Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 1 Sistemi Innovativi per.

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1 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 1 Sistemi Innovativi per Comunicazioni Aeronautiche R. Fantacci, L. Pierucci Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni Università di Firenze

2 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 2 COLLABORAZIONI SELEX COMMUN. : SISTEMI DI COMUNICAZIONI SICURE TERRA/BORDO SELEX S.I. : STUDIO DI RICEVITORI IBRIDATI

3 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 3 SOMMARIO SISTEMA PER COMUNICAZIONI SICURE TERRA/BORDO ULTERIORI PROPOSTE PROGETTUALI CONCLUSIONI

4 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 4 COMUNICAZIONI SICURE TERRA BORDO NECESSITA DI AUTENTICARE CHI STA PARLANDO COMPATIBILITA E TRASPARENZA AFFIDABILITA MINIMA INTERFERENZA

5 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 5 Comunicazione Party-line in un settore ATC: Più persone ascoltano e parlano sullo stesso canale Deve essere identificato chiaramente CHI sta parlando e A CHI è rivolto il messaggio Per lidentificazione tutti i messaggi del pilota iniziano con una AC call-sign COMUNICAZIONI SICURE TERRA BORDO

6 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 6 Sicurezza in ATC Possono esserci simili call-sign presenti sullo stesso canale e ciò può creare confusione Necessità di un sistema di Identificazione automatica dellaereo/pilota (signature) Sicurezza contro false comunicazioni (terroristi) Senza lintervento umano Senza dover introdurre nessuna modifica agli apparati Senza richiedere bande addizionali

7 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 7 Watermarking E una tecnica per inserire un segnale digitale, marchio digitale, indelebile all'interno di un contenuto digitale (documento, immagine, audio) che non possa venire alterato o rimosso per problemi di copyright e IPR (Intellectual Property Right) Non si devono introdurre nel contenuto digitale artefatti che siano visibili ad un osservatore. Non deve essere possibile la rimozione del watermark a meno di un sensibile degrado della qualità del contenuto digitale. Sono necessari codici di controllo d'errore e tecniche di firma digitale per assicurare in modo attendibile la presenza e l'autenticità del marchio presente nel contenuto digitale.

8 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 8 Applicazioni Watermarking Protezione file musicali Protezione filmati Copyright di CD di auto- apprendimento o audio- books Protezione per Internet radio broadcasts Protezione per i Beni Culturali

9 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 9 VHF Communication Link TX RX Voice frequency (analogue 300 …. 3400 Hz) Data Watermark Encoder Including unnoticeable watermark Mark Watermark Decoder Data

10 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 10 Identificazione sicura dellaereo Inserzione automatica di una firma digitale (watermark) sul segnale vocale in modo impercettibile con Tecniche di Spread Spectrum Una sequenza di dati pseudocasuale (codice associato univocamente ad ogni aereo) è sparpagliata su tutta la banda disponibile e poi sommata al segnale vocale. Tale codice risulta sul segnale ospite come interferenza pertanto è necessaria unanalisi spettrale del segnale vocale ospite basata sullanalisi LPC per controllare questa distorsione Si vuole inserire il maggior numero di dati di watermark con la massima energia e con la minima possibile distorsione percettiva. Il segnale risultante voce+dati è trasmesso in forma analogica sul canale VHF AEREO mark TERRA

11 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 11 Risultati

12 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 12 ESEMPI Segnale senza Watermark Segnale con Watermark (W-floor: -28 dB; SWR: 16 dB) Segnale con Watermark (W-floor: -16 dB; SWR: 8 dB)

13 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 13 SVILUPPI FUTURI Migliorare interferenza reciproca tra dati e speech –Utilizzando codici avanzati - Effettuando unanalisi percettiva migliore basata su modelli psicoacustici o wavelet Utilizzo di tecniche di rivelazione del silenzio per inserire un maggior numero di dati

14 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 14 SVILUPPI FUTURI SISTEMA DI COMUNICAZIONE DIGITALE (es. B-VHF)

15 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 15 ASPETTI DI RICERCA OTTIMIZZAZIONE SISTEMA DI TRASMISSIONE (LIVELLO FISICO) INTRODUZIONE DI TECNICHE PER LA GESTIONE DELLA QUALITA DEL SERVIZIO (QoS) SICUREZZA OTTIMIZZAZIONE INTERCONNESSIONE CON SEGMENTO TERRESTRE

16 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 16 PROPOSTA PROGETTUALE APPLICAZIONE DI TECNOLOGIE WIRELESS A LARGA BANDA PER AUMENTARE EFFICIENZA E SICUREZZA NEGLI AEROPORTI

17 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 17 Scenario aeroportuale: problematiche Ambiente complesso dove sistemi e reti eterogenee devono coesistere senza interferire. Comunica- zioni Monitoraggio Sicurezza Accesso a Internet Chioschi, compagnie aeree, chiosci Bagagli Gestione aeromobili Gestione ceck-in e gate

18 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 18 PROPOSTA Definizione di un sistema wireless integrato, a larga banda, per servizi informativi avanzati in ambiente aeroportuale. –Che incrementi Sicurezza Efficienza Flessibilità –Che riduca Costo di realizzazione Securuty Efficiency Flexibility Cost

19 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 19 SCENARIO

20 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 20 Vantaggi SENSORI PER LA LOCALIZZAZIONE SENSORI VIDEO GESTIONE EFFICIENTE DELLE OPERAZIONI AEROPORTUALI LINK MULTIMEDIALI FLESSIBILITA

21 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 21 CONCLUSIONI SISTEMA DI COMUNICAZIONI SICURO TERRA/BORDO : RISULATI OTTENUTI E POSSIBILI EVOLUZIONI SISTEMA DI COMUNICAZIONI WIRELESS INTEGRATO PER AUMENTARE EFFICIENZA, FLESSIBILITA E SICUREZZA

22 Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 22 GRAZIE PER LATTENZIONE