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La tecnologia Wi-Fi 6 nell’era del 5G

di Armando Frallicciardi

Il WiFi coesisterà con il 5G? Il modello di riferimento del 5G prevede la possibilità di comunicare ovunque e in ogni momento. Per raggiungere questo obiettivo la rete 5G implementa una Nuova Rete radio (NR) e una nuova architettura della Core Network (5GC). Per la rete radio il 5G prevede di utilizzare ogni tipo di tecnologia radio tra cui anche il nuovo standard Wifi 6 per coprire microaree locali e ambienti indoor spesso non coperti dalle reti 3G e 4G.


1. L’evoluzione degli standard WiFi

Le organizzazioni preposte allo sviluppo e standardizzazione del Wi-Fi sono il gruppo denominato 802.11 di IEEE (International Electrical and Electronics Engineers), per la redazione delle specifiche tecniche, e Wi-Fi Alliance per la definizione dei test di connettività e interoperabilità tra l’accesso radio ed i dispositivi (PC, tablet, smartphone ecc.) nonché delle funzionalità e di sicurezza delle comunicazioni tra dispositivi di fornitori diversi.
Il primo standard 802.11 a 2,4 GHz è stato sviluppato nel 1977 con una velocità di trasmissione dati di 1-2 Mbps nella banda ISM (Industrial, Scientific and Medical), nome assegnato da ITU (International Telecommunication Union) ad un insieme di porzioni di frequenze riservate alle applicazioni non commerciali, per uso industriale, scientifico e medico.

Il programma di certificazione dell’ultimo standard Wi-Fi 6, che sarà rilasciato da IEEE entro il 2020, include la certificazione Wi-Fi 6E (6 GHz Extended – specificato da IEEE) per i dispositivi. I dispositivi certificati Wi-Fi 6E forniscono requisiti avanzati rispetto a Wi-Fi 6 per offrire prestazioni di rete Wi-Fi molto superiori in ambienti indoor con la presenza di un numero elevato di dispositivi collegati contemporaneamente all’AP (Access Point = modem/router).

Wi-Fi 6E è un ulteriore standard che sarà introdotto nella banda 6 GHz. Wi-Fi 6E lavora con gli stessi standard del Wi-Fi 6 ma sfrutta uno spettro di frequenze superiore. La nuova banda 6 GHz ha un range che va da 5.925GHz a 7.125GHz, con uno spettro aggiuntivo di 1.200MHz. Di conseguenza i dispositivi hanno a disposizione una ampiezza di banda maggiore, quindi una velocità superiore ed una minore latenza. Wi-Fi 6 unito all’introduzione della nuova banda estesa dedicata ai dispositivi certificati Wi-Fi 6E garantisce ottime prestazioni soprattutto quando in rete sono connessi molti dispositivi con traffico dati elevato.

Wi-Fi 6 sarà retrocompatibile con i dispositivi Wi-Fi 4 e Wi-Fi 5. È opportuno evidenziare che solo i dispositivi certificati Wi-Fi 6E sono conformi al nuovo standard Wi-Fi 6. Quindi, se si vogliono sfruttare le potenzialità del Wi-Fi 6 è necessario verificare che i dispositivi (PC, laptop, smartphone ecc.) riportino il marchio Wi-Fi CERTIFIED 6E ™. La certificazione di Wi-Fi 6E per i dispositivi è disponibile all’inizio del 2021.

2. Caratteristiche di Wi-Fi 6

Per adeguarsi ai requisiti di velocità e latenza previsti dal 5G anche il nuovo standard Wi-Fi 6 ha incrementato la velocità di trasmissione e ridotto la latenza. Wi-Fi 6 include il requisito MU-MIMO (Multi- User – Multiple Input, Multiple Output) che permette di trasferire una quantità maggiore di dati in downlink da più dispositivi utilizzati contemporaneamente che accedono allo stesso AP (Access Point) senza degradare la qualità.

I router (AP) e i dispositivi Wi-Fi 6E migliorano le prestazioni fino a circa il 40% rispetto ai precedenti dispositivi e router Wi-Fi di classe Wi-Fi 5 (ex 802.11 ac). Ciò è possibile perché lo standard Wi-Fi 6 è capace di trasportare più dati in ogni pacchetto su entrambe le bande 2.4 GHz e 5 GHz.

A differenza delle bande 2.4GHz e 5GHz, la nuova banda 6 GHz è dedicata solo per connessioni Wi-Fi 6, eliminando le criticità causate dalla saturazione delle reti Wi-Fi di tecnologia precedente congestionate da molti dispositivi che si contendono i canali liberi. La banda 6 GHz è disponibile esclusivamente per trasmettere il traffico dati dei dispositivi Wi-Fi 6E, in questo modo i dispositivi non subiscono le interferenze radio generate da Wi-Fi 5 o di classi inferiori.

3. Sicurezza di Wi-Fi 6

Per migliorare la protezione dei dati trasmessi e ricevuti Wi-Fi 6 utilizza la certificazione WPA3 (Wi-Fi Protected Access), che include algoritmi di crittografia più robusti e una migliore gestione delle chiavi rispetto a WPA2 che nel tempo ha evidenziato importanti debolezze di sicurezza. WPA3 fornisce una adeguata difesa da intercettazioni con lo scopo di decifrare la comunicazione tramite intrusioni sulla tratta radio dal dispositivo al punto di accesso Wi-Fi. La sicurezza della comunicazione è garantita con l’adozione della crittografia AES (Advanced Encryption Standard) a 256 bit e una gestione delle chiavi molto più rigorosa.
I nuovi dispositivi tablet, smartphone, pc certificati Wi-Fi 6 dovranno presentare anche la certificazione WPA3.

4. Wi-Fi 6 nel contesto della nuova rete 5G

La nuova rete radio 5G oltre a garantire la possibilità di comunicare in ogni momento e in ogni luogo deve assicurare la fornitura di servizi che richiedono caratteristiche diverse e di altissima affidabilità.

…continua su EDICOLeA

 

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