Nella prima parte di questo articolo dedicato alle tecnologie delle reti Wireless abbiamo introdotto il concetto di modulazione e fatto una panoramica delle modulazioni analogiche e di quelle digitali. In questa seconda e ultima parte andremo invece ad analizzare le modulazioni a spettro espanso e le tecniche di accesso multiplo per concludere con una panoramica sugli standard Wi-Fi diffusi in abitazioni e uffici.

Le modulazioni digitali avanzate (a spettro espanso)

Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)

DSSS è una moderna tecnica di modulazione per la quale il segnale digitale contenente l’informazione (segnale modulante) viene modulato (tramite un’avanzata modulazione di fase) con un codice di pseduo-noise, ovvero con un segnale pseudo casuale che ha molte delle caratteristiche del rumore bianco (il rumore bianco è un segnale con densità spettrale di potenza costante, potremmo dire con una forzatura che si tratta di un segnale che "contiene" tutte le frequenze dello spettro).

Il segnale pseudo-casuale, nella fattispecie, è una sequenza binaria ad alta frequenza (quindi ampia banda) di valori che approssima le proprietà dei numeri casuali (distribuzione di probabilità uniforme nel range prestabilito); tali valori sono matematicamente determinati da una parola di bit iniziale, quindi a fronte dello stesso "seme" iniziale si avrà il medesimo segnale pseudo-casuale.

Come conseguenza, si ha un allargamento dello spettro (occupazione del segnale in frequenza) del segnale modulato rispetto al segnale originario modulante (spread spectrum, appunto), ciò implica anche che la potenza del segnale originario viene "dispersa" su un ampio range di frequenze.

Risulta quindi evidente la peculiarità di tale tecnica: la densità spettrale di potenza del segnale trasmesso è praticamente indistinguibile da quella del rumore termico di fondo; se non si conoscesse la sequenza pseudo-casuale con la quale il segnale modulante è stato "codificato", sarebbe difficile anche rilevarne la sola presenza!

In ricezione è quindi ovviamente necessario conoscere il codice di pseudo-noise utilizzato per la trasmissione (definito nello standard 802.11, per quanto ci riguarda ora direttamente) ed esser sincronizzati col trasmettitore al fine di operare una necessaria operazione preliminare di de-spreading.

I principali vantaggi di questa tecnica di modulazione sono l’alta immunità ai disturbi (essendo stato espanso su un insieme più grande di frequenze, la corretta ricezione del tutto diviene più probabile) e la ridotta interferenza con trasmissioni sulla stessa banda di frequenze.

Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)

Analogamente al Direct Sequence Spread Spectrum, il FHSP è una modulazione di tipo a spettro espanso in cui il segnale digitale contenente l’informazione viene modulato da una portante sinusoidale che varia la sua frequenza secondo una sequenza pseudo-random.

Il trasmettitore è quindi assimilabile ad un "generatore di frequenze" pilotato da valori pseudo-casuali. Senza entrare nel dettaglio, valgono le medesime conclusioni dette per il DSSS.