AREA TECNICA - RETI/NETWORKING

Le Reti Wireless 

La struttura wireless è una rete di computer connessi fra loro tramite collegamento via radio, in modo da non rendere necessario alcun intervento sulla struttura muraria dello stabile in cui è sita la rete, ma solo l’installazione di ricevitori e di schede Ethernet su ogni singola postazione.

Il vantaggio più immediato di una soluzione wireless consiste nella libertà di accedere alle informazioni in tempo reale da qualsiasi luogo, all’interno di un edificio, senza la necessità di stendere cavi di collegamento. Tra i possibili vantaggi possiamo elencare :

• installazione più veloce, semplice e flessibile rispetto ad una rete cablata

• mobilità con un accesso delle informazioni real time ovunque all'interno del network wireless

• una variegata tipologia/possibilità di configurazione

• riduzione dei costi in certe situazioni o a lungo termine 

Installare una LAN wireless è quindi molto semplice dato che elimina la necessità di cablare gli ambienti: la soluzione ideale per edifici antichi o per realtà nelle quali è impossibile realizzare il cablaggio Ethernet. 
Grazie allo standard 802.11 DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) gli utenti possono collegarsi alla rete aziendale ad una velocità teorica di 11Mbps, quindi senza grosse differenze rispetto alle prestazioni (teoriche) di una rete Ethernet cablata. 
Lo standard IEEE 802.11 permette che soluzioni di diversi produttori e a diverse velocità convivano nella stessa rete: le soluzioni a 11Mbps, infatti, sono completamente compatibili con quelle a 2 Mbps. L’integrazione con le reti Ethernet e Fast Ethernet cablate diventa facile dato che lo standard 802.11 DSSS supporta tutti i protocolli più diffusi come TCP/IP, AppleTalk, NetBEUI ed IPX.

Per realizzare una wireless LAN sono necessari un Punto di Accesso (Access Point) e dei terminali mobili (computer forniti di opportune schede Wireless). L’Access Point è un dispositivo che viene collegato alla LAN Ethernet e che funziona da “punto di accesso” per i terminali di rete. In realtà è un trasmettitore e ricevitore radio che permette di collegare utenti “mobili” alla rete locale. Grazie ad esso gli utenti mobili della rete possono accedere ai servizi della LAN come e-mail, Internet, stampanti eccetera. 
I fattori che determinano il raggio di operatività di un punto di Accesso Wireless sono diversi: la potenza del dispositivo di accesso, i muri all’interno dell’edificio, i materiali utilizzati per costruirli e la velocità di trasmissione. Molti fornitori offrono, assieme al dispositivo, un’antenna che permette di incrementare il raggio di operatività dell’Access Point. In generale, i fornitori raccomandano un raggio massimo di 50 metri all’interno di un edificio. 
Un concetto molto importante, quando si discute di sistemi radio, è quello di roaming (ai più noto per analogia con i sistemi GSM): si tratta della capacità dei terminali mobili di migrare da un Access Point all’altro senza far cadere la comunicazione. Nel caso di una rete Wireless con diversi Punti di Accesso, è possibile collegarsi al punto di accesso per il quale il segnale è più forte. Il roaming consentirà quindi di modificare il proprio punto di accesso senza far cadere la connessione di rete.
Da molto tempo nei paesi aderenti alle normative statunitensi (FCC), l’uso di sistemi radio a divisione di spettro è gratuito, purchè vengano rispettate le norme di sicurezza necessarie. Anche l’Europa ha sottoscritto una normativa tecnica (denominata ETSI ETS 300-328) e ha stabilito una norma che invita i paesi sottoscriventi a favorire l’utilizzo libero e (possibilmente) gratuito di tutti i sistemi radio conformi alla normativa tecnica. La normativa in questione, recepita anche dall'Italia, sembra aver trovato finalmente applicazione anche nel nostro Paese.
Il 9 marzo 1999 è stata approvata una direttiva che avrebbe dovuto semplificare la burocrazia ed adattarsi alle normative che in tutta Europa (tranne Francia) ora sono vigenti. Oggi il decreto è stato “tradotto”, con il d.L. 269/09-05-2001, ma non è chiaro se si devono ancora pagare L. 500.000 per l'autorizzazione e L. 50.000 per ogni dispositivo Wireless collegato. Al link qui riportato potete trovare, appunto, la Direttiva 99-05 del 9 marzo 1999

Wireless indica una tipologia di comunicazione, un monitoraggio e un insieme di sistemi di controllo in cui i segnali viaggiano nello spazio e non su fili o cavi di trasmissione. Un sistema wireless trasmette principalmente in radiofrequenza (RF) o infrarosso (IR). Lo scambio di informazione fra gli strumenti avviene attraverso onde radio, eliminando qualsiasi connessione fisica tra i dispositivi. Per fare ciò ogni dispositivo deve possedere all'interno un chip, integrato, in grado di trasmettere e ricevere informazioni nell'etere.

Gli standard Wireless più utilizzati sono:

• DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications), standard digitale criptato per telefoni 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) interconnessione dati a infrarossi bidirezionale point-to-point tra dispositivi posizionati in visibilità reciproca LoS, line of sight, con range di 1 - 2 metri e bit rate di 4 Mbps

• IEEE 802.11, per le wireless Lan, con interfaccia a livello di Data Link e due possibili implementazioni a livello Phisysical Layer (infrarosso, non applicato, trasmissione Dfir) e a onde radio con tecnologia FHSS e DSSS. Consente la scelta automatica sia della banda di trasmissione meno occupata, sia l'access point (AP) in funzione della potenza del segnale e del traffico di rete, e permette inoltre di variare la velocità di trasmissione dati (bit rate) per adattarsi al canale

• HomeRF, standard per la trasmissione dati via radio di dispositivi domestici, con 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, interconnessione wireless low-power per far comunicare fino ad un massimo di 16 dispositivi elettronici (telefonini, stereo, notebook, computer, pda), attraverso onde radio a basso raggio emesse da trasmettitori posti all'interno di questi dispositivi. Il tutto senza cavi di collegamento, utilizzando onde radio con frequenza di 2,45Ghz - 2,56 Ghz (banda ISM). Supporta fino a 7 canali 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, 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

• Fixed Wireless, fornisce servizi di base voce/dati via radio con copertura ad ampio raggio fino a 25 Km, utilizzando una frequenza da 400 Khz a 2Mhz con un bit rate max di 128 Kbps

• Wipll Wireless Ip local loop, fornisce servizi di base voce/dati con copertura ad ampio raggio, utilizza una radiofrequenza da 2Ghz a 5Ghz con un bit rate di 4 Mbps

Una wireless local area network (WLAN) è un sistema di comunicazione flessibile e implementabile  o alternativo ad una rete fissa (wired LAN). Utilizza una tecnologia di radio frequenza RF per la trasmissione e la ricezione dei dati, minimizzando la necessità di connessioni via cavo favorendo così una discreta mobiltà. Può essere un'estensione di una normale rete cablata, supportando tramite un access point, la connessione a dispositivi mobili e a dispositivi fissi (pc). In generale le architetture per sistemi wireless sono basate due tipologie di dispositivi:

• Access Point (AP), che collegano la sottorete wireless con quella cablata,  possono essere hardware e software (appoggiandosi ad un pc dotato sia dell’interfaccia wireless sia di una scheda ethernet). 

• Wireless Terminal (WT), dispostivi che usufruiscono dei servizi di rete, possono essere qualsiasi tipo di dispositivo come per esempio notebook, palmari, pda, cellulari, o apparecchiature che interfacciano standard IEEE 802.11, o sistemi consumer su tecnologia Bluetooth

Una WLan consente una velocità massima di trasmissione dati (bit rate) pari a 11Mbps, al di sotto di una rete cablata, ma superiore alle possibilità consentita dai terminali mobili comuni. La trasmissione e ricezione wireless (Tx/RX) opera sui 2.4 GHz, con potenze di trasmissione dai 10-20 mW fino ai 100mW.
La copertura di una cella radio varia da 20 a oltre 300 metri in relazione alla tipologia degli ambienti, con una possibilità di collegamento da 10 a 250 utenze per AP in funzione del modello e della tecnologia impiegata.
Gli standard di comunicazione usati consentono ad un terminale wireless di inviare via radio all’Access Point i dati che poi instraderà verso un'eventuale sottorete cablata o ad un altro WT.

Il protocollo IEEE 802.11 venne approvato agli inizi degli anni novanta, dettando le specifiche a livello fisico e datalink per l'installazione di LAN wireless. Tale standard consentiva un data rate di 1 o 2 Mbps usando una tecnologia basata su onde radio nella banda 2.4 GHz o su raggi infrarossi. La limitata velocità dello standard ne rallentò la diffusione. L'evoluzione di tale tecnologia portò alla sua evoluzione nel 1997: IEEE 802.11b (Wi-Fi ) consente una trasmissione dai 5.5 ai 11 Mbit/s, mantenendo la compatibilità con lo standard precedente. Molte industrie del settore (Nokia, 3Com, Apple, Cisco System, Intersil, Compaq, IBM) lo hanno riconosciuto fondando nel 1999 il WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) con l'obiettivo della certificazione, dell'interoperabilità e compatibilità tra i prodotti. 

Il protocollo IEEE 802.11b consente di:

• variare la velocità di trasmissione dati per adattarsi al canale 

• trasmettere con un data rate fino a 11 Mbps 

• scegliere automaticamente la banda di trasmissione meno occupata 

• scegliere automaticamente l'access point in funzione della potenza del segnale e del traffico di rete 

• creare un numero arbitrario di celle parzialmente sovrapposte permettendo il roaming in modo trasparente.