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Valutazione quantitativa della QoS dei servizi applicativi su rete ATN (Aeronautical Telecommunications Network)

La migrazione verso architetture distribuite in molteplici campi di applicazione ha notevoli benefici riguardo alla riduzione dei costi complessivi, alla maggiore scalabilità e all’opportunità di raggiungere un alto livello di affidabilità. Nell’ambito del controllo del traffico aereo, tali architetture consentiranno di adeguare le strutture attualmente operative per far fronte alla continua crescita del volumi di traffico. Il programma europeo Link2000+ prevede lo sviluppo di nuovi servizi applicativi su un’architettura distribuita basata sulla rete dati ATN (Aeronautical Telecommunications Network). In particolare, il nuovo servizio CPDLC (Controller Pilot Data Link Communication) consentirà l’automatizzazione delle procedure di controllo e lo scambio messaggi tra controllore e pilota attraverso la trasmissione digitale.
L’introduzione di un nuovo sistema in un contesto critico, comporta tra le altre, anche una valutazione quantitativa per stabilire se il sistema raggiunge o meno i livelli attesi di qualità del servizio (QoS) relativi a sicurezza, affidabilità e prestazioni. Questa tesi ha come obiettivo la valutazione quantitativa di un sistema CPDLC per riuscire a stimare i tempi di risposta del sistema percepiti dall’utente.
Le tecniche possibili per un’analisi quantitativa sono tre: analitiche, simulative e sperimentali. Le prime due tecniche si basano su un modello del sistema, mentre l’ultima utilizza direttamente il sistema reale. In questa tesi è impiegata una tecnica di analisi che si pone tra la simulazione e le misure sperimentali, allo scopo di realizzare un prototipo di sistema CPDLC usando componenti reali della rete ATN. Questo approccio a differenza di quello analitico e puramente simulativo, considera maggiori dettagli del sistema permettendo di ottenere risultati più accurati.

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Prefazione Ormai da alcuni anni si osserva una crescente diffusione di architetture distribuite in molteplici campi di applicazione. Tale diffusione è motiva- ta principalmente da ragioni economiche come la riduzione del costo di processori e della connettività. L’introduzione di architetture distribuite basate sul partizionamento e l’allocazione di applicazioni su più risorse computazionali, ha notevoli benefici rispetto alle tradizionali architetture monolitiche: la riduzione dei costi complessivi, la maggiore scalabilità e l’opportunità di raggiungere un alto livello di affidabilità. Un sistema dis- tribuito può essere capace di tollerare i guasti, ridistribuire il carico ap- plicativo su risorse non compromesse e permettere quindi la continuità del servizio del sistema. Quest’ultimo aspetto riveste fondamentale im- portanza in tutte le applicazioni critiche come ad esempio il controllo del traffico aereo. I sistemi per il controllo del traffico aereo hanno l’obbligo di rispettare stringenti requisiti di qualità del servizio (QoS) relativi a sicurez- za, affidabilità e prestazioni, imposti da autorità internazionali come ICAO (International Civil Aviation Organization) per evitare che il malfunzion- amento di tali sistemi abbia conseguenze dannose per l’uomo, l’ambiente ed economiche. Nel campo dell’aeronautica civile vale la regola che nes- sun nuovo sistema è introdotto se non rappresenta un miglioramento, in termini di qualità del servizio, rispetto al sistema attuale. Questa politi- ca frena ogni cambiamento radicale, accettando solo cambiamenti lenti e graduali. Ciò è giustificato anche da ragioni economiche, in quanto gli in- genti investimenti sugli apparati attualmente operativi, rendono improb- abile una loro sostituzione in blocco. iii

Tesi di Laurea

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Lorenzo Viti Contatta »

Composta da 134 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.