Presentazione attività e proposte di tesi

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1 Presentazione attività e proposte di tesi Satellite Multimedia Group Attività di Ricerca: Physical layer Dimensionamento Mobilità Modellamento canale MAC Layer Radio Resource Management DVB- RCS Network layer QoS IPSec Multicast Transport Layer Analisi prestazioni e miglioramento del TCP Applicazioni Telemedicina Sicurezza VoIP Pila OSI Analisi Cross-layer Integrazione con reti terrestri: WiFi WiMAX Bluetooth GSM/UMTS Optical systems HAPS, Data Relay 1

2 Progetti in Corso: Committente Nome progetto ESA ASI EC SatNEx3 EMERSAT Intersection Laboratorio: SNEP 2

3 SNEP Interfaccia grafica SNEP Esempio risultati automatici 3

4 Proposte di Tesi Tesi 1) Miglioramento dello stimatore ACCE del protocollo TCP Noordwijk Il protocollo di trasporto TCP-Noordwijk è stato definito nell ambito di un progetto ESA per offrire prestazioni ottimali nei collegamenti satellitari tra I-PEP di un sistema DVB-RCS. Obiettivi del TCP-N: Ottimizzare i trasferimenti di piccoli oggetti su link con elevato RTT; Mantenere un alto utilizzo del canale e condivisione equa della banda; Essere robusto al DAMA (schema accesso multiplo a domanda) che introduce variabilità di banda e ritardi nel sistema. 4

5 Tesi 1) Miglioramento dello stimatore ACCE del protocollo TCP Noordwijk Principi di funzionamento: trasmissione a burst Blocchi separati di trasmissione e ricezione ACKs Rate Control BURST =ƒ( RTT, δ) TX_TIMER= ƒ (δ) RTT, δ BURST n, adv_wnd ACK-based estimation δ ACKs RX Flow Control Re- TX BURST = ƒ(burst, n, adv_wnd) Packets TX.. BURST, TX_TIMER.. TX_TIMER BURST Il ACK-based Capacity and Congestion Estimation (ACCE) ha in carico di stimare la capacità disponibile sul canale d andata e quindi discriminare le variazioni di capacità dovute al DAMA e quelle dovute alla congestione. Tesi 1) Miglioramento dello stimatore ACCE del protocollo TCP Noordwijk Scopo della tesi: Progettazione e realizzazione di algoritmi avanzati per la stima della capacità disponibile per il TCP-N; Integrazione di tale stimatore nel modulo ACK-based Capacity and Congestion estimation del TCP Noordwijk; Ottimizzazione codice di simulazione per NS2 (Network Simulator 2, linguaggio C++ e TCL); Esecuzione di test automatizzati per la valutazione di prestazioni, fairness, friendliness, robustezza al traffico di sottofondo del protocollo con script NS2. 5

6 Tesi 2) Integrazione e analisi del protocollo C2P in una rete DVB-RCS Il protocollo di controllo C2P Connection Control Protocol permette di trasmettere messaggi di controllo tra i nodi di una rete DVB-RCS di nuova generazione, allo scopo di migliorare la flessibilità del sistema e gestire in maniera dinamica l accesso alle risorse. A differenza del DAMA, il C2P consente di stabilire una relazione diretta tra un particolare servizio/applicazione e l assegnazione delle risorse Obiettivi del C2P: Riconfigurazione dinamica della rete Controllo di Accesso, instaurazione ed abbattimento di connessioni Creazione di associazioni logiche tra le risorse assegnate e i servizi supportati Tesi 2) Integrazione e analisi del protocollo C2P in una rete DVB-RCS Differenziazione delle code nel C2P e percorso della segnalazione Esempio di diagramma temporale di scambio di messaggi C2P 6

7 Tesi 2) Integrazione e analisi del protocollo C2P in una rete DVB-RCS Scopo della tesi: Realizzazione in NS2 (Network Simulator 2) della messaggistica C2P (Connection Control Protocol) e del CAC per una rete di tipo DVB-RCS Integrazione funzionalità C2P con DAMA in uno scenario DVB-RCS Realizzazione di applicazioni specifiche per utilizzare le funzionalità C2P (instaurazione della chiamata, marcatura del traffico, differenziazione delle code MAC, chiusura della chiamata) Test automatizzati per la valutazione delle prestazioni. Tesi 3) Realizzazione di una piattaforma di emulazione ibrida: satellite-reti wireless terrestri NS3, la terza versione del Network Simulator, è stato di recente introdotto per migliorare le funzionalità, l utilizzo e le prestazioni di NS2. Oltre ad utilizzare un linguaggio di scripting più evoluto come il Phyton, permette anche di effettuare simulazioni elaborando pacchetti veri che transitano nella rete in tempo reale. Il nuovo simulatore NS3 è ancora in fase di sviluppo e non completo in tutte le parti già disponibili in NS2 (ad es. Moduli WiMAX, Satellite etc.) Lo SNEP consente di emulare una rete satellitare e fornisce interfacce verso altri sistemi reali e/o emulati L integrazione SNEP-Ns3 consente un analisi avanzata dei protocolli TCP/IP in un ambiente di comunicazione ibrido completamente emulato 7

8 Tesi 3) Realizzazione di una piattaforma di emulazione ibrida: satellite-reti wireless terrestri Contesto della tesi: Realizzazione di una estensione wireless da integrare nell emulatore SNEP per riprodurre collegamenti che utilizzino diversi standard di comunicazione (es. WiMAX) per il progetto EMESRAT Tesi 3) Realizzazione di una piattaforma di emulazione ibrida: satellite-reti wireless terrestri Obiettivi della tesi: Studio del nuovo simulatore di rete NS3 (Network Simulator 3 gen. Linguaggio C++ e phyton). Utilizzo di funzionalità di simulazione+emulazione, con intercettamento di traffico vero PC1 - Server NS3 PC2 Client Uso di NS3 per emulare una estensione di rete Wireless (es. WiMAX) in una rete satellitare con traffico vero Analisi delle prestazioni di applicazioni basati sul TCP/IP nell ambiente di comunicazione riprodotto 8

9 Tesi 4) Integrazione tra GSM e DVB- RCS Nel contesto di emergenza, può essere utile stabilire una copertura GSM temporanea per mezzo di una pico-cella integrata a terminali satellitari. La tesi prevede lo studio dell integrazione tra GSM e DVB-RCS facendo particolare attenzione ai seguenti aspetti: Tecnologie ed Architetture Dimensionamento della rete Integrazione con VoIP (protocollo SIP) Test su macchine Linux (emulazione rete e traffico) nell emulatore satellitare SNEP Valutazione qualità audio e codecs Tesi 5) Sicurezza nelle reti DVB- RCS Lo standard DVB-RCS è in continua evoluzione, sempre più attento ad aspetti di alto livello come la gestione ed il controllo, e questioni ortogonali come la sicurezza e l interoperabilità. In questo contesto viene proposta una tesi sperimentale con lo scopo di: Utilizzare la piattaforma di emulazione SNEP con traffico vero ed architettura DVB-RCS per valutare l eventuale presenza di vulnerabilità dovuta ai protocolli utilizzati Particolar enfasi allo studio della sicurezza nello scambio di dati e dei protocolli di segnalazione/controllo Studio e realizzazione di meccanismi di attacco, di intrusion detection e contromisure. 9

10 Contatti Prof. Michele Luglio Dott. Cesare Roseti Ing. Francesco Zampognaro 10