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Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 1 Sommario Piccola e Media Industria e Wireless - uno schema di relazione e qualche esempio Cosa può offrire.

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1 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 1 Sommario Piccola e Media Industria e Wireless - uno schema di relazione e qualche esempio Cosa può offrire una rete locale senza fili - limpronta della tecnologia Le tecniche, i limiti, lintegrazione Alcuni spunti Giovanni Colombo Torino, 11 aprile 2005 Seminario su tecnologie Wireless Tecnologie Wireless e opportunità applicative

2 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 2 Le soluzioni wireless – diversi livelli di integrazione nel contesto produttivo Connettività dati connettività allinterno dellImpresa accesso pubblico in ambito privato accesso pubblico Inclusione nel processo produttivo access point internet gateway access point lettore di TAG RF ID TAG

3 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 3 La creazione del valore intorno alle reti locali wireless Fornitore di contenuti Gestore di rete Impresa privata fondo pubblico Utilizzatore privato pubblico Fornitore di copertura

4 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 4 La relazione tra gli attori contenuti rete impresa copertura locale utilizzatore sicurezza del contenuto connettività autenticazione mobilità affiliazione accesso diritti daccesso registrazione copertura globale e locale gestione distribuzione punto-punto

5 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 5 Diverse catene del valore - esempi contenuti rete impresa copertura utilizzatore contenuti rete impresa copertura utilizzatore il Gestore di rete gestisce anche la rete wireless locale lImpresa gestisce la rete wireless locale

6 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 6 I vantaggi di un sistema globale rete daccesso radio controllo di chiamata e di servizio applicazioni servizi terminal rete core radio control PSTN PLMN ISDN Internet GW trasporto service control points switching routing network control Mobilità continua e copertura globale Esternalità della connessione Autenticazione Apertura a terze parti sulle capacità di rete

7 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 7 Larea di una cella viene suddivisa in settori La capacità di banda di un settore e la copertura si calcolano sulla base di: Canalizzazione adottata (3,5 o 7 MHz) Modulazione: è auto adattativa sulla base della distanza fra la cella e lantenna ricevente presso il cliente e della qualità del canale trasmissivo (rumore, riflessioni, …). Determina il bit rate disponibile Visibilità antenna-CPE Ambiti dimpiego: Sul local loop come tecnologia alternativa allADSL Sul trasporto come sostitutivo dei collegamenti dati Per applicazioni nomadiche WiMax – la sostituzione della rete daccesso Rural/Urban with fiber or PtP backhaul Metro 3/4/6 sectors Rural with self backhaul Aggregation X X X X X X X Source: Alcatel WiMAX nasce per fornire copertura broadband wireless alle aree rurali, ma è possibile lutilizzo anche in città Tipica configurazione di una cella metropolitana

8 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 8 Una soluzione per: ambienti a difficile cablaggio (es. edifici storici, negozi) ambienti con frequenti riorganizzazioni realizzazione di LAN temporanee (intranet á la carte) ambienti con forti esigenze di mobilità e molti terminali connessi (es. campus universitari) R Hub Switch rete del tutto cablata Internet cablatura per i soli Access Point R AP AP Internet terminali utente W-LAN – il ruolo originale: unalternativa alla rete cablata

9 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 9 Una soluzione per: mobilità trasparente allinterno dellazienda roaming sicuro allinterno di aziende partner (senza continuità del servizio durante gli spostamenti inter-aziendali) roaming sicuro con continuità del servizio (anche durante gli spostamenti inter-aziendali con transito su reti wireless geografiche) Rete wireless geografica (GPRS, UMTS) sede Asede B APAP BSBS WLAN W-LAN - un modo per abilitare nuovi servizi

10 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 10 La bolla personale: una rete a corto raggio attorno alle esigenze della persona - lesempio del mobile cuffie terminale mobile memoria palmtop PDA

11 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 11 Una soluzione per la rete personale - bluetooth Rete locale senza fili (dalla radio frequenza alle applicazioni) Connettività tra: apparati di comunicazione (PDA, terminale mobile, notebook) terminazioni domestiche, PC, elettrodomestici, sistemi di controllo apparati di una catena produttiva Blootooth: Ericsson, Nokia, IBM, Toshiba, INTEL i promotori basso costo, basso consumo energetico completa connettività locale banda non licenziata intorno ai 2.4Ghz, frequency hopping, raggio massimo intorno ai 10m, fino a 500 Kbit/s, funzioni di master/slave connessioni sincrone ed asincrone

12 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 12 Comunicare attraverso lidentità - le TAG passive e attive E-Tag passive tecnica in rapida diffusione non alimentate (accoppiamento elettromagnetico con il reader) breve raggio di azione (<1.0 m) funzioni di elaborazione limitate e contenuto informativo dellordine delle decine byte produttori: LabID, Oxley Inc., Intermec, RFID Inc. dimensioni tipiche: 3x5cm frequenza tipica MHz; progettazione antenna secondo parametri di accoppiamento di tipo induttivo o capacitivo costo: RF-TAG ~ 0.30; reader ~ 30

13 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 13 Tecnologie Wireless e opportunità applicative Sommario Piccola e Media Industria e Wireless - uno schema di relazione e qualche esempio Cosa può offrire una rete locale senza fili - limpronta della tecnologia Le tecniche, i limiti, lintegrazione Alcuni spunti

14 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 14 UMTS – il modello Open Service Architecture unapertura che può creare nuove opportunità Operator network resources API Third party developer user external SCS internal SCS SCS: Service Capability Server Operator application Third party provider Valore in: riuso di specifiche funzioni di rete efficienza delle risorse Valore in: indipendenza dal Costruttore creatività esterna Valore in: abilitazione di nuove applicazioni basate sulle capacità di rete valorizzazione della creatività esterna

15 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 15 Standard per Metropolitan Area Networks (WMAN) IEEE Radio access solutions for Metropolitan Area Networks; banda 10-66GHz IEEE aRadio access solutions for Metropolitan Area Networks; amendment al per banda 2-11GHz IEEE cDetailed system profiles for.16 IEEE dDetailed system profiles for.16a IEEE eAmendment to : Air interface for fixed and mobile in licensed bands IEEE Full mobility IEEE Handover (tra WLAN, WMAN, Eth; interop. con 2.5-3G)

16 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 16 ModulazioneCapacita di banda per settore a 3,5 e a 7 MHz Raggio LOS a 3,5 e a 7 MHzRaggio NLOS con CPE outdoor a 3,5 e a 7 MHz Raggio NLOS con CPE indoor a 3,5 e a 7 MHz 4 QAM2,3 4,5 Mb/s10 9 Km2 1,8 Km0,4 0,35 Km 16 QAM4,6 9 Mb/s7,5 6,5 Km1,5 1,3 Km0,3 0,25 Km 64 QAM9,2 18 Mb/s6 5 Km1 0,8 Km0,25 0,2 Km 1.banda di frequenza a 3,5 Ghz (più probabile in Italia) 2.28 Mhz di banda a disposizione di un operatore (su 200 complessivi) 3.cella a 4 settori WiMAX – una vocazione rurale (che può essere estesa) In aree urbane copertura limitata dai numerosi ostacoli alla propagazione del segnale (1-2 km. con CPE outdoor, dai 200 ai 400 mt. con CPE indoor). Necessario installare numerose stazioni radio base (> investimenti) In aree rurali utilizzata in modo efficiente e con minor impegno di risorse (copertura di una cella: da 5 a 10 km di raggio in LOS) Servizi: banda massima per settore tra i 9 e i 18 Mb/s: tecnologia critica per la fornitura di servizi a banda molto larga, come ad es. la TV. Servizi tipici: voce + Internet, anche grazie alla possibilità di assegnare classi di priorità al traffico. In aree urbane copertura limitata dai numerosi ostacoli alla propagazione del segnale (1-2 km. con CPE outdoor, dai 200 ai 400 mt. con CPE indoor). Necessario installare numerose stazioni radio base (> investimenti) In aree rurali utilizzata in modo efficiente e con minor impegno di risorse (copertura di una cella: da 5 a 10 km di raggio in LOS) Servizi: banda massima per settore tra i 9 e i 18 Mb/s: tecnologia critica per la fornitura di servizi a banda molto larga, come ad es. la TV. Servizi tipici: voce + Internet, anche grazie alla possibilità di assegnare classi di priorità al traffico.

17 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 17 WiMax – unalternativa allaccesso su rame? Wired solution (ADSL) WiMAX Rame DSLAM IAD VoIP PC IP Backbone IP router SW ATM router modem IAD PC BS CDN 155Mbit/s WiMAX Air Interface IP Backbone IP router BRAS Modem + antenna 155Mbit/s

18 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 18 Caratteristiche dei sistemi WLAN - le capacità Throughput Banda IEEEIEEE b a g ETSIETSI HIPERLAN/2 Nominale Reale Max Tipico per utente (max 10 nodi) 2.4 GHz 5 GHz 2.4 GHz 5 GHz 11 Mbps 54 Mbps 7 Mbps 35 Mbps da 700 kbps a 7 Mbps Mobilità Sistema nomadico (velocità inferiore a 30 km/h) Sistema nomadico (velocità inferiore a 30 km/h) Nomadico (< 30 km/h) Nomadico (< 30 km/h) Copertura Disponibilità Apparati Disponibilità Apparati n/a Diffuso sul mercato In vendita negli USA 2H-2002 (Cisco) 2H-2002 (Cisco) Primi prototipi n/a Capacità Access Point ~50 Utenti n/a throughput funzione del traffico da 700 kbps a 7 Mbps per utente (da 10 a 1 cliente per AP)

19 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 19 Throughput Il confronto con i sistemi 2.5-3G Banda [Ghz] IEEE b IEEE b Nominale Reale Max Tipico per utente Mbps 7 Mbps da 700 kbps a 7 Mbps (da 10 a 1 utenti/AP) da 700 kbps a 7 Mbps (da 10 a 1 utenti/AP) Copertura singola cella Copertura singola cella QoS Best Effort GPRS 0.9 e 1.8 Da 500 mt a 30 km Garantita Best Effort Garantita Best Effort UMTS Mbps 384 Kbps Da 100 a 5000 mt Da 64 a 384 kbps ¹ ² (da 30 a 3 utenti/cella) Da 64 a 384 kbps ¹ ² (da 30 a 3 utenti/cella) Garantita Best Effort Garantita Best Effort (¹) Servizio dati interference sensitive (²) Minore nel caso di contemporanea presenza del servizio voce Mobilità Nomadicità Geografica WLANSistemi Radiomobili Le WLAN sono adatte a realizzare coperture radio in aree poco estese aree indoor o outdoor molto circoscritte proibitivo realizzare coperture WLAN in aree outdoor estese Il throughput: punto di forza di WLAN già per IEEE b è superiore rispetto ai sistemi 2.5-3G gap destinato ad aumentare –evoluzione verso i 5 GHz –throughput reale fino a 35 Mbps La mobilità allinterno di una WLAN è limitata (max 30 Km/h) 170 Kbps 53.6 kbps DL kbps DL, kbps UL

20 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 20 I raggi di copertura - indoor Variano a seconda dello standard, del costruttore e della potenza di trasmissione comprensiva del guadagno di antenna [EIRP] (sempre entro i 100 mW) Cisco Indoor: 130 ft 11 Mbps 350 ft 1 Mbps Outdoor: 800 ft 11 Mbps 2000 ft 1 Mbps Lucent-Orinoco Indoor: 80 ft 11 Mbps 165ft 1 Mbps Outdoor: 525 ft 11 Mbps 1750 ft 1 Mbps Nokia Indoor: 66 ft 11 Mbps 327 ft 1 Mbps Outdoor: xxx ft 11 Mbps 1308 ft 1 Mbps Il throughput nominale raggiungibile varia in rapporto alla distanza dallAccess Point (stazione) nella modalità di gestione automatica, altrimenti è fissato m 40-80m m

21 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 21 Copertura di interni con W-LAN La copertura è assicurata da 10 access point che trasmettono con una potenza di 13dBm.

22 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 22 Dalla copertura alle frequenze: piano di frequenza o selezione dinamica 1 5GHz – dynamic frequency selection 1 misura della potenza ricevuta 2 trasmissione allAccess Point 3 selezione frequenza effettuata da AP 4 cambio della frequenza (in broadcast) AP 2 3 Banda ,4 GHz2,4835 GHz 2,432 GHz2,457 GHz ,412 GHz 2,437 GHz2,462 GHz 11 2,417 GHz 2,442 GHz 2,467 GHz ,427 GHz 2,452 GHz 4 9 2,422 GHz 2,447 GHz 2,472 GHz GHz piano di frequenza

23 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 23 Le configurazioni di rete della W-LAN Ethernet Ad-hoc configuration Rete indipendente, comunicazione diretta Tutte le comunicazioni con lo stesso Service Set Identifier Stessa chiave di cifratura Infrastructure configuration Gli access point connessi a reti esterne (bridge function) Comunicazione sempre attraverso AP Il Basic Service Set (stessa identificazione) può essere estesa all Extended Service Set (stessa ESS-ID)

24 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 24 La sicurezza nella W-LAN Il mezzo di trasmissione utilizzato (radio) minaccia la sicurezza fisica dei canali Lo standard IEEE prevede due meccanismi di sicurezza: Autenticazione (Open System o Shared Key) Cifratura a livello 2 (data link) tramite WEP Questi meccanismi non garantiscono un adeguato livello di sicurezza!!! I costruttori hanno implementato un ulteriore meccanismo di sicurezza basato su MAC ACL (Access Control List) chiave segreta condivisa XyuvhfbgTsa Fkuydrgu plfoDnvn the cat is on the chair the cat is on the chair Wireless Equivalent Privacy

25 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 25 Alcune contromisure per aumentare la sicurezza Definizione di una politica di configurazione dellAP modifica delle configurazioni di default collocazione lontano da finestre e aperture limitazione della potenza di emissione dellAP contromisure fisiche (vetri, vernici e pannelli assorbenti) utilizzo di antenne direzionali Implementazione di unarchitettura sicura la rete wireless deve essere considerata come untrusted separazione logica della rete wireless mediante firewall utilizzo di meccanismi forti di autenticazione (es. RADIUS) su base utente e non su base condivisa utilizzo di sistemi di Intrusion Detection (per individuare possibili tentativi di attacco) utilizzo di tecniche basate su VPN-IP (per garantire cifratura integrità e autenticità del traffico scambiato) Impiego di 802.1x in alternativa alle VPN

26 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 26 Lo standard 802.1x – controllo degli accessi in due fasi 802.1x è uno standard per il controllo degli accessi a livello 2 che utilizza il protocollo EAP (Extensibile Authentication Protocol) ed è basato sul modello: Supplicant-Authenticator-Authentication Server Authenticator ( Access Point) Supplicant Enterprise Network Semi-Public Network/ Enterprise Edge EAP Over Wireless (EAPOW) Authentication Server EAP Over RADIUS

27 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 27 La situazione internazionale servizi commerciali già attivi (accesso a Internet) soprattutto da parte di operatori mobili (es. in nord Europa) e WISP (es. USA), con tariffe medio-alte (fino a 150 euro/mese) emersione di nuovi ruoli: proprietari di aree hot spot, gestori di reti WiFi, aggregatori e roaming broker gli operatori mobili che sono entrati in questo mercato hanno annunciato strategie di integrazione con sistemi 2.5-3G nuovi segnali (ancora in parte da decifrare) provengono dal mondo ICT (es. Intel, IBM, HP, Microsoft) In USA emergono esperienze spontanee di reti metropolitane WiFi e possibili trasformazioni di queste in modelli strutturati di mercato

28 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 28 Tecnologie Wireless e opportunità applicative Sommario Piccola e Media Industria e Wireless - uno schema di relazione e qualche esempio Cosa può offrire una rete locale senza fili - limpronta della tecnologia Le tecniche, i limiti, lintegrazione Alcuni spunti

29 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved GHz - assegnazioni in Europa MHz EIRP (mW) , ERC/REC Short Range Devices (SRD) Annex 3 Wideband Data Transmission systems and HIPERLANs (ERC/DEC (01)07 - Radio-LAN SRDs in MHz) Annex 1 Non-specific Short Range Devices Annex 6 Equipment for Detecting Movement and Alert 25

30 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 30 5 GHz - assegnazioni in Europa MHz EIRP (mW) Indoor only * Power control mechanisms and dynamic frequency selection mechanisms are to be implemented 25 ERC/REC Short Range Devices (SRD) Annex 3 Wideband Data Transmission systems and HIPERLANs* (ERC/DEC (99)23 - Harmonised frequency bands for HIPERLANs) Annex 1 Non-specific Short Range Devices

31 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 31 Capacità e Standard 1 BPSK1/26 2 BPSK3/49 3 QPSK1/212 4 QPSK3/ QAM9/ QAM3/ QAM3/454 ModoModulazione Rate del codice Velocità [Mbit/s] HIPERLAN/2 N.B.: the only optional mode is mode 8 1BPSK1/26 2BPSK3/49 3QPSK1/212 4QPSK3/ QAM1/ QAM3/ QAM2/ QAM3/454 ModoModulazione Rate del codice Velocità [Mbit/s] IEEE g IEEE a N.B.: Modes 1, 3 e 5 are mandatory; the other are opzional 1DBPSK1/21 2DQPSK3/42 3 CCK/DQPSK1/25,5 4 CCK/DQPSK3/411 ModoModulazione Rate del codice Velocità [Mbit/s] IEEE b

32 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 32 c(t) 1 t b(t) 1 t c(t)b(t) 1 t Direct Sequence Spread Spectrum trasmissione ricezione

33 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 33 Frequency Hopping Spread Spectrum t f Sequenza #1Sequenza #2Sequenza #3 salti in frequenza secondo sequenze pseudo casuali (codici) B

34 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 34 Multicarrier transmission (OFDMA) t B TcTc f T mc =NT sc 12 3 Multiplare su molte sotto-portanti data rate ridotto sulla singola portante Maggior durata di simbolo ridotta interferenza intersimbolica Bassa complessità di equalizzazione

35 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 35 Tecniche di modulazione – modulazione di fase I Q Binary Phase Shift Keying Quadrature Phase Shift Keying I Q

36 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 36 WLAN – funzioni di mobilità interne B 1 2 Procedure di mobilità (modo passivo) 1.Il terminale misura i canali disponibili 2.Riceve il canale diffusivo (synch, SSID, periodo di broadcast) 3.Il livello 2 effettua uno scansionamento continuo 3 Procedure di mobilità (modo attivo) 1.Il terminale invia un probe request su ogni canale radio alla ricerca di di un AP con lo stesso Service Set Identity 2.LAP risponde con un probe response (synch, SSID) 3.Vengono avviate le procedure di autenticazione e di affiliazione con il nuovo AP 1 2

37 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 37 Come evitare le collisioni - Carrier Sense Multiple Access - Collision Avoidance (Distributed Control Function) Data DIFS Data DIFS Data DIFS (DCF Interframe Space) Data stazione 1 stazione 2 stazione 3 stazione 4 stazione 5 Collisione arrivo pacchetto Data pacchetto trasmesso tempo trascorso tempo rimanente

38 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 38 WLAN - punti di forza e di debolezza + Installazione posa cavi (LAN) identificazione siti + Economia e logistica costo intrinseco della tecnologia ambiente flessibilità negli sbilanciamenti di traffico + Scalabilità estendibilità radio riconfigurazione della rete (topologia, terminazioni) elevate capacit à + Nomadicità il modello Internet (mobilità discreta) integrazione con rete cellulare - Incompletezza funzionale autenticazione, sicurezza integrazione in rete mobilità tra aree - Interferenza errori non predicibilità delle situazioni operative - Consumi ritrasmissione circuitistica

39 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 39 Bluetooth – una tecnologia per pico reti Inizialmente pensato come rete di connessione tra dispositivi elettronici di vasto consumo (requisiti stringenti di dimensioni e potenza) Banda ISM, sovrapposta con quella assegnata a W-LAN, forni a microonde, alcuni cordless domestici 2.4Ghz, frequency hopping – spread spectrum, raggio massimo intorno ai 10m, fino a 500 Kbit/s, funzioni di master/slave 79 sottoportanti (ognuna di 1 MHz di ampiezza); sequenza di hopping come codice pseudo-casuale assegnato ad ogni singola connessione Time Division Duplex per garantire la bidirezionalità; slot di ms; salto di frequenza ad ogni slot (1600 salti/s) Modulazione Gaussian Frequency Shift Keying Copertura intorno ai 10m o ai 100m (1mW o 100mW) Connessioni sincrone ed asincrone

40 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 40 Frequency Hopping / canale time division multiplexing uno slot: 625 s t t master slave f(k)f(k+1)f(k+2) una trama: 1250 s Trasmissione e ricezione su canali differenti Massima cadenza di salto in frequenza: 1600 salti/s

41 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 41 Gestione della pico rete collegamenti orientati alla connessione algoritmi di risparmio energetico organizzazione in piconet distinzione (momentanea) tra ruoli master e slave la piconet è definita da una specifica sequenza di salti di frequenza piconet differenti usano diverse sequenze (non necessariamente ortogonali) sono possibili sovrapposizioni di frequenza active slave master parked slave standby slot dispari e pari per M=>S e S=>M rispettivamente trasmissione bidirezionale secondo meccanismi di polling max 7 membri attivi nella piconet tutti i membri (attivi e parked) rimangono sincroni e agganciati alla master attraverso il suo codice di accesso

42 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 42 Bluetooth – formato del pacchetto access code header payload 72 bit 54 bit bit contiene lindirizzo del membro attivo destinatario contiene il codice daccesso (identifica la picocella) lo slave (indirizzato dal master) trasmette nello slot successivo allautorizzazione gli altri membri attivi leggono i due soli campi iniziali (risparmio energetico) i membri parked leggono solo un canale di broadcast cadenzato su tempi lunghi (mantenimento sincronismo e paging) due tipi di connessione sincrona, orientata alla connessione per la voce (2 slot consecutivi a cadenza costante, assegnati su base segnalazione) asincrona, per pacchetti dati (1, 3 o 5 slot)

43 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 43 Bluetooth - trasmissione multi-slot f(k) 625 s f(k+1)f(k+2)f(k+3)f(k+4) f(k+3)f(k+4)f(k) f(k+5)

44 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 44 slave master master/slave Piconet multiple – come recuperare la connettività estesa

45 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 45 Home RF Working Group – accesso home RF Intel, Compaq, Motorola, Siemens i promotori nel 1998 interconnessione tra apparati a livello domestico banda ISM, sovrapposta con quella assegnata a W-LAN, forni a microonde, alcuni cordless domestici 2.4Ghz, frequency hopping – spread spectrum protocollo di accesso al canale: TDMA-TDD per la voce (a 32Kbit/s) CSMA per i dati (come nell802.11) connessioni sincrone ed asincrone struttura di trama variabile reti ad-hoc e infrastructure velocità trasmissiva 1-2 Mbit/s (con affasciamento canali fino a 10Mbit/s)

46 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 46 Home RF: i protocolli CSMA/CA Protocolli dati (es. TCP/IP) DECT SpecificheHomeRF Servizi dati TDMA PHY Servizi voce CSMA/CA con priorità Servizi video/voce su IP

47 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 47 Trama Home RF B DL #1 Salto di frequenzaBBeacon Dati Ack 20 ms DatiAck 10 ms B UL #1 DatiAck 10 ms UL #1 DL #1 DatiAck 10 ms B UL #1 B DL #1 UL #2 DL #2 DatiAck 10 ms UL #1 DL #1 UL #2 DL #2 Dati Ack Dati Ack 20 ms (a) (b) (c) (d) Pacchetto Dati/Ack Comunicazioni vocali

48 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 48 Tecnologie Wireless e opportunità applicative Sommario Piccola e Media Industria e Wireless - uno schema di relazione e qualche esempio Cosa può offrire una rete locale senza fili - limpronta della tecnologia Le tecniche, i limiti, lintegrazione Alcuni spunti

49 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 49 mobilità: indipendenza dallo spazio ricchezza del contenuto affidata alla capacità di comunicazione vocale messaggio: indipendenza dal tempo Persona-Contenuto P-P Voce UMTS - larricchimento della comunicazione verbale integrazione di componenti (testo, video) simultaneità mobilità, dipendenza dallo spazio: dal comunicare in movimento al comunicare del luogo messaggio: indipendenza dal tempo come criticità

50 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 50 La distribuzione dei contenuti Contenuto-Persona (diffusione TV) )))))))) esperienza uniforme del mondo mancanza (o limitazioni) di interattività mobile: canale di ritorno rigidità di palinsesto globalità di diffusione recupero della comunicazione p-to-p (differenziale di esperienze) recupero della relazione col contesto (mobilità come segmentazione) classificazione del contenuto secondo: Peculiarità, Esclusività, Volatilità, Località TV comunicazione persona-persona ritorno

51 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 51 Messaggi, scambio di contenuti e ambienti virtuali Client instant messaging GW HW platform Java VM Operating System API Mobile terminal Middleware API application HW platform Middleware Operating System API SIM Java VM API SIM applicationt distributed application condividere le sensazioni in una stanza virtuale comunicazione cieca o virtuale interazioni a carattere comunitario lattitudine sociale determina il fenomeno complessivo Gli snodi innovativi creazione del contesto virtuale (anche aperta allutente) definizione di modalità efficaci di scambio back-up in rete dei contenuti regolare il processo comunitario

52 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 52 Luso delle interfacce aperte Location Service Engine Location Service Center Operator network resources application Framework API (X; Y) stima dellaccuratezza Identificativo di cella Potenza misurata timing advance

53 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 53 AAA Proxy W-LAN e lintegrazione con la rete cellulare AAA rete fissa AAA rete mobile WLAN Provider cliente mobile utente dellImpresa Service Provider B Service Provider A SIM-based SIM-based Visitatore Accordi bilaterali di roaming Accordi bilaterali di roaming Roaming tramite Broker Service Provider C Roaming Broker (e.g. i-Pass) Service Provider D

54 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 54 WLAN e UMTS – una coesistenza possibile Il mercato dei servizi wireless a larga banda è completamente da sviluppare La tecnologia WLAN appare particolarmente competitiva per i servizi di accesso a Internet ad alta velocità e per applicazioni audio/video di entertainment (non real time), per le quali il 3G potrebbe non essere competitivo (prezzi e bit rate) ~ % Messaging Information Access/browsing Transactions Entertainment Possible 3G use – but locally WLAN more effective Possible 3G application (short clips) – but bandwidth required could be expensive Per applicazioni bandwidth intensive real time (es. video comunicazione) occorre risolvere problemi tecnologici importanti (es. QoS) e predisporre in rete le funzionalità di controllo necessarie fonte: McKinsey

55 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 55 Modelli di business per ISP/operatori Cliente A)Offerta di servizi al cliente finale B)Offerta di servizi a Content Provider, Aziende, etc. Piattaforma di localizzazione Servizi Location-Based Hotspot WLAN Cliente $ ISP Hotspot WLAN Piattaforma di localizzazione Interfaccia Aperta $ $ ISP Content Provider, Azienda, etc.

56 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 56 Reti ad-hoc – una potenziale discontinuità nel modello di comunicazione Sviluppo di soluzioni (reti ad-hoc) per realizzare configurazioni wireless capaci di autoconfigurarsi e di funzionare senza bisogno di uninfrastruttura di rete fissa controllare in modo distribuito linstradamento del traffico Gateway Rete IP Fissa Traffico Dati Rete IP ad-hoc Rete IP Wired o Wireless Traffico Dati Terminali con funzioni di packet relay host

57 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 57 PMI - Trarre vantaggio dallintegrazione dei diversi contesti di impiego (e dalle relative tecnologie) access point W-LAN lettore di TAG RF ID TAG centro servizi trasporto GSM Esempio: GSM; W-LAN; RF TAG

58 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 58 PMI e tecnologie wireless a corto raggio – non solo comunicazione in senso stretto directory service Services provided by a 0 Comunicazioni basate su Agenti: il modello peer-to- peer Autonomia; controllo lasco da parte dellutente Capacità di risolvere problemi in ambienti complessi eterogenei dinamici con informazioni limitata/ridondante Distribuzione di controllo, risorse e dati Intrinsecamente peer-to- peer User Agent ua 2 Agent a 0 User Agent ua 1 represent services register available services query respond connect cooperate, negotiate, delegate, ….

59 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 59 Levoluzione del modello di servizio: peer-to-peer Intelligenza e info centralizzate Client – server Applicazioni reattive con iniziativa utente diretta ed esclusiva Intelligenza scaricabile sul client. Info centralizzate Client – server con midlet Applicazioni reattive / Iniziativa utente o via push del server Intelligenza, info e controllo distribuito. Applicazioni multi- party. Comunicazione M2M peer 2 peer Applicazioni pro-attive con iniziativa agente sul terminale

60 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 60 Esempio - tecnica degli agenti per coordinamento di mezzi autonomi semoventi e funzioni produttive mezzo semovente scaffale assemblaggio/produzione verifica percorso

61 Torino, 11 aprile 2005 All rights reserved 61 PMI e W-LAN – operare tra lestensione del mercato e le differenziazioni locali dimensione globale della produzione dimensione locale della produzione basata su standard di conoscenza universali basata (anche) su conoscenza di contesto codifica, virtualizzazione conoscenza non standardizzata e implicita valorizzazione attraverso: integrazione locale delle conoscenze creazione di processi esclusivi differenziazione delle soluzioni produttive apertura rispetto al processo globale W-LAN come elemento abilitatore: comunicazione innovazione locale del processo produttivo


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