Probabilmente sa già come vengono trasmessi i segnali via cavo. Tuttavia, nella vita quotidiana, utilizziamo anche numerosi collegamenti wireless. Sa come vengono trasmessi i segnali senza cavi fisici?
Un ottimo esempio in merito è sicuramente il Wi-Fi (Wireless Fidelity). Negli ultimi anni, le esigenze sono diventate sempre più elevate, dato l’aumento del numero di dispositivi e di persone che desiderano navigare in Internet contemporaneamente e senza fili. Tale necessità ha favorito lo sviluppo di nuove tecnologie Wi-Fi.
Ma come funziona questa tecnologia?
Un router Wi-Fi riceve i dati da Internet tramite un collegamento via cavo, ad es. attraverso una connessione DSL o cablata.
Il punto di accesso (WAP) converte questi dati in onde radio e li trasmette.
I dispositivi con la funzione Wi-Fi, ad es. gli smartphone, possono ricevere queste onde radio e convertire i dati nella loro forma originale.
Nota sulle onde radio:
Quelle radio sono una tipologia di onde elettromagnetiche che si diffonde nello spazio senza bisogno di un mezzo fisico, come un cavo, e che utilizza solitamente una frequenza di 2,4 GHz o 5 GHz.
Che cosa significa 2,4 GHz e 5 GHz?
2,4 GHz:
La banda di frequenza da 2,4 GHz è la più vecchia e maggiormente diffusa per le reti Wi-Fi; raggiunge una portata massima di 100 metri, rivelandosi dunque ideale per gli appartamenti di grandi dimensioni e gli edifici.
5 GHz:
La banda di frequenza da 5 GHz è invece la più recente e veloce; raggiunge una portata massima di 50 metri, ma è meno congestionata rispetto alla banda da 2,4 GHz. Ciò significa che, solitamente, è possibile ottenere velocità Internet più elevate utilizzando una rete da 5 GHz.
Suggerimento
Consigliamo la banda da 5 GHz per usi intensivi, come il gaming online o lo streaming di video in 4K.
Versioni di Wi-Fi
Oltre alle diverse frequenze, esistono anche diverse versioni di Wi-Fi, che negli ultimi anni sono state costantemente sviluppate.
La versione più utilizzata, il Wi-Fi 5, è stata introdotta nel 2014. Una variante più recente, il Wi-Fi 6, è arrivata sul mercato nel 2019 ed è già in uso nei dispositivi più recenti. In entrambe le versioni sono state integrate alcune tecnologie molto utili.
Si pensi ad esempio al MU-MIMO:
La tecnologia MU-MIMO, acronimo di «Multi-User Multiple-Input Multiple-Output», consente a un Access Point (AP), ad es. un router, di trasmettere dati a più dispositivi contemporaneamente. A tal fine, l’AP invia e riceve più flussi di dati nello stesso momento.
I vantaggi del MU-MIMO
Maggiore larghezza di banda e prestazioni più elevate per le reti Wi-Fi
Prestazioni migliori per dispositivi che trasmettono più dati contemporaneamente
Tempi di latenza ridotti
Visulazione
Per comprendere meglio, provi a immaginare un concerto di musica contemporanea, dove più musicisti suonano all’unisono strumenti diversi, dando vita a una musica armoniosa.
Questa è l’idea alla base del MU-MIMO, in cui più dispositivi Wi-Fi possono ricevere e inviare contemporaneamente i dati da un punto di accesso, migliorando così l’efficienza e la velocità della rete Wi-Fi.
E proprio come un’orchestra combina armoniosamente diversi strumenti, il MU-MIMO coordina la trasmissione dei dati tra i diversi dispositivi per ottenere prestazioni migliori.
Il Wi-Fi 6 offre alcuni miglioramenti tecnici e nuove tecnologie rispetto alla versione precedente, il Wi-Fi 5. Ecco alcuni esempi:
Nuove tecnologie
OFDMA
Una delle tecnologie più recenti, integrata nel Wi-Fi 6 e nel Wi-Fi 7, è l’OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access).
Questa tecnologia consente ai router Wi-Fi moderni di gestire più dispositivi contemporaneamente.
L’OFDMA può essere utile soprattutto nelle abitazioni con un numero elevato di dispositivi connessi allo stesso momento, come smartphone, tablet, portatili, Smart TV e dispositivi Smart Home.
Visulazione
Immagini diverse persone che lavorano nella stessa stanza. Queste rappresentano i dispositivi che vogliono trasferire i dati.
Per consentire a tutti di lavorare contemporaneamente senza ostacolarsi a vicenda, occorre suddividere la stanza in più aree, che rappresentano i canali.
Ora immagini di assegnare un'area a ciascuna persona. A questo punto, ognuno potrà lavorare alla propria postazione senza interferire con gli altri.
Allo stesso modo, l’OFDMA può consentire agli Access Point di trasmettere dati a più dispositivi contemporaneamente, suddividendo lo spettro di frequenza in più canali,
separati l’uno dall’altro per non interferire tra loro. Ciò consente ai dispositivi di trasferire dati in contemporanea, senza disturbarsi a vicenda.
BSS
La tecnologia «BSS Coloring» (Basic Service Set Coloring) viene utilizzata in ambienti con un elevato numero di dispositivi, come aeroporti o stadi.
Vantaggi:
Riduzione delle interferenze: BSS Coloring riduce la probabilità che un dispositivo interrompa una trasmissione a causa di interferenze provenienti da un altro BSS.
Miglioramento delle prestazioni: BSS Coloring consente agli AP di utilizzare le proprie risorse in modo più efficiente riducendo le interferenze provenienti da altri BSS. Ciò può portare a prestazioni e affidabilità maggiori per la rete Wi-Fi.
Aumento della capacità: BSS Coloring consente agli AP di supportare più dispositivi contemporaneamente senza sacrificare le prestazioni. Ciò è particolarmente importante in aree dense in cui molti BSS condividono lo stesso canale.
Visulazione
Si può immaginare come un incrocio in cui confluiscono un gran numero di strade e di veicoli. Per regolare il traffico, ogni strada è dotata di un semaforo. Ora viene introdotto un sistema di semafori avanzato, come il BSS Coloring.
Con il BSS Coloring, il circuito dei semafori viene controllato in base alle effettive esigenze del traffico. Se una strada è poco trafficata, il semaforo rimane rosso, mentre su un’altra strada, dove ci sono più veicoli, il semaforo diventa verde. Ciò riduce al minimo rallentamenti e congestioni, poiché i semafori si accendono solo quando è veramente necessario.
DFS
DFS sta per Dynamic Frequency Selection ed è disponibile nelle versioni di Wi-Fi più recenti, come il Wi-Fi 6. Si tratta di una tecnologia che consente agli Access Point (AP) di cambiare le frequenze sulle quali inviano e ricevono i dati. Ciò aiuta a ridurre le interferenze tra i dispositivi che inviano e ricevono dati sulle stesse frequenze.
Vantaggi:
Riconoscimento radar: i router utilizzano un sistema radar per individuare eventuali dispositivi presenti sulle stesse frequenze.
Cambio di frequenza: i router cambiano la frequenza di trasmissione e ricezione dei dati, nel caso in cui altri dispositivi si trovino sulle stesse frequenze.
Visulazione
Per comprendere meglio, immagini una strada a più corsie, in cui è possibile passare da una all’altra in caso di traffico intenso.