Iniziamo considerando una semplice rete cablata, come una rete domestica, con un switch ethernet che connette alcuni host. Se sostituissimo una ethernet cablata con una rete 802.11 (che introduciamo a breve), la scheda wireless sostituirebbe la scheda ethernet cablata nell'host e l'access point sostituirebbe lo switch ethernet, ma in linea di principio non sarebbero necessari altri cambiamenti a livello di rete o superiore. Ciò ci suggerisce di focalizzare la nostra attenzione sul livello di collegamento per analizzare le importanti differenze tra reti cablate e senza fili.
Di seguito le principiali:

• Attenuazione del segnale: le radiazioni elettromagnetiche si attenuano quando attraversano determinati ostacoli (come le pareti delle case). Anche nello spazio, sgombro di ostacoli, l'intensità del segnale diminuisce con la distanza percorsa (path loss).
• Interferenze da parte di altre sorgenti: sorgenti radio che trasmettono nella stessa banda di frequenza interferiscono tra loro. Inoltre il rumore elettromagnetico ambientale (per esempio di un motore, o di un forno a microonde) può generare interferenze.
• Propagazione su più cammini (multipath propagation). La propagazione su più cammini si verifica quando una parte delle onde elettromagnetiche si riflette su oggetti e sul terreno, percorrendo cammini di diversa distanza tra il trasmittente e il ricevente. Questo fenomeno disturba il segnale che giunge al destinatario. Oggetti in movimento tra trasmittente e ricevente possono causare il fenomeno di propagazione multipla, che varia in ogni momento.
  Queste poche caratteristiche della rete wireless ci fanno pensare che gli errori nei bit saranno molto più frequenti, rispetto ad una rete cablata. Le reti wireless infatti utilizzano potenti codice CRC per il rilevamento degli errori, ma anche un protocollo di trasferimento affidabile a livello di collegamento, che ritrasmette pacchetti danneggiati.

Gli host destinatari ricevono un segnale elettromagnetico, che è combinazione tra una forma degradata di ciò che è stato inviato in origine dal mittente e rumore di fondo dell'ambiente.

La figura mostra un rapporto tra SNR e il BER.
Il BER è il tasso di errore sul bit (BER, bit error rate), cioè approssimativamente la probabilità che un bit trasmesso sia ricevuto sbagliato dal ricevente, il suo valore è influenzato da SNR e da altre tecniche di modulazione. Le teoria riguardo la codifica e la modulazione, come l'estrazione del segnale e il BER, vanno al di là dei nostri scopi, tuttavia la figura illustra delle caratteristiche del livello fisico, importanti per comprendere bene le reti wireless:

• Per un dato schema di modulazione, maggiore è SNR, minore sarà il BER. Poiché un mittente può aumentare SNR incrementando la potenza di trasmissione, potrà anche diminuire, nello stesso modo, la probabilità che un frame sia ricevuto con errori. Il guadagno pratico che deriva dall'aumento della potenza è limitato, per esempio il BER potrebbe diminuire da a . Vi sono anche svantaggi associati all'aumento dell'energia richiesta per l'aumento dell'SNR. In genere i dispositivi wireless sono anche mobili, e ciò vuol dire minore durata della batteria dei dispositivi.
• Per un dato SNR, una tecnica di modulazione con più elevato tasso di trasmissione dei bit (che siano sbagliati oppure no) ha un BER più alto, la figura sopra mostra diverse tecniche di modulazione. Per esempio BPSK con un tasso di trasmissione di 1 Mbps e un SNR di 10 dB ha un BER inferiore a , mentre con una modulazione di 16-QAM con tasso di trasmissione di 4 Mbps e un BER di si ha un BER di . Avendo però, con la stessa tecnica di modulazione, un SNR di 20 dB, 16-QAM ha un tasso di trasmissione di 4 Mbps e un BER di . Potendo tollerare un BER di 16-QAM è la modulazione preferibile in questo contesto.
• La selezione dinamica delle tecniche di modulazione del livello fisico può essere usata per adattare la tecnica di modulazione alle condizioni del canale. SNR e BER possono cambiare a causa della mobilità o dei cambiamenti dell'ambiente. Modulazione e codifica adattive sono usate nelle reti 4G e nelle reti 802.11 Wi-Fi.

L'elevato tasso di errori nei bit non è l'unica differenza tra collegamenti wireless e cablati. Ricordiamo che, nel caso dei canali broadcast cablati, ciascun nodo riceve la trasmissione da tutti gli altri nodi. Nei collegamenti wireless, la situazione non è così semplice.

Supponiamo di avere una configurazione come in figura.
Abbiamo tre stazione base: A, B e C.
A e B si vedono, così come si vedono B e C.
A e C non si vedono. Lo spazio che potrebbero sfruttare A e C per comunicare è occupato da B. Quando A invia un pacchetto destinato a C, B non lo vede, perché non è destinato a lui, per cui in quel momento potrebbe decidere di trasmettere dati a uno degli altri due nodi. I pacchetti inviati da A e C destinati o a uno dei due, interferiscono con le trasmissioni di B. Questo è noto come problema del terminale nascosto. Un secondo scenario è quello in cui si verifica fading (evanescenza). I terminali A e C questa volta si vedono, ma sono collegate in modo che il loro segnale non è abbastanza forte da essere rilevato a vicenda. Entrambi inviano pacchetti a B, che in B sono soggette ad interferenza.