Wi-Fi, o Wireless Fidelity, utilizza vari schemi di modulazione per trasmettere dati in modalità wireless tra dispositivi e punti di accesso. Questi schemi di modulazione determinano il modo in cui i dati digitali vengono convertiti in onde radio per la trasmissione e il modo in cui il ricevitore decodifica tali onde radio in dati digitali. Gli standard Wi-Fi, come quelli definiti dall’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), si sono evoluti nel tempo, portando all’adozione di diversi schemi di modulazione. Esploriamo alcuni degli schemi di modulazione comunemente utilizzati nel Wi-Fi:
1. 802.11b:
- Schema di modulazione: codifica complementare (CCK):
- 802.11b, uno dei primi standard Wi-Fi, utilizza il Complementary Code Keying (CCK) come schema di modulazione. CCK utilizza la modulazione di fase e la modulazione di ampiezza in quadratura per codificare i dati. Consente velocità dati fino a 11 Mbps.
2. 802.11a:
- Schemi di modulazione: Modulazione di ampiezza in quadratura (QAM):
- 802.11a utilizza il multiplexing a divisione di frequenza ortogonale (OFDM) come schema di modulazione sottostante. OFDM divide lo spettro di frequenze disponibile in più sottoportanti e la modulazione di ampiezza in quadratura (QAM) viene utilizzata per codificare i dati su ciascuna sottoportante. QAM è una combinazione di modulazione di ampiezza e di fase.
3. 802.11g:
- Schemi di modulazione: OFDM e CCK:
- Simile a 802.11a, 802.11g utilizza il multiplexing a divisione di frequenza ortogonale (OFDM) per velocità di dati più elevate. Tuttavia, supporta anche il Complementary Code Keying (CCK) per garantire la compatibilità con i dispositivi 802.11b. Ciò consente a 802.11g di funzionare nella banda di frequenza di 2,4 GHz.
4. 802.11n:
- Schemi di modulazione: Multiple Input Multiple Output (MIMO) con OFDM:
- 802.11n introduce la tecnologia MIMO (Multiple Input Multiple Output), che prevede l’uso di più antenne sia per il trasmettitore che per il ricevitore. MIMO, combinato con il multiplexing a divisione di frequenza ortogonale (OFDM), consente velocità di dati più elevate e maggiore affidabilità trasmettendo più flussi spaziali contemporaneamente.
- Multiplexing spaziale e diversità:
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I sistemi
- MIMO in 802.11n supportano il multiplexing spaziale, in cui più flussi di dati vengono trasmessi contemporaneamente. Inoltre, vengono impiegate tecniche di diversità per migliorare la ricezione del segnale in ambienti radio difficili.
5. 802.11ac:
- Schemi di modulazione: MIMO avanzato e QAM:
- 802.11ac si basa sulla tecnologia MIMO introdotta in 802.11n e introduce configurazioni MIMO ancora più avanzate. Incorpora inoltre schemi di modulazione di ampiezza in quadratura (QAM) di ordine superiore, come 256-QAM, per ottenere velocità dati più elevate.
- Canali più ampi:
- 802.11ac supporta larghezze di banda dei canali più ampie rispetto agli standard precedenti. Ciò consente una maggiore velocità dei dati trasmettendo più dati in parallelo.
6. 802.11ax (Wi-Fi 6):
- Schemi di modulazione: accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale (OFDMA) e colorazione del set di servizi di base (BSS):
- 802.11ax introduce nuovi schemi di modulazione, incluso l’accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale (OFDMA). OFDMA consente un utilizzo più efficiente del canale dividendo lo spettro di frequenza in sottocanali più piccoli, ciascuno dei quali serve contemporaneamente un utente o dispositivo diverso.
- Colorazione BSS:
- BSS Coloring è una tecnica in 802.11ax che aiuta a mitigare le interferenze in scenari di distribuzione densa. Assegna colori diversi alle trasmissioni da diversi set di servizi di base, riducendo le interferenze co-canale.
7. 802.11a:
- Schemi di modulazione: bande ad alta frequenza e larghezze di banda dei canali maggiori:
- 802.11ay è progettato per funzionare nelle bande di frequenza delle onde millimetriche (60 GHz). Supporta larghezze di banda dei canali più ampie e utilizza schemi di modulazione avanzati per ottenere velocità dati multi-gigabit.
- Comunicazioni direzionali:
- 802.11ay introduce miglioramenti nelle comunicazioni direzionali, consentendo una trasmissione dei dati più mirata ed efficiente tra i dispositivi.
In sintesi, gli schemi di modulazione Wi-Fi si sono evoluti rispetto a standard diversi per supportare velocità di trasmissione dati più elevate, maggiore affidabilità e un uso più efficiente dello spettro disponibile. La scelta dello schema di modulazione dipende da fattori quali lo standard Wi-Fi in uso, la banda di frequenza e i requisiti specifici dell’ambiente di comunicazione wireless.