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Riunione CRUI - Napoli 14 luglio 2006 1
Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni
DET Dipartimento Elettronica e Telecomunicazioni
Sistemi Innovativi per Comunicazioni Aeronautiche
R. Fantacci, L. PierucciDipartimento di Elettronica e
TelecomunicazioniUniversità di Firenze
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COLLABORAZIONI
• SELEX COMMUN. : SISTEMI DI COMUNICAZIONI SICURE TERRA/BORDO
• SELEX S.I. : STUDIO DI RICEVITORI IBRIDATI
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SOMMARIO
• SISTEMA PER COMUNICAZIONI SICURE TERRA/BORDO
• ULTERIORI PROPOSTE PROGETTUALI
• CONCLUSIONI
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COMUNICAZIONI SICURE TERRA BORDO
• NECESSITA’ DI AUTENTICARE CHI STA PARLANDO
• COMPATIBILITA’ E TRASPARENZA• AFFIDABILITA’• MINIMA INTERFERENZA
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•Comunicazione Party-line in un settore ATC:
Più persone ascoltano e parlano sullo stesso canaleDeve essere identificato chiaramente CHI sta parlando e A CHI è rivolto il messaggio•Per l’identificazione tutti i messaggi del pilota
iniziano con una AC call-sign
COMUNICAZIONI SICURE TERRA BORDO
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Sicurezza in ATCPossono esserci simili call-sign presenti sullo stesso canale e ciò può creare confusione
Necessità di un sistema di•Identificazione automatica dell’aereo/pilota (signature)•Sicurezza contro false comunicazioni (terroristi)
Senza l’intervento umanoSenza dover introdurre nessuna modifica agli apparati Senza richiedere bande addizionali
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WatermarkingE’ 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.
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Applicazioni Watermarking
Protezione file musicaliProtezione filmati Copyright di CD di auto-
apprendimento o audio-books
Protezione per Internet radio broadcasts
Protezione per i Beni Culturali
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VHF Communication Link
TX
RX
Voice frequency (analogue 300 …. 3400 Hz)
Data
WatermarkEncoder
Including unnoticeable watermark
Mark
WatermarkDecoder
Data
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Identificazione sicura dell’aereo
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 un’analisi spettrale del segnale vocale ospite basata sull’analisi 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
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Risultati
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ESEMPI
• Segnale senza Watermark
• Segnale con Watermark (W-floor: -28 dB; SWR: 16 dB)
• Segnale con Watermark (W-floor: -16 dB; SWR: 8 dB)
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SVILUPPI FUTURI
• Migliorare interferenza reciproca tra dati e speech– Utilizzando codici avanzati- Effettuando un’analisi percettiva migliore basata
su modelli psicoacustici o wavelet
• Utilizzo di tecniche di rivelazione del silenzio per inserire un maggior numero di dati
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SVILUPPI FUTURI
• SISTEMA DI COMUNICAZIONE DIGITALE (es. B-VHF)
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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
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PROPOSTA PROGETTUALE
APPLICAZIONE DI TECNOLOGIE WIRELESS A LARGA BANDA PER AUMENTARE EFFICIENZA E SICUREZZA NEGLI AEROPORTI
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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
BagagliGestione
aeromobili
Gestionececk-in e gate
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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
SecurutyEfficiencyFlexibility
Cost
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SCENARIO
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Vantaggi
• SENSORI PER LA LOCALIZZAZIONE
• SENSORI VIDEO• GESTIONE EFFICIENTE DELLE
OPERAZIONI AEROPORTUALI• LINK MULTIMEDIALI• FLESSIBILITA’
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CONCLUSIONI
• SISTEMA DI COMUNICAZIONI SICURO TERRA/BORDO : RISULATI OTTENUTI E POSSIBILI EVOLUZIONI
• SISTEMA DI COMUNICAZIONI WIRELESS INTEGRATO PER AUMENTARE EFFICIENZA, FLESSIBILITA’ E SICUREZZA
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE