802.11ac: Enhancements for Very High Throughput

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1 Scuola Politecnica e delle Scienze di Base Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Elaborato finale in Protocolli per reti mobili ac: Enhancements for Very High Throughput Anno Accademico Candidato: Gaetano Di Fiore matr. N46/000184

2 Alla mia famiglia che mi ha sempre sostenuto.

3 Indice Indice... III Introduzione... 1 Capitolo 1: IEEE Capitolo 2: IEEE ac... 4 Capitolo 3: LIVELLO FISICO Banda di frequenza e maggiore ampiezza dei canali Modulazione Spatial Streams e MCS Aggregazione di frame... 8 Capitolo 4: LIVELLO MAC Frame al livello MAC Frame di management Procedure di accesso al mezzo Protezione e coesistenza di ac con i vecchi dispositivi Operazioni per banda dinamica (RTS/CTS) Sicurezza Capitolo 5: BEAMFORMING Conclusioni Bibliografia... 20

4 Introduzione Questa tesi ha come oggetto l esposizione delle funzionalità introdotte con l emendamento ac. Tratterò le novità introdotte sia a livello fisico sia a livello MAC che hanno consentito di raggiungere throughput molto elevati da cui il nome Very High Throughput (VHT). Dopo una descrizione generale dello standard IEEE (capitolo 1) e delle problematiche delle reti wireless, esporrò le peculiarità dell emendamento ac analizzando nel dettaglio gli aspetti che lo caratterizzano, facendo anche qualche confronto con l emendamento precedente n ormai molto diffuso. 1

5 Capitolo 1: IEEE La IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) è un associazione internazionale di professionisti che ha come obiettivo la definizione e pubblicazione di standard riguardanti l informatica, l elettronica, l elettrotecnica e le telecomunicazioni. La IEEE 802 è una commissione dell IEEE preposta a sviluppare standard per le reti locali (LAN: Local Area Network) e per le reti metropolitane (MAN: Metropolitan Area Network). IEEE definisce un insieme di standard di trasmissione per le reti WLAN (Wireless Local Area Network), rete locale che utilizza la tecnologia wireless invece di una connessione cablata, e si occupa sia del livello fisico sia del livello MAC del modello ISO/OSI. Esso definisce tecniche per codifica e modulazione dei dati, tecniche di accesso al mezzo condiviso e procedure per garantire la riservatezza delle informazioni. I protocolli per le reti wireless operano nelle bande ISM non licenziate dei 2.4 GHz e dei 5 GHz. Il primo standard per le reti WLAN è stato pubblicato nel giugno 1997, successivamente sono state aggiunte nuove caratteristiche allo standard , queste sono state rilasciate sotto forma di emendamenti, ognuno individuato da una lettera. Nel 2007 è stata prodotta una nuova versione dello standard che comprende tutti gli emendamenti rilasciati fino a quella data, tale versione è nota come IEEE Gli emendamenti successivi a tale data fanno riferimento a questa versione dello standard. Tra i nuovi emendamenti che fanno riferimento a abbiamo n e ac, quest ultimo identificato dall acronimo VHT (Very High Throughput) per le 2

6 velocità elevate che può raggiungere. Il gruppo del VHT ha iniziato il suo lavoro nel 2007, con l obiettivo di superare la soglia dei 600 Mbps dell emendamento n. Il gruppo si divise in due, una parte si dedicò all emendamento ac sulla banda dei 5 GHz, un altra parte si dedicò all emendamento ad sulla banda dei 60 GHz. Il gruppo dedicato all AC, voleva produrre uno standard capace di operare a 1Gbps per stazioni e 500 Mbps verso una singola stazione, con alcune tecniche per superare anche la soglia di 1 Gbps. I primi dispositivi ac messi in commercio non sfruttano pienamente le velocità che questo emendamento consente di raggiungere, attualmente raggiungono throughput di circa Mbps, i prossimi dispositivi, che supporteranno lo standard consentiranno di raggiungere velocità molto più elevate. 3

7 Capitolo 2: IEEE ac ac è un emendamento approvato nel gennaio 2014, un evoluzione di n quindi include molte tecniche usate da n, ma con l aggiunta di nuove caratteristiche. Lo standard ac, noto anche come VHT per gli elevati throughput che consente di raggiungere, presenta una serie di evoluzioni che mirano ad aumentare in maniera significativa la velocità di trasmissione, la robustezza e l affidabilità delle reti wireless. Queste innovazioni riguardano: Evoluzioni radio, quali: banda di frequenza superiore, ampiezza dei canali ottimizzata, maggior numero di Spatial Streams ed evoluzioni a livello di modulazione; Implementazione della tecnica MU-MIMO (MIMO Multi Utente) che consente a un unico Access Point di inviare contemporaneamente e sullo stesso spettro di frequenza frame multiple a multipli client, con beamforming ottimizzato ac garantisce velocità superiori a 1 Gbps e offre notevoli vantaggi in termini di potenza ed efficienza dei collegamenti inoltre garantisce la retrocompatibilità con gli standard precedenti che operano nella banda dei 5 GHz. Rispetto allo standard precedente, ac introduce: Canali più ampi; Una nuova tecnica di modulazione; Beamforming; Maggior numero di Spatial Stream; MU-MIMO. 4

8 Capitolo 3: LIVELLO FISICO Vediamo innanzitutto le migliorie apportate dall emendamento ac nel livello fisico, confrontando alcune caratteristiche con l emendamento n. 3.1 Banda di frequenza e maggiore ampiezza dei canali Come detto in precedenza, un problema legato agli standard precedenti a ac consiste nel fatto che la banda dei 2.4 GHz è congestionata da molti altri dispositivi, quali ad esempio forni a microonde e dispositivi bluetooth, ciò provoca un rallentamento della velocità di connessione per tutti gli utenti della rete wireless. I dispositivi ac, per questo motivo, operano solo nella banda dei 5Ghz, aumentando il data rate ed evitando gran parte delle interferenze che troviamo nella banda dei 2.4GHz ac supporta obbligatoriamente canali ampi 20 MHz, 40 MHz e 80 MHz (contro i canali larghi 20 MHz e 40 MHz dello standard n) e consente il supporto opzionale di canali di ampiezza 160 MHz. Canali di ampiezza superiore implicano un flusso maggiore di dati, i dispositivi ac raggiungono in questo modo velocità di trasferimento superiori ad n. Il canale di larghezza 160 MHz può essere ottenuto mediante la tecnica del Channel Bonding, che consente di utilizzare contemporaneamente due canali distinti ma della stessa ampiezza, in questo caso entrambi ampi 80 MHz, secondo due modalità: i due canali possono essere contigui oppure non contigui. Grazie a canali più ampi, è possibile raggiungere data rate più elevati, ma ciò comporta una riduzione dei canali non sovrapposti nella banda dei 5 GHz. Nella Figura 3.1 sono rappresentate le ampiezze supportate da ac: 5

9 Figura 3.1: Ampiezza dei canali in ac 3.2 Modulazione Per quanto riguarda la modulazione dei bit da inviare sul mezzo trasmissivo, lo standard ac supporta obbligatoriamente, per la compatibilità con gli standard precedenti che operano nella banda dei 5Ghz quali a e n, le seguenti modulazioni: OFDM, BPSK, QPSK, 16-QAM e 64-QAM. Introduce il supporto opzionale alla tecnica di modulazione 256-QAM, con un conseguente aumento dei data rate del 33% rispetto ad n. Ciò avviene perché la modulazione 256-QAM codifica un numero maggiore di bit per simbolo, precisamente 8, rispetto ai 6 bit per simbolo codificati utilizzando la modulazione 64-QAM. Bisogna notare però che, rispetto alla modulazione 64-QAM, la 256-QAM necessita di un maggior rapporto segnale/rumore (SNR) perché i simboli della costellazione sono più vicini tra loro e, per questo motivo i simboli trasmessi sono più sensibili al rumore. Nella Figura 3.2 vengono messe a confronto le costellazioni 64-QAM e 256-QAM: 6

10 Figura 3.2: Costellazioni 64-QAM (a) e 256-QAM (b) Dall immagine è possibile notare quanto sono vicini tra loro i simboli della costellazione 256-QAM rispetto a quelli della costellazione 64-QAM. Inoltre, con l emendamento ac è possibile utilizzare fino a 8 Spatial Streams rispetto alle 4 dello standard precedente, un numero di Spatial Streams doppio consente di raddoppiare il data rate di una rete ac. 3.3 Spatial Streams e MCS Un altra differenza con lo standard n è l aumento del numero di Spatial Streams che passano da 4 dello standard precedente ad 8, ciò consente, come anticipato nel paragrafo precedente, di raddoppiare il data rate di una rete ac. In particolare, combinando più Spatial Streams si ottengono velocità superiori ai 6 Gbps per quanto riguarda l AP. Nonostante il numero di Spatial Streams sia doppio rispetto ad n, ne vengono utilizzate massimo 4 tra AP e una stazione. L utilizzo di 8 Spatial Streams avviene sfruttando la tecnologia MU-MIMO (MIMO Multi Utente) in cui un singolo dispositivo trasmette a più dispositivi contemporaneamente, riservando ad ognuno un numero massimo di Spatial Streams pari a 4. Ad esempio quando un AP trasmette a due stazioni contemporaneamente e ad ogni stazione riserva 4 SS. Situazioni di questo tipo sono molto comuni, basti pensare che a casa un Access Point è connesso a diversi dispositivi contemporaneamente. 7

11 Inoltre l emendamento ac riduce gli intervalli di guardia a 800ns e 400ns per aumentare ulteriormente il throughput. Come il suo predecessore n, anche il nuovo emendamento ac prevede vari MCS (Modulation and Coding Schemes) cioè combinazioni tra tipi di modulazione, coding rate, ampiezza del canale utilizzato. Ogni MCS è caratterizzato da un indice che lo identifica univocamente, inoltre l utilizzo di schemi di modulazione che riguardano i data rate più alti dipende sempre dalle condizioni del canale, in particolare dal rapporto segnale-rumore (SNR). Nella Tabella 3.1 sono indicati alcuni MCS per una singola Spatial Stream, con i data rate raggiungibili utilizzando canali di ampiezza di 80 MHz e 160 MHz: MCS index value Modulation Code rate 80 MHz channel (400 ns guard interval) 160 MHz channel (400 ns guard interval) 0 BPSK 3/ Mbps 65 Mbps 2 QPSK 3/ Mbps 195 Mbps 4 16-QAM 3/4 195 Mbps 390 Mbps 7 64-QAM 5/6 325 Mbps 650 Mbps QAM 5/ Mbps Mbps Tabella 3.1: MCS di ac 3.4 Aggregazione di frame Anche per ac la maggior parte del tempo di trasmissione è formato dal tempo di acquisizione del canale e dal tempo di trasmissione dei primi campi delle frame di livello fisico trasmesse al data rate più basso supportato. Solo i dati vengono trasmessi ad uno dei rate di VHT. Quindi sono stati introdotte delle novità per ottimizzare al meglio l utilizzo del tempo di trasmissione. In particolare nuovo emendamento ac prevede obbligatoriamente l aggregazione di frame a livello fisico, cioè ogni frame viene inviata come se fosse una A-MPDU, per incrementare il throughput. Tutte le MPDU che vengono aggregate devono avere lo stesso Receiver Address (RA). Ogni MPDU viene incapsulata in una A-MPDU subframe che 8

12 contiene un campo Lenght e un campo per il controllo di errore. Per riscontrare la corretta ricezione di una A-MPDU viene utilizzato il meccanismo del Block Ack, evitando quindi la trsmissione di un Ack ad ogni frame. Poiché sul canale vengono inviate solo frame aggregate, è stato rimosso il tempo RIFS (Reduced Interframe Space) che era stato introdotto con l emendamento n, che veniva utilizzato per separare trasmissioni di frame consecutive tra uno stesso mittente e uno stesso destinatario, in quanto queste situazioni non si verificano più. Per utilizzare al meglio il tempo di trasmissione è stata anche incrementata la dimensione massima delle A-MPDU, questa viene riportata nel campo A-MPDU Lenght Exponent costituito da 3 bit, quindi il valore di questo campo varia da 0 a 7 e la lunghezza della frame aggregata si ricava applicando la seguente formula 2 13+EXP -1 (dove EXP rappresenta il valore del campo Lenght Exponent). Dalla formula si vede che la dimensione di una A-MPDU varia da 8KB fino a 1 MB, rispetto all emendamento precedente abbiamo un grande incremento della dimensione massima che in n era di appena 64KB. 9

13 Capitolo 4: LIVELLO MAC Dopo aver analizzato le migliorie dal punto di vista fisico, vediamo ora i cambiamenti apportati al livello MAC dall emendamento ac, facendo anche qualche confronto con il suo predecessore. Il tempo di slot e la durata del SIFS sono gli stessi usati da OFDM nella banda dei 5 GHz, rispettivamente 9 μs e 16 μs. L emendamento ac introduce la possibilità di effettuare trasmissioni utilizzando canali di banda 80 MHz e 160 MHz. Il RIFS introdotto con n è stato rimosso da ac, perché fu ideato per separare trasmissioni consecutive di un mittente all interno di una TXOP, ma con l emendamento ac le frame vengono trasmesse solo come frame aggregate. Per cui non abbiamo trasmissioni in cui sia necessario il RIFS. 4.1 Frame al livello MAC Per quanto riguarda le frame di livello MAC, il formato resta invariato rispetto ad n, la dimensione invece è stata aumentata, passando dagli 8000 byte dell emendamento precedente, ad byte. Per aumentare il throughput ulteriormente e utilizzare in maniera più efficiente il canale, l emendamento n aveva introdotto l aggregazione di frame al livello MAC. L emendamento ac mantiene questa funzionalità, aumentando la dimensione massima di una MSDU aggregata. Il vincolo da rispettare per l aggregazione di frame a livello MAC è che tutte le frame da aggregare abbiano lo stesso Receiver Address (RA), possono invece avere diverse coppie di indirizzi Source Address (SA) e Destination Address (DA). Ogni MSDU viene inserita in una subframe che contiene gli indirizzi SA e 10

14 DA e un campo padding. Nella Figura 4.1 è illustrato il formato di una frame di livello MAC di ac. Figura 4.1: Frame di livello MAC 4.2 Frame di management Nelle frame di management viene segnalato se una rete supporta ac e se una stazione supporta ac. Ciò avviene tramite il campo VHT Capabilities Information, che è posto nelle frame Probe Request e Probe Response, ed è illustrato in Figura 4.2. Figura 4.2: VHT Capabilities Information 11

15 Analizziamo alcuni campi: - Single User (SU) Beamformer (1 bit) e Beamformee (1 bit), se settati ad 1, indicano che il trasmettitore è può operare come SU Beamformer o Beamformee. - Multi User (MU) Beamformer (1 bit) e Beamformee (1 bit), se settati ad 1, indicano che il trasmettitore è può operare come MU Beamformer o Beamformee. - Max A-MPDU Length Exponent (3 bit), indica la massima dimensione di A-MPDU che può essere trasmessa. - VHT Link Adaptation capable (2 bit), usati per il feedback sulla qualità del collegamento, quindi per scegliere l MCS più adeguato. - Rx e Tx Highest Supported Data Rate (13 bit ciascuno), attraverso questi bit vengono rappresentati i tassi più alti di trasmissione e ricezione supportati. La dimensione è di 13 bit ciascuno perché con questi bit è possibile rappresentare il più alto tasso di trasmissione di ac, cioè 8191 Mbps. 4.2 Procedure di accesso al mezzo L emendamento ac non introduce significanti cambiamenti nelle procedure di accesso al mezzo. Tuttavia con i nuovi canali e le nuove ampiezze di banda, sono state introdotte nuove regole per determinare se il canale è libero. Per utilizzare lo spettro in maniera efficiente, ac aggiunge nuove regole per consentire ai dispositivi di comunicare il loro consumo di banda, attraverso lo scambio di frame RTS/CTS ac utilizza sempre un protocollo CSMA/CA, tuttavia a differenza degli emendamenti precedenti, in questa versione un BSSID può cambiare dinamicamente ampiezza di banda, frame per frame. Come visto nel livello fisico, i canali più ampi si ottengono mediante la tecnica del Channel Bonding, che utilizza due canali della stessa ampiezza per creare un unico canale di ampiezza doppia ac introduce la terminologia di canale primario e secondario (o non primario) per distinguere i due canali usati. La capacità di utilizzare canali più ampi dipende dalla capacità del dispositivo ac di rilevare trasmissioni 12

16 non solo sul canale primario ma anche su qualsiasi canale secondario usato. La regola base di accesso al mezzo è di trasmettere quando non c è nessuna trasmissione sul canale. Se il canale risulta inattivo, un dispositivo VHT può: - Trasmettere una frame a 20 MHz sul proprio canale di 20 MHz, il livello fisico con CCA (Clear-Channel Assessment) controlla solo se il canale primario da 20 MHz è libero. - Trasmettere una frame a 40 MHz sul canale primario a 40 MHz. Naturalmente, questo richiede che sia il canale di 20 MHz primario sia quello secondario siano inattivi e hanno superato il controllo CCA. - Trasmettere una frame a 80 MHz sul canale primario a 80 MHz. Naturalmente, questo richiede che sia il canale di 40 MHz primario sia quello secondario siano inattivi e hanno superato il controllo CCA. - Trasmettere una frame a 160 MHz sul canale a 160 MHz. Naturalmente, questo richiede che entrambi i canali di 80 MHz siano inattivi e hanno superato il controllo CCA. Se uno qualsiasi dei canali necessari non è inattivo, il dispositivo deve segnalare che il canale è occupato e utilizzare la procedura di backoff di riacquisire il canale. Con la procedura di backoff, il trasmettitore attendere che il mezzo sia inattivo, attendere un DIFS (Distributed Interframe Space) e quindi tentare la ritrasmissione. Come parte della ritrasmissione, il dispositivo selezionerà un numero casuale da utilizzare come numero di slot all'interno della Contention Window (fase di backoff). Nella maggior parte dei casi, il "vincitore" di un tentativo di ritrasmissione durante contesa sarà essere la stazione che seleziona il numero di backoff più basso. Per segnalare che il canale è occupato, ha due metodi: Signal Detection e Energy Detection. Signal Detection richiede che un ricevitore trovi, agganci, e inizi a decodificare un segnale Il secondo metodo, Energy Detection, guarda solo alla energia grezza ricevuta nella banda: se è sufficientemente alta, il canale è indicato come occupato ac mantiene le stesse regole per la sensibilità CCA per 20 MHz e 40 MHz canali che sono stati adottati in n, e aggiunge le regole per i nuovi canali più ampi. 13

17 4.3 Protezione e coesistenza di ac con i vecchi dispositivi Per i progettisti di ac, garantire la compatibilità con le apparecchiature esistenti che utilizzavano la stessa banda di frequenza era un requisito fondamentale nello sviluppo della nuova specifica. Ma a causa della la natura evolutiva del livello fisico VHT, non sono necessari nuovi meccanismi di protezione. Il riutilizzo dell intestazione OFDM del livello fisico assicura che ogni dispositivo nella banda a 5 GHz sarà in grado di rilevare e identificare le trasmissioni VHT, quindi di rilevare che il mezzo è occupato. Utilizzando un preambolo OFDM, un dispositivo a può ascoltare e decodificare il preambolo, calcolare l intervallo di tempo in cui il mezzo sarà occupato, e rinviare la trasmissione per evitare collisioni. 4.4 Operazioni per banda dinamica (RTS/CTS) Dalla nascita di , è stato definito lo scambio di frame Request to Send / Clear to Send (RTS / CTS) per affrontare il problema dei nodi nascosti. Le frame RTS e CTS sono utilizzate solo per gestire l'accesso al mezzo, e vengono trasmesse ai tassi più bassi in modo che possano essere ricevute e codificate da tutte le stazioni. Tutte le stazioni che ricevono la frame CTS rinviano l'accesso al mezzo per la durata richiesta in CTS, anche se non sono in grado di ricevere e decodificare la frame di dati, che viene trasmessa ai tassi previsti da VHT. Per gestire l'accesso a un canale più ampio, viene utilizzato un tipo di trasmissione chiamato non-ht duplicate frame, un esempio è mostrato in Figura 4.3. Figura 4.3: Frame duplicate 14

18 Questo tipo di trasmissione consiste nell inviare dei duplicati delle frame CTS, in modalità non-ht, decodificabile quindi da tutte le stazioni, su tutti i canali di ampiezza 20 MHz che il trasmettitore intende utilizzare. La frame CTS viene trasmessa al rate più basso, cioè quello di a, sul canale primario di 20 MHz, la stessa frame viene duplicata e trasmessa su ogni sottocanale di 20 MHz che costituisce il canale di trasmissione. Se ad esempio si vuole utilizzare un canale di 40 MHz, viene spedita una frame CTS sul canale primario e un duplicato sul canale secondario. Canali più ampi possono richiedere tre (80 MHz) o addirittura sette (160 MHz) frame CTS duplicate. 4.5 Sicurezza Con l emendamento i del 2004 sono stati introdotti nuovi metodi di cifratura, in particolare CCMP, che viene utilizzato da ac, mentre i metodi crittografici deboli sono stati rimossi. CCMP utilizza l algoritmo di cifratura AES, di tipo block cipher, a 128 bit. A volte i metodi crittografici vengono sostituiti per ragioni diverse dalla sicurezza, come problemi di performance. CCMP anche se, teoricamente, non ha limiti sulla velocità a cui può operare, l uso della modalità block-chain impedisce la parallelizzazione delle operazioni sui blocchi, quindi c è un limite pratico sulla velocità dell algoritmo, quindi un problema di performance. Tuttavia, per i data-rate di ac, la velocità della cifratura CCMP è sufficiente. 15

19 Capitolo 5: BEAMFORMING Le antenne di cui sono dotati gli Access Point sono omnidirezionali, cioè irradiano le onde radio ad una potenza uniforme in tutte le direzioni del piano. Ciò significa che il canale radio è occupato in ogni direzione. Il beamforming è un metodo di trasmissione che consente di concentrare l energia nella direzione del ricevitore. Il beamforming incrementa le performance di una rete wireless a distanze medie, inoltre a brevi distanze la potenza del segnale è così alta che è possibile utilizzare i rate più alti di ac. Per quanto riguarda lunghe distanze, il beamforming non porta un sostanziale guadagno di potenza. Questo metodo di trasmissione è stato introdotto con l emendamento n e migliorato nell emendamento ac. Il dispositivo che trasmette la frame è detto beamformer, quello che la riceve è chiamato beamformee. Questi nuovi temini sono stati introdotti da perché in un singolo scambio di frame di può avere un solo initiator e un solo responder, ma una stazione può essere sia beamformer sia beamformee. Supponiamo che un AP deve iniziare uno scambio di frame con un dispositivo, innanzitutto l AP inizierà uno scambio di frame per valutare il canale. Il risultato di questa valutazione è una derivazione della steering matrix, cioè una descrizione matematica di come direzionare l energia di trasmissione fino al ricevitore. Dopo aver completato la misurazione del canale, l AP è capace di agire come beamformer e quindi di inviare frame focalizzandosi nella direzione del dispositivo. La tecnica del beamforming si può ottenere un guadagno tra i 2 e i 5 db, tale guadagno si ottiene per stazioni a brevi e medie distanze, mentre per stazioni lontane non porta nessun tipo di guadagno. 16

20 Negli emendamenti precedenti ad n le tecniche di beamforming erano proprietarie, ciò comportava che due dispositivi di produttori diversi, dovevano accordarsi su un metodo di beamforming che condividevano. Nell emendamento n sono state descritte varie tecniche di beamforming, ma a causa della complessità di realizzazione, non sono state implementate. Innanzitutto con l emendamento ac è stata standardizzata una sola tecnica di beamforming, il channel sounding con Null Data Packet (NDP). Questa tecnica comprende tre fasi: - Il beamformer trasmette una frame NDP Announcement per ottenere il controllo del canale e identificare i beamformee, questi risponderanno mentre le altre stazioni attederanno che il canale si liberi. - Il beamformer fa seguire al NDP Announcement un NDP, il ricevitore analizza l NDP e determina la matrice di feedback e la invia al beamformer. - Il beamformer riceve la matrice di feedback e calcola la steering matrix. Avendo la steering matrix il beamformer può inviare frame in una specifica direzione come mostrato in Figura 5.1. Figura 5.1: trasmissione senza beamforming e con beamforming 17

21 Possiamo quindi dire che la chiave del beamforming è la steering matrix Q per il canale tra il beamformer e il beamformee. Tale matrice potrebbe avere grandi dimensioni perché rappresenta il comportamento del canale tra il trasmettitore e ogni ricevitore. Anziché trasmettere una steering matrix, ogni beamformee calcola una matrice di feedback (feedback matrix) e la comprime in modo da poterla trasmettere mediante una frame più piccola e quindi ridurre il tempo di trasmissione della stessa. La procedura di channel sounding ha un costo in termini di tempo di trasmissione, perché bisogna completare la procedura prima di poter trasmettere. Se il guadagno di velocità di trasmissione non è abbastanza elevato da compensare il tempo del channel sounding, la velocità generale risulterà più bassa, portando quindi ad un peggioramento delle prestazioni della rete wireless. 18

22 Conclusioni I miglioramenti apportati da questo emendamento, sia a livello fisico che a livello MAC, hanno consentito di raggiungere elevate velocità per quanto riguarda le reti wireless, consentendo quindi di utilizzare queste reti per applicazioni che richiedono un throughput molto alto, come ad esempio lo streaming o la trasmissione/ricezione di file di grandi dimensioni. Inoltre il passaggio alla banda a 5 GHz consente di evitare interferenze dei numerosi dispositivi che operano nella banda a 2,4 GHz, in questo modo è possibile usare tassi di trasmissione elevati, perché avere meno interferenze significa avere un miglior rapporto segnale-rumore e quindi si ha la possibilità di trasmettere a tassi più elevati. Non sarebbe possibile raggiungere tassi elevati senza l ottimizzazione del beamforming e del MU-MIMO che consentono di sfruttare al meglio la banda di trasmissione anche per scambi di frame tra un singolo AP e più stazioni contemporaneamente. Inoltre l utilizzo di CCMP come sistema di crittografia garantisce sicurezza e riservatezza delle informazioni che viaggiano all interno della rete wireless. 19

23 Bibliografia [1] Matthew Gast, ac: A Survival Guide, O Reilly Media, [2] Stefano Avallone, Protocolli per reti mobili, McGraw-Hill,