Lo standard IEEE 802.11b (WiFi)


Introduzione

Connettività senza fili. È uno degli obiettivi primari verso il quale moltissime aziende del settore della comunicazione e dell'elettronica di consumo, si stanno movendo a grandi passi. Molte sono le tecnologie in ballo, ma una delle principali, quella che ultimamente si sta rapidamente diffondendo a discapito di altre, anche del più conosciuto, almeno tra noi europei, Bluetooth, è l'802.11b, detta anche Wi-Fi.

A dispetto del nome, questa tecnologia nasconde delle potenzialità enormi, che negli USA si stanno iniziando ad utilizzare sempre più. L'Institute of Electrics and Electronics Engineer ha ratificato lo standard originale 802.11b nel 1997. La prima versione, che si poneva come il precursore di tutte le Wireless LAN, toccava una larghezza di banda che andava da 1 Mbps a 2Mbps. Ovviamente, la velocità di trasferimento dati della prima versione era troppo limitata. Ecco quindi apparire una nuova versione, più veloce e performante, la 802.11b, detta anche High Rate, capace di una larghezza di banda pari a 11 Mbps.

L'802.11b vede la luce nel 1999. La velocità della quale è capace l'802.11b, pone questa tecnologia in testa a tutte le W-LAN finora presenti ed il miglior strumento per dotare di una connettività senza fili i vari uffici, college, aeroporti, etc. Secondo la compagnia internazionale specializzata in ricerche di mercato Frost & Sullivan, entro la fine del 2003, vi saranno oltre 8.000 siti pubblici dotati di W-LAN 802.11b.

 

Caratteristiche tecniche

Come gli standard IEEE precedenti, anche l'802.11b si focalizza negli ultimi due strati del modello ISO, alla cui base stanno le caratteristiche tecniche delle varie LAN. Tutte le applicazioni che girerebbero normalmente su di una LAN Ethernet, funzionano senza problema alcuno anche sulle W-LAN, inclusi i protocolli TCP/IP per le connessioni ad Internet.

Due sono le apparecchiature base di una rete 802.11b, la wireless station, solitamente un PC dotato di scheda 802.11b, ed un access point, che funge da ponte tra la rete wireless e quella fissa. Di solito l'access point è un ponte radio, che permette l'accesso di più utenti, dotati di scheda 802.11b, ad un'unica rete. Anche altri dispositivi possono avere una compatibilità 802.11b, quali cellulari, PDA, etc.

Vi sono due diversi modi operativi per creare una W-LAN basata sull'802.11b. Il primo metodo si chiama infrastructure mode, il secondo ad hoc mode. L'infrastructure mode altro non è che una rete 802.11b basata su di un access point, tramite il quale tutti i vari dispositivi dotati di compatibilità 802.11b si collegano per accedere alla rete fissa. Questa configurazione è chiamata BSS (Basic Service Set). Un ESS (Extended Service Set) è un insieme di due o più BSS che unite tra loro formano singole sotto reti, intercomunicabili tra loro. La stragrande maggioranza delle W-LAN 802.11b sono di questo tipo e collegano tra loro anche stampanti, scanner, etc. Il secondo metodo, ad hoc mode (fig.2), è molte meno diffuso, poiché si tratta principalmente di un modo utilizzato da alcuni utenti per condividere le risorse dei propri dispositivi 802.11b in qualunque luogo si trovino. Si tratta, in pratica, di una W-LAN 802.11b senza access point, quindi con una serie di dispositivi 802.11b connessi tra loro, ma senza connessione ad una rete fissa.

 

La banda di frequenza dell'802.11b è stata definita dalla singole autorità preposte, l'FCC per gli USA, l'ETSI per l'Europa, l'MKK per il Giappone e si pone in una porzione di spettro radio non sottoposta ad alcun vincolo, che può, quindi, essere sfruttata senza licenza alcuna. La banda utilizzata è quella dei 2.4 Ghz. Utilizzando la tecnica del frequency hopping, la banda 2.4 Ghz è divisa in 75 sotto canali, da 1 Mhz ognuno. La velocità di trasmissione dati è di 11 Mbps. L'802.11b è dotato di un protocollo di sicurezza chiamato WEP (Wired Equivalent Privacy), che dovrebbe permettere una copertura simile a quella delle reti fisse. Difatti, utilizza un algoritmo sviluppato dalla RSA Data Security, basato su di una chiave di criptazione a 40 bit. Nonostante ciò, proprio questo protocollo di sicurezza è stato più volte messo alla corda da diversi test.

Tutto sommato i punti positivi dell'802.11b sono realmente parecchi. Per prima cosa la facilità di installazione, sia degli access point, sia delle PC Card, che si configurano in pochi minuti, soprattutto rispetto alle LAN precedenti. Da non sottovalutare la portata di una rete 802.11b e la sua larghezza di banda. Ovviamente, più una W-LAN è ampia, minore sarà la sua velocità media, che si dividerà nei diversi dispositivi. D'altro canto, la mobilità di una rete sì fatta, è un altro dei pregi dell'802.11b, in particolar modo quando si forma un ad hoc mode. L'incorporazione del Power Saving Mode è un'altra caratteristica che farà felice i possessori di Notebook, sempre afflitti dalla cronica scarsa durata delle batterie dei loro PC.

L'utilizzo dell'802.11b

Bisogna ammettere che il mondo della comunicazione mobile ha per molto tempo completamente snobbato le W-LAN basate sull'802.11b. L'idea di tutti i costruttori di cellulari era che il Bluetooth, sistema che vede tra i propri soci fondatori Ericsson e Nokia, potesse diventare lo standard mondiale delle trasmissioni a corto raggio senza fili. Ovviamente, non si erano fatti i conti con l'802.11b, che, supportato da diversi costruttori di computer, si è via via affermato come lo standard principale per le trasmissioni wireless a corto raggio.

In particolar modo negli USA, l'802.11b è molto diffuso e sta diventando sempre più comune trovare intere aziende con la propria W-LAN basata sull'802.11b. In Europa, a dire il vero, la situazione è ancora poco definita, ma diversi operatori mobili stanno iniziando a prendere in seria considerazione l'802.11b. Nei paesi scandinavi sono già molti i siti pubblici attrezzati con questo tipo di reti. Il problema principale degli operatori mobili è che lo sviluppo in grande stile dei punti di accesso 802.11b potrebbe portare all'assurda situazione di avere un Mobile Internet molto diffuso, ma basato sui servizi forniti tramite reti locali, come l'802.11b o il Bluetooth e non sulle reti cellulari di terza generazione. Questo sarebbe un vero e proprio scenario apocalittico per i gestori, che vedrebbero venire meno proprio i migliori clienti, quelli che vogliono utilizzare il Mobile Internet per grosse quantità di dati e che reputano gli 11 Mbps forniti dall'802.11b una perfetta soluzione ai loro bisogni. Per questo, alcuni operatori stanno approntando direttamente dei punti di accesso 802.11b di loro proprietà, in modo da integrare le proprie reti GPRS e 3G e fornire un servizio in più ai loro clienti, che potranno usufruire delle velocità del 3G dove non siano presenti gli access point 802.11b.

Nella peggiore delle previsioni per gli operatori mobili, c'era chi si era spinto ad ipotizzare la realizzazione di vere e proprie reti cittadine 802.11b, tramite le quali far viaggiare non solo il traffico dati, ma anche quello voce, tramite VoIP. Visto che le frequenze utilizzate dall'802.11b sono completamente libere, chiunque potrebbe effettuare un'operazione del genere. In realtà, si tratterebbe, comunque, di un piano alquanto azzardato e difficile da realizzare, oltretutto senza certi margini di guadagno e con possibili interferenze, in particolar modo per ciò che concerne il trasporto di traffico voce.

Tutto sommato l'802.11b è un'ottima tecnologia per lo sviluppo di reti locali senza fili e, probabilmente, sarà la tecnologia standard del prossimo futuro in questo campo, sebbene nel settore telefonico il Bluetooth abbia ancora un certo margine di vantaggio. D'altro canto, nel settore PC il predominio dell'802.11b è indubbio. Basta notare che Microsoft, nel suo ultimo sistema operativo, Windows XP, ha immesso il supporto all'802.11b, ma non quello al Bluetooth. Inoltre, i problemi di compatibilità tra dispositivi diversi che sta incontrando il Bluetooth, non si pongono nell'802.11b, che gode di un'interoperbilità quasi perfetta. A dire il vero, i due sistemi possono facilmente convivere, come dimostrano schede madri con chip di entrambe le tecnologie, ma sarà più probabile che una dei due prenda il sopravvento. Attualmente, l'802.11b sembra in netto vantaggio, sebbene nasconda un tallone d'Achille realmente pericoloso.

Il problema sicurezza, più volte messo a nudo da diversi esperti, è realmente grave ed a nulla sono serviti i protocolli aggiuntivi che varie aziende hanno prontamente realizzato. Le W-LAN 802.11b non sono sicure al 100% contro attacchi esterni, cosa che, invece, non temono le reti Bluetooth. Proprio su questo campo il Bluetooth potrebbe tornare in auge. Ma sarà molto più probabile che, tra i due litiganti, goda il terzo, ovvero la nuova versione delle W-LAN, l'802.11a, che Intel sta freneticamente sviluppando. L'802.11a raggiunge velocità fino a cinque volte superiori l'802.11b, ne raccoglie tutti i pregi e, soprattutto, ne migliora considerevolmente la sicurezza, portandola ai livelli del Bluetooth. Probabilmente sarà proprio l'ultima arrivata a diventare lo standard futuro delle trasmissioni a corto raggio. Per ora non possiamo fare nient'altro che assistere alla battaglia tra i due standard.