Infrastrutture più performanti per le nuove reti WiFi

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Crescono le connessioni WiFi e, paradossalmente, cresce il bisogno di infrastruttura cablata in larga banda per alimentarle. La crescita del WiFi di nuova generazione infatti è sempre più rapida e la sua adozione sta cambiando i requisiti delle infrastrutture sulle quali si appoggia. I fattori tecnologici di questa accelerazione sono fondamentalmente due: l’utilizzo di un secondo fascio di frequenze radio rispetto a quelle assegnate al WiFi sinora e il consolidamento del nuovo standard 802.11ac. Secondo le stime di Dell’ Oro, infatti, alla fine del 2016 i chip radio nello standard 802.11n e 802.11ac venduti in tutto il mondo, sia sui terminali che nei punti di accesso, saranno circa 1,8 miliardi.

Come siamo arrivati a questa esplosione di dati? Fino ad oggi la maggior parte delle connessioni WiFi veloci hanno superato i limiti dei “vecchi” chip 802.11x, utilizzando lo standard 802.11n e operando nella frequenza dei 2,4 GHz. Quest’ultima è una limitazione, dato che si tratta della stessa frequenza utilizzata da altri apparati industriali e dalle generazioni precedenti e più lente di connessioni WiFi in standard 802.11. Solo di recente si è perciò diffusa una variante che utilizza una fetta di spettro più “pulita” e quindi con meno interferenze.

Infatti, il WiFi in versione 802.11n utilizzato nella frequenza dei 5 GHz permette di avere fino a 150 megabit al secondo di trasmissione dati con canali da 20 e da 40 MHz. Per capire l’accelerazione che il nuovo standard 802.11ac porta in questo settore, invece, basta osservare che l’ampiezza dell’intervallo dei canali è adesso in tre taglie: da 20, 40 e 80 MHz di ampiezza, con anche il supporto opzionale di canali ibridi da 160 MHz di ampiezza, e con una capacità di trasmissione dati fino a 6,9 gigabit al secondo, cioè quasi cinquanta volte più veloci del precedente sistema.

Soprattutto, lo standard 802.11ac permette di utilizzare alcune tecnologie di trasmissione avanzata che aggregano flussi di dati trasmessi in frequenze diverse. La più significativa tra queste è la Multiple Input/Multiple Output (Mimo), che gestisce otto flussi di dati in contemporanea per ciascun client connesso (la stessa tecnologia applicata allo standard precedente 802.11n è limitata a quattro flussi). Inoltre, solo per la nuova generazione di basi radio 802.11ac, è stata creata anche la versione Multi User Mimo (MuMimo) che permette di trasmettere più flussi di dati/utente su ciascun canale.

A queste tecnologie si aggiungono nuove generazioni di chip di controllo e di antenne per la trasmissione dei dati che consentono di default di avere delle onde radio ottimizzate per ambienti al chiuso e per ridurre al minimo le interferenze. Le tecnologie di “beanforming”, che erano opzionali sugli apparecchi 802.11n, adesso sono la norma e sono inoltre migliorate sino al punto di rendere molto più regolare e coerente le trasmissioni radio, limitando le interferenze reciproche degli apparecchi più avanzati.

Gli organi di standardizzazione sono da tempo al lavoro per rendere ancora più regolato e organico il sistema con il quale vengono progettare e realizzate le reti WiFi. Tutto questo continuerà ad avere, nel prossimo futuro, una notevole ricaduta sulla necessità di infrastrutture di rete cablate che alimentino access point sempre più performanti e terminali “affamati” di dati. In particolare, sia l’ISO/IEC che la TIA (Telecommunications Industry Association) hanno fornito raccomandazioni per la creazione di reti “dense” utilizzando pattern a nido d’ape oppure a base quadrata con distanze similari tra le celle (circa venti metri) indicando anche la categoria delle connessioni Ethernet necessarie ad alimentare questo tipo di installazioni per reti wireless estese (Wlan). Si tratta cioè di cablature Cat 6A al posto delle precedenti Cat 5, per consentire di arrivare a una banda passante di 10 gigabit per secondo sulla infrastruttura cablata Ethernet.

Infine, la crescita del wireless ultra-veloce ha un impatto anche dal punto di vista dell’alimentazione e quindi dei consumi dei singoli punti di accesso. Se da un lato gli access point 802.11ac richiedono più energia per essere alimentati, esistono anche soluzioni basate sulla tecnologia PoE (Power over Ethernet) che rendono più semplice la gestione anche della parte elettrica della rete dati senza fili, con il bonus importante di poter aumentare l’affidabilità utilizzando dei gruppi di continuità Ups che, in installazioni basate su reti elettriche tradizionali, sarebbero molto più difficili da ottenere.

In definitiva, utilizzare reti wireless sempre più veloci che sono in grado di offrire i flussi dati necessari ad esempio al consumo di video in alta definizione (2K e 4K), porta con sé la necessità di avere reti fisse più solide e infrastrutture più performanti.

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