Sistemi Innovativi per
Comunicazioni Aeronautiche
R. Fantacci, L. Pierucci
Dipartimento di Elettronica e
Telecomunicazioni
Università di Firenze
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Laboratorio di Reti di Telecomunicazioni
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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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COMUNICAZIONI SICURE TERRA BORDO
• 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 l’identificazione tutti i messaggi del pilota
iniziano con una AC call-sign
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Sicurezza in ATC
Possono 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 umano
Senza dover introdurre nessuna modifica agli apparati
Senza richiedere bande addizionali
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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.
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Applicazioni Watermarking
Protezione file musicali
Protezione filmati
Copyright di CD di autoapprendimento o audiobooks
Protezione per Internet
radio broadcasts
Protezione per i Beni
Culturali
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VHF Communication Link
Watermark
Encoder
TX
RX
Data
Watermark
Decoder
Voice frequency
(analogue 300 …. 3400
Hz)
Including unnoticeable
watermark
Data
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Identificazione sicura dell’aereo
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
TERRA massima energia e con la minima possibile distorsione
percettiva.
Il segnale risultante voce+dati è trasmesso in forma analogica sul
canale VHF
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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.
Comunicazioni
Sicurezza
Bagagli
Gestione
aeromobili
Chioschi,
compagnie
aeree,
chiosci
Monitoraggio
Gestione
ceck-in e gate
Accesso a
Internet
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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
Securuty
Efficiency
Flexibility
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
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