I sistemi Wireless outdoor
Un sistema Wireless è un mezzo di trasmissione a distanza che sfrutta la tecnologia a radiofrequenza (RF), in sostituzione della più onerosa connessione attraverso cavi o fibre ottiche.
Permette agli utilizzatori di computer, telefoni, apparati di videosorveglianza, ecc. di essere interconnessi fra loro esattamente come attraverso una rete tradizionale.
I vantaggi del Wireless Outdoor
Permette collegamenti diretti tra punti geograficamente distanti tra loro o difficilmente raggiungibili (siti montani o remoti).
Garantisce una fruizione pressoché immediata (veloce implementazione)
Garantiscono una maggior riservatezza e controllo di gestione rispetto all’utilizzo di reti pubbliche (la rete è privata)
Maggiore larghezza di banda a costi inferiori rispetto all’affitto di connettività presso operatori di TLC (ROI immediati)
Aree di copertura delle tecnologie Wireless
WPAN – Wirless Personal Area Network: Area di copertura personale tipicamente inferiore ai 10-30 metri.
WLAN – Wireless Local Area Network: area di copertura locale interna o esterna con raggi d’azione tipicamente intorno al centinaio di metri
WMAN – Wireless Metropolitan Area Network: area di copertura metropolitana esterna con raggi d’azione da 1 Km a 5 Km.
WWAN – Wireless Wide Area Network: Area di copertura estesa con raggi d’azione superiori ai 10 Km o di carattere interregionale.
Comparazione Sistemi Outdoor in Banda Libera (ISM) e Licenziata (NB)
Sistemi punto-punto e punto-multi punto, in banda libera ISM (Industrial Scientific & Medical)
–WiFi (2,4-2,5GHz)
–Hiperlan PTP e PMP (5,42-5,78 GHz)
–Altri Link PTP (17 GHz, 24GHz, 60 GHz, 80 GHz)
–FSO (frequenza ottica)
Sistemi punto-punto in banda licenziata (Ministero delle Comunicazioni)
–Link radio Banda Stretta PDH/SDH (7GHz, 13GHz, 18GHz, 23GHz, 38GHz)
–Link radio Banda Stretta Full-IP adattivi (7GHz, 13GHz, 18GHz, 23GHz, 38GHz)
Vantaggi/Svantaggi ISM vs Licenziata
Banda libera ISM
–Nessun canone o richiesta Ministeriale per l’utilizzo dell’etere.
–Apparati in classe Enterprise tipicamente più economici.
–Installazioni tipicamente più leggere.
–Possibili disservizi da interferenti non controllabili a priori
–Limitazione di potenza e distanza
Banda Licenziata
–Frequenza in concessione “proprietaria”, quindi nessuna possibilità di disservizi per interferenza.
–Alte capacità di canale fino a 940Mbps full-duplex in TDM
–Apparati tipicamente in classe operatore con alta affidabilità e ridondanza intrinseca
–Sistemi di sicurezza avanzati e protocolli di trasmissione proprietari
–Costi ricorsivi delle licenze
Sistemi in banda libera ISM
Tecnologie in banda libera ISM
–Collegamenti radio HIPERLAN 802.11h
–Collegamenti radio HIPERLAN MIMO
–Collegamenti radio TDM alta capacità a 17-24 GHz
–Collegamenti radio TDM altissima
capacità a 60-80GHz
–Collegamenti Ottici
Ponti Radio HyperLAN 802.11h _1
L’802.11h è un evoluzione del protocollo IEEE 802.11 che implementa l’AGC ed il DFS
Consente di trasferire sino a 54 Mbps in aria (circa 25 Mbps half duplex di throughput reale) su banda libera ISM, su frequenza di 5,4 GHz.
Tecnologia è utilizzata per collegamenti outdoor punto-punto e punto-multi-punto con distanze fino a massimo 20km.
Solo l’802.11h e non l’802.11a è omologata in Italia per applicazioni outdoor
Ponti Radio HyperLAN 802.11h _2
Esigenze
–Aziende multi sede/dipartimenti
–Pubbliche Amministrazioni
–Videosorveglianza
Applicazione
–Dati e Voce (VoIP ma anche PRI-ISDN)
–Video (Video over IP)
Velocità di connessione
–Da 128 kbps a 25/30 Mbps per radio
Limitazioni
–Capacità non superiore a 30Mbps (circa 50Mbps con canale da 108Mbps)
Ponti Radio HyperLAN 802.11h MIMO_1
Il MIMO (multiple input multiple output) è un evoluzione del protocollo IEEE 802.11h che aggrega più flussi radio ricombinandone la trama completa. Le modalità sono:
–MIMO 2×2 (due flussi radio in cross pol)
–MIMO 3×3 (tre flussi radio cross pol + cross correlazione)
Consente di trasferire sino a 300 Mbps in aria (circa 100 Mbps half duplex di throughput reale a breve distanza nelle condizioni reali) su banda libera ISM, su frequenza di 5,4 GHz.
Tecnologia è utilizzata per collegamenti outdoor punto-punto e punto-multi-punto con distanze fino a massimo 8-10km.
Attenzione: per le caratteristiche tecniche intrinseche del protocollo MIMO, il throughput garantibile con questa tecnologia decresce rapidamente con la distanza del Link. Si parla di circa 80Mbps a 1km, 60Mps a 2-3km, ecc..
Ponti Radio HyperLAN 802.11h MIMO _3
Esigenze
–Aziende multi sede/dipartimenti
–Pubbliche Amministrazioni
Applicazione
–Dati e voce ad alta capacità
–Video (Video over IP)
Velocità di connessione
–Da 10 Mbps a 150 Mbps per link
Limitazioni
–Utilizza più canali, quindi più risorse radio che devono essere libere.
–Distanze più brevi e throughput fortemente variabile con le condizioni al contorno.
–Installazione e soprattutto puntamento, non banale per la collimazione delle 2 – 3 polarità contemporanee
Ponti Radio Full-IP adattivi in banda ISM 17-24 GHz_1
Sono sistemi di telecomunicazione punto-punto (PTP) per la trasmissione di voce, dati e video, attraverso l’etere in campo libero.
I ponti radio Full-IP in generale consentono la trasmissione del protocollo Ethernet su trama TDM (quindi sincrona) e con modulazione adattiva in funzione delle condizioni meteo istantanee passando da QPSK a 256QAM
La velocità minima di bit rate da trasferire è di 50 Mbps full-duplex fino ad un massimo di circa 350 Mbps full-duplex.
La trasmissione in banda ISM impone vincoli di potenza EIRP di 100mW (20dBm compreso il guadagno d’antenna) che alle frequenze specifiche dei 17 e 24 GHz si traducono in importati vincoli di distanza. Le distanze massime raggiungibili con reliability standard del 99.95% sono dell’ordine del 2-3Km al massimo
Ponti Radio Full-IP adattivi in banda ISM 17-24 GHz_2
Esigenze
–Aziende multi sede remote
–Pubbliche Amministrazioni
Applicazione
–Dati e Voce (fast Ethernet, Gigabit Ethernet, TDM)
–Video (su IP)
Velocità di connessione
–Da 50 Mbps a 350 Mbps full-duplex
Limitazioni
–Potenza EIRP <=100mW quindi distanze raggiungibili con disponibilità del servizio accettabili non superiori a 3Km.
–Ogni singola tratta prevede l’occupazione dell’intera banda disponibile (Tx + Rx) quindi 1 solo canale possibile per tratta.
–Installazioni non banali in classe operatore (splitted mount o full-outdoor mount).
Ponti Radio IP in banda ISM 60-80GHz_1
Sono sistemi di telecomunicazione punto-punto (PTP) per la trasmissione a distanza di informazioni (voce, dati ecc) attraverso l’etere in campo aperto.
I ponti radio IP su alta frequenza consentono la trasmissione del protocollo Ethernet su un canale radio estremamente ampio (maggiore di 1 GHz) quindi sono attuabili throughput elevatissimi.
La velocità del collegamento in termini di throughput è fissa e può raggiungere il 1.2 Gbps full-duplex (in base al vendor/modello)
Anche se non esistono limitazioni normative in merito a queste frequenze l’abbattimento dell’ossigeno non permette distanze superiori ai 1,5Km (tipicamente 1.3Km) vincolate dalle condizioni meteo della zona
Ponti Radio IP in banda ISM 60-80GHz_2
Esigenze
–Aziende multi sede remote
–Pubbliche Amministrazioni
Applicazione
–Dati e Voce (fast Ethernet, Gigabit Ethernet, TDM)
–Video (su IP)
Velocità di connessione
–Da 350 Mbps a 1.2 Gbps full-duplex
Limitazioni
–Potenza EIRP <100mW quindi distanze raggiungibili con disponibilità del servizio accettabili non superiori a 1,3Km.
–Ogni singola tratta prevede l’occupazione dell’intera banda disponibile (Tx + Rx) quindi 1 solo canale possibile per tratta
–Installazioni non banali con antenne integrate con 45-50dBi di guadagno.
Ponti Ottici FSO _1
I Free Space Optics, funzionano esattamente come una tratta in fibra ottica, utilizzando però l’aria come mezzo trasmissivo.
Vengono utilizzati da uno fino a quattro fasci IR simultaneamente attivi, TX/RX, i quali consentono la trasmissione in modalità full duplex con distanze massime nell’ordine dei 1-2 Km.
Questa tecnologia permette velocità di trasporto da 10 Mbps fino a 2,5 Gbps full duplex, cioè fino a 2000 volte una l’ADSL
Purtroppo l’elevata convergenza del fascio ottico (tipicamente un laser con apertura di pochi milli-radianti) rende difficile l’installazione del link, sempre su strutture rigide ed in laterizio.
Ponti Ottici FSO _2
Esigenze
–Aziende multi sede/dipartimenti
–Applicazioni Militari o in classe operatori
–Pubbliche Amministrazioni
Applicazione
–Dati e Voce (fast Ethernet, Gigabit Ethernet, TDM)
–Video
Velocità di connessione
–Da 10 Mbps a 10 Gbps
Limitazioni
–Distanze ridotte e forte dipendenza dalle condizioni meteo e di visibilità (nebbia)
–Criticità dell’installazione (supporti)
Considerazioni su sistemi in banda libera
Mentre i collegamenti operanti su bande licenziate, prevedono un uso ESCLUSIVO della frequenza, i collegamenti in banda libera ISM sono condivise con terzi soggetti. Ne emergono le seguenti considerazioni:
–Non essendo la banda ISM regolata in merito all’accesso, ma regolata solo alla potenza emessa, non si escludono possibilità di interferenza (disservizi) su questi sistemi nel medio e lungo periodo;
–Operando in banda libera con tecnologia “reperibile anche a basso costo” e con protocolli standard (specialmente Hiperlan e/o WiFi), aumentano i problemi di sicurezza intrinseca;
–Trattandosi di sistemi non TDMA (ma CDMA) non è possibile garantire valori throughput netto (CIR) su disponibilità di servizio.
La sicurezza in banda libera WiFi e Hiperlan _2
Il dato preoccupante è che più del 60% delle reti individuate, sia WiFi sia PUNTO-PUNTO, è APERTA ed installata senza una adeguata attività sistemistica competente. Ciò si evince dai seguenti motivi:
–Le reti WLAN non presentano cifratura alcuna;
–E’ stato lasciato il nome predefinito del produttore aumentando la vulnerabilità
–E’ stato lasciato il canale radio predefinito, aumentando di fatto il rischio di interferenze e di disservizi
–Nei Punto-Punto sono state individuati radio collegamenti con antenne integrate o detached, con potenze FUORI NORMATIVA e senza una pianificazione radio corretta
Sistemi in banda Licenziata
Ponti Radio Full-IP adattivi _1
Sono sistemi di telecomunicazione punto-punto (PTP) per la trasmissione a distanza di informazioni (voce, dati ecc) attraverso l’etere in campo aperto.
I ponti radio Full-IP consentono la trasmissione del protocollo Ethernet su trama TDM (quindi sincrona) e con modulazione adattiva in funzione delle condizioni meteo istantanee passando da QPSK a 256QAM
La velocità minima di bit rate da trasferire è di 50 Mbps fino ad un massimo di 920 Mbps con modulazione 256QAM in XPIC
Ponti Radio Full-IP adattivi _2
Esigenze
–Operatori di TLC che forniscono servizi dati e fonia fissi e mobili.
–Applicazioni Militari
–Aziende multi sede remote
–Pubbliche Amministrazioni
Applicazione
–Dati (fast Ethernet e Gigabit Ethernet)
–Dati e Voce (anche in TDM)
–Video
Velocità di connessione
–Da 50 Mbps a 920 Mbps
WiMAX FM-BWA 802.16a/d/e _1
Il WiMax è una soluzione tecnologica basata sugli standard IEEE 802.16. Si pone in diretta concorrenza verso le soluzioni a banda larga cablate, di classe ADSL (variante 802.16d) e con quelle mobili (802.16e), come l’UMTS (F/M-BWA – Fix and Mobile Broadband Wireless Access).
Lo standard 802.16d è stato definitivamente approvato lo scorso agosto 2004 sulla banda licenziata dei 3,5GHz, mente è in via di approvazione le standard 802.16e per il mobile.
Esigenze
–Operatori di TLC che forniscono servizi fissi o mobili alternativi all’ADSL e all’UMTS
–Pubbliche Amministrazioni
–WISP
Applicazione
–Dati
–Dati e Voce (VoIP e TDM)
–Video
Velocità di connessione
–Da 128 kbps a 3 Mbps (?)
Considerazioni su sistemi in banda licenziata
Necessità di tecnici specializzati, con adeguata strumentazione RF, dalla progettazione, al collaudo.
Tempi di realizzazione mediamente più lunghi per i tempi Ministeriali di Concessione.
Infrastrutture di supporto più pensanti (in classe operatore) considerate le frequenze di esercizio
Costi generali mediamente più elevati, ma con capacità ed affidabilità superiore.
