La banda ultralarga accetta il Wi-Fi

Con una mossa che potrebbe far presagire un grande cambiamento nelle reti wireless, il mese scorso la Federal Communications Commission ha concesso in licenza il primo chipset basato sulla tecnologia a banda ultralarga nata nell'esercito degli Stati Uniti in grado di fornire enormi quantità di dati rapidamente su brevi distanze. La banda ultralarga, o UWB, ti consente di scambiare dati tra la videocamera digitale e il computer desktop. Oppure puoi inviare segnali dal decoder digitale via cavo a schermi piatti portatili sparsi per casa. Inoltre, saresti in grado di farlo a velocità da cinque a dieci volte superiori rispetto al Wi-Fi, ora la tecnologia dominante nelle reti domestiche wireless.





C'è solo un intoppo: la licenza a banda ultralarga della FCC, che è stata assegnata allo spin-off Motorola Freescale Semiconductor, si applica solo a uno dei due formati rivali alla pari che competono per essere lo standard della banda ultralarga.

Le guerre per gli standard sono comuni nella tecnologia wireless, ma questa battaglia si distingue sia per la sua amarezza che per la sua durata. E mentre UWB indugia al cancello di partenza, diventa sempre più probabile che il suo impatto venga attenuato da una nuova versione del Wi-Fi.

Il 13 settembre, l'IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) si riunirà a Berlino per iniziare a selezionare le proposte rivali per il nuovo Wi-Fi, noto ufficialmente come 802.11n (il Wi-Fi ora di uso comune è 802.11b; un la versione più avanzata che sta appena iniziando ad essere utilizzata è 802.11g ). Questo Wi-Fi di nuova generazione sarà meno efficiente dal punto di vista energetico rispetto alla banda ultralarga e potrebbe essere più soggetto a interferenze di segnale. D'altra parte, funzionerà su distanze maggiori fino a 90 metri rispetto ai 10-20 metri di UWB.



Ancora più importante, la nuova versione del Wi-Fi offre compatibilità con la tecnologia di rete wireless che si è diffusa rapidamente negli ultimi anni. Il Wi-Fi non solo è vincente nel mondo aziendale e sta crescendo rapidamente sia in casa che negli hotspot pubblici, ma invaderà presto i telefoni cellulari e potrebbe estendere la telefonia Internet nel regno del wireless. Uno standard UWB ritardato o diviso potrebbe significare che il Wi-Fi vincerà il mercato delle reti di intrattenimento domestico. Ciò lascerebbe UWB a combattere con Bluetooth e altre tecnologie per il ruolo significativo, ma meno ampio, di sostituzione del cavo a corto raggio per PC ed elettronica di consumo. UWB dovrebbe vincere quella battaglia (e saremmo tutti grati se qualcuno vincerebbe presto), ma potrebbe perdere un destino più grande come tecnologia di rete multimediale per case e uffici.

Anche se la banda ultralarga perde terreno rispetto al Wi-Fi, la tecnologia offre così tanti vantaggi che è improbabile che svanisca. A differenza delle tecnologie wireless a banda stretta come il Wi-Fi, che trasmettono segnali all'interno di una banda di frequenza definita, l'UWB distribuisce le sue trasmissioni su diversi gigahertz dello spettro utilizzando impulsi brevi. Il potenziale della banda larga di UWB risiede nel sofisticato schema di trasmissione, non nella forza della tecnologia di trasmissione, ecco perché i trasmettitori UWB possono essere semplici dispositivi che utilizzano pochissima energia elettrica. Inoltre, grazie al suo approccio alle comunicazioni con diffusione dello spettro, UWB è teoricamente meno suscettibile alle interferenze e offre un canale intrinsecamente più sicuro che è difficile da bloccare. A differenza del Wi-Fi, è possibile configurare più reti UWB indipendenti all'interno della stessa famiglia, in modo che la rete da PC a periferica non interferisca con la trasmissione tra il decoder via cavo e la TV.

La banda ultralarga offre anche un interessante extra: la capacità di identificare con precisione la posizione dei trasmettitori, concettualmente fino al centimetro. Questa funzione potrebbe aprire una varietà di applicazioni in cui il Wi-Fi è meno adatto. Ad esempio, un monitor cardiaco indossabile dotato di un trasmettitore UWB potrebbe non solo allertare gli operatori ospedalieri di un evento di emergenza, ma anche individuare la posizione del paziente. Oppure un'autostrada intelligente potrebbe un giorno essere dotata di trasmettitori UWB inviati a intervalli regolari per comunicare con le auto dotate di UWB e farle muovere all'unisono.



Tuttavia, prima che questo illustre futuro possa essere raggiunto, c'è una piccola cosa chiamata standard da sistemare.

Lo standard a banda ultralarga in discussione è quello che IEEE chiama 802.15.3a. La tecnologia UWB di Freescales, che potrebbe arrivare nei sistemi di home entertainment già a fine anno, aderisce all'UWB Forum. Sostenuto da Motorola e da circa altre 60 aziende (per lo più più piccole), l'UWB Forum sta promuovendo una variante della banda ultralarga che trasmette dati in sequenza continua; si chiama DS, per Direct Sequence. Il gruppo rivale si chiama MultiBand OFDM Alliance (MBOA); è promosso da Intel e da un elenco ancora più lungo di aziende, tra cui Hewlett Packard, Philips, Samsung e Texas Instruments. MBOA propone una tecnica che salta rapidamente tra più bande di frequenza per migliorare le prestazioni; tale multiplexing a divisione di frequenza ortogonale multibanda, o OFDM, è già utilizzato nella linea di abbonato digitale e in altre tecnologie di comunicazione.

Non esiste un chiaro vincitore tecnologico tra i due standard. La tecnologia UWB Forum è più avanti nel suo sviluppo e potrebbe essere più facile da integrare in dispositivi più piccoli come gli smartphone. L'MBOA, nel frattempo, afferma di essere in grado di vendere la sua tecnologia a un costo inferiore poiché vanta così tante aziende di elettronica di consumo dalla sua parte. Entrambi offrono specifiche di prestazioni all'incirca uguali. Ed entrambe le parti si stanno anche chiamando per nome e sbattendo le porte .



In confronto, la battaglia emergente sul prossimo Wi-Fi sembra essere relativamente mite. Un contendente, il gruppo Worldwide Spectrum Efficiency (WWISE), è sostenuto da Airgo Networks, Broadcom, Conexant, Mitsubishi, Motorola, STMicroelectronics e Texas Instruments. Sarà in concorrenza con una proposta rivale di un'organizzazione chiamata TGn Sync, supportata da aziende tra cui Agere, Atheros, Cisco, Intel, Matsushita, Nokia, Philips e Sony. La tabella di marcia dell'IEEE per una bozza delle specifiche nel 2005 e una specifica finale entro il 2007 sembra ragionevole poiché le due proposte Wi-Fi sono simili. Entrambi utilizzano variazioni su una tecnica chiamata MIMO, che migliora le prestazioni inviando e ricevendo dati su più antenne (MIMO sta per multiple input, multiple output). Finora, TGn Sync sembra avere un vantaggio in termini di velocità ed efficienza energetica, mentre WWISE sembra offrire una migliore compatibilità con le reti Wi-Fi esistenti. I partecipanti di entrambe le parti sembrano disposti a scendere a compromessi e ad accelerare il processo in modo che la tecnologia possa lasciare il segno prima che UWB metta radici.

Il prossimo Wi-Fi richiederà una velocità di trasmissione dati di 200 megabit al secondo, che si traduce in un throughput reale di 100 megabit al secondo. (Analogamente, il throughput dello standard 802.11g è solo la metà della sua velocità di trasmissione dati di 54 megabit al secondo.) Questo valore di 100 megabit al secondo, che è il punto di partenza dei prodotti UWB, porta essenzialmente il Wi-Fi al livello livello di una tipica rete cablata Fast Ethernet. Entrambi i campi offrono estensioni opzionali ai loro standard che potrebbero eventualmente aumentare le prestazioni a oltre 500 megabit al secondo, rendendoli equivalenti a dove si prevede che la banda ultralarga sarà tra pochi anni.

Il nuovo Wi-Fi ha un vantaggio in più: poiché si basa su uno standard comprovato, dovrebbe incontrare meno controllo da parte delle autorità di regolamentazione. In teoria, gli utenti UWB dovrebbero subire meno interferenze di segnale rispetto agli utenti Wi-Fi. Ma questo deve ancora essere dimostrato in modo soddisfacente per le agenzie di regolamentazione, preoccupate per l'ampia gamma di frequenze coperta dall'UWB. Per garantire che non vi siano interferenze con i sistemi radio antincendio e della polizia, la FCC ha autorizzato l'utilizzo dell'UWB solo nella banda da 3,1 a 10,6 gigahertz. Ciò limita la portata effettiva dell'UWB a circa 10-20 metri.



Alla fine, affermano i booster UWB, i regolatori scopriranno che c'è poca minaccia di interferenza e apriranno una gamma più ampia per UWB, rendendo più facile raggiungere velocità più elevate e a distanze fino a 30 metri. Ma prima di tutto: uno standard.

Le guerre per gli standard servono al loro scopo, portando in primo piano la tecnologia migliore (o almeno la più fattibile) e ampliando la partecipazione aziendale. Tuttavia, affinché questa magia funzioni, alla fine deve emergere un unico standard. Nelle parole immortali di James T. Kirk quando fu diviso in due esseri, Qualcuno... per favore... prenda... la decisione!

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