Congegnielettronici.com Sperimentazione e progettazione radio elettronica

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1 Congegnielettronici.com Sperimentazione e progettazione radio elettronica Pieve Santo Stefano 15/05/2003 Oggetto: relazione tecnica sul progetto di sperimentazione rete Valtiberina Wireless. Il ministero delle Telecomunicazioni ha recentemente dato il via alla sperimentazione delle così dette reti RADIOLAN ad uso pubblico. Ciò significa che finalmente, chi abita in zone di montagna potrà accedere ad internet a banda larga. Vi sottopongo pertanto il mio progetto di massima di una rete geografica tra i comuni di Sestino - Badia Tedalda - Pieve Santo Stefano - Caprese Michelangelo - Anghiari - Monterchi e Sansepolcro estendibile ai Comuni fuori comprensorio di Chiusi della Verna (Ar)- Verghereto (Fo) - Sangiustino e Città di Castello (Pg). Premessa: L'implementazione di una rete RADIOLAN ad uso pubblico si può intendere come la realizzazione di una rete geografica per la distribuzione di connettività a larga banda in zone montane dove altre tecnologie alternative non vengono installate per ragioni economico - geografiche. Sfruttando le esistenti stazioni radio televisive sparse sul territorio montano (ed eventualmente implementandone di nuove) che sono poste in vista ottica e con buona copertura delle zone abitate, si può creare una rete radio che consenta di connettersi ad internet a velocità intorno a 1Mbit/s. Confrontando questa velocità con la ADSL ad esempio, che nella nostra realtà arriva sino a Sansepolcro, si può subito notare che siamo un ordine di grandezza superiore. La tecnologia esiste ed è collaudata ormai da molti anni. E' chiaro che le compagnie telefoniche avendo investito miliardi di euro sull' UMTS non vedono di buon occhio questa tecnologia che si chiama WIFI acronimo di Wireless Fidelity, fedeltà senza fili. Pertanto gli ostacoli da superare sono molteplici. Io credo che in futuro la connettività arriverà da satellite e sarà distribuita a mezzo di reti radio, in attesa di quel giorno possiamo già costruire le reti ed allacciarle ad un "bocchettone terrestre" internet posto ovviamente, dove passa la dorsale italiana, nel nostro caso a Sansepolcro.

2 Progetto: La sperimentazione di questa rete è già stata effettuata dalla ditta ICA-NET a gennaio 2003 con apparati omologati nelle frequenze libere collettive da 2,4 Ghz a 2,483 Ghz, con standard b realizzati da Cisco e Alvarion. La portata media di questa strumentazione è nell'ordine di 500 metri dal punto di erogazione; per poter ottimizzare la trasmissione a maggiori distanze si è scelto di utilizzare antenne altamente direttive, che concentrano il fascio radio in un settore ben delimitato, in questo modo l'area di copertura si estende a circa 3,5 km. Purtroppo a causa della morfologia del nostro territorio non tutte le zone possono essere raggiunte dal servizio. E' chiaro che ciò è possibile ma ha un costo maggiore. Struttura della rete: La rete sarà costituita da una dorsale punto - punto che collegherà la nostra sede con le varie stazioni poste in ogni Comune. Da qui gli access point raccoglieranno la connettività dei singoli utenti o di altri pop locali. Nel disegno di seguito si possono vedere le dorsali che intendo realizzare: Quelle in rosso sono appartenenti a Comuni e località del nostro comprensorio, quelle colorate di giallo sono chiaramente quelle che potrebbero essere costituite in cooperazione con altre Comunità Montane limitrofe. I punti di erogazione: Fax 0575/xxxxxx Diretto xxxxxxxxxxx La scelta dei punti per installare le apparecchiature, ricadrà su alcune strutture già esistenti e adibite all'erogazione di altri servizi di trasmissione, come radio e televisione private. E' chiaro che in queste aree si potrà sfruttare sia l'esistenza di una struttura portante sia della presenza di servizi come la corrente elettrica e strade di accesso. La presenza di altri ripetitori, anche su frequenze vicine non potrà causare problemi di interferenza ai nostri impianti e viceversa per il semplice fatto che si utilizzerà apparecchiature omologate. Sono altresì sfruttabili altre situazioni tipo i campanili delle chiese o i palazzi più alti delle cittadine senza incorrere in

3 problemi sia di impatto ambientale che di elettrosmog. Il primo perché le antenne hanno dimensioni molto contenute e se opportunamente camuffate di difficile individuazione. Il secondo motivo è che l'emissione elettromagnetica è pressochè irrisoria, la legge consente solo 100 mw EIRP pari a 20dBm molto meno di un comune telefonino. Le dorsali: Le dorsali saranno realizzate con apparati punto - punto prodotti da Avaya e Cisco equipaggiati con antenne direttive yagi e gregoriane, anch'esse prodotte da Cisco e Avaya che, dopo il puntamento permettono di realizzare delle tratte di 7-8 Km con un troughput reale di 4 Mbit/s. Schema collegamento punto - punto Gli hot spot: Nei siti destinati all'erogazione del servizio verso l'utenza, si installerà gli access point della Cisco, con antenne direttive a copertura di 120. In ogni postazione verrà messo un ruter con sistema operativo Linux che consentirà una grande Flessibilità di configurazione nell'interfacciare le apparecchiature della dorsale con quelle per l'erogazione del servizio.

4 Installazione degli apparati: Come poc'anzi detto, la regolamentazione dettata dalla normativa ETSI prevede che le potenze di trasmissione non superino i 100 mw EIRP (effettivamente irradiati) che corrispondono a +20dBm. Considerando che le frequenze in gioco sono molto alte, circa il doppio di quelle dei telefonini per intenderci, occorre contenere le perdite dovute ai cavi troppo lunghi. Si tenderà quindi ad avvicinare il più possibile l'apparato trasmittente (AP) all'antenna. Routing ed interconnessione: I router installati in ogni POP sono equipaggiati con software LINUX il quale permette di realizzare tutti i servizi necessari al corretto funzionamento del sistema. L'accesso alla rete sarà consentito solo ad utenti abilitati attraverso il tunnelling VPN ed altre funzionalità proprie delle reti. E' stato inoltre implementato un importante protocollo per controllare la banda utilizzata dagli utenti. Tale controllo permette di creare delle categorie di utenti e di filtrare la banda utilizzata dalle singole connessioni come avviene per le linee su cavo (ADSL HDSL e fibra); è quindi possibile garantire una banda max e min, sia in modalità simmetrica che asimmetrica. La ditta ICA.NET ha testato questa funzionalità in previsione di una eventuale interconnessione con altri provider che volessero condividere la struttura di distribuzione del servizio. Questa soluzione è l'unica valida all'interno di un'area perché se tutti cercassero di realizzare la "propria" rete si creerebbero delle interferenze tra gli impianti, dato che l'allocazione dei canali è quella che è. Schema tipico di collegamento a servizio Wi-Fi Diretto xxxxxxxxxxx Client: La connessione alle utenze potrebbe essere realizzata con due tipologie distinte. La prima, attraverso un ROUTER per connettere una rete LAN alla rete pubblica, utilizzando dei PC con sistema operativo LINUX equipaggiati di interfaccia WIFI per la connessione alla rete Wireless ed una interfaccia ETHERNET per la connessione alla LAN. Volendo si potrà anche collegare due sedi di una azienda o di un Ente pubblico con VPN crittata e con banda minima garantita. La seconda prevede l'installazione di un ETHERNET converter che trasforma l'interfaccia LAN di un PC nell'interfaccia Wi-Fi per il collegamento con la rete pubblica.

5 In questo caso la protezione da intrusioni è a totale carico dell'utilizzatore mediante specifici software, come avviene per le normali connessioni telefoniche. Schema di collegamento tipo domestico lato Client Questi ETHERNET converter vengono frapposti tra l'antenna ed il computer e sono tele - alimentati attraverso il cavo coassiale che arriva alla scheda Wi-Fi interna al computer. Due parole sulla sicurezza: Contrariamente a quanto si legge su questo argomento, particolare attenzione è stata rivolta nel tempo alla sicurezza dei collegamenti radio con tecnologia 802.1x. E' chiaro che chi dispone di buone risorse, tipo alcuni apparati di controllo dello Stato può riuscire ad entrare dove vuole, ma azioni di hackeraggio o di sniffing del traffico effettuato è pressoché garantita come nei normali collegamenti via cavo. Non approfondisco oltre, in questa sede, in quanto per i particolari rimando alla fase operativa del progetto. Basti solo sapere al lettore che la sicurezza è rivolta sia alle dorsali che agli access point, inoltre l'accesso dei singoli utenti è controllato da un'autenticazione 802.1x. Uno sguardo ai costi dell'operazione: Nel Preventivo che ho fatto redigere alla ditta ICA-NET di Giaveno (To), sono evidenziati i costi suddivisi in tre gruppi di apparecchiature elettroniche occorrenti. In una prima fase di sperimentazione potremmo "servire" un primo Comune pilota e successivamente, per stati di avanzamento completare la dorsale e i relativi punti di accesso (hot spot). Chiaramente i prezzi sono indicativi e non comprendono le spese di installazione che varieranno in base alle problematiche riscontrate sul campo. Descrizione quantità Prezzo totale in. Senza iva Apparati radio per dorsale punto punto 7* ,00 Access point radio compreso router e PC ,00 Totale investimento in tecnologia WIFI ,00 * La dorsale comprende 2 ricetrasmettitori WIFI ogni singola tratta punto-punto Non sono compresi i costi di installazione!

6 Note conclusive: Lo standard IEEE 802.1x è in continua evoluzione quindi le caratteristiche degli apparati da utilizzare subiranno nel tempo notevoli cambiamenti. Prevedo per un prossimo futuro delle performance incredibili sempre se gli enormi interessi che muovono le compagnie telefoniche non riescano a remare contro talmente forte da affondare o quantomeno rallentare il progresso delle comunicazioni in Italia. Termino riassumendo quali sono i principali vantaggi dei sistemi Wi-Fi: Idoneità a trasmettere ogni tipo di segnale: telefonia, dati, video conferenza ecc Altissima affidabilità e sicurezza del collegamento su tutto il territorio Indipendenza dal fornitore di telecomunicazioni, la rete è di proprietà dell'utente Alta velocità di comunicazione ed ampia capacità di canali (larghezza di banda) Massima flessibilità e modularità del sistema e della rete di telecomunicazione Manutenzione del sistema molto limitata Costi di gestione fissi e contenuti. Il tecnico Guido Galletti