Connessioni fra reti di terminali mobili e reti satellitari

2002-12-19

La tesi, così come i futuri lavori per il progetto IS-MANET, è preminentemente realizzativa. Consiste nella realizzazione di uno scenario di rete così costituito:

Il PC ed i due terminali sulla sinistra partecipano ad una rete ad hoc di tipo Wi-Fi (802.11b). I tre terminali montano un sistema Debian Linux. I due portatili sono forniti di schede PCMCIA Wi-Fi ed il PC è fornito di un alloggiamento PCMCIA con una scheda, oppure di un trasmettitore su bus USB.

Il primo passo è di configurare i tre terminali correttamente in maniera che configurino una rete ad hoc, cosicché il kernel veda il mezzo wireless come un comune mezzo fisico con capacità di broadcast. Su questo mezzo verranno effettuate misure di prestazioni come ad esempio:

• intensità di traffico
• ritardo
• perdita di pacchetti
• prestazioni del TCP

Nell'ambito del progetto IS-MANET, saranno presenti più reti ad hoc indipendenti e saranno valutate anche le seguenti grandezze:

• sensibilità a disturbi da altre reti Wi-Fi
• sensibilità all'attenuazione del segnale dovuta alla distanza
• sensibilità ai disturbi prodotti dalla mobilità

Il secondo passo consiste nell'installare un adeguato protocollo di routing per reti ad hoc, che consenta il mantenimento delle connessioni fra due nodi nascosti per mezzo del terzo nodo, che farà da ponte fra i nodi nascosti. Su questa configurazione verranno effettuate misure analoghe alle precedenti.

Nell'ambito del progetto IS-MANET, uno sviluppo naturale è l'uso di protocolli Differentiated Services (DS) per il controllo della qualità di servizio, e le relative misure di prestazioni.

Il terzo passo consiste nel configurare la rete esterna. Questa potrà essere configurata con una delle seguenti alternative:

Terminali satellitari Nortel DASA connessi in loop IF

I due terminali sulla destra saranno due modem satellitari prestati da istituzioni di ricerca collegate al CNIT. La velocità di trasmissione sarà dell'ordine di 2 Mbit/s. Siccome attualmente non è disponibile alcun satellite per effettuare sperimentazioni, la connessione fra di loro sarà direttamente in frequenza intermedia, senza quindi alcun ritardo. La connessione con ele apparecchiature esterne sarà effettuata mediante cavo Ethernet.

Rete satellitaria geostazionaria Inmarsat o equivalente

In questo caso i due terminali sulla destra saranno acquistati appositamente per la rete prescelta. La velocità di trasmissione sarà compresa fra 9,6 e 64 kbit/s. La connessione fra di loro avverrà tramite collegamento con il satellite geostazionario su canale dedicato con connessione punto-punto, ed il ritardo sarà del'ordine di 250 ms. La connessione con le apparecchiature esterne sarà effettuata mediante cavo seriale.

Terminali GPRS o UMTS

I due terminali saranno due telefoni mobili abilitati al servizio GPRS, da acquistare sul mercato. Se possibile, saranno invece adottati due telefoni abilitati al servizio UMTS (per ora solo sperimentale, nessun operatore fornisce attualmente il servizio). La velocità di trasmissione sarà di 16 kbit/s per il GPRS, probabilmente maggiore per l'UMTS. Il GPRS consentirebbe una velocità verso il terminale fino a 7 volte il canale di 16 Kbit/s. Gli operatori italiani forniscono fino a 4 volte, ma siccome la trasmissione avverrà fra i due telefoni, non si potrà superare il tetto dei 16 kbit/s. La connessione con le apparecchiature esterne sarà effettuata mediante cavo seriale o collegamento a infrarossi.

Connessione in banda cttadina (CB)

La fattibilità di questa opzione è da verificare.

Nell'ambito del progetto IS-MANET, almeno due di queste alternative saranno implementate in ridondanza, in maniera che una possa funzionare in mancanza di comunicazione sull'altra.

Verranno considerati i problemi di routing verso il gateway dal punto di vista della qualità di servizio, in particolare mantenimento della banda, delle connessioni a livello tcp e aplicativo, ed eventualmente la variabilità del ritardo.

L'ultimo passo consiste nell'effettuare dele prove di trasmissione che coinvolgano sia la rete ad hoc che quella esterna. I parametri da misurare sono da definire, ma saranno probabilmente un sottoinsieme di quelli elencati precedentemente.

Nell'ambito del progetto IS-MANET, sulla rete così configurata dovranno essere implementate le applicazioni previste del progetto. Una possibile applicazione è il trasferimento di grossi file usando TCP, da ottimizzare per il particolare ambiente, eventualmente con l'uso di proxy.