EO_507

COMM WIRELESS tervalli di copertura più lunghi perché utilizza lunghezze d’onda più lunghe (sebbene questo possa essere contro- bilanciato in punti di accesso e client a 5 GHz utilizzando antenne aggiuntive). Tuttavia, i dispositivi a 5 GHz fun- zionano meglio a distanze più brevi, in parte perché i ca- nali a 2,4 GHz tendono ad essere più stretti e più affollati di dispositivi collegati. La banda a 2,4 GHz è impegna- ta anche dalla coesistenza con altre tecnologie wireless, come il Bluetooth. In merito ai canali a 20 MHz e 40 MHz, il Wi-Fi 4 ha rad- doppiato la larghezza di banda massima del canale dai 20 MHz del protocollo 802.11b. Questo è importante in quan- to larghezze di banda più ampie gestiscono più traffico. La modulazione di ampiezza in quadratura digitale (QAM) trasmette i dati delle telecomunicazioni attraverso sim- boli ognuno dei quali contiene un determinato numero di bit. Più bit per segnale significano più dati trasmessi in un dato ciclo. Un sistema 64-QAM trasmette 6 bit per simbolo. MIMO è una tecnica wireless per inviare e ricevere più segnali radio sullo stesso canale. MIMO utilizza più an- tenne a ciascuna estremità per sfruttare questa “pro- pagazione multi-percorso” e ottenere un throughput complessivo più elevato. Più antenne generalmente si- gnificano prestazioni più elevate. Wi-Fi 4 consentiva 4 × 4 MIMO, ovvero quattro antenne ciascuna per la ricezio- ne e la trasmissione. Il Wi-Fi 5 Il Wi-Fi 5 (protocollo 802.11ac) è arrivato nel 2013 inse- rendo la banda a 2,4 GHz, mentre prima utilizzava solo la 5 GHz. Mentre il Wi-Fi 4 utilizzava uno schema MIMO per uten- te singolo, ovvero un dispositivo può trasmettere solo ad un dispositivo ricevente alla volta, il Wi-Fi 5 utilizza la tecnica MIMO multiutente (MU-MIMO), aprendo le porte ad una gestione molto più efficiente di più client da un router o da un punto di accesso. Inoltre, con il Wi-Fi 5 la larghezza massima del canale è aumentata a 160 MHz e la modulazione a 256-QAM. Il numero di flussi spazia- li è raddoppiato da quattro a otto (sebbene pochi o nes- sun punto di accesso ne abbia mai implementati più di quattro). La velocità dell’interfaccia fisica (la larghezza di banda dell’interfaccia della scheda di rete) ha fatto un enorme salto di 11 volte portandosi a 6,9 Gbps, ottenendo un throughput MAC pratico di 4,49 Gbps rispetto ai 390 Mbps del Wi-Fi 4. Il Wi-Fi 6 Il Wi-Fi 6 (protocollo 802.11ax) è uscito nell’agosto 2019. Basandosi solo sulle specifiche di fascia alta, i miglio- ramenti rispetto al Wi-Fi 5 sembrano modesti. Per un singolo utente, Wi-Fi 6 è solo circa il 40% più veloce, e questo con l’aggiunta dello spettro a 2,4 GHz insieme al supporto a 5 GHz. La larghezza di banda del canale supera i 40 MHz a 2,4 GHz, ma raggiunge i 160 MHz completi a 5 GHz. Il Wi-Fi 6 ha la modulazione 1024-QAM, mantiene il supporto per otto flussi spaziali (8×8) e utilizza anche la tecnica MU-MIMO. Alla massima prestazione, Wi-Fi 6 ha una velocità dati massima di 9,6 Gbps. Oggi, il numero di dispositivi Wi-Fi sulla rete domestica è probabilmente raddoppiato rispetto a 10 anni fa, e pro- babilmente si moltiplicherà nei prossimi anni. Si provi ad immaginare di tenere una conversazione con più persone contemporaneamente in una stanza affollata. Con Wi-Fi 6, non solo è possibile parlare con più persone contem- poraneamente, ma anche parlare e ascoltare in modo più efficiente e più veloce. Il Wi-Fi 6 introduce l’accesso multiplo a divisione di fre- quenza ortogonale (OFDMA) che consente ai router di suddividere i canali in bande radio più piccole chiamate “unità di risorse” (RU). RU diverse possono servire di- spositivi client diversi per un migliore supporto di am- bienti affollati e/o supportare flussi di dati diversi sullo stesso dispositivo, il che può aiutare a ridurre la latenza. La combinazione di tecniche OFDMA e MU-MIMO del Wi- Fi 6 che ora supporta la comunicazione multi-dispositivo in entrambe le direzioni, è particolarmente potente. Il Wi-Fi 6 ottimizza ulteriormente gli ambienti affollati con una funzione chiamata OBSS (Overlapping Basic Ser- vice Sets). Con le precedenti generazioni Wi-Fi, i dispo- sitivi client verificavano se il traffico utilizzava un de- terminato canale radio prima di trasmettere. In tal caso, avrebbero aspettato che il canale fosse libero, indipen- dentemente dal fatto che il traffico provenisse dalla rete dell’utente o da un’altra rete concorrente o sovrapposta nello stesso spazio. Questo va bene per alleviare la con- gestione, ma va male per i tassi di latenza. Quindi, an- ziché attendere che tutto il traffico sia terminato da un canale prima di procedere, la tecnica OBSS consente al router, o al punto di accesso, di “colorare” il traffico in base alla rete. La rete dell’utente potrebbe essere blu e una rete concorrente rossa. (Queste sono metafore visi- ve, non la colorazione letterale dei pacchetti IP.) Se viene visualizzato il traffico rosso, il router può andare avanti e consentire comunque il traffico blu, aumentando così l’affidabilità e riducendo la latenza. La tecnica OBSS si rivelerà fondamentale in una vasta gamma di settori. Uno di questi è il campo in crescita del- la chirurgia remota, in cui il video deve essere alla massi- ma risoluzione possibile e con il minor ritardo possibile. Le latenze ideali per la telechirurgia dovrebbero essere ELETTRONICA OGGI 507 - GENNAIO/FEBBRAIO 2023 50