Descrizione del progetto

Gli acronimi WLAN e WiFi non sono più solo sinonimo di alternativa al cablaggio, ma implicano la possibilità concreta di sviluppare applicazioni innovative, concepite per cambiare il modo di lavorare e vivere di utenti mobili sia in ambito privato che pubblico.

Una delle attuali sfide per le WLAN è di offrire un portafoglio di servizi, che possano competere con (o integrare) quanto offerto dalle reti cellulari 2G e/o 3G. Dietro a questa evoluzione esistono numerose questioni tecniche irrisolte a differenti livelli, a partire da protocolli MAC per il supporto delle priorità e dell’integrazione tra il livello MAC e gli emergenti sviluppi a livello PHY, fino alla definizione di piattaforme per la creazione di servizi e la fornitura di servizi location-aware.

Essenziale per il successo in ambito pubblico è la possibilità di fornire livelli di servizio differenziati. Tale differenziazione non deve intendersi esclusivamente come meccanismi di gestione di priorità per differenti classi di traffico (o di tariffazione), ma deve prevedere il supporto di servizi personalizzati e sicuri. Tutti questi meccanismi devono essere in grado di integrarsi efficacemente nella molteplicità delle possibili soluzioni di accesso considerate (reti piccole/grandi, pubbliche/private, ecc.).

I progressi tecnologici a livello trasmissivo (802.11a/g) consentono di trasmettere a velocità fino a 54 mbps. Tuttavia, questi non basta a supportare la QoS. Questo progetto ha lo scopo di esplorare e dimostrare la fattibilità di soluzioni per il supporto di servizi differenziati e qualità del servizio in una rete complessa basata su 802.11. Il progetto affronta il problema su due livelli: accesso radio ed infrastruttura di rete. Infatti, la differenziazione dei servizi non implica solo diversi livelli di priorità per diverse classi di traffico (con relativa tariffazione differenziata), ma anche il soddisfacimento di richieste di servizio differenziate e di sicurezza. È altresì necessario realizzare applicazioni differenziate per tipo di utente, realizzate sulla base di informazioni di contesto, come il profilo e la localizzazione dell’utente.

Al livello di interfaccia radio, lo scopo del progetto è duplice. Da un lato mira a valutare le prestazioni dei diversi sistemi di differenziazione proposti in ambito 802.11e. Dall’altro, la parte propositiva del progetto è focalizzata a ricercare, progettare e valutare soluzioni che vanno oltre le attuali proposte, magari sfruttando un’ottimizzazione cross-layer. Il controllo avanzato del traffico, il supporto della diversità spaziale e delle antenne intelligenti (argomento alla ribalta con gli studi portati avanti dal task group 802.11n), la pianificazione multi-cella e la (auto-)configurazione della rete, il bilanciamento e il controllo del traffico in reti muti-hop e magliate sono tutti argomenti che richiedono ancora ricerca di base e che verranno affrontati nel progetto.

Al livello rete lo scopo è definire architetture di servizio sicure e realizzabili, concepite per fornire servizi differenziati e personalizzati a clienti eterogenei, e farlo in modo sicuro. A questo fine si studieranno architetture per servizi context-, quality- e location-aware, meccanismi di localizzazione dei servizi, soluzioni di autenticazione concepite per scenari con numerosi fornitori di HotSpot e meccanismi di sicurezza a vari livelli appropriati per le diverse categorie di utenti.

Infine, obiettivo primario del progetto è lo sviluppo di: a) una scheda 802.11 migliorata che supporta una realizzazione in FPGA di un livello MAC migliorato con supporto della differenziazione dei servizi; b) un testbed di dimostrazione a livello nazionale composto di reti di accesso presso le diverse sedi e connesse dal backbone IP nazionale. Con questo test-bed si intende raggiungere l’ambizioso risultato di dimostrare la fattibilità di un nuovo modello di fornitura dei servizi di telecomunicazione su vasta scala. Inoltre ciascuna rete di accesso presenterà aspetti selezionati degli sviluppi del progetto legati a temi quali: distribuzione di servizi wireless, ottimizzazione di TCP, schedulazione IP su router/Access Point integrati con nozione di qualità del canale e soluzioni di sicurezza basate su IPSec.

Organizzazione del progetto

Il progetto è organizzato in due work-package di ricerca, più un terzo di sperimentazione e dimostrazione come delineato nella figura sotto e descritto in dettaglio nelle pagine specifiche dei tre workpakage WP1, WP2, and WP3.