Comune di San Cataldo (CL) Sistema di Videosorveglianza Wireless PROGETTO ESECUTIVO. Relazione Specialistica Infrastruttura di Rete

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1 Comune di San Cataldo (CL) Sistema di Videosorveglianza Wireless PROGETTO ESECUTIVO Relazione Specialistica Infrastruttura di Rete - 2 -

2 Sommario Introduzione... 4 Dorsale primaria... 4 Rete secondaria di accesso... 4 Base Station... 5 Apparati radio... 9 Backbone PTP... 9 Apparati PTMP... 9 CPE Calcolo Throughput

3 Introduzione La rete wireless di copertura del territorio comunale interessato dal sistema di videosorveglianza è realizzata mediante apparati operanti sulla banda libera compresa tra i GHz secondo lo standard ETSI Hiperlan/2. La progettazione dell infrastruttura di rete ha tenuto conto della possibilità di espandere la stessa in futuro, a seconda di eventuali nuove esigenze. La progettazione dell infrastruttura di telecomunicazioni è stata divisa in due parti: la progettazione della Dorsale primaria; la progettazione della Rete secondaria di accesso. Dorsale primaria E il collegamento che verrà realizzato mediante l utilizzo di apparati radio altamente performanti a uno, due o più moduli radio indipendenti. In particolare sarà necessario realizzare due link per convogliare rispettivamente i flussi video provenienti dai siti di videocontrollo verso il centro stella localizzato in piazza Papa Giovanni XXIII. Nel dettaglio dovranno essere create due dorsali PTP (Point to Point), definite come Dorsale primaria, tra il centro stella e la torre dell acqua, sita in via Giorgibello, ed un altra dorsale PTP (Point to Point) tra il centro stella e Torre Orologio. Per garantire il massimo delle prestazioni, secondo lo stato dell arte, si utilizzeranno apparati hiperlan con tecnologia MiMo (Multiple Input Multiple Output), in grado di garantire a parità di qualità del segnale ricevuto throughput elevati, rispetto allo standard. Rete secondaria di accesso E il collegamento che verrà realizzato mediante l utilizzo di apparati radio PTMP altamente performanti a uno, due o più moduli radio indipendenti per raggiungere le aree monitorate in LoS (Line of Sight) con le Base Station settoriali; nel caso di siti non in LoS, occorrerà predisporre dei rilanci della rete hiperlan/2 su alcuni siti che sono individuati nella tavola B. Di seguito sono elencati i siti costituenti le Base Station dell infrastruttura di rete progettata e i nodi di rete di ogni singolo punto

4 Base Station 2PTP-3PTMP-AQ: Base Station con due apparati radio per link PTP (Point to Point) e tre apparati radio settoriali completi di antenne per link PTMP in modo da garantire una copertura di circa 360 ad elevate prestazioni. Gli apparati sono da installare su palo e da posarsi sul tetto del palazzo comunale sito in Piazza Papa Giovanni XXIII; per una buona visibilità ottica con le altre Base Station e le CPE si raccomanda che le antenne siano installate ad una altezza da terra di circa 3mt. L alimentazione a questo tipo di sito dovrà essere fornita dal quadro elettrico di edificio più vicino; si evidenzia la necessità di proteggere la suddetta linea elettrica mediante magneto termico differenziale. 2PTP-3PTMP-AQ SITO CON BASE STATION SETTORIALE E BACKBONE PTP CON ALIMENTAZIONE DA QUADRO ELETTRICO DI EDIFICIO (Tetto palazzo comunale) Il sito, identificato nella tavole allegate con la lettera A, costituisce il centro stella dell infrastruttura di rete wireless che si dovrà realizzare. Per quanto riguarda i link PTP si dovranno realizzare nel dettaglio due collegamenti come segue: 2PTP-3PTMP-AQ - PTP-2PTMP-AQ: link PTP per il collegamento tra il palazzo del Comune, sito in piazza Papa Giovanni XXIII, e la torre dell acqua sita in via Giorgibello. 2PTP-3PTMP-AQ - PTP-PTMP-AQ: link PTP per il collegamento tra il palazzo del Comune, sito in piazza Papa Giovanni XXIII, e Torre Orologio. Infine, per quanto riguarda i collegamenti di tipo PTMP, di seguito sono elencati i siti da servire con gli apparati radio settoriali, ovvero: SITO S.2 - Via Mimiani S.5 - Via Babbaurra S.6 - P.zza degli Eroi incrocio Viale Rinascita S.7 - Corso V.E. incrocio Via - 5 -

5 Regina Margherita S.8 - P.zza degli eroi incrocio via Principe Galletti S.9 - Viale Italia angolo Via Rosmini S.12 - P.zza Cannoli S.15 - Scuola Capuana S.16 - Scuola Carducci S.17 - Casa circondariale S.18 - Uff. Posta Centrale S.19 - Villa Comunale S.20 - Stadio Comunale S.21 - Palazzo municipale S.22 - P.zza Risorgimento S.23 - Caserma Carabinieri S.29 - Piazza Marconi S.31 - Corso V.E. incrocio Via Garibaldi S.32 - Villa Viale Italia Da notare che i punti S.2, S.6, S.8, S.9, S.12, S.15, S.18, S.29, S.31 non sono in piena visibilità con questa Base Station, per cui sarà necessario rilanciare il segnale con il sito tipo RILANCIO indicato nelle tavole allegate. L unica eccezione va fatta per il sito S.21 in quanto il collegamento dati dovrà essere realizzato in modalità wired tramite un cavo UTP CAT.5E o superiore collegato direttamente alla rete LAN del comune

6 PTP-PTMP-AQ: Base Station con un apparato radio per link PTP (Point to Point) e un apparato radio settoriale completo di antenna per link PTMP ad elevate prestazioni in modo da garantire una copertura di circa 120. Gli apparati sono da installare su palo e da posarsi sul tetto della Torre Orologio ; per una buona visibilità ottica con le altre Base Station e le CPE si raccomanda che le antenne siano installate ad una altezza da terra di circa 3mt. L alimentazione a questo tipo di sito dovrà essere fornita dal quadro elettrico di edificio più vicino; si evidenzia la necessità di proteggere la suddetta linea elettrica mediante magneto termico differenziale. PTP-PTMP-AQ SITO CON BASE STATION SETTORIALE E BACKBONE PTP CON ALIMENTAZIONE DA QUADRO ELETTRICO DI EDIFICIO Questo sito, identificato nella tavole allegate con la lettera D, deve raccogliere ed inoltrare i flussi video provenienti dalle telecamere dell area di copertura delle antenne settoriali verso il centro stella con un collegamento diretto PTP. Di seguito sono elencati i siti da servire con gli apparati radio settoriali, ovvero: SITO S.3 - Via Forlanini S.4 - Via Stazione S.13 - Scuola Cristo Re S.25 - Villa Pizzo Carano S.26 - Cimitero S.27 - Scuola Balsamo S.28 - Villa Alfano (Cristo Re) S.30 - Via Siracusa incrocio Via Cattaneo Da notare che i siti S.3, S.25 e S.26 non sono in piena visibilità ottica con questa Base Station per cui occorre rilanciare il segnale con i siti tipo RILANCIO e tipo PTP-PTMP-AQ indicati nelle tavole allegate

7 PTP-2PTMP-AQ: Base Station con un apparato radio per link PTP (Point to Point) e due apparati radio settoriali completi di antenne per link PTMP ad elevate prestazioni in modo da garantire una copertura di circa 240 ad elevate prestazioni. Gli apparati radio sono da installarsi su palo e da posarsi sul tetto della torre dell acqua sita in via Giorgibello; per una buona visibilità ottica con le altre Base Station e le CPE si raccomanda che le antenne siano installate ad una altezza da terra di circa 3mt. L alimentazione a questo tipo di sito dovrà essere fornita dal quadro elettrico di edificio più vicino; si evidenzia la necessità di proteggere la suddetta linea elettrica mediante magneto termico differenziale. PTP-2PTMP-AQ SITO CON BASE STATION SETTORIALE E BACKBONE PTP CON ALIMENTAZIONE DA QUADRO ELETTRICO DI EDIFICIO (Torre Giorgibello) Questo sito, identificato nella tavole allegate con la lettera E, deve raccogliere ed inoltrare i flussi video provenienti dalle telecamere dell area di copertura delle antenne settoriali verso il centro stella con un collegamento diretto PTP. Di seguito sono elencati i siti da servire con gli apparati radio settoriali, ovvero: SITO S.1 - Ingresso Via Babbaurra S.10 - P.zzaMadrice S.11 - P.zza San Giuseppe S.14 - Scuola S. Giuseppe S.24 - P.zza Falcone/Borsellino Da notare che il punto S.24 non è in piena visibilità con questa Base Station per cui occorre rilanciare il segnale mediante un sito di tipo RILANCIO indicato nelle tavole allegate. Tutti gli apparati radio dovranno essere forniti di copertura stagna con grado di protezione minimo IP66. Si evidenzia che su questi siti sono già presenti alcune antenne utilizzate per altre applicazioni di cui non è stato possibile identificarne il range di frequenza utilizzato. Pertanto, prima di assegnare il canale radio agli apparati oggetto di questo progetto, è importante eseguire in fase di installazione una scansione frequenziale per evitare interferenze con le suddette applicazioni. Gli apparati radio verranno connessi alle antenne mediante cavo RF a bassa dispersione. Da come si evince, ogni tipologia di sito prevede un insieme di apparati radio comprensivi degli accessori di montaggio; il dettaglio circa la configurazione e le quantità dei dispositivi da impiegare per ogni tipologia di sito è dettagliata nei paragrafi successivi e nella tavola allegate: - 8 -

8 TAVOLA C DETTAGLIO CONFIGURAZIONE DISPOSITIVI PER TIPOLOGIA DI SITO RADIO Il dettaglio dell ubicazione dei dispositivi da installare sui siti di monitoraggio e delle Base Station, la modalità d installazione ed il punto di alimentazione è invece riportato nelle tavole: TAVOLA B - ELENCO SITI DI MONITORAGGIO TAVOLA D - ELENCO SITI DI COPERTURA RADIO Apparati radio Gli apparati di rete utilizzati per la realizzazione dell infrastruttura di rete wireless dovranno soddisfare tutti i requisiti dello standard Hiperlan/2 nonché devono essere conformi a tutte le normativa in vigore. Il tutto dovrà essere indicato dai rispettivi certificati di conformità. Tutti gli apparati dovranno inoltre supportare la crittografia attraverso meccanismi quali WPA / WPA2 / IEEE802.11i. Backbone PTP Presso i punti della dorsale primaria dovranno essere installati apparati secondo lo standard hiperlan/2 a 5 Ghz con funzionalità MiMo (Multiple Input-Multiple Output). Con la tecnologia MiMo il flusso dati è diviso tra due antenne in doppia polarizzazione e inviato tramite più segnali radio; il ricevitore rileva e analizza i flussi ricevuti separatamente e li aggrega a livello radio nel flusso originario. Questa tecnica di divisione tra più antenne è detta multiplexing spaziale e consente di raddoppiare la velocità di trasmissione: a parità di tempo si trasmette il doppio delle informazioni. Inoltre la trasmissione su antenne multiple apporta miglioramenti alla copertura del segnale in quanto più antenne che trasmettono lo stesso segnale forniscono un sistema di ridondanza del segnale stesso, mentre la ricezione su antenne multiple permette di ricevere il segnale proveniente da percorsi diversi e di ricostruirlo in un segnale unico. Per rispettare i limiti massimi di potenza EIRP (modulo radio + antenna) previsti dalle normative ETSI dovrà essere possibile settare i livelli di potenza del trasmettitore attraverso la configurazione software dell apparato. Caratteristiche generali dell apparato radio PTP 2Tx2R MiMo (Multi Input Multiple Output) HiperLan Standard Radio Module IEEE802.11a/h/n standard compliant Data Rate fino a 150Mbps Antenna dedicata a doppia polarizzazione da 22dBi Dynamic Frequency Selection (DFS) e Transmission Power Control (TPC) Modalità operativa Access Point WDS o Station WDS selezionabile via software Software integrato di Site Survey Software Watchdog, Auto Adjusting for Slottime, ACK Timeout, CTS Timeout, Sicurezza WEP / WPA / WPA2 / IEEE802.11i Web Server/HTTP Management, Telnet/Secure Shell (SSH) SNMP v2c Management, Syslog Viewer Alimentazione mediante PoE (Power over Ethernet) Montaggio a palo Temperatura di funzionamento da -30C a +80C Apparati PTMP Le Base Station costituenti il sito di raccolta ed inoltro dei flussi video dovranno essere espandibili fino a 3 moduli radio indipendenti

9 L elevata scalabilità costituita dalla presenza di più radio altamente configurabili conferirà alla infrastruttura wireless la possibilità di modificare la sua topologia in funzione di future esigenze senza la necessità di installare nuovi apparati ma semplicemente riconfigurando quelli già presenti. Caratteristiche principali dell apparato radio PTMP HiperLan Standard Radio Module IEEE802.11a/b/h compliant Connettori 2x RPSMA (a tenuta stagna) LED per segnalare il Power On Dynamic Frequency Selection (DFS) e Transmission Power Control (TPC) Software integrato di Site Survey Throughput Test, Software Watchdog, Radio Tuning, Diagnostic Tool, Syslog Viewer Sicurezza WPA / WPA2 / IEEE802.11i Management: SNMP v1, v2c, v3 Read Only Agent Web Server/HTTPS Management, Upload e Download del File di Configurazione Alimentazione mediante PoE (Power over Ethernet) Montaggio a palo Temperatura di funzionamento da -30C a +80C Caratteristiche principali dell antenna settoriale per l apparato radio PTMP Frequenza di lavoro di 5,15 ~ 5,85 Ghz Guadagno da 18,6 ~ 19,1 dbi Polarizzazione doppia Isolamento polarizzazione > 28 db Angolo di radiazione orizzontale di 123 deg Angolo radiazione verticale di 123 deg Angolo di elevazione di 4 deg Inclinazione elettrica di 2 Resistenza al vento fino a 250 Km/h CPE Ogni punto di visione non direttamente posizionato in prossimità di una Base Station verrà dotato di un apparato radio client CPE con antenna radiofrequenza integrata e le cui caratteristiche principali sono quelle riportate di seguito: Caratteristiche principali HiperLan Standard Radio Module IEEE802.11a/h standard compliant Antenna integrata a 5GHz da 13dBi Dynamic Frequency Selection (DFS) e Transmission Power Control (TPC) Software integrato di Site Survey Throughput Test, Software Watchdog, Radio Tuning, Diagnostic Tool, Syslog Viewer Sicurezza WPA / WPA2 / IEEE802.11i Management: SNMP v1, v2c, v3 Read Only Agent Web Server/HTTPS Management, Upload e Download del File di Configurazione Alimentazione mediante PoE (Power over Ethernet) Montaggio a palo Temperatura di funzionamento da -30C a +80C Calcolo Throughput Il throughput è la quantità di dati trasmessi in un unità di tempo, si esprime in bit/s ed è un indice dell'effettivo utilizzo della capacità del link

10 Di seguito è riportato il grafico rappresentate la topologia dell infrastruttura di rete wireless che dovrà essere realizzata. L intera rete è stata suddivisa gerarchicamente su due livelli. Un livello principale detto Dorsale Primaria costituito da apparati PTP ad elevate prestazioni in termini di throughput, in quanto dovranno inoltrare tutto il traffico video generato verso il centro stella, ovvero il sito A. Il livello secondario, definito Rete secondaria di accesso di tipo PTMP, costituisce il livello di accesso terminale dove sono ospitate le telecamere dell impianto oltre che gli apparati radio. Inoltre, facendo uso di più apparati radio settoriali indipendenti, è possibile ottimizzare la banda e la copertura verso i siti di monitoraggio; considerato che alcuni siti dispongono di più telecamere si dovranno far confluire tutti i flussi video tramite una singola CPE evitando così uno spreco di banda wireless

11 Sono stati quindi eseguiti dei calcoli estimativi della banda necessaria per ogni tipologia di telecamera impiegata. In particolare, considerando il tipo di telecamere MegaPixel utilizzate nel progetto ed ipotizzando l impiego di codec h264 per la compressione del video ed il tipo di ubicazione, risulta che per ogni singola telecamera la banda necessaria è approssimativamente la seguente: TIPO RISOLUZIONE TELECAMERA FPS CODEC BANDA Kbit/s BANDA Mbit/s F 1280x h ,02 PTZ 1280x h ,02 C 1280x h ,31 Pertanto il throughput che grava sul singolo link risulta essere il seguente: NOME LINK TOTALE BANDA OCCUPATA S.5 - S S.8 - S S.8 - S S.7 - S S.7 - S S.31 - S S.23 - S S.32 - S S.10 - S S.17 - S S.B - S S.C - S S.E - S.F 3060 S.E - S.B 1020 S.D - S.C 1020 S.A - S.E S.A - S.D 6120 S.A - S S.A - S S.A - S S.A - S S.A - S S.A - S S.A - S S.A - S S.A - S S.A - S S.F - S S.F - S S.D - S S.D - S S.D - S S.E - S S.E - S S.E - S S.E - S S.E - S

12 Questi valori sono da ritenersi indicativi, in quanto non tengono conto di eventuali overhead dovuti ai protocolli utilizzati

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