WLAN Local Area Network (LAN)

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1 WLAN Local Area Network (LAN) Ethernet Server Hub Internet 2 1

2 Wireless Local Area Network (WLAN) Ethernet Server Access Point Internet 3 Perchè le Wireless LAN Riduzione costi di manutenzione e aumento della flessibilità per un maggior ritorno sull investimento Possibiltà di interconnettere client in ambienti dove la cablatura risulta difficile Deployment rapido Costi di realizzo e stesura rete minimi 4 2

3 Estensione dell utilizzo delle WLAN Apparati per Wireless LANs 3

4 Configurazione WLAN singola cella CM Control Module UM User Module 7 Configurazione WLAN Multipla cella CM Control Module UM User Module 8 4

5 Bande di frequenza 9 Regolamentazione per l Europa della banda a 5 GHz 10 5

6 Lo Standard Comitato IEEE, Giugno 1997: Standard IEEE 802 6

7 IEEE Livello fisico: due metodi di utilizzo di frequenze radio, DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) ed un metodo basato sull infrarosso (DFIR). Ai primi due è stato presto affiancato OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Livello MAC: variante di Ethernet CSMA/CD (CSMA/Collision Detection) definita come CSMA/CA (CSMA/Collision Avoidance) Banda utilizzata: 2.4 Ghz ISM (Industrial, Scientific, Medical) Power management: possibilità di porre il dispositivo radio in uno stato di attesa per un periodo di tempo specifico o selezionabile dall utente Stazione: qualunque dispositivo che implementi le funzionalità previste dallo standard, ossia i livelli MAC e PHY ed un interfaccia verso il canale radio IEEE (i) (1997): trasmissione a 2.4 GHz con throughput massimo di 2 Mbps a (1999): trasmissione a 5 GHz con throughput massimo di 54 Mbps b (1999): trasmissione a 2.4 GHz con throughput massimo di 11 Mbps d: rispetta le leggi di alcuni Paesi per l utilizzo della banda a 5GHz e (2003): supporta QoS su a, b e g f (2003): interoperabilità tra diversi Vendor g (2003): trasmissione a 2.4 GHz con throughput massimo di 54 Mbps h (2003): rispetta le leggi europee per l utilizzo della banda a 5 GHz i (2004): aumenta la sicurezza introducendo nuovi metodi di autenticazione e di cifratura che si applicano ad a, b e g n: bit rate fino a 600 Mbps 7

8 IEEE b versione migliorata dello standard originale funziona nella banda ISM a 2.4 GHz velocità massima di 11 Mbps, leggermente più veloci di Ethernet 10-BASE-T tecnica DSSS a approvato poco dopo b funziona nella banda a 5GHz velocità massima di 54 Mbps tecnica OFDM banda più ampia = più canali costo elevato g terzo standard di rete wireless IEEE approvato nel 2002 funziona nella banda ISM a 2.4 GHz velocità massima di 54 Mbps tecnica è la OFDM avanzata compatibilità all indietro con b IEEE n 8

9 IEEE n n è la più recente revisione dello standard IEEE Il suo scopo è quello di aumentare significativamente il data rate ottenibile (fino a 600 Mbps) L innovazione principale consiste nell adozione di tecniche MIMO (Multiple Input Multiple Output) n MIMO I percorsi multipli sono causa di interferenza per gli schemi di ricezione tradizionali La tecnica MIMO usa i segnali provenienti da percorsi multipli per migliorare la ricezione Inoltre, la tecnica MIMO è usata per realizzare la Spatial Division Multiplexing (SDM) Con la SDM più flussi indipendenti possono essere trasmessi contemporaneamente sullo stesso canale Ogni canale SDM richiede un antenna dedicata su ciascun apparato La tecnica MIMO richiede di moltiplicare l hardware che realizza le catene di trasmissione e ricezione Essa richiede inoltre una operazione di precoding ed una di postcoding ai due capi della trasmissione 9

10 802.11n MIMO (2) D S P canale D S P TX RX Le radio multiple trasmettono e ricevono contemporaneamente sullo stesso canale TX DSP canale DSP RX Diversamente a quanto accade negli schemi tradizionali, dove al massimo si può sfruttare la diversity in ricezione n MIMO (3) Il sistema MIMO si descrive con una notazione del tipo: a x b : c a numero di catene RF in trasmissione b numero di catene RF in ricezione c numero di canali SDM Il draft n prevede configurazioni fino a 4x4:4 Configurazioni comuni sono 2x2:2, 2:3:2 e 3x3:2 Ciascun flusso utilizza la modulazione OFDM Aumento del numero di portanti: 48 (802.11g) 52 (il throughput sale da 54 Mbps a 58.5 Mbps) Aumento del rate di codifica di canale (FEC): 3/4 (802.11g) 5/6 (il throughput sale da 58.5 Mbps a 65 Mbps) 10

11 Rate Massimo Miglioramento della modulazione 54 Mbps 65 Mbps Uso di MIMO 2x2 o 2x3 65 Mbps 130 Mbps Riduzione del overhead dei protocolli 130 Mbps 145 Mbps Channel Bonding (20MHz 40MHz) 145 Mbps 300 Mbps Uso di MIMO 4x4 300 Mbps 600 Mbps Planning sistema WiFi 11

12 Intel PRO/Wireless 3945ABG (802.11a/b/g) Card 12

13 Marvell Semiconductor Inc. Ultra Low-Power 90nm WLAN Single Chip Solution (88W8686) 13

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