WLL (Wireless Local Loop) e Wi-Fi (Wireless Fidelity) rappresentano le ultime novità tecnologiche per ciò che riguarda la connessione a larga banda.Entrambe utilizzano tecnologie di tipo wireless ( senza fili ) e prevedono l’utilizzo di onde radio nella trasmissione e nella ricezione di voce e dati ad alta velocità.  Nella trasmissione wireless vengono infatti utilizzate varie tecniche tra cui le principali sono : infrarosso , laser e via radio.

Nella trasmissione via radio due sono le tecniche principalmente impiegate: la trasmissione banda singola che utilizza tutta l'ampiezza di banda disponibile e la trasmissione a divisione di spettro con trasmissione contemporanea di più segnali con lo spettro suddiviso in più canali.Nella trasmissione radio si impiegano tecnologie a salto di frequenza ( FH, frequency hopping) per il trasporto dei dati,  e a sequenza diretta ( DS, direct sequence).

I campi d’applicazione di queste nuove tecnologie possono essere vari: 

·         Internet, 

·         trasmissioni video/audio,

·         videoconferenza, 

·         tutte le applicazioni che richiedono una buona ampiezza di banda. 

La loro flessibilità, la semplicità d’utilizzo , il costo relativamente contenuto, i tempi d’installazione e di messa in servizio ridotti, ne stanno facendo dei veri e propri sostituti dei cavi ( wired ).

WLL - Wireless Local Loop  

lI WLL rappresenta il collegamento via etere dell’ ultimo miglio, cioè consente l’accesso a rete fissa mediante tecnologia wireless per l’offerta di servizi a larga banda, voce e dati, sia all’utenza business (SME, SoHo) sia a quella residenziale. Opera nell’intervallo di frequenza 25 - 28 GHz con copertura della cella di 5,5 - 6 Km e velocità di connessione tra i 2- 4 Mbps, banda minima garantita tra i 512/128Kbps.

Il sistema è realizzato mediante tecnologia LMDS (Local Multipoint Distribution System) tipologia di trasmissione radio punto-multipunto locale, in cui il segnale parte da un trasmettitore e raggiunge diversi ricevitori dislocati nella cella. La connessione è sempre attiva, il servizio è scalabile ( extranet,mailserver,VPN ), la tariffazione è flat.

In Italia tali frequenze sono state concesse in licenza a diversi operatori attraverso il bando di gara emesso dal Ministero delle Comunicazioni a gennaio del 2002.L'estensione dell'area coperta da una Base Station dipende da diversi fattori. Trattandosi di un sistema a frequenze elevate, il raggio di copertura dipende dall'intensità delle precipitazioni piovose nella zona climatica considerata, dalla polarizzazione dell'antenna utilizzata e dalla disponibilità che si vuole garantire al sistema (qualità del servizio da offrire). Generalmente, utilizzando una configurazione standard (antenna con polarizzazione orizzontale, di dimensioni minime, diametro di 26 cm e frequenza portante 26 GHz) l’area di copertura si aggira attorno ai 5,5-6 Km. La Base Station è composta da una parte indoor (interfacce e modulatori) e una outdoor (ricetrasmettitore) ed è in grado di servire centinaia di Terminal Station. Ogni Terminal Station è composta da una parte outdoor (ricetrasmettitore con piccola antenna da 26 cm) ed una indoor (integrata nella BTS/Node B oppure presso la sede dell’utente).L'utente che nel suo territorio non è sotto copertura ADSL può sfruttare tale opportunità semplicemente installando una piccola antenna parabola posizionata in allineamento con la stazione trasmittente più un box di ricezione che consentirà a pc o alla rete presente, una connessa a larga banda, sfruttando le onde radio.

Caratteristica necessaria per raggiungere un’elevata qualità del servizio è l’assenza di ostacoli (LOS Line Of Sight): la Base Station e le Terminal Station devono cioè essere in visibilità. Studi e simulazioni effettuate da Ericsson in alcune città con diversa urbanizzazione, prese a campione in Italia, portano a identificare una percentuale media di edifici in visibilità ottica tra 65% e 75 %.Il WLL supporta un meccanismo per criptare il traffico dati e autenticare i nodi di connessione col nome di WEP (Wired Equivalent Privacy) sistema di encryption basato su una chiave condivisa ai fini della sicurezza contro le intercettazioni, crittografia), ciò ai fine della sicurezza dei dati..

La sicurezza del WLL

La sicurezza del WLL è innanzitutto garantita dal fatto che la frequenza utilizzata (26 Ghz) è sottoposta a regolamentazione ministeriale e può essere utilizzata solamente dagli operatori che hanno ottenuto le licenze mediante il bando di concorso emesso a gennaio 2002 dal Ministero delle Comunicazioni. Ciò elimina la possibilità di eventuali interferenze o di violazioni delle reti come avviene per le frequenze ad uso libero come il Wi-Fi.

Gli apparati WLL utilizzano 3 livelli di sicurezza:un protocollo proprietario, lo scrambling dei dati e un meccanismo di autenticazione proprietario. Ogni Terminal Station (TS) ha due differenti meccanismi di identificazione:  un numero di serie (di 64 bit) che viene dato dal fornitore (Floware) nella fase di produzione e  un identificativo utente (di 32 bit) che viene configurato da una persona competente via LCI (Local Craft Interface) ed che viene inoltre configurato nella Base Station (BS). Al momento dell’installazione la Terminal Station è configurata con un identificativo utente che viene inoltre configurato nella Base Station.  Nella fase di messa a punto del collegamento la Base Station identifica le Terminal Station mediante il relativo identificativo utente. Le Terminal Station non configurate in precedenza nella Base Station non avranno diritto ad alcuna assegnazione di banda e non potranno né trasmettere né essere collegate. Durante la messa a punto del collegamento, le Terminal Station spediscono alla Base Station il numero di serie e l’identificativo utente (usando una procedura protetta). La Base Station segnala i numeri al NMS (Network Management System, Sistema Amministrativo di Rete) e ciò permette un controllo centralizzato su tutta la rete, in modo da evitare collegamenti da terminali non autorizzati. Il NMS può inabilitare a distanza i terminali che sono stati segnalati come non autorizzati ed ogni Base Station è in grado di sostenere due livelli di inabilitazione: inabilitazione recuperabile (che può essere attivata, per esempio,quando il cliente non paga...) e  inabilitazione non recuperabile (per proteggere la riutilizzazione delle Terminal Station rubate).

Reti didattiche senza fili

Per favorire le reti didattiche senza fili occorre  disponibilità di banda, ciò è consentito sia da tecnologie "wired" (via cavo) come l'ADSL sia "wireless" come WLL e WiFi .Tali soluzioni sono complementari tra loro e possono portare ad interessanti soluzioni ibride wired/wireless che favoriscono l'informatizzazione delle scuole e lo sviluppo della società dell'informazione  e della conoscenza prevista dai piani di sviluppo della Commissione Europea eEurope ed eLearning.Il piano prevede lo sviluppo di progetti e programmi per lo sviluppo della società dell'informazione e dell'economia digitale, in particolare:

·         accesso più economico ad Internet

·         accelerare il commercio elettronico

·         Internet ad alta velocità per i ricercatori e gli studenti

·         carte intelligenti per l'accesso sicuro

·         e-partecipazione per i disabili

·         amministrazione on- line ( e-Government )

·         ...

La "cultura digitale" deve rientrare nel patrimonio delle conoscenze basilari di ogni giovane europeo, e ciò passa anche attraverso le reti didattiche tra scuole,aziende,enti e strutture del territorio.  

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WiFi - Wireless Fidelity (IEEE 802.11b) -

Il Wi-Fi è un protocollo di trasmissione wireless per il supporto di reti locali ad " alta velocità", che garantisce l'interoperabilità tra soluzioni wireless diverse. La tecnologia WiFi, consentendo l'abolizione delle connessioni su cavo all'interno di edifici, fra edifici diversi ed in vaste aree aperte al pubblico, permette oggi la realizzazione di Wireless LAN, cioè di reti realizzabili senza i costi e i problemi del cablaggio tradizionale, proponendo soluzioni che trovano sempre più spazio nelle aziende e negli ambienti industriali, ma anche in contesti del tutto nuovi, come le aree ad alta frequentazione di pubblico (aeroporti, centri congressi, ecc.). WiFi non significa solamente condivisione di risorse aziendali ed accessi Internet a banda larga, ma anche possibilità concreta di creare applicazioni di nuova concezione, destinate a cambiare profondamente il modo di lavorare e vivere di utenti sempre più mobili, soprattutto nell'area business.Il WiFi opera attorno ai 2.4 GHz, frequenza non regolamentata in nessun paese e utilizzata per applicazioni industriali,medicali e domestiche (banda ISM). E’ cioè una frequenza libera, non richiede una licenza specifica come per il Gsm o l'Umts, salvo che un permesso regolato con il silenzio assenso per i collegamenti punto-punto, rilasciato dal Ministero delle Comunicazioni. Per navigare senza fili nel web non è necessario, quindi, stipulare un abbonamento con un gestore di reti wifi, ma con un fornitore di accessi Internet, un provider wifi, o un hotspot. L'area di copertura copre brevi distanze, 100 - 150 metri mediamente. La copertura cambia a seconda del tipo di antenna da cui viene irradiato il segnale, dalla sua amplificazione, alla presenza di ostacoli. Di solito però ci si può connettere a Internet wireless entro i 30 metri negli edifici e i 500 metri all'aperto, ma è possibile aumentare la potenza con strumenti professionali, raggiungendo distanze superiori al chilometro.

La velocità dei dati va da 5.5 Mbps a 11Mbps. Tale velocità dipende dalla distanza dell’utente dall’Access Point e si riduce a 4 Mbs nel caso in cui sia attiva la crittografia secondo lo schema WEP. Esistono due diverse modalità di collegamento in tecnologia WiFi : 

modalità ad hoc, collegamento paritetico tra device aventi una scheda WiFi, in tal caso gli utenti possono stabilire una connessione di trasferimento dati modalità peer to peer , in  tale configurazione più unità WT (wireless terminal) possono comunicare tra loro direttamente. Tale tipologia di rete è economica ma con forti limitazioni d’uso (mancanza di rooaming sulla rete,ecc.) ed in generalmente viene impiegata quando si necessita di una piccola rete per breve tempo, riunioni,convegni, stand, dimostrazioni. 

modalità infrastructure mode, infrastuttura dove i terminali comunicano tra loro tramite un Acess Point.

Esistono due tipologie di dispositivi: gli  Access Point (AP) e i  Wireless Terminal (WT). Gli Access Point agiscono da ponte tra la sottorete wireless e la rete wired cablata, 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 Wireless Terminal 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.L’AP è capace di ospitare un numero limitato (qualche decina) di client, a cui fornisce una serie di servizi  preziosi, come il roaming (garantendo al client la continuità della connessione alla rete anche quando si muove e si sposta da un AP all’altro all’interno, ad esempio, di un ufficio).

 Sicurezza e compatibilità del WiFi

Lo standard IEEE 802.11b supporta un meccanismo per crittare il traffico dati e autenticare i nodi di connessione col nome di WEP (Wired Equivalent Privacy), sistema di encryption basato su una chiave condivisa ai fini della sicurezza contro le intercettazioni.La secret key (chiave segreta) lunga 40 bit è concatenata a un vettore di inizializzazione (IV) lungo 24 bit; si ottiene così una sequenza di 64 bit totali. Nell’immediato futuro si prevede un algoritmo di crittografia WEP a 128 bit, dove si ha una chiave a 104 bit con un vettore di inizializzazione a 24 bit e, in previsione di crescenti requisiti di robustezza e affidabilità, garantendo una maggior sicurezza e affidabilità. La convivenza con altri sistemi  wireless come il  Bluetooth è possibile in quanto il Bluetooth pur utilizzando la frequenza portante ed esistendo di fatto una potenziale parentela potenziale tra i due sistemi, i  problemi d'interferenza sono ridotti. Le Wlan hanno l'obiettivo di coprire interi edifici e Bluetooth si limita invece a realizzare microreti personali su brevissima distanza (10 metri),capaci di trasmettere a una velocità di 720 Kbps - 1 Mbps.Esiste anche un progetto di standard, l'802.15, per far convergere le due tecnologie così che le Pan (Personal Area Network) di Bluetooth diventino parte integrante delle Wlan, ma i tempi di realizzazione dello standard saranno probabilmente lunghi. Il WiFi e l' UMTS utilizzano frequenze diverse, non vi sono quindi problemi di interferenza. Esiste piuttosto la paura da parte degli operatori di rete mobile che il WiFi vada a sostituirsi all’UMTS. In realtà molti ritengono che non sono tecnologie alternative ma complementari, progettati per usi differenti. La terza generazione di telefonia mobile  ( 3G) è stata progettata per le comunicazioni mobili multimediali in piena mobilità, il WiFi invece è stato pensato, o meglio lo si è pensato successivamente, per il cosiddetto "nomadismo dell’accesso", in pratica la possibilità di collegarsi alla Rete in aeroporti, stazioni, centro commerciali e condomini, con il proprio computer portatile senza aver bisogno di un collegamento fisico alla rete.

WiFi5 - Wireless Fidelity 5 (IEEE 802.11a) - 

Il WiFi5 è un’estensione del WiFi che cerca di migliorare le prestazioni in termini di velocità e di numero di utenti (WT) di quest’ultimo utilizzando una banda diversa, opera nella banda dei 5 GHz  con una copertura di  30 metri, ma nei bordi della cella sono garantite prestazioni vicine alla velocità massima.Il WiFi5 consente una velocità di 54 Mbps.La sua struttura è uguale a WiFi , supporta il  WEP ed è compatibile con lo standard IEEE 802.11b, cioè un apparato dotato di una scheda 802.11b può connettersi una rete 802.11 mantenendo però le performance complessive dello standard di origine.

Altre Tecnologie Wireless

Sistemi Infrarossi

La comunicazione è trasportata da luce nella parte invisibile dello spettro. Questo sistema è utile soprattutto per le comunicazioni molto corte nella distanza, alcuni metri,con  collegamento a vista. Per la luce infrarossa non è possibile penetrare alcun prodotto solido, persino è attenuato notevolmente dal vetro della finestra.L' IrDA (Infrared Device Application), è lo standard 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.Tali dispositivi sono  indicati per le comunicazioni e non per le reti vere e proprie. Un'evoluzione del sistema ha tentato di fornire una maggior possibilità di network usando un sistema IR diffuso in cui la luce è distribuita in tutti i sensi, limitando un'area di alcuni senza possibilità di attraversamento di strutture solido interposte.

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.

Bluetooth 
E' una 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.Consente il networking wirelesss sia voce (Tv) che dati (Td), 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 (asincorono 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.Il Bluetooth supporta piccole reti di prossimità (Pan)con piccola portata.

Fixed Wireless
Soluzione tecnologica via radio che fornisce servizi di base voce/dati  con copertura ad ampio raggiofino a 25 Km,la trasmissione utilizza una frequenza bassa compresa da 400 Khz a 2Mhz con un bit rate max di 128 Kbps.

HiperLan2
Standard per comunicazione wireless, Wlan che utilizza una frequenza di 5 Ghz con bit rate sino a 54 Mbps ( nella specifica HiperLan 2 con trasmissione asincrona e in real time) allocazione dinamica delle frequenze, consente un range fino a 100 metri con funzioni di controllo della potenza di emissione ; è uno standard competitivo per applicazioni multimediali di tipo home.

HomeRF
Standard per la trasmissione dati in radio frequenza di  dispositivi domestici (home networking), con  una frequenza di 2,4 Ghz e un bit rate pari a 1,6 Mbps,con una robusta resistenza alle interferenze utilizza il protocollo Swap .La HomeRF è derivata dall’integrazione fra la tecnologia DECT (Digital Enhanced Cordless Telephony) e quella delle LAN wireless. Lo SWAP utilizza infatti lo standard IEEE 802.11 per i dati e la DECT per la voce, e supporta un protocollo del tipo TDMA (Time Division Multiple Access) per gestire voce e altri servizi critici e impiega una tecnica del tipo CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) per garantire un elevato data-rate.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. HomeRF richiede circa 100 mW di potenza, può supportare sei canali vocali, e consente l’impiego di una routine di cifratura, denominata Blowfish. Lo SWAP - grazie ai ben 127 nodi possibili e alla possibilità di far coesistere più reti RF nello stesso ambiente. 

HomePNA
Piccola rete wireless che utilizza le connessioni telefoniche, impiega la tecnologia di TUT Systems, che utilizza la banda da 5.5 a 9.5 MHz  implementando l'  IEEE 802.3 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) per realizzare accessi multipli su di un unico mezzo trasmissivo, così come avviene per Ethernet.La tecnologia TUT consente inoltre di codificare più bit all’interno di un singolo impulso di dati sulla linea, sfruttando un metodo detto TMLC (Time Modulation Line Coding) capace di operare su reti di topologia arbitraria e cablaggio non determinato a priori, proprio come i cavi telefonici presenti nelle abitazioni; inoltre, la tecnologia TUT è di tipo "adattativo", in quanto consente di operare anche su linee affette da elevato rumore elettrico, e di adattare la sensibilità di ricezione e la potenza di trasmissione alle condizioni di attenuazione rilevate. La successiva estensione della rete HomePNA verso i 10 Mbit/sec supererà gli attuali 1 Mbit/s.

MMDS
Multichannel Multipoint Distribution System, sistema di distribuzione multipunto che opera a frequenze più elevate intorno ai 5Ghz, bit rate di 20-30 Mbps con ampio range diversi Km anche con la presenza di ostacoli interposti.Tecnologia impiegata negli Stati Uniti per la trasmissione canali Tv.  

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.

- Sitografia -

• http://ewireless.interfree.it/index.html

• http://wlan.interfree.it

• www.wireless-italia.it

•http://bluetooth.interfree.it/index.html

• www.securitywireless.info

• www.wlana.com

• www.webwireless.it

• www.wmlscript.it

• www.wi-fi.org  

• www.wlana.com

• www.palowireless.com

• http://www.bluetooth.com

• http://www.bluetoothcongress.com