04. Radiocomunicazione Wi-Fi

La comunicazione wireless Wi-Fi avviene in frequenze radio all'interno della banda di frequenza denominata ISM (Industrial, Scientific and Medical) che ogni nazione riserva ad applicazioni non commerciali ma per uso industriale, scientifico e medico.

La comunicazione deve avvenire all'interno di una proprietà privata (la normativa vieta l'attraversamento del suolo pubblico, anche se evidentemente questo concetto è inapplicabile per le caratteristiche intrinseche della tecnologia) con potenze di trasmissione molto basse in modo da limitare al massimo le interferenze con altri sistemi radio pubblici esterni.

Una specifica normativa impone di non irradiare con una potenza E.I.R.P. (Massima Potenza Equivalente Irradiata da antenna Isotropica) superiore ai 100mW. Con la locuzione antenna Isotropica ci si riferisce astrattamente ad un'antenna che irradia potenza in tutte le direzioni in modo uniforme e la potenza E.I.R.P intende misurare la potenza che effettivamente esce dall'antenna.

Wi-Fi può usare antenne omnidirezionali o antenne direttive.

Le antenne omnidirezionali sono utilizzate per distribuire connettività in aree private quali alberghi, aeroporti, aziende, scuole ecc..

Uno stilo verticale emette onde lungo un piano orizzontale, arrivando ad un punto di segnale prossimo allo zero sulla verticale dello stesso.

Le antenne direzionali (o direttive) sono in genere utilizzate per connettività più estese e sono poste in luoghi strategici per coprire aree specifiche o superare barriere fisiche ambientali.

Le seguenti figure mostrano un'antenna detta a pannello e la relativa area di copertura.

Le frequenze di riferimento per il protocollo Wi-Fi sono 2,4 GHz e 5 GHz, con qualche oscillazione in dipendenza degli standard considerati.

La frequenza a 2,4 GHz risulta più penetrante rispetto ai 5 GHz e quindi garantisce una migliore copertura, di contro la frequenza a 5GHz subisce meno interferenze ed è normalmente più veloce.

Le interferenze sui canali radio sono prodotte da numerosi dispositivi elettronici, come i telecomandi, i forni a microonde, i telefoni cordless e da altre reti wireless presenti nelle vicinanze.

Le reti Wi-Fi a 2,4 GHz dividono lo spettro in 14 canali con ampiezza da 20 MHz o 40 MHz ciascuno. Negli Stati Uniti e in Europa il canale 14, che è anche più distanziato rispetto agli altri, non può essere usato, inoltre negli Stati Uniti sui canali 12 e 13 ci sono delle limitazioni.

I canali, sia con ampiezza da 20 MHz che da 40 MHz, non sono disgiunti ma parzialmente sovrapposti con quelli contigui. Questo causa interferenze nel caso in cui i canali contigui siano utilizzato da altri Access point nelle vicinanze.

La seguente figura illustra la situazione per canali a 20 MHz.

Quando si configura un Access point occorre specificare su quale ampiezza di banda (20 MHz o 40 MHz) e su quale canale deve operare. E' anche possibile non esprimere preferenze lasciando che il dispositivi scelga autonomamente.

Nel caso in cui la propria rete Wi-Fi sia costituita da più Access point che cooperano, è opportuno scegliere canali il più possibile distanziati. La terna 1, 6, 11 è quella che solitamente si preferisce. Altre terne possibili sono 2, 7, 12 e 3, 8, 13.

E' evidente, inoltre, che definendo i canali con una ampiezza di 40 MHz la sovrapposizione è ancora più ampia ma, in assenza di interferenze, la banda è maggiore e di conseguenza anche la velocità di trasferimento.

Per canali con ampiezza da 40 MHz si dispone solo di due canali completamente disgiunti, il canale 3 e il canale 11, da utilizzare in reti con più Access point.

Per quanto riguarda i canali della banda 5 GHz, con ampiezza di 20 MHz si possono definire 23 canali. In Europa tali canali non si sovrappongono e non interferiscono tra loro, mentre con ampiezze di canale maggiori questi tendono a sovrapporsi.

Sito: 7ecnologie

Sezione: 13. Reti

Capitolo: 03. La suite TCP/IP

Paragrafo: 01. Network Access

Approfondimento: 04. Radiocomunicazione Wi-Fi

Indice dei capitoli: 00. Risorse - 01. Le telecomunicazioni - 02. Il modello OSI - 03. La suite TCP/IP - 04. Il cablaggio strutturato - 05. LAB - 07. Tutorial - 98. Esercizi

Indice dei paragrafi: 01. Network Access - 02. Livello Internet - 03. Livello Transport - 04. Livello Application

Indice degli approfondimenti: 01. Ethernet - 02. Switch e VLAN - 03. Bridge - 04. Radiocomunicazione Wi-Fi - 05. Trasmissione e collisioni nella Wi-Fi - 06. Modalità strutturali della rete Wi-Fi - 07. Configurazione di un AP - 08. Reti ad accesso pubblico - 09. Modem