Processo di certificazione dei prodotti WAP e problematiche di interoperabilità

 Il WAP Forum ha riscontrato subito grande successo così tutta l’industria dell’Information & 
Communication Technology  ( oltre 150 aziende) ne è entrata a far parte, fiutando la genialità 
dell’ idea. 
La Omnitel, ovviamente, membro del WAP Forum, si posiziona in prima linea per lo studio 
sulle problematiche connesse al WAP e per i vantaggi che se ne possono trarre. 
Per comprendere il potenziale affare che  fa pendere l’ago della bilancia a favore di WAP, basta 
osservare che: 
� Il telefono cellulare è un dipositivo personale che consente al possessore un completo 
controllo: l’utente sceglie dove, quando e come utilizzare il dispositivo, e questo è 
determinante quando si offrono servizi personalizzati. 
� Consente all’ utente di comunicare in ogni momento, indipendetemente dal luogo in cui si 
trova. 
� Il telefono cellulare è un terminale ad alta utilizzabilità, sempre a portata di mano, pronto 
all’ uso, istantaneamenente connesso, senza bisogno di altri  dispositivi e/o connessioni. 
� Il facile utilizzo permette la penetrazione in ogni segmento professionale e sociale. 
� Completa, o quasi, indipendenza dal  fornitore del servizio di telefonia mobile. 
 
1.1 Protocollo di comunicazione 
E’ importante per capire i termini utilizzati nel descrivere gli strati del protocollo WAP, 
descrivere cos’è un protocollo di comunicazione e come esso funzioni. 
Per ridurre la complessità della progettazione, la maggior parte delle reti sono organizzate in  
strati o livelli sovvraposti, ognuno legato a quello inferiore.  
 Ogni rete si differisce da ogni altra in base al numero di livelli da cui è formata e dal nome di 
ciascuno di essi. In ogni rete la funzione di ogni livello è quella di fornire servizi a quello 
superiore nascondendogli i dettagli di come i servizi offerti sono realizzati.    
Il livello n di una macchina permette una conversazione con il livello n di un’altra macchina. 
Le regole e le convenzioni usate in queste conversazioni sono generalmente conosciute come il 
protocollo del livello n.  
In realtà, nessun dato viene trasferito direttamente dal livello n di una macchina al livello n di 
un’altra. Invece, ogni livello passa al livello immediatamente inferiore dati e informazioni di 
controllo, fino a che viene raggiunto il livello più basso. Sotto il livello 1 c’è il mezzo fisico 
attraverso il quale avviene la comunicazione. 
 
1.1.1 Interfacce e servizi 
La funzione di ogni livello è di fornire dei servizi al livello superiore. Gli elementi attivi in ogni 
livello sono spesso chiamati entità. Una entità può essere software (un processo), o hardware 
(un componente intelligente di gestione dell’input/output). Le entità allo stesso livello su 
macchine diverse sono chiamate entità pari. Le entità al livello n implementano servizi usati al 
livello n+1. In questo caso il livello n è detto fornitore di servizi e il livello n+1 è detto 
utente di servizi. I servizi sono disponibili presso i SAP (Service Access Point). I SAP del 
livello n sono i luoghi in cui il livello n+1 può accedere ai servizi offerti. Ogni SAP ha un 
indirizzo che lo identifica univocamente. 
L’entità al livello n+1 passa un IDU (Interface Data Unit) all’entità di livello n attraverso il 
SAP. L’IDU è costituito da un SDU (Service Data Unit) e alcune informazioni di controllo. 
L’SDU è l’informazione passata attraverso la rete all’entità pari e in seguito al livello n+1. 
L’informazione di controllo è richiesta per aiutare il livello inferiore a realizzare il proprio 
lavoro (per esempio il numero di byte nell’SDU), ma non è parte degli stessi dati. Per trasferire 
l’SDU, l’entità di livello n potrebbe dover frammentarlo in diversi pezzi, a ognuno dei quali 
 viene data una intestazione. Questi pacchetti separati vengono poi spediti come PDU 
(Protocol Data Unit). 
 
1.1.2 Servizi orientati alla connessione e servizi privi di connessione 
I livelli possono offrire due diversi tipi di servizi ai livelli superiori: i servizi orientati alla 
connessione e quelli privi di connessione. I servizi orientati alla connessione sono modellati 
sul sistema telefonico. Per comunicare con qualcuno si alza il telefono, si compone il numero, 
si parla e infine si ripone il telefono. In modo analogo, per usare un servizio di rete orientato 
alla connessione, l’utente del servizio prima stabilisce una connessione, la utilizza e infine la 
rilascia. L’aspetto essenziale di una connessione è che agisce come una tubatura: il mittente 
introduce oggetti (bit)  da una estremità e il ricevente li riprende fuori nel medesimo ordine 
dall’altra estremità.  
Al contrario, i servizi privi di connessione sono modellati sul sistema postale. Ogni messaggio 
(lettera) porta con sé l’indirizzo completo di destinazione viaggiando lungo il sistema 
indipendentemente da ogni altro messaggio. Pertanto l’ordine  di arrivo dei messaggi può 
essere differente rispetto all’ordine di trasmessione.  
Ogni servizio può essere caratterizzato da una qualità del servizio. Alcuni servizi sono 
affidabili nel senso che non perdono mai i dati. Normalmente, un servizio affidabile è 
realizzato attraverso un messaggio di avvenuta ricezione inviato dai destinatari ogni qualvolta 
ricevono un nuovo messaggio in modo tale che il mittente si assicuri della ricezione dei propri 
messaggi. Il processo di invio del messaggio di avvenuta ricezione introduce lavoro ulteriore e 
ritardi, che sono spesso utili ma a volte indesiderati. Una situazione tipica di un servizio 
affidabile ma orientato alla connessione è il trasferimento di un archivio.  
Servizi privi di connessione non affidabili ( nel senso che il messaggio di avvenuto ricevimento 
non è utilizzato) vengono spesso chiamati servizi datagramma, in analogia con il servizio di 
telegrammi, che non prevede un messaggio di ricevimento da parte del mittente.  
 In altre situazioni, la convenienza di non dover stabilire una connessione per spedire un 
messaggio piccolo a piacere è desiderabile, ma l’affidabilità è essenziale. Per queste applicazioni 
può essere fornito il servizio datagramma con messaggio di avvenuto ricevimento o ack. E’ 
come inviare una raccomandata e richiedere la ricevuta di ritorno. 
Un ulteriore servizio è il servizio richiesta-risposta. In questo servizio il mittente trasmette un 
singolo datagramma contenente una richiesta: il messaggio di ritorno contiene la risposta. 
 
1.1.3 Primitive dei servizi 
Un servizio è formalmente specificato da un insieme di primitive (operazioni) disponibili ad 
un utente o ad altre entità per accedere ai servizi stessi. Queste primitive permettono al servizio 
di eseguire delle azioni o di fare rapporto su una azione realizzata da una entità. Per illustrare 
l’uso delle primitive si consideri il modo in cui una connessione viene stabilita e rilasciata. 
L’entità che effettua l’inizializzazione effettua una CONNECT.request che permette a un 
pacchetto di essere spedito. Il ricevente riceve una CONNECT.indication che annuncia la 
volontà di una entità di attivare una connessione. L’entità che riceve la CONNECT.indication 
utilizza la primitiva CONNECT.response per accettare o meno la connessione proposta. In 
ogni caso, l’entità che aveva originato la CONNECT.request verifica che cosa è avvenuto 
attraverso una primitiva CONNECT.confirm. 
Le primitive spesso hanno dei parametri. I parametri di una CONNECT.request possono 
specificare la macchina a cui collegarsi, il tipo di servizio desiderato e la massima dimensione di 
messaggi che si può utilizzare nella connessione. I parametri di una CONNECT.indication 
potrebbero contenere l’identità del chiamante, il tipo di servizio desiderato,  la proposta di 
massima dimensione del messaggio. Se l’entità chiamata non concorda con la proposta di 
dimensione massima, può effettuare una controproposta attraverso la propria primitiva 
response, che verrà notificata al chiamante attraverso la primitiva confirm. 
I dettagli di questa negoziazione fanno parte del protocollo.  
 1.2 WAP Forum  
Ericsson, Motorola, Nokia e Phone.com sono i fondatori dell’organizzazione  WAP Forum, 
nata nel giugno 1997. Attualmente il WAP Forum è costituita da più di 100 membri. Lo scopo 
di questa organizzazione è quello di definire un protocollo open (non proprietario) che 
riuscisse a unire la rete wireless alla rete Internet, dando valore aggiunto ai terminali wireless. 
 
1.2.1 Struttura 
Il WAP Forum è organizzato nelle seguenti unità funzionali: 
Il Board di direttori: Esso crea gruppi di lavoro, approva i loro statuti e la pubblicazione delle 
specifiche WAP. 
Specification Commitee: Un’estensione del Board, con la responsabilità di gestire i progetti e 
di supporto alle attività tecniche eseguite dall’ Architecture Group. Può anche creare gruppi di 
lavoro. 
Architecture Group: Gruppo di lavoro sulle specifiche dell’architettura WAP. Input per i 
gruppi tecnici e le problematiche connesse. 
Specification Working Groups: Gruppi tecnici atti a redigere le specifiche tecniche del 
protocollo WAP. 
Expert Working Groups: Gruppi che effettuano ricerca su nuove aree tecnologiche. 
Nella figura che segue è illustrata come interagiscono i vari gruppi del WAP Forum. 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                                                       Specification/Expert Working Groups 
 
figura 1:Struttura WAP Forum 
 
1.2.2 Ciclo di vita dei documenti 
Tutti i documenti relativi alle specifiche WAP devono superare diversi fasi per poi essere 
inserite nella suite delle specifiche WAP:  
Proposta: Chiunque può inviare proposte al WAP Forum. Il tempo limite per superare questa 
fase è di sei mesi; necessita della maggioranza dei voti dei gruppi autorizzati e della Specification 
Commitee. 
 Draft: E’ un documento tecnico in fase di valutazione per essere inserito nella Suite di 
specifiche WAP e in fase di sviluppo da parte dei gruppi di lavoro. Il tempo limite per superare 
questa fase è di sei mesi; necessita dei 2/3 dei voti dei gruppi autorizzati per passare a proposed e 
semplicemente la maggioranza per passare a prototipo.   
Prototipo: E’ una fase opzionale. Il tempo limite è di sei mesi e necessita dei 2/3 di voti per 
passare a proposed. 
Proposed: Il minimo periodo di tempo per la valutazione è di tre mesi. Necessita dei 2/3 di 
voti dei gruppi autorizzati, 2/3 di voti di Specification Commitee e i 2/3 di voti dei membri 
del WAP Forum. 
Approvato: Esso rappresenta un documento ufficiale di specifiche WAP. 
 
1.2.3 Obiettivi 
Gli obiettivi del WAP Forum sono: 
� Portare contenuti Internet e altri servizi avanzati di informazione sui terminali wireless. 
� Creare un protocollo indipendente dalla tecnologia di rete wireless (GSM, IS-136, PDC). 
� Permettere il trasporto di informazione sui diversi bearers (SMS, CSD) di rete wireless. 
 
 
 
 
  
1.3 Analogia dei protocolli Internet-WAP  
L’architettura del protocollo WAP contiene un tipico stack di protocolli Internet come 
riferimento, come si può notare in figura. 
figura 2:Confronto protocolli Internet e protocolli WAP 
I protocolli utilizzati nell’ambiente Internet, data l’elevata latenza e la limitata ampiezza di 
banda associate alle reti wireless non sono ottimizzati per tale uso.  
I documenti che costituiscono la struttura ipertestuale del Web sono scritti nel linguaggio 
HTML        ( Hyper Text Markup Language ). I documenti HTML possono essere visualizzati per 
mezzo di opportuni client, chiamati browser web. Ovviamente questi documenti HTML non 
sono usufruibili sui WAP client poiché essi interpretano WML ( Wireless Markup Language ). 
I browser web e i server web comunicano attaverso il protocollo HTTP (Hyper Text Transfer 
Protocol), che realizza lo scambio di informazioni, utilizzando TCP (orientato alla connessione) 
o UDP (privo di connessione) al livello sottostante. Mentre i browser WAP e i server WAP  
comunicano attraverso il protocollo WSP (Wireless Session Protocol) che realizza lo scambio di 
informazioni, utilizzando il protocollo WTP (Wireless Transaction Protocol)  per servizi 
orientati alla connessione.  
A livello di rete, IP è il più importante protocollo. E’ un protocollo privo di connessione che 
non acquista affidabilità dai livelli sottostanti. IP non prevede il controllo del flusso dei dati o a 
correggere gli errori. Queste funzioni sono fornite ai livelli più alti, al livello di trasporto con 
l’uso del TCP o al livello di applicazione se invece si  usa UDP. Nel protocollo  WAP per 
servizi IP è utilizzato come livello di trasporto UDP, invece per servizi non IP è utilizzato il 
WDP. 
Il protocollo WAP usa circa la metà dei pacchetti usati dall’HTTP per fornire la stessa 
informazione, consentendo un notevole risparmio sull’ampiezza di banda. Nella figura 
 successiva sono mostrati il numero di pacchetti usati per una richesta effettuata con un normale 
web browser e con un WAP browser.  
 
figura 3:Confronto pacchetti inviati dai protocolli Internet e WAP 
Molte applicazioni richiedono di stabilire una connessione sicura tra il client ed il server, un 
protocollo sicuro è disponibile per queste applicazioni sui terminali wireless. Il protocollo 
WTLS è basato sullo standard TLS (Transport Layer Security) principalmante noto come SSL 
(Secure Sockets Layer) . 
 
1.4 Componenti e tecnologie dell’ infrastruttura WAP-INTERNET 
Uno schema genarale che metta in evidenza la tecnologia GSM e i componenti 
dell’infrastruttura WAP-INTERNET è il seguente: 
figura 4:Schema generale GSM-WAP-INTERNET 
 1.4.1 Rete GSM 
La rete cellulare è una regione geografica divisa in celle tipicamente larghe da 10 a 20 Km e usa 
in ognuna un insieme di frequenze. C’è un buffer largo circa due celle dove quella frequenza 
non è riusata, per avere una buona separazione e bassa interferenza. Al centro di ciascuna cella 
c’è una stazione base (BTS) alla quale trasmettono tutti i telefoni nella cella. Quando un 
telefono mobile lascia una cella, il BSC è l’organo che passa il controllo ad un’altra BTS. Le 
BSC sono a loro volta connesse al MSC (Mobile Switching Center), i quali sono 
essenzialmente uffici terminali come nel sistema telefonico e sono, infatti, connessi ad almeno 
un ufficio terminale del sistema telefonico. 
 
 
La rete mobile, rispetto alla rete Internet , presenta delle limitazioni: 
� Minore banda 
� Maggiore latenza 
� Minore stabilità di connessione 
� Minore predicibilità di connessione 
Queste sono le motivazioni per cui il protocollo WAP è ottimizzato rispetto ai protocolli 
Internet. 
 
1.4.2 Terminali wireless 
Usufruire informazioni su terminali wireless  presenta delle limitazioni rispetto a un computer, 
difatti un terminale wireless ha: 
� Minore capacità elaborative a livello di CPU 
 � Minore capacità di memorizzazioni (ROM e RAM) 
� Display di piccole dimensioni 
� Modalità di input ( inserire caratteri dal keypad) lenta 
 
 
  
1.4.3 Repeater 
Il repeater realizza una connessione fisica, ovvero al livello più basso. Non ha nessuna funzione 
logica, si limita a copiare e rimandare quello che arriva in ingresso da una parte verso l’uscita 
sull’altra parte della rete. I repeater sono apparecchiature analogiche che servono per: 
amplificare il segnale, offrire dei punti di distribuzione scambiando anche tipo di cavo. 
Un repeater ritrasmette sempre tutto. 
I repeater lavorano sempre sullo stesso tipo di tecnologia di rete e sono quasi esclusivamente 
locali.    Lo schema logico è il seguente: 
figura 5:Schema logico del repeater 
I repeater si differenziano per il numero di porte, tipo e numero di cavi supportati; dal punto di 
vista del traffico dati sono passivi. . 
Repeater di livello più evoluto possono includere funzioni di security e di management (nel 
qual caso hanno a bordo CPU e memoria, ma solo per queste specifiche funzioni). 
 
  
1.4.4 Bridge 
Il bridge mette in connessione due (o più) reti limitandosi ad intervenire al livello Network 
Interface (Phisycal link+Data link). E’ in grado di connettere tra loro solo reti fisiche dello 
stesso tipo. In altri termini  si può dire che il bridge sia in grado di connettere tra loro solo reti 
separate che hanno uno schema di indirizzamento compatibile. 
Le caratteristiche del Bridge sono: 
� Si comporta da ‘ripetitore’ intelligente 
� Ritrasmettere solo quando è necessario 
� Funge da filtro sui pacchetti da non ritrasmettere, può contenere ulteriori filtri per motivi 
di security (es. per protocollo o macchine specifiche) 
Lo schema logico è il seguente: 
figura 6:Schema logico del bridge 
 
 
  
1.4.5 Router 
Per realizzare una interconnessione di due reti è necessario un computer che sia allacciato ad 
entrambe le reti e che sia in grado di trasferire i pacchetti di informazione dall’una all’altra e 
viceversa; questa macchina è detta router. 
In paritcolare un router è in grado di trasferire solo i pacchetti di un determinato tipo di 
protocollo di rete (TCP/IP, IPX….), indipendentemente dal tipo di reti fisiche effettivamente 
connesse. In altri termini, si può dire che il router sia in grado di connettere reti separate che 
hanno schemi di indirizzamento differenti, ma che utilizzano lo stesso protocollo di rete. A 
differenza dei bridge, ai quali interessa solo  l’indirizzo fisico delle macchine, i router 
distinguono i sistemi sulla base dei protocolli di rete usati e del loro indirizzo specifico per ogni 
protocollo. 
Lo schema logico è il seguente: 
figura 7:Schema logico del router