Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione...

Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 1

Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni

DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni

Sistemi Innovativi per Comunicazioni Aeronautiche

R. Fantacci, L. PierucciDipartimento di Elettronica e

TelecomunicazioniUniversità di Firenze

Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 20062



COLLABORAZIONI

• SELEX COMMUN. : SISTEMI DI COMUNICAZIONI SICURE TERRA/BORDO

• SELEX S.I. : STUDIO DI RICEVITORI IBRIDATI




SOMMARIO

• SISTEMA PER COMUNICAZIONI SICURE TERRA/BORDO

• ULTERIORI PROPOSTE PROGETTUALI

• CONCLUSIONI




COMUNICAZIONI SICURE TERRA BORDO

• NECESSITA’ DI AUTENTICARE CHI STA PARLANDO

• COMPATIBILITA’ E TRASPARENZA• AFFIDABILITA’• MINIMA INTERFERENZA




•Comunicazione Party-line in un settore ATC:

Più persone ascoltano e parlano sullo stesso canaleDeve essere identificato chiaramente CHI sta parlando e A CHI è rivolto il messaggio•Per l’identificazione tutti i messaggi del pilota

iniziano con una AC call-sign

COMUNICAZIONI SICURE TERRA BORDO




Sicurezza in ATCPossono esserci simili call-sign presenti sullo stesso canale e ciò può creare confusione

Necessità di un sistema di•Identificazione automatica dell’aereo/pilota (signature)•Sicurezza contro false comunicazioni (terroristi)

Senza l’intervento umanoSenza dover introdurre nessuna modifica agli apparati Senza richiedere bande addizionali




WatermarkingE’ una tecnica per inserire un segnale digitale, “marchio digitale”, indelebile all'interno di un contenuto digitale (documento, immagine, audio) che non possa venire alterato o rimosso per problemi di copyright e IPR (Intellectual Property Right)

Non si devono introdurre nel contenuto digitale artefatti che siano visibili ad un osservatore.

Non deve essere possibile la rimozione del watermark a meno di un sensibile degrado della qualità del contenuto digitale.

Sono necessari codici di controllo d'errore e tecniche di firma digitale per assicurare in modo attendibile la presenza e l'autenticità del marchio presente nel contenuto digitale.




Applicazioni Watermarking

Protezione file musicaliProtezione filmati Copyright di CD di auto-

apprendimento o audio-books

Protezione per Internet radio broadcasts

Protezione per i Beni Culturali




VHF Communication Link

TX

RX

Voice frequency (analogue 300 …. 3400 Hz)

Data

WatermarkEncoder

Including unnoticeable watermark

Mark

WatermarkDecoder

Data




Identificazione sicura dell’aereo

Inserzione automatica di una firma digitale (watermark) sul segnale vocale in modo impercettibile con Tecniche di Spread Spectrum

Una sequenza di dati pseudocasuale (codice associato univocamente ad ogni aereo) è sparpagliata su tutta la banda disponibile e poi sommata al segnale vocale.Tale codice risulta sul segnale ospite come interferenza pertanto è necessaria un’analisi spettrale del segnale vocale ospite basata sull’analisi LPC per controllare questa distorsione

Si vuole inserire il maggior numero di dati di watermark con la massima energia e con la minima possibile distorsione percettiva. Il segnale risultante voce+dati è trasmesso in forma analogica sul canale VHF

AEREO

mark

TERRA




Risultati




ESEMPI

• Segnale senza Watermark

• Segnale con Watermark (W-floor: -28 dB; SWR: 16 dB)

• Segnale con Watermark (W-floor: -16 dB; SWR: 8 dB)




SVILUPPI FUTURI

• Migliorare interferenza reciproca tra dati e speech– Utilizzando codici avanzati- Effettuando un’analisi percettiva migliore basata

su modelli psicoacustici o wavelet

• Utilizzo di tecniche di rivelazione del silenzio per inserire un maggior numero di dati




SVILUPPI FUTURI

• SISTEMA DI COMUNICAZIONE DIGITALE (es. B-VHF)




ASPETTI DI RICERCA

• OTTIMIZZAZIONE SISTEMA DI TRASMISSIONE (LIVELLO FISICO)

• INTRODUZIONE DI TECNICHE PER LA GESTIONE DELLA QUALITA’ DEL SERVIZIO (QoS)

• SICUREZZA• OTTIMIZZAZIONE INTERCONNESSIONE

CON SEGMENTO TERRESTRE




PROPOSTA PROGETTUALE

APPLICAZIONE DI TECNOLOGIE WIRELESS A LARGA BANDA PER AUMENTARE EFFICIENZA E SICUREZZA NEGLI AEROPORTI




Scenario aeroportuale: problematiche• Ambiente complesso dove sistemi e reti

eterogenee devono coesistere senza interferire. Comunica-

zioni

Monitoraggio

Sicurezza

Accesso a Internet

Chioschi,compagnie

aeree,chiosci

BagagliGestione

aeromobili

Gestionececk-in e gate




PROPOSTA• Definizione di un sistema wireless integrato, a larga banda,

per servizi informativi avanzati in ambiente aeroportuale. – Che incrementi

• Sicurezza• Efficienza• Flessibilità

– Che riduca• Costo di realizzazione

SecurutyEfficiencyFlexibility

Cost




SCENARIO




Vantaggi

• SENSORI PER LA LOCALIZZAZIONE

• SENSORI VIDEO• GESTIONE EFFICIENTE DELLE

OPERAZIONI AEROPORTUALI• LINK MULTIMEDIALI• FLESSIBILITA’




CONCLUSIONI

• SISTEMA DI COMUNICAZIONI SICURO TERRA/BORDO : RISULATI OTTENUTI E POSSIBILI EVOLUZIONI

• SISTEMA DI COMUNICAZIONI WIRELESS INTEGRATO PER AUMENTARE EFFICIENZA, FLESSIBILITA’ E SICUREZZA




GRAZIE PER L’ATTENZIONE

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