arquitetura das redes sem fio
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INF-110
Redes Sem Fio
Aula 02 Modelagem de Canais de Rádio
Prof. João Henrique Kleinschmidt
Santo André, fevereiro de 2016
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Roteiro
• Introdução
• Fundamentos de Transmissão Digital
• Unidades de Medida em Telecomunicações
• Aspectos Regulatórios de Uso do Espectro
• Modelos de Propagação de Sinais
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Ondas de rádio: e se fossem visíveis?
Fonte: Luis Hernand, Newcastle University
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Fonte: Nickolay Lamm
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Introdução
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Introdução
• Arquitetura das Redes Sem Fio
• Modo Infraestrutura
– Os computadores se conectam a um elemento de rede central denominado ponto de acesso (Access Point).
• Funciona de maneira similar as redes celulares.
• Uma WLAN pode ter vários access points conectados entre si através de uma rede física.
• Ponto-Multiponto – WLL, 802.11, Telefones Celulares, Satélites
• Ponto-a-Ponto – Enlaces (links) de comunicação dedicados entre dois pontos.
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Introdução
• Arquitetura das Redes Sem Fio
• Modo Ad-Hoc
• Sem estrutura pré-definida.
• Cada computador é capaz de se comunicar com qualquer outro sem a necessidade de pontos de acesso.
• Pode ser implementado através de técnicas de broadcasting ou mestre escravo.
• WLAN Ad-Hoc: Independent Basic Service Set (IBSS)
• Multiponto-Multiponto
– Redes Mesh (malha)
– Redes de comunicação pessoal (PAN)
– Redes de Sensores (Automação / Telemetria)
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Introdução
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Tipos de redes sem fio
• WWAN: Wireless Wide Area Networks (Redes de Longa Distância Sem Fio)
• WLAN: Wireless Local Area Networks (Redes Locais Sem Fio)
• WPAN: Wireless Personal Area Networks (Redes Pessoais Sem Fio)
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Transmissão digital
• Sistemas de Comunicação Digital
• O que caracteriza um sistema digital ?
• Quais as vantagens em relação a sistemas analógicos ?
• Existem desvantagens ?
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Transmissão Digital
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Transmissão digital - Vantagens
• Deteção e Correção de Erros (Codificação de Canal)
• Compressão da Informação (Codificação Fonte)
• Facilidade de Multiplexação dos Dados
• Equalização de Canal
• Criptografia (Privacidade)
• Facilidade de Regeneração do Sinal
• Processamento Digital de Sinais (DSPs)
• Baixo Custo dos Circuitos Digitais
• Flexibilidade no Ajuste de Parâmetros (Configurações via Software)
• Diversidade de Serviços (Aplicações Multimídia)
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Transmissão digital - Desvantagens
• Grande Expansão de Faixa (Processo de Digitalização)
• Erro de Quantização (Processo de Digitalização)
• Necessidade de Sincronização
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Transmissão digital
• Modelos Básicos de Comunicação:
• Comunicação Ponto-a-Ponto (Enlaces)
• Comunicação Multiusuário (Broadcasting)
– Ponto-Multiponto
– Multiponto-Ponto
– Multiponto-Multiponto
• Comunicação Simplex / Half Duplex / Full Duplex
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Transmissão Digital
• Imperfeições do Canal:
• Atenuação
• Ruído
• Multipercurso/Desvanecimento
• Distorção
• Interferência
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Unidades de Medidas
Unidades de Medidas Comumenteutilizadas na especificação de equipamentos e no projeto
de Sistemas Sem Fio
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Unidades de Medidas
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Espectro de rádiofrequências
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Espectro de rádiofrequências
• Conceitos
• Recurso
– Limitado
– Único
– Bem Público
• Deve ser bem administrado
– Alto Custo
• Uso deve ser otimizado e universalizado
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Espectro de rádiofrequências
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Planejamento e Engenharia de Espectro
• Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL)
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Administração e Gerenciamento
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Ferramentas para Gerenciamento
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Gerenciamento do Espectro
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Faixas de frequência
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Faixas de frequência
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Modelos de Canal
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Modelos de Canal
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Propagação do Sinal de Rádio
Modelos de Propagação
O que são estes modelos ?
Qual a aplicação ?
Quais os tipos de modelos ?
Qual a importância no projeto de Sistemas Sem Fio?
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Fenômenos de Propagação
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Fenômenos de Propagação
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Modelos de Larga Escala
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Modelos de Pequena Escala
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Fenômeno de desvanecimento
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Exemplo
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Modelos de Canais de Rádio
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Modelos de Canais de Rádio
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Modelos de Canais de Rádio
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Propagação no Espaço Livre
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Propagação no Espaço Livre
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Propagação no Espaço Livre
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Propagação no Espaço Livre
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Propagação no Espaço Livre
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Propagação no Espaço Livre
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Propagação no Espaço Livre
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Propagação de Sinais
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Modelo de 2 Raios
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Modelo de 2 Raios
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Modelos Empíricos e Semi-empíricos