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Teleconferenza

A causa della pandemia, in molti si stanno ritrovando a fare i conti con le lezioni online, scoprendo che ci sono numerosi problemi da risolvere. Nella puntata di oggi ci occuperemo del Wi-Fi.

Il percorso del segnale:

Prendo in prestito un termine appartenente al gergo degli studi di registrazione. Si usa il termine "signal flow" per identificare il percorso che il segnale audio compie dalla sorgente (ad esempio un microfono) verso un dispositivo di uscita (ad esempio un registratore). Nelle telecomunicazioni il discorso è un po' più complesso in quanto, a seconda del mezzo, la comunicazione prevederà sia un segnale di andata che di ritorno, o potrebbe richiedere una architettura ben più complessa. Identificare un percorso ci aiuterà a definirne i possibili punti critici e ad individuare eventuali problemi.

Dispositivo <-> Router <-> Internet Service Provider <-> Mondo

Mondo <-> ISP <-> altro Router <-> altro Computer.

Ciascuno degli elementi del nostro piccolo schema potrebbe presentare delle criticità da risolvere, partendo proprio dal primo step: come sto connettendo il mio dispositivo al Router? Potendo collegare direttamente un cavo di rete dal Router al nostro dispositivo si può ottenere una connessione stabile e veloce, risolvendo un mare di problemi. Non potendo di solito ci si affida al Wi-Fi.

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Wi-Fi Alliance® è un network di aziende che lavorano per migliorare e diffondere la tecnologia Wi-Fi®

Bene, che cos'è il Wi-Fi?

Il Wi-Fi è una tecnologia grazie alla quale due o più dispositivi possono scambiare informazioni utilizzando onde radio. In una rete Wi-Fi è sempre presente un dispositivo che genera la rete, chiamato access point. Nella vostra rete casalinga il vostro access point sarà appunto il vostro Router.

Attenzione però: un segnale Wi-Fi non è stabile e veloce quanto un cavo di rete, in quanto da un lato è esposto ad interferenze, dall'altro necessita di una struttura, ossia un protocollo tale che permetta ai nostri dispositivi di "irrobustire il segnale" e renderlo comprensibile nonostante tali interferenze.

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"Perché ho il Wi-Fi lento??"

Performance Descritte ed Effettive:

Molti di voi potrebbero aver acquistato un router Wi-Fi, convinti che possa raggiungere i 70-100 metri di distanza e una velocità di connessione di 800 Mbit/s. Andiamo a vedere se è vero.

Parliamo di un segnale radio. Supponiamo che il router sia posizionato vicino ad una parete della stanza mentre il dispositivo dal quale vi collegate (smartphone, portatile, iPad..) sia su di un tavolo dalla parte opposta. Supponiamo inoltre che non ci siano ostacoli tra i due. Il segnale del router si propagherà dalla sua antenna in tutte le direzioni, ci sarà dunque un segnale diretto più robusto (ossia che arriverà al dispositivo passando per una linea retta), tuttavia arriveranno anche dei segnali indiretti da altre direzioni che risulteranno attenuati rispetto al segnale diretto, rimbalzando dagli oggetti e dalle pareti presenti nella stanza e indeboliti dai rimbalzi.

Cosa accadrebbe se una persona dovesse camminare in stanza e frapporsi tra i due dispositivi? Il segnale diretto potrebbe risultare attenuato (o addirittura interrotto) tuttavia la connessione potrebbe rimanere attiva, sostenuta dal segnale indiretto. Sappiate per ora che i dispositivi Wi-Fi cercheranno di valutare lo stato della comunicazione istante per istante, al fine di adattarsi al meglio. Ma tale adattamento potrebbe compromettere le performance della rete in termini di velocità.

Complicazioni:

Supponiamo che portiate ora il vostro dispositivo in un'altra stanza. Cosa succede? E' facile che il segnale non sia in grado di transitare in linea retta dal vostro dispositivo al router, pertanto il segnale può giungere solo di rimbalzo. Questa condizione può rappresentare un vero e proprio incubo per i vostri dispositivi, costretti ad adattarsi di continuo pur di ricevere un segnale indebolito da numerosi rimbalzi e magari da una porta chiusa, o qualche persona che attraversi il corridoio per andare in bagno, o voi stessi che vi muovete per raccogliere la penna.

Come si adatta il Wi-Fi ad una situazione critica?

Ad un segnale debole, i dispositivi Wi-Fi rispondono aumentando via via la potenza di trasmissione fino al ripristino della connessione ottimale (per quanto sia possibile). Di conseguenza, i dispositivi che vanno a batteria, come smartphone, portatili e iPad si scaricheranno prima del dovuto. Se proprio dovete lavorare in Wi-Fi lontano dal router, meglio tenerli collegati alle rispettive prese.

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"Attaccami la spina!!"

Ad un segnale interferito, o che presenti degli errori, il Wi-Fi risponderà aumentando il FEC (Forward Error Correction). Semplificando, si tratta di un meccanismo che prevede la ripetizione esatta di alcuni dati al fine di permettere ai dispositivi di analizzare il segnale ed eventualmente correggere gli errori in tempo reale. Il FEC si esprime attraverso una frazione del tipo n/n+1. Ad esempio, un FEC di 3/4 significa che ogni 4 informazioni, la quarta informazione deve essere la ripetizione esatta della prima. Il dispositivo ricevente, nel momento in cui verifica una incoerenza, cercherà di correggere l'errore (quando possibile) oppure aumenterà i controlli, passando ad un FEC di 2/3. Il FEC massimo è identificato dalla frazione 1/2, ossia ogni informazione viene ripetuta 1 volta in più, mentre il minimo è di 7/8 (ossia ogni 8 pacchetti l'ottavo è la ripetizione esatta del primo). Ecco perché non saranno mai realizzati gli 800Mbit/s promessi dal costruttore, in quanto parte della banda sarà sempre dedicata alla ridondanza e la velocità potrebbe facilmente dimezzarsi in caso di segnale scarso o "errorato" proprio per via del FEC. Inoltre, mentre il meccanismo del FEC tende ad andare in "protezione" velocemente (abbassando contestualmente le performance della rete), il meccanismo di ripristino dei valori ottimali potrebbe innescarsi dopo numerosi minuti o addirittura non innescarsi affatto, necessitando del riavvio di uno dei due dispositivi.

I limiti del Wi-Fi

Per questo motivo, sconsiglio vivamente di utilizzare il Wi-Fi per download importanti, streaming, videoconferenze o per seguire / tenere le lezioni. Al limite, potrete utilizzarlo se avete il router in stanza, se non ci sono ostacoli tra i device e se non avete vicini che usino la stessa vostra frequenza. L’ideale a mio avviso sarebbe allungare un cavo di rete che parta dal router e arrivi nel luogo in cui studiate/lavoriate.

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Esempio di analizzatore del WiFi

Come faccio a sapere se un vicino sta sulla mia stessa frequenza?

Questa domanda non ha una facile risposta. Ci sono delle app sia per smartphone che per computer che possono tornare utili. Sono dei veri e propri Analizzatori del WiFi che mostrano i canali (ossia le frequenze) attualmente in uso in una determinata zona. Attraverso di essi è possibile scoprire la frequenza dei propri dispositivi, verificare le frequenze già occupate ed il nome dei dispositivi che le stanno occupando (come in foto). Di norma si esegue il test più volte nell'arco della giornata, nelle stanze dove si vogliono utilizzare i dispositivi e dalla posizione esatta in cui verranno utilizzati. In particolar modo nei luoghi e nelle ore in cui si sospetta che ci sia l'interferenza.

Di solito l'Access Point (il Router) è in grado di analizzare automaticamente le frequenze in uso al fine di scegliere autonomamente il miglior canale a disposizione. Tuttavia, nel momento dello scambio si genererà una più o meno breve disconnessione presso tutti i dispositivi casalinghi connessi tramite Wi-Fi. In situazioni complesse il router potrebbe vedere tale funzione "buggarsi" generando una insopportabile instabilità nella connessione e necessitando di un brutale riavvio. Per questo motivo alcuni ISP assumono il controllo di tale funzione, impostando il Router su di un determinato canale e lasciandolo impostato così. Laddove il Router risulti "impazzire" conviene indagare sulla policy relativa al canale in uso, scegliere un canale libero e bloccarlo su quello. Laddove invece l'impostazione risulti impostata dal provider è possibile contattarne il call center, spiegare il problema e richiedere l'utilizzo di un canale differente. Meglio contattarli solo una volta chiarito quale sia il canale libero da utilizzare.

Esempio di dispositivi in grado di "trasportare" la rete internet attraverso la rete elettrica di casa.

Alternative al Wi-Fi?

Come dicevo, il cavo di rete è il miglior mezzo disponibile, tuttavia non sempre è possibile allungarne uno. In alternativa, esistono dei modulatori elettrici, ossia dei dispositivi che modulano la corrente di casa affinché le prese elettriche siano in grado di trasportare anche la rete internet. Tali dispositivi lavorano almeno in coppia, un dispositivo che dal Router si affaccia alla rete elettrica e gli altri nelle stanze dove si vuole lavorare. La linea Powerline della TP-Link risponde a questa categoria e, a seconda dei dispositivi scelti, è possibile allungare cavi di rete oppure estendere il Wi-Fi. Si può comprare una coppia di prodotti con meno di 30€ di spesa.

Nel prossimo appuntamento parleremo dell'internet provider e delle strategie per dimostrare quando questo non si comporti bene. Stay Tuned!