Istruttore: Frequenze wireless.
Abbiamo parlato delle basi del wireless.
Ora è il momento di scavare un po' più a fondo nelle
frequenze specifiche che vengono
utilizzate in questo spettro wireless.
Innanzitutto, vorrei parlare della trasmissione
wireless a spettro diffuso.
Ci sono tre modi principali per farlo.
Il primo è il DSSS, o spettro
diffuso a sequenza diretta.
Il successivo è l'FHSS, o spettro
diffuso a salto di frequenza.
Il terzo è l'OFDM, o multiplexing
a divisione di frequenza ortogonale.
Nelle reti odierne non
ci si affida più tanto al salto di frequenza.
Al contrario, preferiamo utilizzare la sequenza diretta
o la divisione di frequenza ortogonale.
Ne parleremo nel
corso delle prossime parti di questa lezione.
In primo luogo, abbiamo il DSSS o spettro diffuso a sequenza diretta.
Questo modulerà i dati sull'intera
gamma di frequenze utilizzando
una serie di segnali chiamati chip.
Ora, questi chip sono più suscettibili
alle interferenze elettriche e ambientali, e questo ci porterà
ad avere una larghezza di banda più lenta.
Per questo motivo, non lo usiamo molto spesso.
Inoltre, utilizzerà l'intera frequenza dello spettro
per trasmettere il segnale.
Questo è molto subottimale per noi.
Quindi, ad esempio,
se sto usando il canale 1 o il canale 6 o il canale 11, si può vedere
qui sullo schermo che sono
state utilizzate ampie porzioni
di quella banda di frequenza.
Ora, per evitare la sovrapposizione
dei canali e le interferenze,
devo utilizzare i canali 1, 6 e 11.
Ma questo significa che sto rinunciando
a tutti gli altri canali: 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 e 10.
Si può notare che qui c'è un sacco di spazio
sprecato perché stiamo usando il DSSS.
D'altra parte, l'FHSS (frequency
hopping spread spectrum) consente
ai dispositivi di passare
da una frequenza all'altra.
Ora, questo rende più difficile indovinare
dove si trova effettivamente la frequenza,
a seconda dell'algoritmo
utilizzato dal protocollo.
Attualmente, il salto di frequenza viene
utilizzato come misura di sicurezza in alcune reti.
Ma nella maggior parte delle reti wireless di tipo commerciale non
lo utilizzeremo perché rallenta
la nostra capacità di utilizzare tutta la larghezza di banda e riduce
la quantità di spettro disponibile
da utilizzare per la larghezza di banda.
Quindi questo inizierà a rallentare
la rete, anche se aumenta la sicurezza.
Pertanto, se si decide di utilizzarlo,
si tratta di un compromesso.
Il prossimo e il più comune che utilizziamo
oggi è noto come OFDM, Orthogonal
Frequency Division Multiplexing.
Ora, l'OFDM utilizzerà un tasso di modulazione lento
con trasmissioni simultanee
su 52 flussi di dati diversi.
Facendo questo con queste piccole porzioni, siamo
in grado di prendere una
porzione più grande dello spettro e di ottenere
una maggiore larghezza di banda.
In questo modo si ottiene una maggiore velocità
di trasmissione dei dati e allo stesso tempo si resiste alle
interferenze, perché questi flussi di dati sono piccoli pezzi.
Ora, se confrontiamo l'OFDM utilizzato
da wireless G e wireless N, possiamo vedere
come differiscono.
Quando lo useremo con il wireless
G, lo useremo con lo spettro a 22 MHz.
E questi pezzi avranno
luogo sui canali 1, 6 e 11.
Ora, se mi sposto nel
wireless N nello spettro dei
5 GHz, avremo una porzione di 40 MHz.
Questo ci darà la possibilità
di aumentare la velocità
del wireless N e dei protocolli
successivi come il wireless
AC e il wireless AX.
Ora, prima di andare avanti,
vorrei sottolineare che per l'esame non
è necessario approfondire i temi del DSSS, del salto di frequenza
o della divisione ortogonale.
Invece, è sufficiente conoscere questi tre termini.
E quando li vedete, si riferiscono
a qualcosa nel mondo delle
reti wireless.
Se sapete che sarete in grado di scegliere
la risposta giusta il giorno del test.
Il solo riconoscimento di questi tre
termini relativi alla rete wireless
è il massimo dell'approfondimento
necessario per questo esame.
Parliamo poi di frequenze e canali.
Abbiamo già accennato un po' a questo aspetto
quando ho iniziato a parlare del punto 2. 4 GHz e 5 GHz.
Si tratta di due spettri diversi che oggi
vengono utilizzati dalle reti wireless.
Il 2. 4 GHz in realtà non è 2. 4 GHz,
è 2. 4 e 2. 5 GHz.
Ma per l'esame e per qualsiasi
altra cosa si veda nella vita reale, le
persone diranno semplicemente 2. 4 GHz e questo è sufficiente.
Ora la stessa cosa vale per i 5 GHz.
Tecnicamente sono 5. 75 a 5. 875 GHz, ma tutti lo
chiamano semplicemente 5 GHz.
E anche per l'esame si chiamerà così.
Quindi ogni banda qui è compresa tra 2. 5 GHz e 5 GHz hanno frequenze e
canali specifici che verranno
utilizzati.
In questo modo si evita di sovrapporsi ad altri segnali
e di causare interferenze.
Quando parlo di canale, mi
riferisco a qualcosa di analogo a un
supporto fisico.
Ora, quando pensiamo a un canale,
è essenzialmente il modo in cui trasmetteremo le informazioni
sulle nostre reti wireless.
Pensate a un tubo virtuale.
È molto simile ai cavi fisici che utilizziamo
nelle nostre reti cablate.
Ma invece di un cavo fisico in rame o in fibra, utilizziamo
una porzione della frequenza wireless esistente
per creare questi canali e centrare
i dati su questi tubi virtuali attraverso le onde radio.
A seconda della banda di frequenza utilizzata,
i canali disponibili saranno più o meno numerosi.
Quando ci occupiamo della 2. 4 GHz, ci sono
11 canali o 14 canali.
Ora, il motivo per cui c'è una
differenza è la regolamentazione.
A seconda della posizione
nel mondo, avrete accesso a 11 o 14 canali.
Tutte le frequenze wireless sono regolamentate
dal Paese in cui si opera.
Quindi, se vivete negli Stati Uniti, potete
utilizzare solo 11 canali all'interno
dei 2 canali. spettro a 4 GHz.
Questo va da 2401 MHz a 2473 MHz.
Ora, se operate
nel resto del mondo, ad eccezione del
Giappone, potete operare da 2401 MHz, proprio come negli
Stati Uniti, fino a 2483 MHz.
Se si opera in Giappone,
si può arrivare fino a 2495 MHz.
Ciò significa che negli Stati Uniti abbiamo solo 11 canali.
Il resto del mondo riceve 13
canali e il Giappone 14 canali.
Ora, ciascuno di questi canali ha un'ampiezza di soli 22 MHz circa all'interno
dei 2 canali. spettro a 4 GHz.
Questo limiterà la quantità di dati
che possiamo inviare in qualsiasi momento.
L'altro problema che abbiamo
per questi canali è che si sovrappongono
molto perché abbiamo solo 72 MHz di frequenza totale all'interno
dei 2 canali. 4 GHz che ci è stato
assegnato dalla FCC e da altre autorità di
regolamentazione nell'ambito
dei nostri standard wireless 80211.
Quindi se avete a che fare con 2. 4 GHz, ad esempio, ci saranno
tre canali da memorizzare
e da utilizzare per
evitare interferenze.
Si tratta dei canali 1, 6 e 11.
Questi tre canali sono davvero importanti perché
sono sufficientemente distanti l'uno
dall'altro per evitare qualsiasi
tipo di interferenza, offrendo 22 MHz per ciascuno dei tre
canali e rientrando comunque nei 72 MHz di spettro totale previsti.
Quindi, se vi viene chiesto
come evitare le interferenze wireless
e qualcuno vi chiede quali canali utilizzare,
la risposta sarà sempre 1, 6 e 11 se si tratta di utilizzare
il wireless B, il wireless G o il wireless N all'interno
della rete 2. spettro a 4 GHz.
A causa di questa limitazione,
le reti wireless più recenti opereranno
invece nello spettro dei 5 GHz.
Nello spettro dei 5 GHz, le autorità di
regolamentazione ci hanno dato da 5. 725 GHz fino
a 5. 875 GHz.
Questo ci permette di gestire
le nostre reti wireless all'interno di quel raggio d'azione.
Ora, se manteniamo i canali larghi 20 MHz che utilizziamo
con 2. 4 GHz, avremo
24 canali non sovrapposti.
Il che rappresenta un enorme miglioramento
rispetto ai due precedenti. reti a 4 GHz, che
disponevano solo dei tre canali
non sovrapposti 1, 6 e 11.
Ora, all'interno delle nostre reti
a 5 GHz possiamo anche creare canali
più ampi rispetto ai soli 20 MHz.
A partire dalle reti wireless N, è
possibile eseguire
il cosiddetto channel bonding.
Questo è stato aumentato nel wireless
AC per consentire l'utilizzo
di canali a 80 MHz e 160 MHz.
Che cos'è il channel bonding?
Il bonding di un canale consente di creare un canale più
ampio unendo i canali vicini in uno solo.
Pensate che se abbiamo questi tubi virtuali e
li mettiamo tutti insieme, questo
ci permetterà di far passare più dati contemporaneamente.
Quindi, invece di occupare solo un'area di 20 MHz per un singolo
canale, ora possiamo
prendere due canali da 20 MHz per ottenere
un canale vincolato da 40 MHz.
Oppure posso combinare otto di questi
canali e ottenere un canale da 160 MHz.
Grazie a questo canale più ampio,
posso inviare più dati contemporaneamente attraverso
la rete, aumentando la velocità e la larghezza di banda.
L'unico problema del channel
bonding è che aumenta la probabilità
di interferenze.
Perché ora state riducendo il numero
di canali non sovrapposti, perché avete
occupato una parte maggiore dello spettro
combinando insieme questi canali.
Ricorda. Con le reti a 5 GHz
abbiamo 24 canali non sovrapposti di 20 MHz ciascuno.
Ma se creo un canale vincolato di 160 MHz, ho appena occupato
l'equivalente di
8 di quei 24 canali non sovrapposti.
Questo potrebbe far sì che altri dispositivi di
rete wireless vicini al mio punto
di accesso inizino a causare interferenze con la mia rete.
Per l'esame non è necessario memorizzare
tutte le diverse frequenze per i vari canali.
Si deve invece tenere presente
che la dimensione standard del canale è di 20 MHz per
entrambi i canali 2. 4 GHz e 5 GHz.
Ma se si utilizza il channel bonding con la rete a 5 GHz, è possibile
renderli più grandi.
Si possono fare due volte, quattro
volte o otto volte più larghe.
In questo modo si possono
raggiungere velocità di rete più elevate,
ma si rischiano anche maggiori interferenze.
Si tratta quindi di un gioco di equilibri tra questi elementi.