Cos'è il WiMAX

Acronimo di Worldwide Interoperability for Microwave Access, il WiMAX è uno standard tecnologico per la connessione senza fili ad Internet su lunga distanza. Gli apparati WiMAX si dividono tra Base station e Subscriber Station. Le prime sono installate dagli ISP (Internet Service Provider, fornitori del servizio Internet) e hanno il compito di diffondere il segnare all'interno di una vasta area geografica; le seconde sono installate dagli utenti e svolgono lo stesso ruolo di un modem in una connessione via cavo.

Il WiMAX può servire per diversi scopi: può essere utilizzato come backhaul, ovvero come ponte di trasmissione dati tra due diversi segmenti di una Rete; per l'accesso senza fili a Internet in banda larga (in alternativa ad una linea DSL o alla connessione satellitare) o come alternativa allo standard LTE (Long Term Evolution) nell'accesso mobile a Internet.

Operativamente, il WiMAX coniuga in un'unica tecnologia la banda larga tipica delle connessioni cablate (fibra ottica o DSL) , la possibilità di connettersi ad Internet da qualsiasi luogo con qualsiasi dispositivo così come accade con il Wi-Fi e la vasta copertura territoriale offerta solitamente solo dalle reti GSM.

In termini pratici, lo standard WiMAX (identificato dalla sigla IEEE 802.16) è una WAN (Wide Area Network, ovvero una Rete geografica). I service provider provvedono ad installare sul territorio una serie di antenne che, collegate ad un Internet Backbone (dorsale in italiano), distribuiscono il segnale per garantirne la massima copertura.

La trasmissione dei dati può avvenire secondo due differenti modalità. Le antenne, infatti, possono propagare le loro microonde sia in modalità non-line-of-sight (termine tecnico traducibile come “non visibile direttamente”) su una frequenza più bassa; oppure in modalità line-of-sight (“visibile direttamente”) su frequenze molto più alte.

La prima modalità viene utilizzata in ambienti urbani, dove il segnale ha un'alta probabilità di essere schermato da palazzi, alberi o altre costruzioni. Il range di frequenza di lavoro va dai 2 GHz agli 11 GHz e il computer si connette alla rete WiMAX tramite piccole antenne o dongle portatili da collegare direttamente al computer. Questa modalità di lavoro ricorda, sia per frequenze sia per modalità di connessione, il Wi-Fi.

La seconda modalità operativa è utilizzata in aree dove la probabilità che il segnale venga schermato sono molto basse (aperta campagna, luoghi poco abitati, ecc.). La line-of-sight funziona con frequenze vicine ai 60 Ghz ed è ideale per coprire aree molto estese (una singola antenna può diffondere il proprio segnale fino a 50 chilometri di distanza, per un totale di una copertura d'area di poco inferiore agli 8.000 chilometri quadrati).

Per controbilanciare l'effetto delle schermature, il WiMAX utilizza tecnologie wireless molto avanzate. Solo in questo modo lo standard 802.16 è in grado di garantire un'alta velocità nella trasmissione dei dati coprendo una superficie molto vasta. Tra queste, due delle più importanti sono la Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) e la Multiple Input/ Multiple Output (MIMO).

La prima permette di dividere un segnale prima dell'invio in tanti pezzi indipendenti l'uno dall'altro così da aumentare l'efficienza spettrale. Operando in questo modo, anche se qualche pacchetto dati non dovesse arrivare a destinazione, per il nodo ricevente sarà ancora possibile ricostruire il segnale.

La seconda, invece, garantisce l'invio e la ricezione dei dati in contemporanea grazie all'utilizzo di più antenne. I dati in ingresso e in uscita viaggiano su percorsi differenti e non interferiranno l'uno con il viaggio dell'altro. Questa tecnologia risulta particolarmente utile negli ambienti urbani, dove la probabilità che le onde vengano schermate da fattori esterni – come palazzi, alberi, monumenti e altre costruzioni – è molto elevata.

Affinché un'apparecchiatura ottenga la certificazione WiMAX dal consorzio WiMAX Forum (gruppo di aziende che collabora per produrre dispositivi e macchine interoperabili) deve rispettare le precise direttive stabilite nello standard IEEE 802.16. Le specifiche sono particolarmente restrittive in termini di velocità della connessione e area coperta dal segnale.

Secondo questo standard ogni singola antenna WiMAX deve essere in grado di coprire un'area da raggio di circa 50 chilometri, equivalente ad una superficie di circa 8.000 chilometri quadrati, assicurandovi una velocità di circa 70 megabit al secondo.