Introduzione al Wi-Fi - 2° parte

In tale configurazione più unità WT (wireless terminal) possono comunicare tra loro direttamente realizzando una piccola rete paritetica, generalmente impiegata quando si necessita di una piccola rete per breve tempo, riunioni, convegni, stand, dimostrazioni.

IEEE 802.11 usa come protocollo MAC il CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance), che utilizza un algoritmo specifico per evitare collisioni, implementando un meccanismo di ascolto virtuale del traffico sulla portante.
L'AP (Access Point) assegna una priorità ad ogni client, in modo da rendere più efficiente la trasmissione dei pacchetti.

Lo standard IEEE 802.11b supporta un meccanismo per criptare il traffico dati e autenticare i nodi di connessione col nome di WEP (Wired Equivalent Privacy, sistema di encryption basato su una chiave condivisa ai fini della sicurezza contro le intercettazioni, crittografia).
La secret key (chiave segreta) lunga 40 bit è concatenata a un vettore di inizializzazione (IV) lungo 24 bit; si ottiene così una sequenza di 64 bit totali. Nell’immediato futuro si prevede un algoritmo di crittografia WEP a 128 bit, dove si ha una chiave a 104 bit con un vettore di inizializzazione a 24 bit e, in previsione di crescenti requisiti di robustezza e affidabilità, garantendo una maggior sicurezza e affidabilità.

Lo standard IEEE 802.11 consente due possibili interfaccie RF, della categoria SSS, nella banda dei 2,4 Mhz, realizzate con due tecniche di modulazione distinte:
• FHSS, dispersione di spettro a salto di frequenza
• DSSS, dispersione di spettro in banda base
Le tecniche SSS di spread spectrum signals occupano una maggior banda trasmissione radio ma consentono una miglior ricezione dei segnali deboli, garantiscono l'integrità del segnale, e una maggior sicurezza, distribuendo il segnale attraverso l'intero spettro di frequenze.Il segnale non rimare stabile su una singola frequenza, consentendo a più utenti di operare simultaneamente.

L'uso dell'SSS è particolarmente importante poiché permette che molti altri utenti occupino la fascia per tutto il tempo assegnato su frequenze separate, compatibilmente con la larghezza di banda disponibile.

Nell'FHSS il segnale ad una data frequenza viene fatto "saltare" da una canale all'altro, distribuendosi su una una banda di frequenze.Il vantaggio di tale sistema, quando il rapporto fra la larghezza di banda originale del segnale e la larghezza di banda del segnale di diffusione è molto grande, è di offrire una grande immunità all'interferenza.
La tecnologia consente a più utenti di condividere lo stesso insieme di frequenze cambiando automaticamente la frequenza di trasmissione fino a 1600 volte al secondo, al fine di una maggiore stabilità di connessione e di una riduzione delle interferenze tra canali di trasmissione.
Lo spectrum spreading consiste in una continua variazione di frequenza utilizzando una modulazione di frequency hopping.Gli hops corrispondono ai salti di frequenza all'interno della gamma assegnata (2,402 Ghz -2,480 Ghz salti di 1 Mhz, complessivamente 79 hops set, canali).

Viene impiegata una modulazione gaussiana di tipo Fsk o Gfsk

Nello specifico sono previste due tipologie di modulazione Gfsk:

Gfsk a 2 livelli con data rate 1Mbps e Gfsk a 4 livelli con data rate 2Mbps.

I vantaggi invece che l'interfaccia DSSS assicura contro l'interferenza è piuttosto scarso. Questa limitazione insidia significativamente il valore di DSSS come metodo per resistere all'interferenza nelle applicazioni reali delle Wlan.

Il sistema FHSS risulta molto sicuro contro interferenza e l'intercettazione in quanto risulta statisticamente impossibile poter ostruire tutte le frequenze che possono essere usate e l'implementazione di sistemi di filtri selettivi su frequenze diverse dalla frequenza del segnale, eccedenza 50dB.

DSSS è una tecnologia di trasmissione a "frequenza diretta" a banda larga, ogni bit viene trasmesso come una sequenza ridondante di bit, detta chip. Tale metodo è indicato per la trasmissione e ricezione di segnali deboli. Consente l'interoperabilità con le reti wireless attuali a 11 Mbps con le precedenti a 1-2 Mbps.
L'interfaccia DSSS utilizza un sistema con dispersione in banda base utilizzando un chipping code ( codice di dispersione) modulando il dato prima di trasmetterlo, ogni bit trasmesso viene disperso su una sequenza a 11 bit (sequenza Barker). Il segnale trasmesso consumerà una maggior larghezza di banda consentendo la ricezione di segnali deboli.

I vantaggi che l'interfaccia DSSS assicura contro l'interferenza è piuttosto scarso. Questa limitazione insidia significativamente il valore di DSSS come metodo per resistere all'interferenza nelle applicazioni reali delle Wlan.

Altri standard per le tecnologie Wireless

DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)
Standard digitale criptato per telefonini cordless con possibilità di 120 canali su 12 frequenze, evoluzione del cordless analogico, implementa l'interfaccia Gap (Generic Access Profile) ed utilizza la modulazione GMSK, bit rate max 348 Kbps.

IrDA (Infrared Device Application)
Tecnologia di interconnessione dati tramite infrarossi bidirezionale point-to-point tra dispositivi posizionati in visibilità reciproca LoS, line of sight, con range ridotto a 1 - 2 metri e bit rate di 4 Mbps.

HomeRF
Standard per la trasmissione dati in radio frequenza di dispositivi domestici, con una frequenza di 2,4 Ghz e un bit rate pari a 1,6 Mbps, utilizza il protocollo Swap.
La sua evoluzione 2.0 consentirà un bit rate fino a 10 Mbps e la trasmissione dati/voce con un range di 50 metri, in modalità peer-to-peer o access point.

Bluetooth
Tecnologia di interconnessione wireless low-power (mWatt), in grado di far "comunicare" dispositivi elettronici come i telefoni, stereo, notebook, computer, pda fino ad un massimo di 16 dispositivi, attraverso onde radio a basso raggio emesse da alcuni trasmettitori presenti all'interno di questi dispositivi. Il tutto senza bisogno di alcun cavo di collegamento, ma semplicemente utilizzando le onde radio con frequenza di 2,45Ghz - 2,56 Ghz ( banda ISM). può supportare fino a 7canali dati (asincrono con data rate di 57,6Kbps in upstream e 721Kbps in downstream) e 3 canali voce (sincroni con data rate di 64 kbps). La velocità massima di trasferimento dati, nel suo complesso, è pari a 1Mbps fullduplex con una copertura dai 10 ai 100 metri.

HyperLan2
Standard per comunicazione wireless, Wlan che utilizza una frequenza di 5 Ghz con bit rate sino a 54 Mbps, consente un range fino a 100 metri, per applicazioni multimediali di tipo home.

Fixed Wireless
soluzione tecnologica via radio che fornisce servizi di base voce/dati con copertura ad ampio raggio fino a 25 Km, la trasmissione utilizza una frequenza bassa compresa da 400 Khz a 2Mhz con un bit rate max di 128 Kbps

Wipll (Wireless Ip local loop)
Tecnologica via radio che fornisce servizi di base voce/dati con copertura ad ampio raggio, utilizza una frequenza da 2Ghz a 5Ghz con un bit rate di 4 Mbps