne (T1, T2, T3, 6, 7) e, opzionalmente, le rispettive catene di radiofrequenza (RF1, RF2, RF3), sono disposte esternamente ad un corpo di contenimento (51) dell?apparato di illuminazione (50), all?interno del corpo di contenimento (51) essendo alloggiata la sezione di connessione (2) e la sezione di telecomunicazione (3).
14. Apparato di illuminazione (50) comprendente:
- un corpo di contenimento (51),
- uno o pi? elementi di illuminazione (52), opzionalmente di tipo LED,
- un dispositivo di alimentazione polifunzionale (25) in accordo alla rivendicazione 10 o 11 o 12,
in cui l?alimentatore (26) condivide almeno parzialmente uno stadio di alimentazione (SPS) con il dispositivo (1) ed ? configurato per alimentare elettricamente detto uno o pi? elementi di illuminazione (52),
in cui l?alimentatore (26) ? alloggiato nel corpo di contenimento (51),
ed in cui il dispositivo (1) ? alloggiato almeno parzialmente nel corpo di contenimento (51).
15. Rete di telecomunicazioni (75) mobile e/o fissa comprendente una pluralit? di apparati di illuminazione in accordo alla rivendicazione 14, in cui:
- ciascun dispositivo (1) ? integrato parzialmente o totalmente in un rispettivo apparato di illuminazione (50),
- lo stadio di accesso (4) di ciascun dispositivo (1) ? configurato per comunicare con dispositivi mobili (MD), ad esempio smartphone o tablet, mediante un primo protocollo (802.11?) e con dispositivi fissi (N2), quali apparati di illuminazione non dotati del dispositivo (1) o altri concentratori di dati da sensori (ES), - i dispositivi (1) sono configurati per comunicare tra loro attraverso i rispettivi stadi di backhauling (5) mediante un secondo protocollo (802.11??) con cui possono anche comunicare con Customer Premises Equipment (CPE) che a loro volta comunicano con i dispositivi finali (FD) dislocati nell?abitazione dell?utente,
- uno o pi? dispositivi (1) di detta pluralit? di dispositivi (1) comprende uno stadio di connessione a fibra ottica (E/O) connesso sia allo stadio di accesso (4) che allo stadio di backhauling (5),
la rete di telecomunicazioni (75) comprendendo uno o pi? punti di allaccio (POF) connessi a fibra ottica (OF) ed essendo configurata per gestire telecomunicazioni mediante detta pluralit? di dispositivi (1) e per ricevere traffico in offloading da altri operatori in corrispondenza di uno o pi? punti di interconnessione (G).
16. Rete secondo la rivendicazione 15 in cui, nel caso di servizi di rete fissa wireless, comprendente Customer Premises Equipment (CPE) dotata del dispositivo (1), anche senza l?apparato di illuminazione (50) e dunque senza dover necessariamente condividere con esso alcune risorse, nemmeno lo stadio di alimentazione (SPS), al fine di poter eventualmente utilizzare ogni Customer Premises Equipment (CPE) installata come ulteriore nodo (N1) della rete (75) ed espandere la stessa con l?espandersi degli utenti di rete fissa.
17. Metodo di gestione e fornitura di servizi di telecomunicazioni, preferibilmente di tipo wholesale, per l?offloading del traffico di operatori mobili e/o fissi, comprendente le fasi di:
- predisposizione di una rete di telecomunicazioni (75) in accordo alla rivendicazione 15 o 16,
- alimentazione elettrica di ciascun dispositivo (1) e dell?alimentatore (26) del rispettivo apparato di illuminazione (50) mediante uno stadio di alimentazione (SPS) condiviso tra loro,
- raccolta del traffico da almeno un operatore mobile o fisso attraverso uno o pi? punti di interconnessione (G),
- instradamento del traffico sulla rete di telecomunicazioni (75),
- invio del traffico proveniente dalla rete di telecomunicazioni (75) a detto almeno un operatore mobile o fisso attraverso uno o pi? punti di interconnessione (G) a fibra ottica.
18. Metodo secondo la rivendicazione 17, comprendente le fasi di:
- scambio di pacchetti di dati tra lo stadio di accesso (4) di almeno un dispositivo (1) e almeno un dispositivo mobile (MD) o un dispositivo fisso (N2), - elaborazione di pacchetti di dati raccolti dallo stadio di accesso (4) da instradare verso altri dispositivi (1) attraverso lo stadio di backhauling (5), e viceversa, - scambio di pacchetti di dati tra stadi di backhauling (5) di rispettivi dispositivi (1), - qualora previsto uno stadio di connessione a fibra ottica (E/O), scambio di pacchetti di dati tra lo stadio di la connessione a fibra ottica (E/O) e gli stadi di accesso (4) o di backhauling (5).
19. Metodo secondo la rivendicazione 17 o 18, comprendente per gestire telecomunicazioni fisse, la fase di scambio di pacchetti di dati tra lo stadio di backhauling (5), o un ulteriore stadio di accesso configurato con la medesima tecnologia e protocolli dello stadio il backhauling (5), e Customer Premise Equipment (CPE) installata presso l?abitazione dell?utente finale destinato a fruire delle telecomunicazioni fisse.
20. Metodo secondo la rivendicazione 17 o 18 o 19 comprendente, per gestire telecomunicazioni mobili, le fasi di:
- se un dispositivo mobile (MD) associato ad un operatore mobile esce da una zona di copertura della rete di telecomunicazioni (75), esecuzione di una o pi? operazioni di hand-over verticale per reinstradare almeno una comunicazione di detto dispositivo mobile (MD), ad esempio una chiamata, verso la rete cellulare dell?operatore mobile senza interrompere la comunicazione in corso, - al ritorno del dispositivo mobile (MD) in detta zona di copertura, reinstradamento automatico sulla rete (75).
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