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IEEE 802.11b

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Generazioni di Wi-Fi
Gen.[1] Logo Standard
IEEE		 Anno Velocità
(Mbit/s)		 Freq.
(GHz)
Wi-Fi — 802.11-1997 1997 1–2 2,4
Wi-Fi 1 — 802.11b 1999 1–11 2,4
Wi-Fi 2 — 802.11a 1999 6–54 5
Wi-Fi 3 — 802.11g 2003 2,4
Wi-Fi 4 802.11n 2009 6,5–600 2,4 / 5
Wi-Fi 5 802.11ac 2013 6,5–6 933 5[2]
Wi-Fi 6 802.11ax 2021 0,4–9 608 2,4 / 5
Wi-Fi 6E[3] 6
Wi-Fi 7 802.11be 2024 0,4–23 059 2,4 / 5 / 6
Wi-Fi 8[4][5] — 802.11bn 2028 (previsto)[6] 100 000 2,4 / 5 / 6

La normativa IEEE 802.11b, identificata ufficialmente anche come IEEE 802.11b-1999, è stata un emendamento dello standard IEEE 802.11 introdotto per migliorare le caratteristiche tecniche delle reti locali wireless operanti nella banda di frequenze a 2,4 GHz, aumentando la velocità di trasferimento dati grezza fino a 11 Mbit/s e introducendo nuove tecniche di modulazione e di adattamento selettivo della velocità.[7]

L'emendamento è stato approvato da IEEE il 19 settembre 1999[8] e pubblicato il 30 dicembre dello stesso anno,[8] ed è esistito come standard autonomo fino al 12 giugno 2007, quando è stato inglobato nella nuova versione 802.11-2007 dello standard completo.[9] Pur essendo formalmente non più in forza come normativa individuale, il termine 802.11b è rimasto in uso nel mercato per indicare in modo sintetico la conformità dei dispositivi alla relativa specifica.

Storia

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L'emendamento 802.11b è stato approvato nel 1999, contestualmente con l'emendamento 802.11a, che introduceva l'utilizzo della banda a 5 GHz.[10] L'emendamento ha introdotto delle estensioni alla modulazione DSSS che oltre a portare un significativo miglioramento delle prestazioni in termini di velocità di trasferimento dei dati, si sono dimostrate di facile implementazione per quanto riguarda l'aggiornamento dei chipset già utilizzati per il Wi-Fi fino ad allora, mantenendo i costi contenuti; di conseguenza, il mercato ha adottato rapidamente questo standard.[7][10] In particolare, il basso costo dei chipset con questa tecnologia ne ha consentito l'integrazione diretta in dispositivi come i computer portatili: già a metà del 1999 Apple Computer fu la prima azienda a proporre sul mercato un computer portatile con la tecnologia 802.11b incorporata, presentata con il nome commerciale AirPort.[10] Questa possibilità di usare i computer collegati a internet anche in movimento, unita ai bassi costi, favorì inoltre l'installazione di hotspot Wi-Fi in ambienti come uffici, alberghi, aeroporti, stazioni e luoghi pubblici, determinando così il decollo definitivo del Wi-Fi.[7][10]

Descrizione

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Rispetto allo standard base 802.11-1997, l'emendamento 802.11b ha introdotto la tecnica Complementary Code Keying (CCK) a otto bit in aggiunta al codice di Barker-11 che non consente di andare oltre i 2 Mbit/s. La codifica CCK, pur essendo stata concepita per la modulazione OFDM, si presta anche all'utilizzo con la modulazione PSK per le sue caratteristiche di bassa autocorrelazione.[11] Inoltre, a differenza del codice di Barker, che prevede una sola sequenza a undici bit, per la CCK sono disponibili più sequenze a otto bit, rendendo la modulazione maggiormente flessibile.

A livello di standard, la 802.11b prevede le seguenti possibilità:

Codifica Modulazione Symbol rate Bit per simbolo Velocità
(Mbit/s)
Codice di Barker a 11 bit BPSK11/11 = 11 1
Codice di Barker a 11 bit DBPSK11/11 = 12 2
CCK a 8 bit QPSK11/8 = 1,3754 5,5
CCK a 8 bit DQPSK11/8 = 1,3758 11

I dispositivi basati su 802.11b sono soggetti alle interferenze derivanti dagli altri dispositivi che lavorano nella banda di frequenze a 2,4 GHz, tra cui vi sono i forni a microonde, i dispositivi Bluetooth, i dispositivi di sorveglianza dei neonati e i telefoni cordless. A causa di queste interferenze, sono possibili problemi ed errori di trasmissione. Per mitigare questo problema, la normativa 802.11b ha introdotto la selezione adattativa della velocità (Adaptive Rate Selection, ARS).[7] Con questo meccanismo, se la quantità di errori o l'attenuazione del segnale superano determinate soglie, i dispositivi sono in grado di ridurre la velocità di trasmissione, cambiando schema di modulazione, a favore dell'intervento di meccanismi di rilevazione e correzione d'errore via via più ridondanti.[7] Grazie all'ARS, i dispositivi 802.11b possono ridurre progressivamente la velocità dal massimo di 11 Mbit/s a 5,5, 2 e infine 1 Mbit/s.[7]

Per quanto riguarda la velocità di trasferimento dati a livello applicativo, nella pratica gli 11 Mbit/s nominali, soprattutto a causa dell'overhead introdotto dai protocolli di livello superiore come TCP e UDP, si riducono rispettivamente attorno ai 5,9 e 7,1 Mbit/s.[7]

Frequenze

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Nella banda a 2,4 GHz, l'intervallo di spettro dedicato per il Wi-Fi è compreso tra 2400 MHz e 2495 MHz. Le specifiche 802.11b prescrivono canali di 22 MHz di ampiezza. Lo spettro è suddiviso in quattordici canali, spaziati tra loro di 5 MHz, che quindi risultano essere sovrapposti, ad esclusione del canale 14 che è spaziato dagli altri di 12 MHz,[12] secondo la tabella seguente:[13]

Rappresentazione grafica dei canali WiFi nella banda a 2,4 GHz.
Tabella delle frequenze per zona geografica
Canale Frequenza (GHz) Zona Note
12 412Giappone, Europa ETSI, USA FCC
22 417Giappone, Europa ETSI, USA FCC
32 422Giappone, Europa ETSI, USA FCC
42 427Giappone, Europa ETSI, USA FCC
52 432Giappone, Europa ETSI, USA FCC
62 437Giappone, Europa ETSI, USA FCC
72 442Giappone, Europa ETSI, USA FCC
82 447Giappone, Europa ETSI, USA FCC
92 452Giappone, Europa ETSI, USA FCC
102 457Giappone, Europa ETSI, USA FCC[N 1]
112 462Giappone, Europa ETSI, USA FCC
122 467Giappone, Europa ETSI
132 472Giappone, Europa ETSI[N 2]
142 484Giappone
  1. ↑ Originariamente esclusi in Francia e in Spagna dal vecchio piano delle frequenze
  2. ↑ Originariamente escluso in Francia dal vecchio piano delle frequenze

Per ridurre al minimo gli effetti delle sovrapposizioni, in Europa è preferibile utilizzare i canali 1, 6 e 11[14] che, al 2022, risultano essere ancora quelli di maggior impiego.

Note

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  1. ↑ (EN) The Evolution of Wi-Fi Technology and Standards, su standards.ieee.org.
  2. ↑ La 802.11ac specifica solo il funzionamento nella banda a 5 GHz; il funzionamento sui 2,4 GHz è specificato nella 802.11n
  3. ↑ Wi-Fi 6E è il nome industriale che identifica i dispositivi Wi-Fi in grado di operare a 6 GHz, estendendo a questa banda le funzionalità e caratteristiche del Wi-Fi 6
  4. ↑ (EN) Ehud Reshef e Carlos Cordeiro, Future Directions for Wi-Fi 8 and Beyond, in IEEE Communications Magazine, vol. 60, n. 10, IEEE, 2023, DOI:10.1109/MCOM.003.2200037.
  5. ↑ (EN) Lorenzo Giordano, Giovanni Geraci, Marc Carrascosa e Boris Bellalta, What Will Wi-Fi 8 Be? A Primer on IEEE 802.11bn Ultra High Reliability, su arxiv.org, 21 novembre 2023.
  6. ↑ (EN) Official IEEE 802.11 Working Group Project Timelines, su ieee802.org, IEEE.
  7. 1 2 3 4 5 6 7 (EN) Understanding IEEE 802.11b Wi-Fi, su electronics-notes.com.
  8. 1 2 IEEE 802.11b-1999
  9. ↑ IEEE 802.11-2007, p. iv
  10. 1 2 3 4 (EN) Wireless LAN 802.11 Wi-Fi, su ethw.org.
  11. ↑ (EN) Mark Webster, Carl Andren, Jan Boer e Richard Van Nee, Harris/Lucent TGb Compromise CCK 11Mbps Proposal, in IEEE 802.11-98/246a, Londra, luglio 1998.
  12. ↑ (EN) IEEE Standard for Information technology—Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks—Specific requirements – Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, Table 15-6—DSSS PHY Frequency Channel Plan, IEEE, 14 dicembre 2016, DOI:10.1109/IEEESTD.2016.7786995, ISBN 978-1-5044-3645-8.
  13. ↑ (EN) Wi-Fi channels statistics, su wigle.net.
  14. ↑ Connessione Wi-Fi e layout preferito, su support.microsoft.com.

Bibliografia

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  Portale Informatica
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