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Frequenze

Introduzione

Ninux.org realizza i collegamenti tra i nodi utilizzando le cosiddette frequenze collettive. Si tratta di intervalli dello spettro elettromagnetico che soddisfano questi due requisiti di tipo normativo.

  • non-licenziate: non è necessario acquistare una licenza di utilizzo per quelle frequenze.

  • no-autorizzazioni: non è necessario ottenere un'autorizzazione ministeriale preventiva per trasmettere su quelle frequenze.

A livello globale e in linea del tutto generale esistono due grandi range di frequenze comunemente adibite alle reti di telecomunicazione che rispettano questi due requisiti: la 2,4 GHz (indicativamente da 2400 a 2492 MHz) e la 5 GHz (indicativamente da 5100 a 5725 MHz).

A prescindere dai meriti di una frequenza rispetto ad un'altra, e dagli standard tecnologici o configurazioni utilizzate per la trasmissione, è importante capire che gli esatti dettagli implementativi di

  • Intervallo di trasmissione esatto
  • Ampiezza di banda
  • Potenza di trasmissione
  • Applicazioni consentite
  • Luoghi consentiti
  • Meccanismi anti-interferenza

variano da nazione a nazione in maniera anche considerevole, e sono in ogni caso definiti dalla legge. Ovviamente in questa pagina ci concentremo sulla situazione italiana, dove la normativa di riferimento è il Codice delle Comunicazioni Elettroniche.

Frequenza centrale e ampiezza di banda

Quando ci sintonizziamo su una radio, siamo abituati a cercare una specifica frequenza. Questo tipo di linguaggio (basti pensare ai nomi delle emittenti che contengono la frequenza tipica!) porta erroneamente a pensare che la trasmissione avvenga su quella singola frequenza.

In realtà la gran parte delle trasmissioni radio di qualsiasi tipo avviene in un intervallo di frequenze consecutive, dove la frequenza che effettivamente scegliamo è detta frequenza centrale. L'ampiezza di tale intervallo è detta ampiezza di banda (frequency bandwidth), ed è anch'essa un valore da scegliersi, con opportuni criteri.

La famiglia di standard wireless 802.11a/b/g/n (il comunissimo wi-fi) prevede valori standard per l'ampiezza di banda di 20 o 40 MHz. Lo standard 802.11ac, ancora molto poco diffuso, introduce come valori possibili 80 e 160 MHz. Alcuni prodotti consentono di scegliere valori non-standard per l'ampiezza di banda, come 3/5/10 o 30 MHz.

Trasmettere con un'ampiezza di banda minore o maggiore è come cercare di trasportare una certa quantità di cose su una strada ad 1, 2, 3, o 4 corsie. La strada (frequenza centrale) è la stessa, ma se occupiamo una sola corsia dovremo scegliere un veicolo più stretto e quindi potremo trasportare meno cose (dati digitali, nel nostro caso) in ogni singolo viaggio e avremo bisogno di più viaggi. Occupando due corsie (raddoppiando l'ampiezza di banda) potremo scegliere un veicolo più grande, trasportare più dati e più velocemente (throughput o banda passante, quantità di dati nell'unità di tempo). Lo svantaggio è che, chiaramente, il numero di possessori di veicoli che contemporaneamente potranno avere corsie tutte per loro (canali non sovrapposti, privi di interferenze) sarà minore.

In linea generale, maggiore ampiezza di banda = maggiore troughput. Tuttavia, in una situazione dove sono presenti molte interferenze una maggiore ampiezza di banda può degradare anche di parecchio la qualità e la velocità delle nostre trasmissioni, senza contare che allargandoci troppo diminuiremo lo spazio a disposizione, per gli altri ma anche per noi, per effettuare altri collegamenti radio con buone prestazioni. Una buona regola della mano destra è quella di stare più stretti possibile e di ricorrere ad ampiezze maggiori solo in situazioni particolari.

2.4 GHz

5 GHz

5725 - 5850

La banda di frequenze U-NII-3 (da 5725 MHz a 5850 MHz) è non-licenziata, cioè non richiede l'acquisto di una licenza per trasmettervi, ma per trasmettervi è comunque necessario richiedere un'autorizzazione ministeriale.

[...] ma nel frattempo si potrebbero impegare apparati sulla banda 5,725-5,850 GHz (frequenza centrale 5.8 GHz) attualmente utilizzabili previa autorizzazione del Ministero delle Comunicazioni e rispettando le raccomandazioni (n° 43,192,192°,193,194) del Piano Nazionale di Ripartizione delle Frequenze approvato l’8 Luglio 2002. [...]