Mesh networking: il wireless totale

Mesh Ape

Wireless, di nuovo? Questo mese ne parliamo ancora, ma da un punto di vista particolare: le reti mesh sfruttano le tecnologie senza fili per creare infrastrutture di comunicazione versatili, affidabili ed economiche. La soluzione sviluppata dall’italiana MobiMESH.

Di Simone Zanardi

ICON_EDICOLALe tecnologie di comunicazione wireless sono sulla ribalta del settore Ict da ormai venti anni; hanno rivoluzionato prima il nostro modo di telefonare, poi quello di utilizzare il personal computer e di collegarci a Internet. Nella maggior parte dei casi, però, queste tecnologie sono utilizzate solo in parte dai network di telecomunicazione, e in particolare nella sezione di accesso, ovvero nel tratto della rete che collega i terminali utente al network centrale. Su backbone, ovvero la struttura nevralgica della rete che unisce i vari punti di accesso, le strategie di connessione privilegiate si basano ancora sul cavo, con collegamenti punto-punto che sfruttano rame o fibra ottica.

Eppure le tecnologie wireless sono in grado di portare molti vantaggi anche alla dorsale della rete. In primo luogo, le soluzioni cablate sono costose: richiedono pesanti interventi sul territorio e interazione con gli ambiti di ingegneria civile ed edile. Al di là  dei costi, non sempre sono poi praticabili: particolari conformazioni del territorio, edifici storici o monumenti possono influenzare se non compromettere il progetto di stesura della rete cablata. Esiste poi un problema di prestazioni, legato proprio alla natura wireless delle reti di accesso: due tra i principali elementi che influenzano le prestazioni reali di una rete di accesso senza fili sono la qualità  del segnale a disposizione del terminale e l’affollamento della rete stessa. La prima si traduce nella vicinanza tra terminale e stazione base, la seconda nella popolazione che la singola cella deve servire. In entrambi i casi, per poter garantire prestazioni reali quanto più vicine ai dati di targa è necessario predisporre una rete con celle sempre più piccole (perlomeno in ambiti ad alta densità  di popolazione) e di conseguenza un backbone quanto più capillare e costoso. Già  rilevanti in ambito broadband, queste problematiche sono ancora più pressanti nelle applicazioni che richiedono numerosi terminali di rete per la raccolta di dati. Alcuni esempi sono la videosorveglianza, il telerilevamento, le reti di sensori o l’automazione industriale.

Il wireless sulla dorsale

Per superare i problemi presentati dalle dorsali di rete cablate una soluzione naturale consiste nell’utilizzare collegamenti wireless anche per la dorsale di rete, costituendo di fatto dei network totalmente senza fili. Soluzioni di questo genere sono allo studio da diversi anni; i primi progetti sono stati realizzati in ambito militare, per poi estendersi ad applicazioni civili e commerciali.
Esistono diversi approcci alla creazione di una rete totalmente wireless: la soluzione più immediata consiste nel sostituire i collegamenti cablati punto-punto sulla dorsale con dei ponti radio. In questo caso si risolvono in parte i problemi legati ai costi e alla posa, ma la topologia della rete rimane di fatto invariata rispetto alle implementazioni tradizionali basate sul cavo.

Un’alternativa più radicale è rappresentata dalle reti ad hoc, all’interno delle quali i terminali sono collegati direttamente l’un l’altro, senza la necessità  di stazioni base e quindi eliminando la distinzione tra reti di accesso e backbone. Questa soluzione è particolarmente indicata per la creazione rapida di reti provvisorie senza alcun tipo di infrastruttura organizzata, ma non può gestire strutture particolarmente estese e complesse.

La terza via è rappresentata dalla reti wireless mesh. In questo caso viene mantenuta la distinzione tra rete di accesso e dorsale, ma quest’ultima è costituita da una serie di apparati in grado di auto-configurarsi ed adattarsi dinamicamente alle condizioni al contorno. Ciascun nodo di una rete wireless mesh è di fatto un router che può instradare il traffico del network in base alle esigenze puntuali della struttura complessiva.
Il termine mesh network (in italiano, letteralmente, reti magliate) indica come la topologia di backbone non sia di tipo punto a punto ma preveda il link di ciascun elemento con più nodi. Una rete mesh interamente connessa è quella in cui ogni nodo è collegato con tutti gli altri elementi di backbone.

(Estratto dall’articolo pubblicato sul numero 232 – luglio 2010)

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