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Wireless, i segreti della tecnologia che non si vede

13:45 - 14 dicembre 2009 di Lorenzo Marchetti

Cerchiamo di capire meglio le soluzioni adottate per migliorare le tecnologie di comunicazione senza fili.

Introduzione

Uno dei fattori che ha maggiormente contribuito alla diffusione della piattaforma Centrino è stato sicuramente il supporto nativo ai protocolli per la connessione wireless. Correva l'anno 2003 quando Intel sganciò questa vera e propria "bomba" nel segmento mobile e il successo che ne è scaturito è sotto gli occhi di tutti.

La piattaforma Centrino integra tre componenti chiave: la CPU, il chipset e una scheda wireless integrata. Il tutto volto ad una estrema razionalizzazione del consumo energetico, pur mantenendo prestazioni spinte e ingombri ridotti.

Solitamente, quando si parla di Centrino o più in generale di piattaforme votate all'uso notebook, si fa riferimento alle prestazioni in termini di performance per watt del solo comparto processore/chipset e, al limite, quando presente, della GPU integrata.

Eppure, a ben pensarci, il successo del logo Centrino è stato in parte anche legato alle prestazioni wireless, che all'epoca erano di tutto rispetto, anche se inferiori a soluzioni con schede dedicate che andavano inserite in appositi vani PCMCIA dei computer portatili.

Era indubbia la comodità di potersi connettere all'hot spot domestico o dell'aeroporto senza portarsi dietro una scomoda scheda da inserire nel portatile. I driver di queste schede dovevano essere installati a parte, magari caricandoli da CD-ROM, mentre se il modulo wireless era integrato nella scheda madre del portatile, come nella piattaforma Centrino, bastava ritirare il notebook dal negoziante per averlo pronto per connettersi a internet una volta a casa.

Nel 2003 Centrino supportava le modalità di connessione wireless 802/11 a, b e, con un opportuno upgrade, anche g. Tradotto in throughput, significava poter scaricare idealmente a velocità, con i protocolli b e g, rispettivamente pari a 11 e 54 Mbit/s.

Notare che abbiamo scritto "idealmente". Già, perché non c'è niente più aleatorio di un canale wireless con un numero variabile di utenti connessi che si parlano sfruttando la stessa risorsa fisica, il canale radio, soggetto ad interferenze di ogni tipo.

Idealmente in questo caso significa: nessuna collisione fra utenti che accedono al medesimo canale, qualità eccellente del segnale in ricezione, nessuna interferenza radio nel canale dovuta ad altri dispositivi, quali cordless, Bluetooth, motori elettrici e in genere a qualsiasi dispositivo che riversa rumore elettromagnetico nel canale di comunicazione. 

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Commenti

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1/3 avanti    
00700 14/12/2009 16:22
 
ad oggi il wi-fi e' inefficace se ci sono in mezzo muri portanti (sisi venitemelo dire a me che prende 10m con 2 muri in mezzo!!! 1mbit in upload e 2 in down teorici mi sembrano ridicoli)

qualora inventassero un mezzo di trasmissione che non ha problemi con muri in cemento armato, tubazioni e altro ben venga, fino ad allora sono solo velocita' fuffa..

nei portatili non viene mai fatto il test di velocita' di trasmissione effettiva (da una parte una struttura super potente e sovradimensionata dall' altra la scheda di rete da testare) e mi sembra male.

300Mbit... poi effettivamente se vai a 50 e' tanto
54Mbit.. effettivi 30??
1Gbit (cablato)... effettivi 500-600??

smettessero di sparare giganumeri senza applicazione reale, e' come dire che un hd s-ata 2 siccome ha l' interfaccia a 3Gbit al secondo e' sempre piu' veloce di un s-ata 1... confrontate un raptor 74GB con la media degli hd a 7200rpm e ne riparliamo...

basta dati TEORICI, vogliamo dati reali
Tidus88 14/12/2009 16:35
 

 Originariamente inviata da 00700

ad oggi il wi-fi e' inefficace se ci sono in mezzo muri portanti (sisi venitemelo dire a me che prende 10m con 2 muri in mezzo!!! 1mbit in upload e 2 in down teorici mi sembrano ridicoli)

qualora inventassero un mezzo di trasmissione che non ha problemi con muri in cemento armato, tubazioni e altro ben venga, fino ad allora sono solo velocita' fuffa..

nei portatili non viene mai fatto il test di velocita' di trasmissione effettiva (da una parte una struttura super potente e sovradimensionata dall' altra la scheda di rete da testare) e mi sembra male.

300Mbit... poi effettivamente se vai a 50 e' tanto
54Mbit.. effettivi 30??
1Gbit (cablato)... effettivi 500-600??

smettessero di sparare giganumeri senza applicazione reale, e' come dire che un hd s-ata 2 siccome ha l' interfaccia a 3Gbit al secondo e' sempre piu' veloce di un s-ata 1... confrontate un raptor 74GB con la media degli hd a 7200rpm e ne riparliamo...

basta dati TEORICI, vogliamo dati reali



Magari quei valori sono massimi raggiungibili in condizioni di perfezione??
Ad esempio con schede non integrate ma apposite,cavi (nel caso di ethernet) che costano più di 2€ ecc ecc...


A mio modo di Vedere articolo eccellente,spiega molte cose su come funzionano le wireless e lo fa in modo molto semplice.Complimenti.
Eros_nvidia 14/12/2009 16:52
 
Come il cablato non ce n'è
a casa ho la rete a gigabit cablata tra i due fissi e con hard disk validi(da oltre 100MB secondo di media) la sfrutto al 98% senza cavi speciali e con lan integrato, solo con un buon switch in mezzo, con il portatile che ha il wi fi n con un po di distanza fa fatica a passare i 20Mbit.
outofcontrol 14/12/2009 20:24
 

 Originariamente inviata da 00700


oggi il wi-fi e' inefficace se ci sono in mezzo muri portanti (sisi venitemelo dire a me che prende 10m con 2 muri in mezzo!!! 1mbit in upload e 2 in down teorici mi sembrano ridicoli)



io a casa mia ho un muro portante e due muri tavolati distanza circa 10 metri e con un antenna artigianale Bi-quad attaccata al router e una tp-link da 6 db attaccata al pc ben direzionate ho una connessione stabile a 54mbit e qualita del segnale ottima! è una questione di antenne e direzionalita. se utilizzi due antennine da 3db omnidirezionali non otterrai mai i risultati sperati!

ottima spiegazione passo passo complimenti!
CountDown_0 14/12/2009 22:21
 
Mi unisco ai complimenti degli altri: l'articolo affronta argomenti specialistici ma con un approccio divulgativo, facile da capire anche per chi non ha le basi.

Sarei però più deciso nel dire che le reti radio, per quanto possano diventare più evolute, non soppianteranno mai completamente i cavi. Come riportato da altri utenti, basta davvero poco perché le prestazioni del WiFi crollino... E (rispondo ad outofcontrol) le antenne direzionali vanno bene solo fino a un certo punto, per i pc fissi ok, ma per un portatile sono molto più scomode. Inoltre è sempre più comune trovare tanti canali del WiFi occupati dalle LAN dei vicini, e lì c'è poco da fare: bisogna mettere mano all'assegnamento delle frequenze. I 5 GHz, infatti (quelli dell'802.11a) richiedono una licenza, a pagamento. E' anche difficile sperare di poter puntare di più sul riuso frequenziale, riducendo le potenze di trasmissione in modo da ridurne la copertura, perché già così capita spesso che il segnale sia debole.

No, il cavo per me avrà vita lunga. Per chi compra una casa nuova per me l'installazione di un cavo d'Ethernet è obbligatoria.

Comunque ancora complimenti per l'articolo. Una chicca il fatto di aver indicato la pronuncia corretta di MIMO. Mi viene in mente che quando è nato il WiFi, l'ho sentito chiamare "Uìfi"... Speriamo che queste cose non succedano più! :-)
Red.87 14/12/2009 23:01
 

 Originariamente inviata da CountDown_0

Mi unisco ai complimenti degli altri: l'articolo affronta argomenti specialistici ma con un approccio divulgativo, facile da capire anche per chi non ha le basi.



Quotissimo, articolo da 10+, scritto molto bene e molto chiaro!

 Originariamente inviata da CountDown_0

No, il cavo per me avrà vita lunga. Per chi compra una casa nuova per me l'installazione di un cavo d'Ethernet è obbligatoria.



Quoto anche questo, anch'io quando mi comprerò casa vorrò cablare diverse stanze in gigabit. Però dato che userò sicuramente un portatile, avrò sicuramente anche un access point wireless... senza dubbio!
hc77 15/12/2009 08:03
 
bravo bell' articolo, complimenti.


Una cosa non mi è chiara, in questo passaggio:

"Canali diversi? Sì, perché, fortunatamente per noi, a frequenze cosi' alte, basta un niente affinchè due segnali identici che partono da due antenne diverse distanti pochi centimetri arrivino alla stessa antenna in ricezione con due forme molto diverse"

Non dovrebbe essere "Sfortunatamente" ?
Oppure effettivamente è una fortuna perchè ne viene favorita la tecnologia alla base del mimo..... (?!)


Altra domanda:
Se io che ho un router wireless n, ho dovuto mettere un' antenna da interni da 6db al posto di quella centrale standard, che cos' ho aumentato, anche la potenza del segnale in watt ?
L.Marchetti 15/12/2009 09:11
 

 Originariamente inviata da hc77

bravo bell' articolo, complimenti.


Una cosa non mi è chiara, in questo passaggio:

"Canali diversi? Sì, perché, fortunatamente per noi, a frequenze cosi' alte, basta un niente affinchè due segnali identici che partono da due antenne diverse distanti pochi centimetri arrivino alla stessa antenna in ricezione con due forme molto diverse"

Non dovrebbe essere "Sfortunatamente" ?
Oppure effettivamente è una fortuna perchè ne viene favorita la tecnologia alla base del mimo..... (?!)


Altra domanda:
Se io che ho un router wireless n, ho dovuto mettere un' antenna da interni da 6db al posto di quella centrale standard, che cos' ho aumentato, anche la potenza del segnale in watt ?



Ciao, grazie per i complimenti.
Passo rapidamente alle risposte:

1. "fortunatamente" nel senso che, visto che il MIMO sfrutta la diversità del segnale in ricezione, è il canale stesso che provvede, a frequenze così alte, a rendere ogni copia del segnale ricevuto diversa dalle altre. Se ogni copia arrivasse identica alle altre, come in un canale radio a bassa frequenza, il MIMO smetterebbe di esistere. In generale, a seconda delle frequenze in gioco, si fa sentire o meno la presenza di ambienti indoor o aperti, e vanno escogitate situazioni convenienti.

2. Innanzitutto, va precisato che un'antenna con guadagno maggiore comporta che devi sapere come direzionare precisamente l'antenna del TX e del RX. L'antenna è un mezzo passivo, quindi il guadagno ce l'hai solo in certe direzioni, a discapito di altre. Provo a usare una metafora: i muscoli dei tuoi polmoni sono l'amplificatore. Più li spremi più il volume è alto. Le mani davanti alla bocca a mo' di megafono sono l'antenna, orientata dai muscoli del collo. A seconda di come dirigi il flusso d'aria puoi decidere da chi farti sentire meglio (in alto, in basso, a destra, a sinistra etc). I watt li decide l'amplificatore, invece la combinazione amplificatore+ antenna in una certa direzione di massimo guadagno (i tuoi 6 dB corrispondono a un guadagno di 4 volte di una direzione rispetto alla media) si chiama EIRP.
L.Marchetti 15/12/2009 09:19
 

 Originariamente inviata da Eros_nvidia

Come il cablato non ce n'è
a casa ho la rete a gigabit cablata tra i due fissi e con hard disk validi(da oltre 100MB secondo di media) la sfrutto al 98% senza cavi speciali e con lan integrato, solo con un buon switch in mezzo, con il portatile che ha il wi fi n con un po di distanza fa fatica a passare i 20Mbit.



Ovviamente il cablato presuppone l'immunità ai disturbi. Il wireless nasce per garantire mobilità e multi-accesso senza costi infrastutturali di rilievo. Un confronto fibra ottica contro wi-fi sulla base del bit-rate non ha senso.
In quanto ai 20Mbit che citi: è un throughput piuttosto basso, sicuro di avere ricevitori abilitati al MIMO? altrimenti il protocollo n usa un solo flusso spaziale ed è poco più performante del g.
Nicholas 15/12/2009 11:46
 
Bell'articolo, una sola annotazione: "eco" è femminile e il plurale è "le eco"
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