Introduzione al

Wi-Fi

Un po' di storia
Il sistema Wi-Fi (Wireless Fidelity) nasce alla fine degli anni novanta come estensione delle normali reti LAN via cavo per fornire la possibiltà di connessioni senza filo a breve raggio. Il protocollo IEEE 802.11 che fu implementato consentiva lo scambio di dati a 1 - 2 Mbit/s a infrarossi o radiofrequenza (2.4 GHz). Nel 1999 furono definiti altri standard, in particolare l' 802.11b, compatibile con il precedente, ma capace di un trasfer rate di 11 Mbit/s, al quale venne dato il nome commerciale di Wi-Fi.
Successivamente, singoli produttori svilupparono ulteriori modifiche per raggiungere velocità di trasferimento maggiori o ridurre le probabilità di errore. Tuttavia, la maggior parte di questi apparecchi, per motivi commerciali di interoperabiltà tra marchi diversi, continua a rimanere compatibile con lo standard Wi-Fi.

StandardModoFrequenzaMb/s max
802.11FH e DSRF 2.4, IFR1, 2
802.11aW-OFDM554
802.11bDS2.411
802.11gW-OFDM e DS2.454

Caratteristiche
Per aumentare la capacità del canale di trasmissione il sistema Wi-Fi utilizza una banda molto ampia, ciò consente di ottenere un elevato bit rate e un valore di S/N (rapporto segnale rumore) basso, pur trasmettendo con potenze ridotte. In Europa la potenza massima di trasmissione è limitata a 100mW e.r.p.. Questo tipo di modulazione è detta Spread Spectrum (SS) e viene ottenuta con diversi metodi. Distribuendo l'informazione su una banda ampia, l'effetto di un disturbo concentrato su una singola frequenza è limitato a una piccola o nulla perdita di dati.
Per realizzare una trasmissione SS viene usato un codice pseudo-casuale (PN Pseudo Noise) per modulare il segnale contenente l'informazione da trasmettere. In ricezione lo stesso codice, la cui conoscenza esclusiva fornisce riservatezza, viene utilizzato per ripristinare i dati originali. Le tecniche SS principalmente utilizzate sono:

DSSSDirect Sequence Spread Spectrummiscelazione del segnale da trasmettere con il PN, scansione del codice PN con velocità multipla del bit rate
FHSSFrequency Hopping Spread Spectrumallocazione casuale controllata dal PN di parti di banda per tempi molto brevi
W-OFDMWide Orthogonal Frequency Division Multiplexingsimile al modo FH ma con scelta opportuna dei singoli canali in modo da consentirne la sovrapposizione senza interferenza

802.11b
Questo standard prevede 14 possibili canali di larghezza 22MHz spaziati di 5Mhz. I canali sono così allocati:

CanaleFrequenza (GHz)EuropaFranciaSpagnaGiapponeUS e Canada
12.412XXX
22.417XXX
32.422XXX
42.427XXX
52.432XXX
62.437XXX
72.442XXX
82.447XXX
92.452XXX
102.457XXXXX
112.462XXXXX
122.467XXX
132.472XXX
142.477X

In Italia sono, quindi, utilizzabili tutti i canali tranne l'ultimo. Non è necessaria alcuna autorizzazione se la rete è implementata in luogo privato. La riduzione dei prezzi ha quindi favorito una larga diffusione del Wi-Fi, soprattutto nelle reti di piccole dimensioni. Consente, infatti, con un unico punto di accesso, di poter collegare un certo numero di utenti senza ricorrere a scomodi cavi. Questa tecnologia è stata incorporata nei computer di tipo portatile permettendo un facile allaccio alla rete, con la comodità di non dover essere fisicamente vicini ad una presa di connessione.
L'implementazione di una rete wireless prevede l'uso di due dispositivi: l'access point (AP) e la scheda di rete Wi-Fi. L'AP è un sistema indipendente, collegabile ad una normale rete Ethernet e spesso dotato anche di un modem ADSL per l'accesso a Internet. Le schede consentono la connessione del PC con la rete wireless, sono disponibili in diversi formati: PCI, USB, PCMCIA.

I radioamatori e il Wi-Fi
Osservando la tabella e il grafico di sopra è subito evidente che le frequenze utilizzate per il Wi-Fi ricadono in parte nella banda radioamatoriale dei 13 centimetri. Si può ritenere, come prima impressione, che questo sistema sia solo un'ulteriore fonte di rumore. Pensandoci bene, però, è una buona idea sfruttare apparecchiature a basso costo per realizzare una rete digitale ad alta velocità ad uso esclusivo dei radioamatori. A tal proposito il Ministero delle Comunicazioni ha autorizzato in data 20/01/2003 con protocollo numero 0001080 la sperimentazione delle trasmissioni SS nella banda 2300-2400 Mhz.
I radioamatori, quindi, possono utilizzare i primi sei canali del Wi-Fi con minore limitazione di potenza e con autorizzazione ad attraversare suolo pubblico. Si prospetta un sistema simile all'ormai storica rete packet, ma dalla capacità di trasporto dati molto più grande e pertanto più adatta ai sistemi informatici oggi in uso.
Un problema delicato è quello della sicurezza, in quanto le trasmissioni devono essere in chiaro ma non vi deve essere possibilità di accesso ai non radioamatori. Intrusioni estranee sono più facili che nel caso del packet a causa della forte diffusione degli apparecchi Wi-Fi e di software adatto allo scopo. Diventa fondamentale il riconoscimento univoco dell'utente al momento della connessione, onde scongiurare problemi di sorta, soprattutto nel caso d'interconnessione della rete radioamatoriale con quella di Internet.

Gianfranco, IZ8EWD - Pianeta Radio - pianetaradio@pianetaradio.it