802.11ac: lo standard di reti wireless a 5 GHz

IEEE 802.11ac è uno standard di reti wireless che tra­smet­to­no esclu­si­va­men­te sulla banda dei 5 GHz. Uti­liz­zan­do i di­spo­si­ti­vi giusti, questo permette di rag­giun­ge­re velocità re­la­ti­va­men­te elevate.

Che cos’è 802.11ac?

Anche se “802.11ac” può non si­gni­fi­ca­re molto, è probabile che abbiate sentito parlare del Wi-Fi 5. IEEE 802.11ac è lo standard di reti WLAN con una velocità di tra­smis­sio­ne dei dati di almeno 5 GHz. Come il suo pre­de­ces­so­re e suc­ces­so­re 802.11ax, anche 802.11ac è stato definito dall’Institute of Elec­tri­cal and Elec­tro­nics Engineers (IEEE). Rispetto ai suoi pre­de­ces­so­ri 802.11b, g, a e n, questo standard, pub­bli­ca­to uf­fi­cial­men­te alla fine del 2013, crea larghezze di banda si­gni­fi­ca­ti­va­men­te maggiori e velocità di tra­smis­sio­ne nell’ordine dei gigabit. In teoria, la velocità massima di tra­smis­sio­ne dei dati è di 6.933 megabit al secondo. Tuttavia, questo valore è quasi im­pos­si­bi­le da rag­giun­ge­re nella pratica a causa di varie li­mi­ta­zio­ni.

Come funziona 802.11ac?

Lo standard 802.11ac non è una rein­ven­zio­ne ma si basa sui suoi pre­de­ces­so­ri. Rispetto a 802.11n, le in­no­va­zio­ni di IEEE 802.11ac sono poche. Diversi ag­giu­sta­men­ti e ot­ti­miz­za­zio­ni con­sen­to­no una velocità di tra­smis­sio­ne si­gni­fi­ca­ti­va­men­te più elevata. Ad esempio, 802.11ac offre canali di tra­smis­sio­ne più ampi che possono essere estesi a 80 MHz o ad­di­rit­tu­ra a 160 MHz. Inoltre, è possibile uti­liz­za­re con­tem­po­ra­nea­men­te fino a otto canali MIMO (Multiple Input Multiple Output). Con quattro o più antenne, è anche possibile im­ple­men­ta­re MIMO mul­tiu­ten­te (MUMIMO), a con­di­zio­ne che sia sup­por­ta­to dal punto di accesso e dal client. Vengono inoltre uti­liz­za­ti metodi di mo­du­la­zio­ne più elevati, come 256-QAM con FEC 3/4 e 4/5.

Quali sono i vantaggi di IEEE 802.11ac?

Lo standard 802.11ac offre alcuni vantaggi decisivi rispetto ai suoi pre­de­ces­so­ri: la tec­no­lo­gia è più potente e, almeno in teoria, più veloce di molte con­nes­sio­ni Ethernet con­ven­zio­na­li. L’utilizzo di una banda da 5 GHz consente di ottenere velocità di tra­smis­sio­ne dei dati si­gni­fi­ca­ti­va­men­te più elevate e minori problemi di larghezza di banda rispetto all’utilizzo di una banda da 2 GHz. Tuttavia, i vantaggi sono evidenti solo se tutti i di­spo­si­ti­vi uti­liz­za­ti sup­por­ta­no 802.11ac, tra questi vi sono i seguenti:

MIMO

MIMO si riferisce alla co­mu­ni­ca­zio­ne wireless tramite antenne multiple di tra­smis­sio­ne e ricezione. Lo standard 802.11ac consente questa co­mu­ni­ca­zio­ne con un massimo di otto antenne. Ciò significa che possono fluire con­tem­po­ra­nea­men­te fino a otto flussi di dati, con un con­se­guen­te aumento si­gni­fi­ca­ti­vo della velocità di tra­smis­sio­ne.

256-QAM

256-QAM (Qua­dra­tu­re Amplitude Mo­du­la­tion, ovvero “mo­du­la­zio­ne numerica di ampiezza in qua­dra­tu­ra”) è uno dei metodi di mo­du­la­zio­ne più recenti e di maggiore qualità uti­liz­za­to anche su 802.11ac. I 256 stanno per le 256 fasi del processo di mo­du­la­zio­ne. 256-QAM è quattro volte più potente del pre­ce­den­te 64-QAM. Con questo metodo, vengono trasmessi 8 bit per ogni fase di tra­smis­sio­ne.

Beam­for­ming

Il beam­for­ming consiste nel con­cen­tra­re l’energia di tra­smis­sio­ne su un client specifico. Questo migliora no­te­vol­men­te la con­nes­sio­ne radio. Una stazione radio invia un segnale a un ri­ce­vi­to­re at­tra­ver­so diverse antenne con un ritardo temporale, au­men­tan­do la velocità di tra­smis­sio­ne e po­ten­zian­do il livello di mo­du­la­zio­ne. IEEE 802.11n offriva già questa pos­si­bi­li­tà, almeno in teoria, in pratica però i risultati sono stati piuttosto scon­for­tan­ti. IEEE 802.11ac consente una ricezione migliore grazie a questa tecnica. Il fattore decisivo in questo caso è che anche il ri­spet­ti­vo di­spo­si­ti­vo deve sup­por­ta­re il beam­for­ming.

Fasi di velocità di 802.11ac

In generale, IEEE 802.11ac offre diversi livelli di velocità ma la velocità di tra­smis­sio­ne dipende da diversi fattori. Oltre all’ampiezza del canale, al numero di antenne e al metodo di mo­du­la­zio­ne, il punto di accesso e il client devono sup­por­ta­re tutte le ca­rat­te­ri­sti­che di pre­sta­zio­ne per­ti­nen­ti. Tuttavia, questo è raro e la maggior parte dei di­spo­si­ti­vi dispone di pre­sta­zio­ni limitate, motivo per cui la velocità massima teorica di 6.936 megabit al secondo di 802.11ac non viene quasi mai raggiunta. A tal fine sarebbe ne­ces­sa­ria una larghezza di banda massima del canale di 160 MHz, MIMO otto volte maggiore e 256-QAM.

Supporto per DFS e TPC

Come già detto, 802.11ac trasmette esclu­si­va­men­te nella gamma di frequenze intorno ai 5 GHz. In Europa e in molti altri Paesi, ciò significa che la tec­no­lo­gia deve sup­por­ta­re DFS e TPC, perché al­tri­men­ti le tra­smis­sio­ni in­ter­fe­ri­reb­be­ro con sistemi im­por­tan­ti come i radar me­teo­ro­lo­gi­ci regionali poiché DFS (Dynamic Frequency Selection) rileva i segnali radio di altri sistemi. In caso di so­vrap­po­si­zio­ne, questa funzione consente di passare ad altri canali. Invece, TPC (Transmit Power Control) consente di con­trol­la­re di­na­mi­ca­men­te i punti di accesso o i router e di tra­smet­te­re i dati con una potenza di tra­smis­sio­ne inferiore se il col­le­ga­men­to radio è buono.

Se i router o gli access point non sup­por­ta­no DFS e TPC, possono tra­smet­te­re solo sui canali da 36 a 48, oc­cu­pan­do­li com­ple­ta­men­te. In questo modo non solo si riduce no­te­vol­men­te la velocità di tra­smis­sio­ne ma non si può neanche escludere l’accesso da parte di un altro router, il che può portare a gravi com­pro­mis­sio­ni. I di­spo­si­ti­vi che non sup­por­ta­no DFS e TPC sono quindi adatti a IEEE 802.11ac solo in misura molto limitata.