Reti Wireless LAN ed Applicazioni Mobili in ambito Scolastico di Carlo Gino

LE RETI WI-FI DI NUOVA GENERAZIONE 802.11n : CONCLUSIONI E SFIDE FUTURE

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Il mercato delle soluzioni Wireless per Reti Locali oggi e’ nuovamente in fermento: un nuovo standard è all’orizzonte, ma l’attesa per la pubblicazione delle specifiche definitive dello standard 802.11n da parte dell’ IEEE ( Institute of Electrical and Electronics Engineers ) sembra destinata a prolungarsi fino a meta’ del 2007 : troppo, per i produttori di chipset e dispositivi sempre alla ricerca di nuove soluzioni che migliorino prestazioni e benefici dell’offerta Wireless.

 

Infatti, dopo l’imponente ondata di soluzioni Mi-Mo ( Multiple Input Multiple Output ) di prima generazione, pare sia giunto il momento dei nuovi prodotti draft-n, basati sulle specifiche provvisorie del futuro standard 802.11n, di cui debbono ancora essere chiariti alcuni aspetti legati alla allocazione dei canali radio e alla convivenza con le apparecchiature di precedente generazione 802.11 b / g. In questa fase i produttori sono comunque i primi a voler promuovere l’interoperabilità delle soluzioni e la probabile possibilità di upgrade software allo standard finale.

Lo conferma tra l’altro anche una recente dimostrazione organizzata da alcuni costruttori leader di chipset draft-n. Infatti durante il test effettuato, i dispositivi con chipset draft-n hanno comunicato senza problemi fra di loro su un canale fisico a 200 Mbps.

 

Anche la Wi-Fi Alliance si è adeguata alla spinta di mercato: l’istituto che da sempre verifica l’aderenza dei prodotti wireless agli standard IEEE ha deciso di lanciare nei primi mesi del 2007 un programma di certificazione delle nuove specifiche provvisorie. Non tutti i costruttori di chipset Wireless Lan si sono comunque lanciati allo sviluppo di nuovi dispositivi basati sulle specifiche provvisorie dello standard draft-n : alcuni hanno deciso di attendere, puntando ancora sulle consolidate soluzioni Mi-Mo, forti anche del fatto che, le prestazioni offerte da tale tecnologia superano a volte quelle dei dispositivi draft-n.


L’obiettivo principale delineato dall’IEEE nello sviluppo dello standard 802.11n è quello di rispondere alla crescente domanda di RETI WLAN sempre più veloci. L’evoluzione rispetto allo standard 802.11g riguarda i livelli Phisical e Mac ( Medium Access Control ) e punta a quadruplicare il throughput effettivo a livello TCP/IP, portandolo dai circa 25 Mbps offerti dai prodotti di precedente generazione a superare la soglia effettiva di 100 Mbps (con oltre 200 Mbps sul canale radio).


E’ importante sottolineare la differenza tra velocità a livello fisico e throughput di rete per sfatare il mito dei 270 Mbps riportato nella maggior parte delle specifiche tecniche dei dispositivi draft-n : al di là degli slanci di marketing di prodotto, le reti 802.11n si attesteranno su velocità reali analoghe o di poco superiori ai 100 Mbps.

 

Le specifiche vanno invece perfezionate dal punto di vista dell’interoperabilità dei dispositivi, della stabilità del segnale e della portata. Il riferimento realistico più opportuno è quindi quello dei 100 Mbps su reti TCP/IP, una velocità comunque considerevole e superiore a quella offerta dalle reti cablate Fast Ethernet, oltre che più che sufficiente a trasportare flussi multimediali ad alta definizione e file di dimensioni consistenti.


Le tecniche implementate nei sistemi draft-n per aumentare la velocità massima di trasmissione, sono state fondamentalmente le seguenti due :

 

1 ] Trasmissione Mi-Mo ( Multiple Input Multiple Output )

 

2 ] Raddoppio della Larghezza di Banda del singolo canale di trasmissione da 20 a 40 MHz.

 

 


La tecnologia Mi-Mo prevede due o più antenne predisposte sia sul terminale di trasmissione che su quello di ricezione; i dati che devono essere trasmessi vengono divisi in più flussi inviati quindi indipendentemente sul canale radio. Questa tecnica, denominata Spatial Division Multiplexing, può moltiplicare le prestazioni effettive ma richiede un chipset di elaborazione per ogni antenna impiegata, aumentando i costi di implementazione e di conseguenza il prezzo complessivo dei dispositivi.

 
La presenza di antenne multiple non ha benefici solo sulla velocità massima di trasmissione, ma anche sulla portata: in ambienti ricchi di ostacoli, come ad esempio quelli scolastici, l’antenna non riceve un unico segnale, ma diverse copie, che giungono a destinazione dopo aver rimbalzato contro i diversi ostacoli. Tali copie sono viste in un sistema di ricezione classico come interferenti, riducendo la qualità del collegamento.

 

Un dispositivo Mi-Mo può risolvere il problema della propagazione a percorsi multipli rielaborando il segnale captato dalle diverse antenne e traendo a proprio vantaggio questo fenomeno. Per aumentare drasticamente il throughput di sistema il futuro standard 802.11n e già i prodotti basati su quello draft-n adottano inoltre canali radio a 40 MHz, un’ampiezza doppia rispetto ai 20 MHz delle specifiche 802.11b / g.

 

Sebbene questa tecnica consente di raddoppiare di fatto la velocità della rete senza fili, essa riduce il numero di canali a disposizione nello spettro dei 2,4 GHz (dagli 11 canali a 20 MHz, tre dei quali non sovrapposti, si passa a soli 9 canali con due sole bande non sovrapposte). Introduce inoltre potenziali problematiche di convivenza con i prodotti di precedente generazione. La soluzione al problema prevede un’allocazione dinamica dei canali per evitare le frequenze già occupate da altre reti e per scalare il canale a 20 MHz in caso di comunicazione con apparati legacy.

 

Pertanto, le conclusioni suoi nuovi sistemi di tipo draft-n non possono che essere condizionate dallo stato provvisorio dello Standard 802.11n. I sistemi draft-n ormai in commercio sono in generale completi, funzionali e semplici da installare e gestire, ma in attesa di uno standard wireless definitivo non esiste alcuna garanzia che i dispositivi basati sul draft-n possano essere aggiornati in futuro in modo da risultare compatibili con le specifiche finali.

Si evidenzia inoltre una sostanziale instabilità delle prestazioni, soggette a notevoli fluttuazioni intorno alla velocità media con il variare del posizionamento di antenne, adattatori e ostacoli.

 

I benefici, sia in termini di velocità massima che di portata, sono comunque sensibili rispetto ai dispositivi 802.11g, ma non significativi nei confronti dei modelli Mi-Mo già presenti sul mercato; il prezzo, tuttavia, è superiore agli apparecchi di precedente generazione, soprattutto considerando l’acquisto ad esempio di una scheda PCMCIA, indispensabile per ottenere il massimo delle prestazioni.

 

Al di là delle differenti strategie di approccio al mercato WLAN, i dispositivi draft-n sono in ogni caso consigliabili a chi debba acquistare con urgenza un nuovo dispositivo di rete wireless e possa trarre effettivo beneficio dal throughput più che raddoppiato rispetto all’802.11g, pur venendo incontro all’inevitabile costo superiore. Per tutti gli altri, il suggerimento resta quello di temporeggiare, in attesa delle tanto sospirate specifiche definitive, che saranno disponibili verso la meta’ del 2007.

 

Qui di seguito e’ stato riportato un diagramma comparativo finale circa le velocita’ in Mbps delle diverse tecnologie wireless in funzione del fattore di mobilita’ degli utenti, dove si evidenzia la possibilita’ di coesistenza delle diverse tecnologie mobili verso lo sviluppo di soluzioni convergenti WLAN / UMTS, al fine di garantire sempre ed ovunque l’accesso continuo alle risorse della rete globale INTERNET. [ I 3 ] [ I 4 ] [ E3 ] [ E4 ] [ F3 ] [ F4 ] [ S3 ] [ S4 ]

 

 

 

     

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Edurete.org Roberto Trinchero