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Panoramica sullo standard 802.11b
Lo standard 802.11b definisce lo strato fisico e lo strato di accesso al mezzo fisico (etere) delle LAN (Local area network) wireless. Utilizza il range di frequenze 2,4 GHz consentendo bit-rate fino a 11 Mbit/s (teorici).
Lo strato fisico utilizza il sistema di codifica denominato DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum): un sistema simile alla codifica CDMA (Code Division Multiple Access) dove però il codice di chipping utilizzato è condiviso da tutti i dispositivi wireless in rete (host e access point).
Per tale motivo il DSSS non può essere considerato un sistema di accesso multiplo al canale hertziano, bensì rappresenta un meccanismo per "spalmare" l'energia del segnale trasmesso su uno spettro di frequenze più ampio in modo da facilitare al ricevitore la ricostruzione del segnale trasmesso.
Le comunicazoni wireless sono, per loro natura, sensibili all'attenuazione del segnale (esponenziale all'aumentare della distanza!) ed a ostacoli interposti tra trasmettitore e ricevitore , pertanto la probalità di collisioni è sicuramente un fattore rilevante.
Per ovviare a ciò lo strato di accesso al mezzo trasmissivo utilizza il protocollo CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Access-Collision Avoidance): un sistema che consente lo scambio affidabile di frame a livello di data-link. L'affidabilità nelle comunicazioni è garantita da riscontri inviati dal ricevitore al trasmettitore e la prevenzione di collisioni è gestita da un sistema di "ascolto" del canale per la rilevazione di trasmissioni in corso e da un protocollo di "prenotazione del canale" (RTS: Request To Send, CTS: Clear To Send).
Se il canale è rilevato libero per uno spazio di tempo denominato DIFS (Distribuited Inter Frame Spacing) il trasmettitore invia i dati ed il ricevitore invierà un riscontro (ACK) dopo un breve ritardo denominato SIFS (Short Inter Frame Spacing).
Se il canale è rilevato occupato allora si attiverà una procedura di attesa supplementare simile all'exponential back-off di Ethernet: in particolare si attiverà un timer di attesa, successivo al prossimo DIFS, la cui durata raddoppia per ogni tentativo fallito di trasmissione.
La prenotazione del canale da parte di un trasmettitore avviene tramite il sistema di segnalazione RTS/CTS. Nella richiesta di prenotazione (RTS) il trasmettitore informerà il ricevitore (e di conseguenza tutti gli altri host date le caratterichie intrinsecamente di broadcast del canale) circa il tempo necessario al completamento della prossima trasmissione (Data tranfer time + SIFS + ACK Time). Tale ritardo consentirà a tutti gli altri nodi di determinare l'intervallo minimo di tempo (NAV: Network Allocation Vector) del quale essi devono astenersi dall'accedere al canale.
Il sistema RTS/CTS consente di evitare inconvenienti a seguito di "terminali nascosti" da ostacoli interposti o troppo lontani (a limiti dei confini della cella wireless).
Eventuali collisioni non sono rilevate in quanto le trasmissioni non sono full-duplex e quindi non è possibile ricevere un segnale mentre se si sta trasmettendo (come invece avviene su Ethernet).
802.11b appartiene alla famiglia di standard 802.11, altri componenti sono:
- 802.11a: utilizza il range 5:6 GHz con OFDM (multiplazione a divisione difrequenza ortogonale) al posto di DSSS e consente bit-rate fino a 54 Mbit/s.
- 802.11g: come 802.11b usa il range intorno a 2,4 GHz, codifica DSSS e rate fino a 54 Mbit/s
Bibliografia: "Internet e Reti di Calcolatori" - James F. Kurose, Keith W. Ross - McGraw-Hill - ISBN 88-386-6109-X
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