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Nel corso degli anni la voglia di comunicare è diventata sempre più un bisogno importante per l’uomo. Al giorno d’oggi tale bisogno è legato sempre più alla necessità di mobilità, un aspetto che ha contribuito notevolmente allo sviluppo della tecnologia cellulare. Di pari passo con il mondo delle telecomunicazioni, anche l’informatica ha maturato l’esigenza di trasmettere dati tra calcolatori senza il vincolo di un’infrastruttura cablata. Per tali motivi, negli ultimi anni le reti wireless hanno assunto sempre più un ruolo importante sia nell’ambito domestico che in quello di business. In questo primo articolo cercheremo di dare un’introduzione ai concetti basilari della tecnologia wireless, partendo da una classificazione delle varie tipologie di reti “senza fili”.

Proprio come accade per le reti cablate le reti Wireless vengono classificate in base alla grandezza dell’area geografica che riescono a coprire:

Wireless PAN

La prima categoria è rappresentata dalle Personal Area Network, il cui raggio d’azione è limitato a pochi metri (10-15 solitamente). In tale categoria rientrano tutti quei dispositivi atti a soddisfare i requisiti di mobilità all’interno di spazi limitati, come ad esempio PDA, cellulari, auricolari, stampanti, cuffie ecc., i quali svolgono per lo più operazioni di sincronizzazione o di trasferimento di piccole quantità di dati. Per tali tipi di dispositivi il vantaggio di non essere vincolati ai cavi può essere fondamente in quanto ciò si traduce in una maggiore facilità di installazione e di spostamento nonchè di una maggiore possibilità di interconnesione con altri dispositivi.

Le tecnologie più utilizzate in ambito PAN sono sicuramente Bluetooth e IrDA. La specifica Infrared Data Association prevede l’utilizzo della radiazione infrarossa diretta (3GHz - 100THz) per la trasmissione punto punto dei dati con una portata massima (in condizioni ottimali) di circa 1 metro ed una velocità di circa 4 Mbps. Il vantaggio di tale trasmissione è essenzialmente la forte resistenza alle interferenze (tranne se usata all’esterno per effetto della luce solare riflessa). Tuttavia, per contro, i dispositivi comunicanti devono essere allineati (in quanto le radiazioni sono direzionali) e soprattutto tra loro non devono essere presenti ostacoli.

Bluetooth (IEEE 802.15) invece, permette la comunicazione per mezzo di onde radio di frequenza 2,4 GHz portanto quindi i segnali a raggiungere fino a 15 metri con un bitrate di circa 2 Mbps. A differenza di IrDA, Bluetooth permette la possibilità di mantenimento della connessione anche in presenza di ostacoli, tuttavia il bitrate è inferiore ed è meno resistente alle interferenze.

Wireless LAN

Le Wireless Local Area Network, hanno la prerogativa di fornire connettività con buone prestazioni sia all’interno che all’esterno di edifici, consentendo di eseguire applicazioni complesse, accedere a Internet, scaricare e riprodurre flussi multimediali. Lo standard di riferimento è IEEE 802.11 meglio conosciuto come Wi-Fi (Wireless-Fidelity). La famiglia di protocolli prevede 3 versioni: 802.11a, 802.11b, 802.11g. Al momento la più utilizzata è l’ultima che permette di raggiungere un datarate di 54 Mbps sfruttando lo spettro di frequenze radio intorno ai 2,4 Ghz. I dispositivi interessati da questa tipologia di rete sono generalmente PDA, Notebook, Desktop PC ed in genere tutta quella classe di calcolatori elettronici con capacità di elaborazione avanzata.

Wireless MAN

Negli ultimi anni reti wireless a livello di aree metropolitane sono state implementate da alcuni ISP (Internet Service Provider), i quali hanno fornito servizi ad utenti collocati in zone non facilmente raggiungibili o non ancora raggiunte dalle tradizionali connessioni cablate. Attraverso le WMAN vengono, generalmente, interconnesse infrastrutture di rete (via cavo e non) già esistenti. Le prestazioni di una Wireless MAN variano in base alla metodologia trasmissiva; ad esempio utilizzando onde radio possiamo ottenere datarate non superiori ai 100 Kbps su distanze di circa 30 Km, mentre attraverso l’impiego di raggi infrarossi possiamo raggiungere velocità di circa 100 Mbps su distanze decisamente inferiori attraverso la modalità UFIR.  Lo standard messo a punto per le Wireless MAN IEEE 802.16 che prevede diverse tecnologie per l’implementazione di infrastrutture BWA (Broadband Wireless Access); la più famosa è forse, WiMAX acronimo di Worldwide Interoperability for Microwave Access coniato dal consorzio Wireless Forum formato da 420 aziende il cui scopo è SViluppare, supervisionare promuovere e testare l’interoperabilità
di sistemi basati sullo standard 802.16. WiMAX fa uso di microonde ottenendo velocità di trasmissione dei dati condivisi nell’ordine dei 70 Mbps in aree metropolitane senza la necessità di visibilità tra le singole Base Station (consideriamo che una BS può avere un raggio di copertura di circa 50 Km).

Wireless Wan

Le Wireless Wide Area Network hanno lo scopo di offrire connettività su vasta scala coprendo aree delle dimensioni di uno stato o un continente. L’infrastruttura di una WWAN coinvolge generalmente più operatori di telecomunicazioni che, attraverso accordi di Roaming, riescono a fornire una copertura quasi universale con un costo all’utente finale relativamente basso. Le prestazioni di una Wireless WAN sono piuttosto
basse se confrontate con le categorie viste precedentemente (in particolare WLAN e WMAN) e possono variare da un massimo di 170Kbps fino a raggiungere una velicità standard di circa 56 Kbps (simile a quella di un modem analogico su linea commutata) ; tali velocità sono, comunque, accettabili su dispositivi come PDA, Smartphone, telefoni cellulari, dove le ridotte dimesioni dei display e lo limitata potenza di elaborazione non richiedono prestazioni elevate (telefoni cellulari di terza generazione possono raggiungere velocità nell’ordine di 1 Mbps). L’incoveniente principale riscontrato per le WWAN è lo scarsa copertura all’interno degli edifici, dovuta al fatto che tutta l’infrastruttura WAN si trova all’aperto ed i segnali radio perdono gran parte della loro potenza nella fase di attraversamento degli ostacoli (le mura di una costruzione ad esempio).

Il primo articolo sulla tecnologia Wireless finisce qui. Nel prossimo introdurremo i concetti essenziali che caratterizzano il mezzo trasmissivo di tale tecnologia.