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19 OTTOBRE 2001. Panoramica sulle varie tecnologie wireless di oggi, a cura di D.Pauletto
La Tecnologia WIRELESS
a cura prof. Daniele Pauletto @
Wireless si riferisce a una tipologia di comunicazione, ad un monitoraggio e a un insieme di sistemi di controllo in cui i segnali viaggiano nello spazio e non su fili o cavi di trasmissione.In un sistema wireless la trasmissione avviene principalmente via radiofrequenza (RF) o via infrarosso (IR). La Tecnologia Wireless consente in un ufficio, in una casa di far dialogare tra loro tutti i dispositivi elettronici presenti. Lo scambio di informazione fra gli strumenti avviene attraverso onde radio, eliminando qualsiasi tipo di connessione fisica tra dispositivi. Per fare ciò ciascun dispositivo deve possedere all'interno un chip, integrato, in grado di trasmettere e ricevere informazioni nell'etere.
Gli standard per le tecnologie Wireless più utilizzati sono :
DECT
Digital Enhanced Cordless Telecommunications, standard digitale
criptato per telefonini 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.
DSSS
Direct Sequence Spread Spectrum, tecnologia trasmissione a
"frequenza diretta" a banda larga, ogni bit viene trasmesso come una
sequenza ridondante di bit, detta chip.Tale metodo è indicato per la
trasmissione e ricezione di segnali deboli.Consente l'interoperabilità con le
reti wireless attuali a 11 Mbps con le precedenti a 1-2 Mbps
FHSS
Frequency Hopping Spread Spectrum, tecnologia che consente a più utenti di
condividere lo stesso insieme di frequenze cambiando automaticamente la
frequenza di trasmissione fino a 1600 volte al secondo, al fine di una maggiore
stabilità di connessione e di una riduzione delle interferenze tra canali di
trasmissione..Lo spectrum spreading consiste in una continua variazione di
frequenza utilizzando una modulazione di frequency hopping.Gli hops
corrispondono ai salti di frequenza all'interno della gamma assegnata 2,402 Ghz
-2,480 Ghz salti di 1 Mhz, complessivamente 79 hops set).L' FHSS è impiegata
anche nel protocollo Bluetooth.
Fixed Wireless,
soluzione tecnologica via radio che fornisce servizi di base voce/dati con
copertura ad ampio raggio fino a 25 Km,la trasmissione utilizza una frequenza
bassa compresa da 400 Khz a 2Mhz con un bit rate.
IrDA,
Infrared Device Application, tecnologia di interconnessione dati tramite
infrarossi bidirezionale point-to-point tra dispositivi posizionati in
visibilità reciproca LoS, line of sight, con range ridotto a 1 - 2 metri e
bit rate di 4 Mbps.
IEEE 802.11,
tecnologia per le wireless Lan , con un'unica interfaccia a livello di Data Link
e due possibili implementazioni a livello Psysical Layer (infrarosso, non
applicato, trasmissione Dfir), e a onde radio con tecnologia FHSS e DSSS.
Tale standard si articola in 802.11a operante a 5,8 Ghz e 40
Ghz e 802.11b operante a 2,4 Ghz e 11 Mbps, high rate. Il
protocollo IEEE 802.11b consente di scegliere automaticamente sia la banda di
trasmissione meno occupata, sia l'access point AP in funzione della potenza del
segnale e del traffico di rete, permette inoltre di variare la velocità di
trasmissione dati bit rate per adattarsi al canale.
HomeRF,
standard per la trasmissione dati in radio frequenza di dispositivi
domestici, con una 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,
tecnologia di interconnessione wireless low-power (mWatt), in grado di far
"comunicare" dispositivi elettronici come i telefoni, stereo,
notebook,computer, pda fino ad un massimo di 16 dispositivi, attraverso onde
radio a basso raggio emesse da alcuni trasmettitori presenti all'interno di
questi dispositivi. Il tutto senza bisogno di alcun cavo di collegamento, ma
semplicemente utilizzando le onde radio con frequenza di 2,45Ghz - 2,56 Ghz (
banda ISM). può supportare fino a 7canali 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,
Standard 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,per applicazioni
multimediali di tipo home.
SST
Spread Spectrum Tecnology, molte wireless Lan utilizzano tale tecnologia
che pur consumando una maggior banda rispetto una normale trasmissione radio,
permette una miglior ricezione di segnali deboli.Le tecniche impiegate sono
FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum Technology) e DSSS
(Direct Sequence Spread Spectrum).
Wipll
Wireless Ip local, loop,tecnologica via radio che fornisce servizi di
base voce/dati con copertura ad ampio raggio, utilizza una frequenza
da 2Ghz a 5Ghz con un bit rate di 4 Mbps
Wireless Lan
Una wireless local area network ,WLan, è un sistema di comunicazione
flessibile e implementabile nella sua estensione , o alternativo ,ad una rete
fissa wired Lan).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), favorendo così una discreta mobiltà.
Una rete wireless può essere un'estensione di una normale rete cablata, supportando tramite un acces point, la connesione a dispositivi mobili e a dispositivi fissi (pc).In generale le architetture per sistemi wireless sono basate due tipologie di dispositivi:
Gli access point sono bridge che collegano la sottorete wireless con quella cablata, come abbiamo detto, mentre i wireless terminal sono dei dispostivi che usufruiscono dei servizi di rete. Gli AP possono essere implementati in hardware (esistono dei dispositivi dedicati) che in software appoggiandosi per esempio ad un pc, o notebook dotato sia dell’interfaccia wireless sia di una scheda ethernet. I WT possono essere qualsiasi tipo di dispositivo come per esempio notebbok, palmari, pda, cellulari, o apparecchiature che interfacciano standard IEEE 802.11, o sistemi consumer su tecnologia Bluetooth.
Il protocollo IEEE 802.11 e le sue applicazioni
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 dai 5.5 ai 11 Mbit/s oltre a mantenere la compatibilità con lo standard precedente. 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.
Il protocollo IEEE 802.11b consente:
Una WLan consente una velocità massima di trasmissione dati bit rate) pari a 11Mbps al di sotto di una rete wired ma superiore alle possibilità consentita dai terminali mobili comuni.Tra i possibili vantaggi offerti da una Wlan, possiamo elencare:
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 metri 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 tecnolgia impiegata.
Gli standard di comunicazione usati consentono ad un WT di inviare via radio all’Ap i dati che poi instraderà , verso un'eventuale sottorete cablata o ad un’altro WT.
Per il futuro sono previsti nuovi
standard di sviluppo che consentiranno una maggior velocità di trasferimento
dati, e una maggior sicurezza dei dati tutto a vantaggio della Mobility.
31/08/2002 GSM più sicuro con il nuovo algoritmo A5/3
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