Il protocollo IEEE 802 - WI-FI

IL PROTOCOLLO IEEE 802.11b (WI-FI)


Agli inizi degli anni novanta fu approvato lo standard IEEE 802.11 che dettava le specifiche a livello fisico e datalink per l’implementazione di una rete LAN wireless.
Tale standard consentiva un data rate di 1 o 2 Mbps usando la tecnologia basata su onde radio nella banda 2.4 GHz o su raggi infrarossi. La limitata velocità dello standard determinò uno scarso successo e diffusione. 

L'evoluzione di tale tecnologia diversi anni dopo, 1997, portò alla sua evoluzione IEEE 802.11b (denominato anche Wi-Fi ) consentendo  una trasmissione (throughput) dai 5.5 agli 11 Mbit/s oltre a mantenere la compatibilità con lo standard precedente. 

Il protocollo 802.11b utilizza uno spettro di frequenza di circa 850MHz nella banda dei 2.4 GHz e i prodotti che supportano tale standard hanno emissioni pari a 15dBm, potenza che garantisce una portata di circa 60 m in condizioni reali (in condizioni ideali, cioè senza ostacoli e con antenne allineate si possono raggiungere i 100 m).

Ovviamente, trattandosi di trasmissioni in radio frequenza non è possibile definire una portata precisa, le variabili in gioco sono molte: pareti, interferenze e riflessioni (benché il deficit prestazionale creato da queste ultime sia ridotto dalla particolare modalità di trasmissione).

Questo standard ha avuto e sta avendo successo perché molte industrie leader nel settore Nokia, 3Com, Apple, Cisco System, Intersil, Compaq, IBM... lo hanno riconosciuto e  hanno fondato nel 1999 il  WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) con l'obiettivo della certificazione, dell'interoperabilità e compatibilità tra i prodotti.

Tutorial per IEEE 802.11b (pdf)

Wireless Myth: La Vostra applicazione ha bisogno della 802.11 perché è uno standard industriale (rtf)

Dell: Deploying 802.11B (WI-FI) in the Enterprise Network (pdf in inglese)

Ewa: Hardening IEEE 802.11 wireless networks (pdf in inglese)

In sintesi, il protocollo IEEE 802.11b consente :


Le applicazioni del protocollo IEEE 802.11b

In una Wlan viene utilizzata una tecnologia di radio frequenza (RF) per la trasmissione e la ricezione dei dati, minimizzando la necessità di connessioni via cavo (wired) e favorendo così una discreta mobiltà.

La connessione del client alla Wlan avviene per mezzo dell'access point, che può supportare più accessi simultanei.
L' access point può risiedere in un nodo della Wn (wired network) e svolgere funzione di gateway per gli accessi dati wireless.

Similmente ad una rete di telefonia cellulare è possibile all'interno di una Wlan il roaming tra access point.
Il collegamento al network attraverso un'altro access point che risiede in un diverso punto della Wn, garantisce una mobilità operativa su un raggio di decine di metri.

In un ambiente di una possibile rete locale wireless ogni pc deve partecipare alle comunicazioni e per farlo ha necessità di una scheda wireless. La scheda include una piccola antenna (si consiglia la scheda pcmcia x-jack con antenna retrattile: costa qualcosa di più ma è più resistente) e un'interfaccia tra il sistema operativo del computer e le onde radio.

Per quando riguarda l'uso delle onde radio esistono tre architetture per reti locali wireless: 

  1. reti locali peer-to peer
  2. reti con un unico punto di accesso
  3. lan con più punti di accesso, utilizzando funzionalità di roaming.

1. Rete peer-to-peer "ad-hoc"

Una rete peer-to-peer ("ad-hoc" o paritetica) è composta da soli terminali wireless. Creata spontaneamente, non supporta l'accesso alla rete cablata e non necessita di Access Point. Non vi è una struttura nella rete, né postazioni assegnate da cui poter accedere. Normalmente ogni nodo può comunicare con gli altri.

In questo tipo di rete i computer devono soltanto trovarsi l'uno nel raggio d'azione dell'altro.

Viste le forti limitazioni di questo tipo di rete è normale che non possa essere impiegata in una rete locale da ufficio, ma in generale è utile per eseguire connessione di rete temporanee tra pochi computer o dispositivi (riunioni, convegni, stand, dimostrazioni).

2. Rete con Access Point "Reti strutturate"

Una seconda architettura di rete prevede l'estensione di una normale rete locale cablata, alle comunicazioni wireless, tramite l'impiego di un punto di accesso, ACCESS POINT (AP). Il punto di accesso è un Pc dotato di un adattatore di rete.

Altra funzione svolta dall'AP è quella di fungere come ripetitore per le stazioni mobili situate in una certa area geografica.

In questo modo le stazioni non devono comunicare le une con le atre, ma ogni trasmissione di dati passa attraverso il punto di accesso.

In questo tipo di implementazioni le schede wireless possono essere dotate anche di un'antenna non molto potente, visto che il ripetitore è unico ed è l'access point ad essere dotato di un'antenna abbastanza potente da mettere in comunicazione tutte le postazioni della Wlan.

Poiché il punto di accesso è connesso alla rete cablata, questo permette ad un qualsiasi client wireless di ottenere l'accesso a tutte le risorse della rete locale. Risorse che possono essere server locali, altri client e l'uso di un'unica connessione ad internet.

www.wi-fi.com/OpenSection/index_noflash.asp (online)

3. Utilizzare le funzioni di roaming anche in una Wlan

In edifici di molti metri quadrati un solo access point può limitare di molto l'accessibilità ad una rete da parte di eventuali utenti.

In tal caso si possono concatenare più access point, oppure si possono installare dei veri e propri ripetitori per incrementare la potenza del segnale e rendere possibile l'accesso ad una lan da qualsiasi punto.

Sia i punti di accesso che i ripetitori estendono le funzionalità della rete locale in un'area relativamente estesa offrendo in pratica ai notebook, ai PDA ecc. funzioni di roaming.