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ARCHITETTURE DI RETE: STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVEUn altro vantaggio delle reti che usano le comunicazioni con salti multipli consiste nellapossibilità di migliorare le prestazioni con tecniche cooperative di rilancio che consistononel trasmettere simultaneamente il messaggio attraverso differenti percorsi e di combinarlio selezionarli in ricezione.Un’architettura di rete a salti multipli può operare secondo due modalità: una primamodalità di comunicazione wireless tra terminali è realizzata dall’architettura a rilancio,ossia Wireless Relay (WR); la seconda soluzione è rappresentata da una rete di tipo amaglia, ovvero una rete Wireless Mesh (WM). 10La Figura 3.3 illustra le basilari caratteristiche delle due architetture WR e WM [47]:entrambe includono sia le SRB per l’interfaccia con le reti cablate che i TRU, fissi omobili. Nel caso delle reti a rilancio l’infrastruttura di rete include Stazioni Radio diRilancio (SRR) che possono essere di proprietà dell’operatore di rete; a differenza dellaSRB, però una SRR non è direttamente connessa all’infrastruttura cablata ed è dotata solodelle funzionalità minime che sono strettamente necessarie per supportare le comunicazionia salti multipli. L’aspetto importante di questa architettura di rete, che la distingueda quella WM, è che il traffico è sempre comunque diretto o proviene da una SRB: inaltri termini, come nel caso delle reti a singolo salto, anche in questa configurazione direte, che la generalizza, non sono ammessi percorsi da un TRU ad un altro che nonincludano almeno una SRB.Figura 3.3 - Architetture di rete: (a) a rilancio; (b) a maglia.3.2.2.1. Reti wireless a rilancio (relay)La struttura di rete WR prevede la presenza di unità SRR deputate alla memorizzazioneed al rilancio dei messaggi di utente verso la SRB che serve l’area (e a cui è demandata,eventualmente, la connessione con le altre reti di telecomunicazioni). Perciò tutti i percorsidi comunicazione nella rete WR si devono chiudere sull’unica Stazione radio base10 Mentre l’architettura WR è in corso di esame nell’ambito del gruppo di lavoro IEEE 802.16j per il Wi-MAX, l’architettura WM è alla base dell’estensione degli standard per il Wi-Fi (IEEE 802.11s) e per il Wi-MAX (IEEE 802.16-2004).61N. 36 I QUADERNI - Centro Nazionale per l’Informatica nella Pubblica Amministrazione - MARZO 2008
LINEE GUIDA PER L’INTRODUZIONE DELLE TECNOLOGIE WIRELESS NELLA PUBBLICA AMMINISTRAZIONEservente che gestisce le procedure che realizzano l’inoltro del traffico. Pertanto, le procedureche realizzano l’inoltro del traffico in tale rete richiedono di agire a livello protocollareMAC (medium access control), senza prevedere meccanismi di instradamento: inaltri termini la connettività in una rete Wireless Relay è assicurata al solo livello protocollaredi collegamento (OSI layer 2). Tra le caratteristiche principali di un’architettura direte WR citiamo:• la compatibilità all’indietro, ovvero la possibilità per un terminale fisso o mobileconforme ad uno standard preesistente di architettura PMP di operare senza modifichenella nuova struttura di rete con rilancio dei pacchetti;• l’inammissibilità di percorsi diretti per la comunicazione tra terminali (come per lereti PMP convenzionali);• la flessibilità operativa della SRR che può essere fissa, trasportabile o mobile, puòessere completamente trasparente o può memorizzare i pacchetti degli utenti adessa collegati per un successivo inoltro (store & forward).La possibilità di inoltro simultaneo del pacchetto attraverso percorsi di comunicazionediversi a partire da SRR diverse che coprono lo stesso terminale (Cooperative Relay) consenteinoltre di migliorare le prestazioni radio attraverso l’uso di tecniche di diversità inricezione alla SRB (vedi Appendice B).Una rete WR, pertanto, consente di estendere la copertura soprattutto in aree geograficheampie, di migliorare il throughput e la qualità di servizio (QoS) anche per utenti collocatial bordo della cella, di aumentare la capacità di sistema, di assicurare l’adeguatadurata delle batterie dei terminali e, infine, di ridurre complessità e costi del sistemasoprattutto in fase di avvio della rete.A fronte dei vantaggi, per questo tipo di reti esistono, però, anche limitazioni. In primoluogo, nell’ipotesi in cui tutti i collegamenti abbiano la stessa capacità di trasmissione esupponendo di ripartire in modo uguale le risorse tra i nodi, si ha un frazionamentodella banda disponibile nel transito attraverso il singolo nodo: di conseguenza la bandaofferta agli utenti serviti dalla generica SRR dipende dal numero di salti che il messaggioinviato da un utente verso la SRB deve compiere (di regola, non sono considerati attuabilipiù di tre salti). In secondo luogo, se una SRR va fuori servizio, parte dell’area dicopertura di competenza della SRB potrebbe risultare non coperta e non è possibilemodificare l’instradamento dei pacchetti verso altri nodi per la ritrasmissione.623.2.2.2. Reti wireless a magliaPer ovviare, almeno in parte, ai due inconvenienti appena citati, da cui è affetta l’architetturaWireless Relay, si può considerare un’altra architettura di rete, detta Wireless Mesh(WM) [48], che opera a livello protocollare di rete (OSI layer 3): i nodi, in questo caso,realizzano funzioni di instradamento dei messaggi e non semplicemente funzioni dirilancio, come nel caso delle SRR delle architetture WR. Nelle reti WM tutti i terminali, oanche soltanto alcuni di essi, possono comportarsi come nodi in grado di ricevere,N. 36 I QUADERNI - Centro Nazionale per l’Informatica nella Pubblica Amministrazione - MARZO 2008
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