Spettro Base

Lo spettro Wi-Fi, spiegato dall'inizio alla fine

Il Wi-Fi non è un'unica tecnologia radio. È una famiglia di radio che condividono quattro porzioni di spettro molto diverse tra loro, ciascuna con la propria fisica, il proprio bagaglio regolatorio e le proprie modalità di guasto. Scegliere la banda sbagliata per un compito è la causa più comune in assoluto di una rete wireless deludente.

Preferite cliccare piuttosto che leggere? L'esploratore interattivo dello spettro copre lo stesso terreno banda per banda.

Le quattro bande in sintesi

BandaLarghezza utilizzabilePortataUso tipicoProblema principale
2,4 GHz~70 MHz (3 canali puliti)MassimaIoT, legacy, bordi dei magazziniCongestionata in modo catastrofico
5 GHz~500 MHz (fino a 25 canali)MediaLa banda da lavoroEventi radar DFS, esclusione per radar meteo
6 GHzfino a 1200 MHz (59 canali)MinimaAlta densità, greenfieldSupporto client, limiti di potenza, AFC
60 GHz14 GHzScala di stanzaWireless fisso, AR/VR, backhaulBloccata da un corpo umano

2,4 GHz — la banda che non si può spegnere

I 2,4 GHz coprono all'incirca da 2,400 a 2,4835 GHz. In pratica si hanno tre canali da 20 MHz non sovrapposti: 1, 6 e 11. Questa è tutta la storia. Chi usa il canale 3 o 9 non sta facendo una furbata, sta creando interferenza da canale adiacente per due vicini contemporaneamente.

Condivide la banda con forni a microonde, Bluetooth, Zigbee, telecamere wireless, telefoni cordless, trasmettitori video e ogni economico trasmettitore senza licenza mai costruito. Il suo punto di forza è la propagazione: i 2,4 GHz viaggiano più lontano e penetrano i muri meglio di qualunque altra banda usata dal Wi-Fi.

Regola di progettazione: trattate i 2,4 GHz come una banda per l'IoT e come copertura di ultima istanza. Spegnete la radio su una parte sostanziale dei vostri access point — in un dispiegamento denso, spesso due AP su tre. Non usate mai canali a 40 MHz qui.

5 GHz — dove si lavora davvero

I 5 GHz offrono le sotto-bande UNII: UNII-1 (5,150–5,250), UNII-2A (5,250–5,350), UNII-2C (5,470–5,725) e UNII-3 (5,725–5,850). UNII-2A e 2C sono canali DFS — Dynamic Frequency Selection — condivisi con il radar.

Il DFS non è opzionale e non è un dettaglio estetico. Un AP su un canale DFS deve ascoltare la presenza di radar prima di trasmettere (un controllo di disponibilità del canale di 60 secondi, fino a 10 minuti sui canali radar meteo 120–128) e deve liberare il canale entro 10 secondi dal rilevamento di un pattern radar. Quando ciò accade, ogni client sull'AP viene spostato su un altro canale.

Se usare o meno il DFS è una vera scelta di giudizio:

  • Usate il DFS in uffici densi, campus e stadi lontani da aeroporti e coste. Triplicate all'incirca i canali disponibili, e il guadagno di capacità supera gli occasionali eventi radar.
  • Evitate il DFS vicino ad aeroporti, installazioni militari, radar meteo costieri e in qualunque ambiente dove un'interruzione di dieci secondi sia un problema di sicurezza o di fatturato — sale operatorie, sale trading, diretta broadcast.
  • Escludete sempre i canali 120–128 a meno che non li abbiate misurati per settimane. Sono canali radar meteo e causano i falsi positivi più dirompenti.

6 GHz — territorio Wi-Fi 6E e Wi-Fi 7

La banda dei 6 GHz all'incirca raddoppia o triplica lo spettro disponibile per il Wi-Fi, a seconda del dominio regolatorio. Gli Stati Uniti hanno aperto 5,925–7,125 GHz (1200 MHz, 59 canali da venti megahertz). L'UE, il Regno Unito e gran parte del mondo hanno aperto solo la porzione inferiore, 5,925–6,425 GHz (500 MHz, 24 canali) — i cosiddetti 6 GHz inferiori. Non progettate uno standard globale sul conteggio dei canali statunitensi.

Tre elementi rendono i 6 GHz diversi per natura, non solo per grado:

  1. Nessun retaggio. Sono ammessi solo dispositivi 802.11ax e successivi. Non c'è overhead di protezione per l'802.11b, nessun client vecchio di vent'anni a rallentare la cella. Questa è la prima banda genuinamente pulita che il Wi-Fi abbia mai avuto.
  2. Classi di potenza. Indoor Low Power (LPI) opera con EIRP ridotta senza coordinamento, ma è limitata all'uso interno e non può essere usata con antenne esterne. Standard Power richiede una verifica AFC — Automated Frequency Coordination — in cui l'AP comunica la propria posizione a un database e riceve indicazione su quali canali può usare e a quale potenza, a tutela dei collegamenti a microonde fisse esistenti.
  3. Propagazione. La perdita di percorso in spazio libero è di pochi dB peggiore rispetto ai 5 GHz e l'attenuazione dei muri è materialmente più alta. Aspettatevi all'incirca il 20-30 percento di copertura in meno per AP a 6 GHz rispetto a 5 GHz. Un progetto che era già limitato dal numero di AP a 5 GHz avrà buchi a 6 GHz.

La scoperta conta. I client a 6 GHz non scansionano 59 canali a caccia di beacon. Si affidano ai Reduced Neighbor Report nei beacon a 2,4/5 GHz, ai frame FILS discovery e agli Unsolicited Broadcast Probe Response. Se il vostro SSID a 6 GHz è invisibile ai client, la causa è quasi sempre il meccanismo di scoperta, non la radio.

60 GHz — lo specialista

L'802.11ad e l'802.11ay operano intorno ai 60 GHz con canali larghi 2,16 GHz. L'assorbimento dell'ossigeno è severo e un corpo umano è un muro efficace. È genuinamente utile per collegamenti fissi punto-punto, docking wireless, AR/VR a scala di stanza e backhaul a corto raggio. Non è una tecnologia di accesso generalista e dovreste diffidare di chi ve la vende come tale.

E CBRS e il 5G privato?

Il CBRS negli Stati Uniti (3,55–3,70 GHz) e schemi equivalenti di spettro condiviso altrove non sono Wi-Fi, ma finiscono sempre più spesso nella stessa rosa di opzioni. Il CBRS usa un modello a tre livelli regolato da uno Spectrum Access System: prima gli incumbent, poi le Priority Access Licences, terza la General Authorized Access.

Scegliete CBRS o cellulare privato rispetto al Wi-Fi quando serve un handover deterministico su una grande area esterna, un'identità basata su SIM, o la copertura di un porto, una miniera o un campus dove la densità di AP sarebbe assurda. Scegliete il Wi-Fi quando contano il supporto dei dispositivi, il costo per metro quadro e la diversità dei client — che è la maggior parte dei casi.

Piano di banda pratico per un sito aziendale

  • 6 GHz: banda primaria per portatili e telefoni moderni. Canali da 80 MHz; 160 MHz solo in aree genuinamente a bassa densità.
  • 5 GHz: banda di copertura principale. Canali da 40 MHz nelle aree dense, 80 MHz dove il budget di canali lo consente.
  • 2,4 GHz: solo 20 MHz, attivata su una minoranza di AP, dedicata a IoT e legacy.

Poi verificatelo. Un piano di banda su una slide è un'ipotesi; un sopralluogo di convalida è l'esperimento.


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