Italia
di Giovanni Nicolai
Direttore Generale Aersat Spa
È terminata dopo nove settimane la prima fase del Progetto TIES, (¿Progetto preliminare di Telecomunicazioni Istituzionali per l¿Emergenza e la Sicurezza delle informazioni¿).
Finanziato dall¿Agenzia Spaziale italiana (ASI) e sviluppato da Telespazio, società del gruppo Finmeccanica, il progetto conta sulla collaborazione di altri partner come Alenia Spazio, Aersat, Pixel, Sisma, Università di Roma ¿Tor Vergata¿ e Università di Roma ¿La Sapienza¿. Il progetto prevede di realizzare uno studio basato su infrastrutture di comunicazione satellitari in grado di interoperare con altri sistemi mobili.
Questa prima fase (Work Package 20) aveva come obiettivo la Selezione, l¿Analisi e la definizione delle Linee Evolutive delle Applicazioni e delle Tecnologie atte a realizzare taleRete di Telecomunicazioni via satellite. Tale fase si suddivideva in quattro pacchi di lavoro:
Stato delle Applicazioni WP21
Analisi dei Sistemi e delle Tecnologie WP22
Linee Evolutive Applicative e Tecnologiche WP23
che vengono di seguito descritte.
Stato delle Applicazioni WP21
Gli aspetti principali considerati per la determinazione delle applicazioni possibili sono stati:
Grado di Autonomia delle Applicazioni
Utilizzo di un Satellite dedicato
Requisiti di Mobilità e Rilocabilità dei terminali
Definizione delle Aree geografiche di interesse
Sinergia con altre Applicazioni su Rete Terrestre
Possibilità di Interoperabilità con altri sistemi satellitari
Valore strategico e sociale
Sono state esaminate in dettaglio le applicazioni possibili per determinare il loro grado di maturità e lo stato dell”arte ad oggi raggiunto congiuntamente all”utilizzo di tecnologie satellitari.
E¿ stata considerata altresì la necessità di utilizzo di nuove tecnologie per ovviare a limitazioni di prestazioni imposte da banda limitata per ottenere un sostanziale salto di qualità.
A riguardo sono state effettuate delle classificazioni:
Classificazione degli utenti
Classificazione dei servizi
Classificazione delle situazioni di emergenza
Lo studio delle Applicazioni ha portato quindi alla definizione dei seguenti capisaldi:
Requisiti di Servizio
Analisi della comunicazione alla popolazione
Analisi dei servizi e delle infrastrutture operative allo stato
Analisi delle reti mobili esistenti
Vantaggi ottenibili utilizzando sistemi satellitari
Analisi dei Sistemi e delle Tecnologie WP22
In tale analisi sono stati esaminati i sistemi e tecnologie innovativi che possano garantire l¿offerta di servizi di telecomunicazioni in aree di crisi, colpite da catastrofi o prive di infrastrutture di comunicazione, mantenendo sicurezza ed affidabilità in qualsiasi condizione operativa.
Per le comunicazioni a banda barga con terminali satellitari mobili (veicoli terrestri, treni, elicotteri, aerei, mezzi navali), sono stati esaminati i sistemi e le tecnologie sia in Banda L/S sia in Banda Ka. La banda L/S potrà garantire in prospettiva la fattibilità di terminali palmari ad alta integrazione mentre la banda Ka è stata considerata soprattutto per le comunicazioni a larga banda con terminali satellitari fissi e rilocabili su aree di emergenza.
Avendo ipotizzato la necessità di servizi a larga banda, è obbligato orientarsi verso la Banda Ka (20/30 GHz), che è già impiegata commercialmente in Europa da operatori come ASTRA ed Eutelsat. La banda Ka presenta l¿inconveniente dell¿attenuazione della pioggia, che è più elevata rispetto a quella a frequenza più basse. Tale inconveniente viene superato mediante l¿uso di tecniche di rigenerazione a bordo.
Tale tecnica è già operativa nei satelliti Eutelsat HB6 e W3A che montano a bordo il dispositivo Skyplex. Tale banda di frequenze offre il notevole vantaggio di consentire l¿uso di ridotti diametri d¿antenna (inferiori al metro per i terminali di utente), e pesi ridotti per i terminali di utente. Tale aspetto facilita l¿uso dei terminali in banda Ka per soluzioni trasportabile e rapidamente dispiegabili, vantaggio questo essenziale nel caso di comunicazioni di emergenza. Le Bande L/S sono invece preferite per sistemi di comunicazione mobili.
Particolare attenzione è stata altresì dedicata agli aspetti di interoperabilità e interconnessione dei sistemi satellitari con le reti terrestri (e radio) esistenti per ottimizzare l¿offerta di servizi nei casi di emergenza. Sono stati riportati numerosi esempi realizzativi con le reti IP terrestri, le reti mobili GSM e Isofrequenziali. Gli stessi aspetti di Interoperabilità devono essere ulteriormente approfonditi con le Reti TETRA per applicazioni militari.
In merito agli apetti tecnologici sono stati analizzati i sistemi di Comunicazione DVB-RCS e CDMA. Lo standard DVB-S è stato adottato per trasmissioni IP dando vita allo standard DVB IP (o DVB data) per applicazioni di tipo multicast unidirezionali.
Per sistemi interattivi è stato messo a punto lo standard DVB-RCS che prevede oltre allo standard DVB IP per il Downlink, un accesso di tipo MF-TDMA verso il satellite e un¿interfaccia IP verso il lato terrestre.
Tutti i sistemi satellitari commerciali utilizzano questi standard, con la conseguenza di una disponibilità di terminali di tipo multi-vendor che fa sì che i loro costi siano molto contenuti. Tali standard vengono rispettati anche da parte dei dispositivi di rigenerazione a bordo del satellite, che devono essere compatibili sia con i segnali in Uplink (MF-TDMA) che con le sezioni riceventi dei terminali, per cui devono realizzare in Downlink un flusso DVB IP.
Gli standard DVB-S e DVB-RCS favoriscono notevolmente la convergenza tecnologica dei terminali satellitari con le tecnologie terrestri. Un aspetto della suddetta Convergenza Tecnologica si sta sviluppando anche sulle codifiche audio-video e si sta affermando la codifica MPEG-4 che sostituirà completamente, sia sulle reti terrestri che su quelle satellite, il sistema MPEG-2 nell¿arco dei prossimi 2-3 anni in quanto meglio si adatta allo sviluppo dei servizi/applicazioni sulle reti di distribuzione limitati in banda quali l¿ADSL. Lo standard H264 conferma tale trend. In conclusione, la convergenza si gioca soprattutto sullo standard IP esui sistemi di codifica più efficientitipo MPEG-4.
Nella finalizzazione di una architettura di rete per comunicazioni di emergenza e sicurezza bisogna quindi puntare su un satellite KaSat che possa fornire sistemi rigenerativi a bordo OBP con standard DVB Data in modo di semplificare i terminali di utente e permettere comunicazioni magliate sia su reti fisse che su reti di emergenza ma è anche importante restare agganciati agli sviluppi europei sia quelli in sinergia con i sistemi di telecomunicazione esistenti (Inmarsat, Globalstar, Thuraya, Iridium, etc) sia quelli futuri di localizzazione quali il Galileo per le comunicazioni in mobilità. Lo standard S-UMTS, che prevede sistemi di accesso CDMA per le comunicazioni in mobilità,è già oggetto dei sistemi esistenti e futuri in banda L/S con i quali il Progetto TIES deve interoperare.
Sono stati infine esaminati gli aspetti tesi a garantire meccanismi di sicurezza e protezione dell¿informazione ai vari livelli della pila dei protocolli.
Linee Evolutive Applicative e Tecnologiche WP23
Sono state identificate ed analizzate le linee evolutive applicative e tecnologiche facendo riferimento ai Servizi erogabili ed all¿Analisi dei Sistemi e delle Tecnologie. Sono state esplorate alcune tecnologie atte a migliorare le prestazioni ed i servizi dei sistemi e delle applicazioni che compongono la rete di telecomunicazione per la gestione delle emergenze.
Sono stati investigati alcuni aspetti evolutivi dei terminali di terra e dei processori di bordo del satellite.
In particolare, riguardo il primo argomento, sono state investigate le soluzioni tecnologiche per terminali in grado di operare in mobilità e di consentire il dispiegamento automatico di antenne satellitari. Viene presentata la tecnologia SDR (Software Defined Radio) e le sue possibili applicazioni nel campo delle comunicazioni e della navigazione satellitare con particolare riferimento alle telecomunicazioni per emergenze.
In tale analisi sono state inoltre individuate le linee evolutive dei sistemi di compressione e trasporto di immagini sia fisse, che per servizi di broadcasting video o videoconferenza come H264 e JPEG2000. Particolare risalto è dato alla descrizione di protocolli standard ed interoperabili atti a migliorare i servizi e l¿efficienza del canale di comunicazione. In virtù della convergenza tecnologica delle reti di telecomunicazione verso architetture basate sul protocollo IP, sono esaminati il protocollo IPv6 ed alcuni protocolli trasportati su IPv6 e IPv4 (Evoluzioni di TCP, QoS su reti eterogenee, ROHC). Nell¿ambito della standardizzazione dei protocolli di comunicazione sono state analizzate alcune tematiche che riguardano l¿evoluzione di DVB-RCS e l¿integrazione con DVB-S2 e servizi di mobilità.
Sono inoltre considerate le evoluzioni delle tecnologie volte a garantire la sicurezza dei dati scambiati e la sicurezza della rete. In questo senso vengono analizzate le proposte di sicurezza su IP per canale di trasmissione satellitare (SatIPSec) ed i protocolli di trasporto sicuro di dati multimediali (SRTP e MIKEY).
Uno spazio particolare è riservato alla descrizione di progetti europei ed americani nell¿ambito dell¿interoperabilità e dell¿espandibilità dei servizi oltre i confini nazionali. Sono descritti i progetti Safecom, Project25, Agile, NTFI, eEurope, ETSI–EMTEL, MESA, e le iniziative di enti come IETF, ANSI ed ITU–T nell¿ambito delle comunicazioni in emergenza.
In tale analisi viene proposta una architettura per un centro integrato per la gestione delle emergenze che sia in grado di effettuare una efficiente gestione delle attività di intervento e possa essere integrato con modalità operative e gestionali settoriali.
Analisi del Mercato delle Applicazioni e della Utenza Potenziale WP24
Al fine di fornire un quadro di riferimento univoco per la realizzazione di Applicazioni di Emergenza con criteri di Sicurezza delle Reti e dell¿Informazioni trasmesse, è stata effettuata una stima preliminare delle Applicazioni identificate per Enti o Istituzioni interessati ai servizi di Telecomunicazione per la Sicurezza e le Emergenze e in particolare sono state effettuate le seguenti analisi/valutazioni:
Valutazione dell¿Utenza potenziale in termini di Enti e/o Istituzioni che necessitano servizi di Telecomunicazione per la Sicurezza e le
Emergenze.
Analisi di mercato delle applicazioni identificate
Analisi del trend evolutivo delle applicazioni identificate
Analisi e valutazione della capacità di penetrazione nel mercato del Progetto Applicativo Analisi e valutazione del miglioramento indotto nel mercato dal Progetto Applicativo
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Per ulteriori approfondimenti, leggi:
Lo sviluppo della Banda Ka via satellite per telecomunicazioni ed emergenza
Satellite e istituzioni nella sicurezza e le emergenze. Analisi di scenario del progetto TIES
Satelliti e Progetto TIES. Emergenza e sicurezza nelle telecomunicazioni istituzionali
