MINEO SICURA PON SICUREZZA PER LO SVILUPPO OBIETTIVO CONVERGENZA COMUNE DI MINEO (Provincia di Catania)

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1 PON SICUREZZA PER LO SVILUPPO OBIETTIVO CONVERGENZA COMUNE DI MINEO (Provincia di Catania) COMANDO DI POLIZIA MUNICIPALE MINEO SICURA Progettazione esecutiva del Sistema di videosorveglianza del Comune di Mineo ALLEGATO 2 Relazione tecnica dettagliata Progetto radio Corografia 1 : 1000 Cronoprogramma Planimetrie generali Computo metrico estimativo Capitolato speciale d appalto Analisi prezzi unitari Elenco prezzi unitari IMPORTO ,00 IL PROGETTISTA IL R.U.P. Magg. Domenico Caccamo

2 Sommario 1 Progettazione della rete wireless...3 Criteri utilizzati per la progettazione radio Dimensionamento della rete wireless...4 Rete di accesso...4 Rete di Trasporto...9 Specifiche apparati wireless...11 LINK PtP MIMO...11 BASE STATIONS PmP...12 SUBSCRIBER UNIT (CPE) /15

3 1 Progettazione della rete wireless L obiettivo è quello di realizzare un infrastruttura di rete wireless in grado di interconnettere le postazioni di videosorveglianza posizionate sul territorio del Comune di Mineo alla centrale di videoregistrazione e management ubicata all interno dell edificio municipale. La tecnologia di riferimento, è quella operante nella banda ISM liberalizzata dei 5.4 GHz (HiperLAN) sia per quanto riguarda la realizzazione delle dorsali di trasporto, sia per quanto riguarda la rete di accesso.. Lo standard HIPERLAN è sicuramente ad oggi lo stato dell arte in ambito radio per applicazioni di questo tipo. La potenza massima permessa in Italia dalla legislazione vigente (EiRP = 1 Watt) consente tratte radio anche di qualche decina di chilometri in spazio libero ed è ideale per collegamenti tra punti posti in visibilità reciproca anche a notevole distanza. Inoltre le prerogative della codifica OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) consentono la ricostruzione del segnale anche in casi di non visibilità tra i due capi del ponte radio (NLOS Non Line of Sight). Tale codifica funziona benissimo quando gli ostacoli sono in gran numero e molto diversi, creando una notevole quantità di cammini multipli (effetto Fading). L OFDM sfrutta i cammini multipli e massimizza l efficienza in ricezione. In particolare, sono stati identificati alcuni siti che per la loro posizione geografica in primis, le caratteristiche proprie (altezza della struttura, disponibilità da parte della proprietà, etc), meglio si prestano ad essere utilizzati come punto di raccolta (centro stella) a cui connettere in wireless i nodi periferici costituiti dalle postazioni di videosorveglianza. Detti siti, collegati tra loro con connessioni punto-punto costituiranno il backbone di trasporto fino alla postazione di video management. Il backbone dovrà essere dimensionato per garantire il trasporto di tutta la banda generata dai dispositivi di video ripresa. La regola generale utilizzata per il dimensionamento della rete è quella che fa capo alla banda richiesta da ogni telecamera; in particolare occorrerà garantire 2,5 Mbps netti per ogni telecamera (fissa e dome). Sia l infrastruttura di accesso che di trasporto, dovrà essere realizzata considerando che tutti i siti dovranno essere in reciproca visibilità (Line of Sight). Criteri utilizzati per la progettazione radio I collegamenti radio sono stati dimensionati e progettati in modo da fornire per ogni telecamera una larghezza di banda adeguata per trasmettere delle immagini con buona definizione. La propagazione delle onde radio è soggetta a diversi fenomeni, come la riflessione, la diffrazione, l assorbimento, ecc. Per limitare al minimo questi fenomeni, e garantire l affidabilità di tutti i link, si è ritenuto necessario effettuare delle verifiche, quali: Sopralluogo in campo Questo ci ha permesso di valutare eventuali ostacoli (alberi, edifici, ecc..) che potessero influenzare la propagazione radio in modo da stimare l altezza da terra a cui installare l antenna e l orientamento della stessa rispetto all apparato di ricezione. Studio di tratta realizzato al calcolatore Tramite software specialistico dotato di data base altimetrico dell Italia e modello di calcolo ottimizzato sulle frequenze in questione, sono stati verificati tutti i link; questo ci ha permesso di stimare per ogni apparato radio la potenza del segnale ricevuta e garantire una banda adeguata. 3/15

4 Nel caso in cui l ellissoide di Fresnel risulta completamente libera (nessun ostacolo tra trasmettitore e ricevitore) il calcolo di attenuazione di tratta è stato eseguito secondo la formula di attenuazione in spazio libero seguente: Lp db = log ( f [Mhz] ) + 20log( d [km]) Dove f è la frequenza in Mhz e d la distanza tra trasmettitore e ricevitore calcolata in Km. A questo valore, nel caso in cui l ellissoide di Fresnel risulta in parte ostruita vengono aggiunti altri fattori correttivi (K Clutter) in funzione delle diverse tipologie di ambiente: area aperta, area urbana, area suburbana, vegetazione. Per la stima del throughput di link, si dovrà assumere come vincolo la sensibilità degli apparati radio fornita dal costruttore. 2 Dimensionamento della rete wireless Rete di accesso L obiettivo è quello di connettere le telecamere ubicate sul territorio comunale attraverso un infrastruttura wireless dedicata a standard Hiperlan h/n alla centrale operativa di videoregistrazione e video management ubicata fisicamente all interno del palazzo del municipio. Di seguito l elenco delle postazioni di videosorveglianza; per ognuna di esse forniamo in dettaglio tipologia di telecamera prevista e quindi il throughput richiesto per poter trasmettere dei flussi video con una buona qualità. Come indicato in precedenza, la regola generale utilizzata per il dimensionamento della rete è quella che fa capo alla banda richiesta da ogni telecamera; in particolare occorrerà garantire 2,5 Mbps netti per ogni telecamera (fissa e/o dome). Postazione N Tipologia Telecamera prevista N. Identificazione/Ubicazione Throughput richiesto (Mbps) Posizione Geografica (Lat. - Long.) VDS Orientata Verso via Trinacia 2 - Orientata Verso via L. Capuana VDS Orientata Verso via Umberto I 2,5 VDS 3 VDS 4 Dome 4 - Dome centro piazza 38 - Orientata Verso Ingresso secondario palazzo 39 - Orientata Verso via Casa Capuana 5 - Orientata verso P.zza Buglio 6 - Orientata verso porta Adinolfo 5,0 7,5 5, '52.43"N 14 41'27.88"E 37 15'52.43"N 14 41'27.88"E 37 15'54.10"N 14 41'27.71"E 37 15'54.04"N 14 41'29.62"E VDS P.zza Unieux Orientata verso Ingresso scuola 8 - Orientata verso P.zza Unieux 5, '17.87"N 14 41'33.40"E VDS Asilo Nodo Orientata verso ingresso 2,5 VDS Orientata verso ingresso secondario 2,5 VDS Orientata verso vasca comunale 2, '12.76"N 14 41'27.70"E 37 16'14.25"N 14 41'30.66"E 37 16'5.83"N 14 41'33.75"E 4/15

5 VDS Campo sportivo Orientata verso strada provinciale 3, '8.38"N 14 42'58.18"E VDS 10 Dome 25 - Dome 2,5 VDS C.da Acquanova 3,0 VDS C.da Gelso Bianco 3, '8.38"N 14 42'58.18"E N E 37 15'16.47"N 14 42'21.50"E VDS 13 Dome 37 - Su incrocio 41 - Su incrocio 3, '10.64"N 14 41'25.69"E VDS OMISSIS 2,5 VDS 15 VDS Orientata Verso Provinciale 42 - Orientata Verso Provinciale 28 - Orientata Verso Strada comunale Fondacaccio VDS Su nuova Area di sviluppo 2,5 VDS Su nuova Area di sviluppo 2,5 VDS 19 Dome 31 - Sul Bivio 2,5 3,0 2, N E N E N E N E N E 37 16'56.64"N 14 40'49.00"E VDS Orientata Verso V.le Rimembranze 10 - Orientata Verso Madonna della Pietra 5, N E VDS 21 Dome 11 - Su monumento ai Caduti 2, '45.15"N 14 41'19.92"E VDS Verso Bambinopoli 13 - Verso Largo Vespri 5, N E VDS 23 Dome 14 - Palo Interno Villa 2,5 VDS Verso Posta 2,5 VDS 25 Dome 16 - Verso Largo Adinolfo 2,5 VDS Via Crucis 2,5 VDS Via Crucis 2,5 VDS OMISSIS 2,5 VDS Incrocio Via Crucis-Via S. Greco 2,5 VDS SP200 3, '53.79"N 37 15'53.79"N 37 15'52.91"N 14 41'30.90"E 37 15'56.35"N 14 41'12.79"E 37 16'7.16"N 14 41'30.18"E 37 16'8.22"N 14 41'31.05"E 37 16'8.22"N 14 41'31.05"E N E 37 16'26.06"N 14 41'26.37"E 5/15

6 VDS Cimitero Verso Ingresso Principale 33 - Cimitero Verso ingresso Secondario 5, '2.16"N 14 41'10.73"E Di seguito, a maggior dettaglio e per una migliore comprensione del progetto si rappresenta graficamente l ubicazione dei siti di videosorveglianza sul territorio comunale di Mineo. Figura 1 - Orografia del territorio: identificazione macrozone Analizzando l orografia del territorio attraverso delle mappe geografiche, in base al posizionamento delle telecamere, sono stati identificati alcuni siti, tra quelli messi a disposizione dall amministrazione, ritenuti idonei sia come Centro Stella wireless da cui diffondere il segnale radio in modalità punto-multipunto che per la realizzazione del backbone. Essi sono: Postazione N Descrizione Posizione Geografica (Lat. - Long.) H. s.l.m. (m) CS 1 Municipio - Piazza Buglio (Centrale di Videoregistrazione) 37 15'52,4"N 14 41'27,9"E 525,0 CS 2 Protezione Civile 37 15'51,0"N 14 41'40,0"E 477,0 CS 3 Fondacaccio 37 17'1,20"N 14 40'59,5"E 180,0 CS 4 Castello 37 16'5,8"N 14 41'33,7"E 538,0 CS 5 Chiesa San Pietro 37 15'58,2"N 14 41'24,9"E 528,0 6/15

7 Si è provveduto a simulare la copertura radio con uno specifico tool di predizione considerando la frequenza di 5,4GHz ed un EiRP massimo di 30 dbm (come da legislazione vigente). Per la simulazione sono state utilizzate antenne direttive con apertura orizzontale 90. In fase esecutiva si potranno utilizzare antenne con caratteristiche differenti con lo scopo di ottimizzare i link e limitare interferenze radio. Figura 2 - Simulazione di copertura (f=5,4 GHz ) Successivamente si è eseguito un sopralluogo in campo per poter effettivamente validare il line of sight tra il sito di videosorveglianza ed uno dei centro stella identificato. Per poter gestire tutto il throughput generato dalle telecamere, sarà necessario dotare i siti centro stella di apparati multi radio configurati con antenne direttive ad alto guadagno in grado di coprire aree wireless dedicate. In base alle considerazioni fatte sin qui, riportiamo la topologia di rete prevista per questo progetto (nei siti centro stella ogni antenna rappresentata corrisponde ad una radio 54 Mbps lordi a 5,4 GHz); resta inteso che questa configurazione e da intendersi indicativa e dovrà essere ulteriormente approfondita dal concorrente in fase di risposta alla gara d appalto. 7/15

8 Figura 3 - Rete di accesso 8/15

9 Rete di Trasporto La rete di trasporto ha la funzione di collegare in modalità punto-punto i siti identificati come Centro Stella; i collegamenti dovranno essere in Line of sight ed utilizzare apparati ad alta capacità. Per questo è stato previsto l utilizzo di apparati Hiperlan rispondenti allo standard n (MIMO) con capacità di connettività MIMO fino a 300 MB/s. Di seguito una rappresentazione grafica del backbone: Figura 4 - Rete di trasporto P-P (Backbone) In base alla banda calcolata per ogni singola telecamera, ogni link dovrà essere opportunamente dimensionato per supportare il traffico generato dalle telecamere previste e dovrà tenere conto anche dell implementazione di eventuali servizi aggiuntivi futuri (sensori meteo, connettività wi-fi, etc ). Il progetto di rete è stato realizzato con l ausilio di mappe digitali del terreno, le quali hanno permesso di compiere un analisi del profilo di tratta per ciascun collegamento coinvolto. Tale analisi è stata integrata per mezzo di sopralluoghi sul posto ma in alcuni casi critici la presenza di piena visibilità ottica tra i terminali radio dovrà essere controllata anche fase di gara. Per completezza riportiamo i profili di tratta: 9/15

10 Tratta 1: Castello C.da Fondacaccio Tratta 2: C.da Fondacaccio Chiesa San Pietro Tratta 3: Chiesa San Pietro Municipio 10/15

11 Tratta 4: Protezione Civile Municipio Specifiche apparati wireless LINK PtP MIMO Frequenza operativa: Modulazione: Potenza TX: Sensibilità: Uscita RF: Channel management e Transmit power anagement: Standard Ethernet: Modalità Operativa: Alimentazione: Protezione: 5,47-5,725 GHz (disponibile anche a 2.4GHz) DSSS: DBPSK, DQPSK, CCK OFDM: BPSK, QPSK, 16 QAM, 64 QAM 30 dbm EIRP -91 dbm@ 6 Mbit/s ± 1dB (typ) su 2 connettore N /Femm. 50 Ω DFS (Dynamic Frequency Selection), Auto Channel Selection,Radar free TPC function CSMA/CD Dynamic Mesh, Static WDS Mesh, Bridging PtP e MtP POE 48 V af o POE 12 V/24V Circuito elettronico per la protezione da fulminazioni 11/15

12 Grado di protezione: Range temperatura: -40 C / + 55 C Bridge: Modalità di gestione e configurazione: Supporto VPN: Assegnazione IP: Ethernet port: VLAN: Aggiornamento software, backup e ripristino configurazione: Sicurezza: Ripristino e Fault Tollerant Network Management: Access protection: Agent SNMP: QoS: Tenuta stagna IP68 in Alluminio Presso fuso Multiple bridge interfaces Bridge associations on a per interface basis, Protocol can be selected to be forwarded or discarded MAC address table can be monitored in real time IP address assignment for router access STP Spanning Tree Protocol Telnet, client, Telnet server, MAC Telnet server, SSH, GUI su SSH, http IPSEC, EoIP, PPtP, VLAN, L2TP, PPPoE, IPIP DHCP client, DHCP server Fast Ethernet 10/100 Full Duplex, Autosensing 802.1q, Multiple VLAN interface, inter VLAN routing Tramite FTP e Drag and Drop direttamente da cartelle di sistema Protocollo di associazione ESSID Watchdog hardware e software con Alert Crittografia : Autenticazione WPA2, WPA, WEP AES-CCM & TKIP Encryption Firewall integrato ; ROUTER INTEGRATO Peer to Peer protocol limitation MAC-ADDRESS authentication & filtering IP address filtering & protocol filtering RADIUS server Authentication (AAA) Multilayer users management SNMP V1 client, MIB II, Bridge MIB 802.1p (Layer2 traffic priority) IPToS RFC791 (Layer3 traffic priority) CBQ Queuing Layer 4-7 traffic shaping Hierarchical HTB QoS system with bursts PCQ, RED, SFQ, FIFO queue; CIR, MIR Contention ratios, dynamic client rate equalizing BASE STATIONS PmP Frequenza operativa: Modulazione: 5,47-5,725 GHz (disponibile anche a 2.4GHz) DSSS: DBPSK, DQPSK, CCK OFDM: BPSK, QPSK, 16 QAM, 64 QAM 12/15

13 Potenza TX: Sensibilità: Uscita RF: Channel management e Transmit power anagement: Standard Ethernet: Modalità Operativa: Alimentazione: Protezione: Grado di protezione: 30 dbm EIRP -91 dbm@ 6 Mbit/s ± 1dB (typ) su connettore N /Femm. 50 Ω DFS (Dynamic Frequency Selection), Auto Channel Selection,Radar free TPC function CSMA/CD Range temperatura: -40 C / + 55 C Bridge: Modalità di gestione e configurazione: Supporto VPN: Assegnazione IP: Ethernet port: VLAN: Aggiornamento software, backup e ripristino configurazione: Sicurezza: Ripristino e Fault Tollerant Network Management: Access protection: Agent SNMP: QoS: Dynamic Mesh, Static WDS Mesh, Bridging PtP e MtP POE 48 V af o POE 12 V/24V Circuito elettronico per la protezione da fulminazioni Tenuta stagna IP68 in Alluminio Presso fuso Multiple bridge interfaces Bridge associations on a per interface basis, Protocol can be selected to be forwarded or discarded MAC address table can be monitored in real time IP address assignment for router access STP Spanning Tree Protocol Telnet, client, Telnet server, MAC Telnet server, SSH, GUI su SSH, http IPSEC, EoIP, PPtP, VLAN, L2TP, PPPoE, IPIP DHCP client, DHCP server Fast Ethernet 10/100 Full Duplex, Autosensing 802.1q, Multiple VLAN interface, inter VLAN routing Tramite FTP e Drag and Drop direttamente da cartelle di sistema Protocollo di associazione ESSID Watchdog hardware e software con Alert Crittografia : Autenticazione WPA2, WPA, WEP AES-CCM & TKIP Encryption Firewall integrato ; ROUTER INTEGRATO Peer to Peer protocol limitation MAC-ADDRESS authentication & filtering IP address filtering & protocol filtering RADIUS server Authentication (AAA) Multilayer users management SNMP V1 client, MIB II, Bridge MIB 802.1p (Layer2 traffic priority) IPToS RFC791 (Layer3 traffic priority) CBQ Queuing Layer 4-7 traffic shaping Hierarchical HTB QoS system with bursts PCQ, RED, SFQ, FIFO queue; CIR, MIR Contention ratios, dynamic client rate equalizing 13/15

14 SUBSCRIBER UNIT (CPE) Frequenza operativa: Modulazione: Potenza TX: Sensibilità RX all antenna: Uscita RF: Transmit power Management Channel management Standard Ethernet: Alimentazione: Protezione: Grado di protezione: 5,47-5,725 GHz DSSS: DBPSK, DQPSK, CCK - TDMA OFDM: BPSK, QPSK, 16 QAM, 64 QAM - TDMA 30 dbm EIRP Range temperatura: -40 C / + 60 C -115 dbm@ 6 Mbit/s ± 1dB (tipico) Antenna Integrata alto guadagno 23dBi Zero perdite di connessione RF: +3dB RX Signal TPC function ERC/DEC(99)23 DFS (Dynamic Frequency Selection), Auto Channel Selection,Radar free. CEPT ERC CSMA/CD - Fast Ethernet 10/100 Full Duplex, Autosensing Auto MDI/MDX POE 12/24V VDC (alimentazione esterna 110/230 VAC) Circuito elettronico per la protezione da fulminazioni A tenuta, in Alluminio Presso fuso Bridge: Protezioni Radio Modalità di gestione e configurazione: Supporto VPN Assegnazione IP Standard di Riferimento VLAN Aggiornamento software, backup e ripristino configurazione Sicurezza Network Management Access protection Agent SNMP Multiple bridge interfaces Bridge associations on a per interface basis, Protocol can be selected to be forwarded or discarded MAC address table can be monitored in real time IP address assignment for router access STP Spanning Tree Protocol Antenna su GND; Porta RF con protezione integrata fino a 16kV ESD Telnet, client, Telnet server, MAC Telnet server, SSH, GUI su SSH, http IPSEC, EoIP, PPtP, VLAN, L2TP, PPPoE, IPIP, OpenVPN, SSTP DHCP client, DHCP server En301893,En301489,En60950,RoHS compliant 802.1q, Multiple VLAN interface, inter VLAN routing, QinQ, Nesting VLAN Tramite FTP e Drag and Drop direttamente da cartelle di sistema Windows Protocollo di associazione Proprietario - ESSID - Encryption Crittografia : Autenticazione WPA2, WPA, WEP AES-CCM & TKIP Encryption Firewall integrato ; ROUTER INTEGRATO Peer to Peer protocol limitation MAC-ADDRESS authentication & filtering IP address filtering & protocol filtering RADIUS server Authentication (AAA) Multilayer users management SNMP V1 client, MIB II, Bridge MIB 14/15

15 QoS 802.1p (Layer2 traffic priority) IPToS RFC791 (Layer3 traffic priority) CBQ Queuing Layer 4-7 traffic shaping Hierarchical HTB QoS system with bursts PCQ, RED, SFQ, FIFO queue; CIR, MIR Contention ratios, dynamic client rate equalizing 15/15