HPWNet – High performance wireless network

HPWNet è una rete wireless a banda larga sperimentale nata nel 2005 con un duplice obiettivo: sperimentare una dorsale wireless nell’area urbana di Torino, utilizzabile per l’attivazione rapida di nodi wireless in città e come punto di partenza per estensioni e ramificazioni verso i Comuni limitrofi; rendere la rete il più modulare possibile per permetterne l’estensione in termini di copertura geografica e capacità.

L’architettura di rete è tale che permette di essere utilizzata sia come dorsale di contribuzione per i nodi di accesso posizionati nell’area urbana di Torino, sia come punto di partenza per la creazione di nuove reti wireless sul territorio. I nodi installati in città e in collina, e l’estrema flessibilità dell’architettura studiata da CSP, generano la maglia di partenza per possibili rilanci della rete cittadina verso l’imbocco di valli alpine e altre zone extra urbane non servite da connettività a banda larga.

Il posizionamento degli apparati in punti sopraelevati e la distribuzione ramificata sul territorio, permettono inoltre di illuminare aree urbane ed extra urbane, fino a coprire un’ampia porzione del territorio, testando contestualmente il potenziale della rete nelle trasmissioni a lunga gittata. HPWNet costituisce inoltre un testbed ideale per sperimentare robustezza e affidabilità di applicazioni su rete a banda larga.

Il cuore della rete

HPWNet è oggi una rete basata su vari siti trasmissivi collocati nell’area urbana e collinare di Torino, a loro volta collegati con una ventina di nodi distribuiti su tutto il territorio piemontese. I link hanno range di distanza che variano dai 500m agli 80km: HPWNet permette infatti di analizzare in profondità il comportamento degli apparati wireless che la compongono, effettuando test in uno scenario reale, dove gli apparati sono circondati da altri network attivi e da numerose interferenze che fanno del network sia una rete sperimentale flessibile, che un testbed ideale per lo sviluppo di nuovi prodotti.

HPWNet non è quindi solo una rete sperimentale, ma viene usata quotidianamente da CSP per lo sviluppo di numerosi progetti attivi sia nell’area urbana di Torino, che nelle valli alpine che caratterizzano il territorio Piemontese.

La modularità del progetto

Caratteristica essenziale di HPWNet è la modularità: in qualsiasi momento, infatti, si può intervenire sull’infrastruttura di base per estendere la rete non solo con l’aggiunta di collegamenti verso nuove destinazioni, ma anche ampliando il throughput disponibile sulle singole tratte e aggregando più collegamenti wireless tra loro.

Con questa tecnica diventa possibile estendere la rete in base alla necessità di integrazione di nuovi punti. Solo quando un collegamento già attivo si avvicina alla saturazione, si interviene per aumentarne la capacità. Questo permette di semplificare la fase di progettazione della rete e al tempo stesso di adattarsi rapidamente a richieste ed esigenze funzionali agli utenti.

Le tecnologie utilizzate

La rete HPWNnet si basa principalmente su apparati radio conformi allo standard 802.11 in grado di operare sia a 2,4GHz che a 5GHz, dotati di più interfacce radio indipendenti tra loro. Agli apparati si aggiunge la connessione tra la sede di CSP e alcuni punti strategici per la rete stessa, realizzati con un collegamento a 24GHz ad elevata capacità di trasporto (circa 1,4Gbps Full Duplex), al fine di garantire un throughput adeguato verso uno dei nodi cruciali dell’intera rete. Per massimizzare l’affidabilità̀, al collegamento è stato affiancato anche un link radio a 5,6GHz.

L’infrastruttura di rete

I link wireless sono principalmente basati su standard IEEE 802.11h. Per HPWNet vengono utilizzati devices di diversi produttori e sistemi basati sull’asset Shelob di CSP, una piattaforma aperta che permette di customizzare e ottimizzare i driver del device, accrescendone le performance e consolidando l’affidabilità̀ del sistema. La rete permette quindi anche il test di algoritmi e protocolli innovativi fuori da ogni limitazione imposta dagli apparati disponibili in commercio. Tra i device utilizzati anche dispositivi che lavorano sui 17GHz e, come già evidenziato, nuovi dispositivi operanti sulle frequenze dei 24GHz, scelti per evitare le forti interferenze che condizionano il funzionamento a 5GHz. Tra le altre sperimentazioni avanzate, studi sulle frequenze televisive inutilizzate, i cosiddetti white spaces, con apparati che operano in aree montane sui 700MHz. Per massimizzare la disponibilità diffusa e le performance della rete e renderne la gestione più semplice sono stati introdotti innovativi protocolli di routing e forwarding.

Aggiornamenti sul sito http://rd.csp.it/new-generation-network/hpwnet (in lingua inglese)