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Redes Wireless

Fundamentos de transmissão

sem fios e espectro de frequências.

Transmissões sem Fio

• Nossa era tem dado surgimento à necessidade de uso de

informação todo o tempo.

• Pessoas precisam estar on-line durante quase todo o seu

tempo.

• A mobilidade dos usuários tem proporcionado os meios para

facilitar essas necessidades.


• Para esses usuários móveis, par trançado, cabo coaxial e

fibra ótica não têm uso.

• Usuários móveis precisam obter seus dados para seus

laptops, palmtops, celulares, ... sem estarem amarrados a

uma infraestrutura de comunicação terrestre.


• Para esses usuários comunicações sem fio é a resposta.

• Alguns estudiosos acreditam, que no futuro, somente haverá

dois tipos de comunicação: fibras óticas e wireless.

• Tudo que for fixo (computadores, telefones, faxes) será por

fibra e tudo que for móvel usará “wireless”.


• Contudo, “wireless” também tem a vantagem de que, mesmo

dispositivos fixados podem se comunicar sem fio.

• Tem certas circunstâncias que “wireless” é preferível.

• Comunicação digital “wireless” começou nas Ilhas do Havaí,

onde o sistema telefônico convencional era inadequado.

O Espectro Eletromagnético

• Quando os elétrons se movem no espaço, eles criam ondas

eletromagnéticas que se propagam através do espaço livre,

da atmosfera terrestre ou mesmo no vácuo.

• Estas ondas foram previstas pelo físico inglês, James Clerck

Maxwell em 1865.

• Mas, quem primeiro produziu e observou ondas

eletromagnéticas foi o físico alemão Heinrich Hertz em 1887.

• Essas ondas se propagam produzindo de oscilações.


• Princípio da comunicação sem fio:

Ao se ligar uma antena de tamanho apropriado a um

circuito elétrico, ondas eletromagnéticas podem ser

difundidas (broadcast) e recebidas por um receptor a

alguma distância.

• Toda comunicação sem fio é baseada neste princípio.

• No vácuo, todas as ondas eletromagnéticas viajam em uma

mesma velocidade, não importando qual é sua frequência.


• Essa velocidade, geralmente chamada velocidade da luz, c, é

aproximadamente 3xE10+8 m/seg ou em torno de 30 cm por

nanosegundo (1xE10-9 segundo).

• No cobre ou na fibra, a velocidade é em torno de 2/3 deste

valor e torna-se dependente da frequência.

• A velocidade da luz é o último limite de velocidade.

• Nenhum objeto ou sinal pode se mover mais rápido que a

velocidade da luz.


• Relação fundamental: lambda.f = c

• Ondas de 1 MHz têm em torno de 300 metros de

comprimento de onda.

• E ondas com comprimento de onda de 1 cm têm frequência

de 30 GHz.

• O espectro eletromagnético é mostrado a seguir:


• O número de oscilações por segundo de uma onda

eletromagnética é chamado sua frequência, f, e é medida

em Hz ( em homenagem à Heinrich Hertz).

• 1 Hz corresponde a 1 ciclo por segundo.

• 60 Hz correspondem a 60 ciclos por segundo.

• A distância entre dois máximos consecutivos (ou dois

mínimos) de uma onda eletromagnética é chamada seu

comprimento de onda, o qual é denotado, universalmente

por “lambda”.

Unidades de frequência

• 1000 Hz = 1 kHz = 1E+3 Hz = 1x10E+3 Hz

• 1000 KHz = 1 MHz = 1E+6 Hz = 1x10E+6 Hz

• 1000 MHz = 1 GHz = 1E+9 Hz = 1x10E+9 Hz

Espectro Eletromagnético

• Quando se movem, no espaço livre (atmosfera

terrestre ou mesmo no vácuo), os elétrons

criam ondas eletromagnéticas que se

propagam nesse espaço ...

• ... com suas frequências (número de oscilações

por segundo) e que constituem o meio de

transmissão dado pela natureza, compartilhado

por transmissores e receptores.

Espectro Eletromagnético

• O conjunto infinito de frequências que podem existir no espaço é delimitado e ordenado, para conter as frequências que podem ser utilizadas em telecomunicações.

• A delimitação, a ordenação e a aplicação de certas faixas de frequências a determinadas formas de comunicação, define o que se chama de Espectro Eletromagnético e a maneira como ele é usado em comunicações.


• Rádio,

• Microondas,

• Infravermelho,

• Luz Visível

• São as partes do espectro que podem ser usados para

transmitir informação por modulação de amplitude,

frequência ou fase das ondas.


• Luz Ultravioleta, Raios-X e Raios-Gama seriam melhor,

devido as suas altas frequências, mas são difíceis para

produzir e modular, e não propagam bem através de

edifícios, além de serem raios perigosos para as vidas das

pessoas.

• LF (Low Frequency), MF (Media Frequency), HF (High

Frequency).

Bandas de Frequência

• Quando estes nomes foram inventados, ninguém esperava chegar a 10 MHz.

• Depois, bandas mais altas forma nomeadas:

• VHF (Very High Frequency)

• UHF (Ultra High Frequency)

• SHF (Super High Frequency)

• EHF (Extremely High Frequency)

• THF (Tremendously High Frequency)

Largura de Banda

• É a quantidade de informação que uma onda

eletromagnética pode portar.

• É possível codificar poucos bits por Hz em baixas

frequências.

• Mas, com frequências mais altas, por exemplo, 500 MHz,

pode-se portar em um cabo, alguns Gigabits/segundo.

Largura de Banda

• Deve ser óbvio, porque pessoas tendem a gostar de fibras

óticas (faixa de frequência de 10E14 a 10E15).

• A variação da frequência df em relação a variação do

comprimento de onda d lambda, pode ser estudada através

da matemática, usando derivadas (caso de se observar a

variação contínua da frequência em relação a variação do

comprimento de onda).

• Observar variações discretas é suficiente para se estudar o

espectro eletromagnético.

Largura de Banda

• Largura de banda é a medida da faixa de

frequência, em Hertz, de um sistema ou

sinal.

• Em rádio comunicação ela corresponde a

faixa de frequência ocupada pelo sinal

modulado.

Largura de Banda

• Para evitar o caos no uso das frequências, existem acordos

nacionais e internacionais sobre quem obtém tais

frequências.

• Se todo mundo deseja taxas de dados mais altas, todo

mundo deseja mais spectrum.

• Aloca-se spectrum para rádio AM e FM, televisão, telefonia

celular.

• Também para polícia, navegação marítima, operações

militares e muitos outros usos.

Bandas (Faixas) de Frequência

• Mundialmente, uma agência da ITU-R (WARC) faz este

trabalho.

• Em 1991, na Espanha, a WARC alocou o spectrum para

comunicações pessoais hand-held.

• Comunicações pessoais nos USA, não trabalha como na

Europa e Ásia.

Canais

• Espectro de radiofrequência:

– É dividido em faixas, são intervalos reservados;

– Definido por convenções internacionais e

agencias reguladoras;

– Faixa é subdividida em frequências menores;

– Essas frequências menores são denominadas

canais;

– Canais de transmissão em frequências muito

próximas podem causar interferências.

Bandas de Radiofreqüência públicas

• A pelo menos três diferentes segmentos de radiofrequência

que podem ser usados sem a necessidade de obter licença da

agencia reguladora governamental (no caso do Brasil

ANATEL);

• Segmento reservado para uso industrial,científico e médico

(Industrial, Scientific e Medical – ISM);

• Podem ser usados de maneira irrestrita por qualquer

aplicação que se adapte a umas dessas categorias:

– 902 – 928 MHz;

– 2,4 – 2,485 GHz (2,4 a 2,5 GHz no Brasil);

– 5,150 – 5,825 GHz

Freqüência de 2,4 Ghz

• Utilizada por uma vasta quantidade de

equipamentos e serviços;

• É uma frequência (Poluída) ou suja

por ser usada também por aparelhos

de telefone sem fio, Bluetooth, forno

de microondoas e pelos padrões

802.11b e 802.11g

Freqüência de 5 GHZ

• No Brasil existem ainda outras faixas reservadas

para ISM

– 24 – 24,25 GHz

– 61 – 61,5 GHz

• A faixa de 5 GHz está reservada para uso militar, o

que atualmente restringe a comercialização de

produtos nessa faixa de frequência.

• O alcance do sinal é comparativamente menor em

relação ao das outras frequências;

Freqüências Licenciadas

• Algumas soluções de redes sem fio optam por utilizar faixas

de radiofrequência menos sujeitas a interferência;

• E que tenham maior alcance;

• Para utilizar essas aplicações o fornecedor da solução deve

requerer da agência reguladora autorização;

• Ex:. O padrão WiMAX, utiliza uma faixa de 2 a 11 GHz e pode

atingir 50 km a uma velocidade de 10 a 70 Mb;

• O serviço de telefonia móvel no padrão GSM utilizam faixa de

1,8 GHz;

• Países como Canadá, México e Estados Unidos utilizam faixa

de 1,9 GHz. • http://www.anatel.gov.br/Portal/verificaDocumentos/documento.asp?numeroPublicacao=98580&assuntoPu

blicacao=Quadro%20de%20Atribui%E7%E3o%20&caminhoRel=In%EDcio&filtro=1&documentoPath=radiofr

equencia/qaff.pdf

Spread Spectrum

• A maior parte das transmissões usam banda (faixa) de

frequência estreita, para obter melhor recepção (muitos

watts/Hz).

• Em alguns casos, o transmissor salta de frequência em

frequência em um padrão regular ou em padrão

intencionalmente disperso dentro de uma faixa de

frequência larga.

Spread Spectrum

• Essa técnica é chamada de Spread Spectrum (Espectro de

Dispersão)

• Muito usado nas comunicações militares.

• Dificulta a detecção das transmissões e é praticamente

impossível obstruí-las.

O Spread Spectrum Verdadeiro

• Direct Sequence Spread Spectrum (Espectro de Dispersão

de Sequência Direta).

• ... ... ...

• Por enquanto, vamos partir da premissa de que todas as

transmissões utilizam uma banda de frequência estreita.

• ... ... ...

Transmissão de Rádio

• As ondas de rádio são fáceis de gerar, modular, percorrem

longas distâncias e atravessam obstáculos facilmente.

• São largamente utilizadas para comunicação, seja em

ambientes fechados ou abertos.

• Ondas de rádio percorrem todas as direções a partir da

origem.

• O transmissor e o receptor não precisam estar fisicamente

alinhados.


• As propriedades das ondas de rádio dependem da frequência.

• Nas frequências baixas, as ondas de rádio atravessam os

obstáculos, mas a potência do sinal cai abruptamente

(atenuação do sinal) à medida que a distância da origem

aumenta.

• Nas frequências altas, as ondas de rádio tendem a viajar em

linhas retas e a ricochetear nos obstáculos.

• Também são absorvidas pela chuva.


• Em todas as frequências, as ondas de rádio estão sujeitas à

interferência de equipamentos elétricos.

• Devido a facilidade que as ondas de rádio têm de percorrer

longas distâncias, a interferência é um problema.

• Por isso, existe um controle rígido sobre a radiodifusão.

• Nas faixas VLF, LF e MF, as ondas de rádio se propagam em

nível do solo, obedecendo a curvatura da Terra.

• Em HF, ricocheteiam na ionosfera.


• O principal problema em utilizar essa bandas em

comunicações de dados diz respeito à baixa largura de

banda que oferecem.

• Nas bandas HF e VHF, as ondas em nível do solo tendem a

ser absorvidas pela terra.

• No entanto, as ondas que alcançam a ionosfera, uma camada

da atmosfera, numa altura de 100 a 500 Km, são refratadas

por ela e enviadas de volta à Terra.

• Em determinadas condições atmosféricas, os sinais podem

ricochetar diversas vezes.


• As ondas VLF, LF e MF podem ser detectadas num raio de

1000 Km.

• Em faixas de frequência mais altas esse raio de ação é bem

maior.

• Radiodifusão AM (Modulação por Amplitude) utiliza a banda

MF (ondas médias).

• Ondas de rádio nessas bandas atravessam facilmente os

prédios, razão pela qual os rádios portáteis funcionam bem

em ambientes fechados.


• Transmissão por microondas.

• Ondas de infravermelho e milimétricas.

• Transmissão por onda de luz.

O que é Modulação

• É o mapeamento da informação sobre

mudanças na amplitude, frequência ou

fase (ou combinação destes), em um sinal

denominado portadora (carrier).

O que é Multiplexação

• Método de compartilhar a largura de

banda de um meio de comunicação com

outros canais de dados independentes.

Métodos Básicos de Multiplexação

• TDM (Time Division Multiplexing)

• FDM (Frequency Division Multiplexing)

• CDM (Code Division Multiplexing)

Símbolo

• Em comunicações digitais, um símbolo é uma

condição de estado ou significativa do canal de

comunicação que persiste por um período fixo de

tempo.

• Um dispositivo emissor envia símbolos em um

canal a uma taxa fixa e conhecida (a taxa de

símbolo, medida em baud) e o dispositivo de

recepção tem o trabalho de detectar a sequencia

de símbolos em ordem para reconstruir os dados

transmitidos.

Taxa de Símbolos

• Em comunicação digital, a taxa de símbolos,

também conhecido como baud rate ou taxa de

modulação é o número de troca de símbolos

(eventos de sinalização) feita para o meio de

transmissão por segundo usando um sinal

modulado digitalmente.

• A taxa de símbolo é medida em baud ou

símbolos/segundo.

• Cada símbolo pode representar um ou mais bits

de dados.

Taxa de Bauds

• Baud deriva do sobrenome de Jean Maurice Emile Baudot,

francês inventor do código telegráfico Baudot.

• Um Baud é uma medida de velocidade de sinalização e

representa o número de mudanças na linha de

transmissão (seja em frequência, amplitude, fase etc...) ou

eventos por segundo.

• Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Baud"

Taxa de Bauds

• Várias amplitudes e vários deslocamentos de frequência são combinados para transmitir diversos bits/símbolo.

• Essa combinação de técnicas de modulação permite transmitir vários bits por baud.

Taxa de Bauds

• Cada fragmento de informação transmitido (um símbolo) corresponde a uma amostra.

• O número de amostras por segundo define a taxa de bauds.

• 1 baud é definido em função do número de bits numa amostra.

Taxa de transmissão de um canal - bps

• É a quantidade de informação enviada por um canal, no intervalo de tempo de 1 segundo.

• É medida em bits/s (bps).

• É igual ao número de bits/amostra multiplicado pelo número de amostras/segundo.

• É igual ao número de bits/amostra multiplicado pela taxa de bauds.

Taxa de transmissão de um canal - bps

• Para se determinar a taxa de transmissão

de um canal em bits por segundo - bps,

deve ser levado em consideração o tipo de

codificação utilizada, além da velocidade

de sinalização do canal de comunicação.

Modem V.90 – 56 Kbps

• 56 Kbps = 56000 bps

• Teorema de Nyquist (1924)

• Taxa máxima de bits por segundo =

2H.log2 V bits , onde H é largura de banda em Hz e V é o número de níveis discretos (0 e 1).

• 2 . 4000 . log2 2 = 8000 . 1 = 8000 amostras/s

• Ou 8000 bauds (taxa de bauds).

Símbolos / Amostras

• Nos USA, cada amostra tem 8 bits, mas 1

bit é usado para controle e os 7 restantes

para o usuário.

• Então, temos 56000 bits/s ou 56 Kbps.

Símbolos / Amostras

• Na Europa, cada amostra tem 8 bits e

todos os 8 bits estão disponíveis para o

usuário. Então, temos 64000 bits/s ou 64

Kbps.

• No acordo internacional sobre um padrão

de modem, foi escolhido o valor de 56000

bps.

LANs sem Fio IEEE 802.11

• A pilha de protocolos 802.11 (4.4.1)

• A camada física 802.11 (4.4.2)

• O protocolo da subcamada MAC 802.11

(4.4.3)

• A estrutura de quadro 802.11 (4.4.4)

• Serviços no padrão 802.11 (4.4.5)

A Pilha de Protocolos 802.11

Subcamada MAC

Subcamada LLC

Camadas Superiores

IEE IEEE 802

Infra-

vermelho

802.11

FHSS

802.11

DSSS

802.11a

OFDM

802.11b

HR-DSSS

802.11g

OFDM

Camada

Física

Camada

de

Enlace

Estrutura do Quadro 802.11

Controle

de

Quadro Duração Endereço 1 Endereço 2 Endereço 3

Endereço 4

Seq

Dados Total de

Verificação

2 2 6 6 6 2

6 0-2312 4

bytes

bytes

versão tipo subtipo F

r MF

R

e

p

P

o

t

M

a

i

s

W O

2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 bit

s T

o

Controle

de

Quadro

Técnicas de transmissão em Redes sem Fio IEEE 802.11

• FHSS

• DSSS

• OFDM

FHSS – Frequency Hopping Spread-Spectrum

• Neste modelo a banda é 2,4 GHz é dividida em 75 canais;

• A informação é enviada utilizando todos os canais numa

sequencia pseudo-aleatória;

• A sequencia é alterada em saltos;

• Segue um padrão conhecido pelo transmissor e pelo

receptor, que se sincronizados estabelecem um canal lógico;

• O sinal é recebido por quem conhece a sequencia de saltos e

aparece como ruído para outros possível receptores;

• Essa técnica limita a velocidade de transmissão a 2Mbps;

• Como todo o espectro é utilizado e as mudanças de canais

constantes causam grande retardo na transmissão do sinal.

DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum

• Utilizado no padrão 802.11b;

• A banda 2,4 Ghz é dividida em três canais;

• Utiliza técnica denominada code chips, que

consiste em separar cada bit de dados em 11

subbits que são enviados de forma redundante por

um mesmo canal em diferentes frequências;

DSSS

• Essas característica torna o DSSS mais susceptível

a ataques diretos em uma frequência fixa e a

ruídos que ocupem parte da banda utilizada.

• Contudo, uma maior banda é requerida.

• Mesmo que um ou mais bits no chip sejam

danificados durante a transmissão, técnicas

estatísticas embutidas no rádio são capazes de

recuperar os dados originais sem a necessidade de

retransmissão.

DSSS

• No receptor o sinal de informação é recuperado

através de um processo complementar usando um

gerador de código local similar e sincronizado com

o código gerado na transmissão.

• Em razão da utilização de uma grande largura de

banda para transmissão, os sistemas em

sequencia direta dispõem de poucos canais dentro

da banda. Estes canais são totalmente separados

de forma a não gerar interferência entre eles.

DSSS

• As vantagens desta técnica são:

– O circuito gerador de frequência (sintetizador) é

mais simples, pois não tem necessidade de

trocar de frequência constantemente.

– O processo de espalhamento é simples, pois é

realizado através da multiplicação do sinal de

informação por um código.

– Maior capacidade de transmissão, da ordem de

11 Mbit/s.

DSSS

• As desvantagens desta técnica são:

–Maior dificuldade para manter o

sincronismo entre o sinal PN-code gerado

e o sinal recebido.

–Maior dificuldade para solução dos

problemas de interferências.

–Equipamentos de maior custo.

OFDM

• Ortogonal Frequency Division Multiplexing

• É uma combinação de modulação e multiplexação.

• Multiplexação geralmente se refere a sinais independentes,

aqueles produzidos por diferentes fontes de diferentes

frequências.

• OFDM é uma questão de como compartilhar o espectro de

dispersão entre esses sinais independentes com frequências

diferentes, que são sub-sinais de um sinal principal gerado

por uma única fonte.

OFDM

• OFDM é um caso particular de FDM.

• Em FDM, existem diversos sinais em portadoras diferentes,

com frequências diferentes, gerados por fontes de

informação diferentes.

• Em OFDM, existem diversos sinais em portadoras diferentes,

com frequências diferentes, gerados por uma mesma fonte

de informação

OFDM

• Os sinais nas portadoras diferentes são

sub-sinais em sub-portadoras de um único

sinal gerado por uma única fonte de

informação.

FDM x OFDM

• Em FDM, uma determinada fonte de informação

não pode dividir seu stream de informação que é

gerado num único stream, como ocorre, de forma

análoga, numa torneira aberta correndo água.

• Em OFDM, uma determinada fonte de informação

tem seu stream subdividido em vários

substreams, como ocorre, de forma análoga,

num chuveiro aberto correndo água.

FDM x OFDM

• Qual a vantagem que poderia ocorrer de um método sobre o

outro ???

• É que, embora, ambos os métodos façam a mesma coisa

(transmitem a informação), cada um responde de maneira

diferente ao problema da interferência.

• Interferência na torneira pode parar o fluxo de água como

um todo. Interferência no chuveiro é mais difícil parar o fluxo

como um todo.

FDM x OFDM

• FDM é análogo a um caminhão-carreta que

leva uma carga de 4 encomendas de uma

única vez. Ao passo que OFDM equivale a 4

caminhões simples levando cada qual uma

única encomenda das 4 que o caminhão-

carreta carrega.

FDM x OFDM

• Ambos os métodos de carregar carga fazem

a mesma coisa, ou seja, carregam a

mesma quantidade de carga. Mas, no caso

dos 4 caminhões simples, no caso um

acidente, somente ¼ da carga sofrerá.

OFDM

• Estes 4 pequenos caminhões quando vistos

análogos a sinais, são chamados de sub-

portadoras em um sistema OFDM, e são

equivalentes a sinais independentes em

sub-canais independentes, para a ideia

funcionar.

OFDM

• Os sub-canais independentes podem ser

multiplexados por FDM e chamados de

transmissão de multi-portadoras (multi-

carrier transmission);

• Ou podem se baseados em CDM, sendo

neste caso, chamado transmissão de multi-

código (multi-code transmission).

OFDM

• A independência das sub-portadoras é obtida através do

conceito matemático de ortogonalidade.

• Ortogonalidade é o principal conceito em OFDM.

• As sub-portadoras são todas matematicamente

representadas por ondas de senos e cosenos.

• Ver tutorial sobre OFDM em: ofdm2.pdf

Benefícios

• Mobilidade:

– Sistemas de redes wireless podem providenciar

aos usuários acesso a informação em tempo real

em qualquer lugar de suas organizações.

• Flexibilidade:

– Tecnologia wireless permite que as redes

cheguem a onde cabos não podem ir.

Benefícios

• Instalação Rápida, Simples e Flexível

– Instalar uma rede wireless pode ser rápido e

fácil, além de eliminar a necessidade de

atravessar cabos através de paredes e andares.

Benefícios

• Redução de custo

– As despesas de instalação podem ser

significativamente menores comparados a redes

cabeadas.

– Não substituem as redes cabeadas, mas sim

podem estendê-las.

Benefícios

• Escalabilidade:

–Redes sem fio podem ser configuradas

segundo diversas topologias de acordo

com as necessidade.

–Configurações podem ser mudadas

facilmente e a distâncias entre as

estações adaptadas desde poucos

usuários até centenas.

Histórico

• 1940 – Primeiro uso da tecnologia spread spectrum.

• 1980 – Aplicações limitadas usando narrowband (banda

estreita).

• 1980 – FCC atribui frequências para uso comercial.

• 1989 – ISM autoriza uso em 900MHz, 2.4GHz e 5 GHz.

• 1989 – Produtos usando 900MHz são produzidos.

• 1990 – IEEE começa a trabalhar em um padrão industrial

para WLAN.

• 1994 – Produtos usando 2.4 GHz são produzidos.

• 1994 – Aprovado o padrão IEEE 802.11.

• 1997 – Produtos 2.4GHz começam a roubar a cena.

• 1999 – Ratificação da IEEE 802.11a e 802.11b.

• 1999 – Produtos baseado em 802.11b começam a ser

produzidos.

• Fonte especificação IEEE 802.11: http://standards.ieee.org/getieee802/

Problemas em Redes sem Fio

• Estão sendo largamente adotadas pela facilidade

de uso e instalação dos equipamentos envolvidos.

• A cada dia mais adeptos estão crescendo no Brasil

e no mundo.

– Problemas de Segurança ?

•Desinformação do Cliente;

• Equipamentos com valores default;

•Redes Wireless sem proteção;

Desafios

• Implementação de um ambiente

seguro para o tráfego das informações

• Problemas:

–Uso do meio compartilhado;

–Interferências;

–Limitação dos padrões.

Tipos de redes sem fio

• Radiofrequência

– IEEE 802.11

– Bluetooth

• Infravermelho

– Infrared (Calculadoras, Palms,

notebooks)

Bluetooth

• Protocolo padrão para conexão wireless de:

– Telefones sem fio

– PDAs

– Computadores

– Impressoras

– Eletrodomésticos

• Curiosidade:

– O nome Bluetooth é oriundo do conquistador

Viking chamado Harald Bluetooth que unificou a

Dinamarca e a Noruega no século X.

Bluetooth

• Utiliza a frequência de 2.4GHz

• Velocidade de até 740 kbps

• Alcance de até 100 mts

• Modo de transmissão

– Frequency hopping (1600 mudanças

por segundo)

• Pode provocar interferência em redes

802.11

Infrared

• Tecnologia Antiquada

• Características:

–Até 3 Metros usando Line of Sight(LOS)

–Taxa de transmissão: 500 Kbps

–Banda Dedicada

• Organização:

–http://www.IrDA.org

IEEE 802.11 - IBSS

BSS – Basic Service Set (SSId)

ESS – Extended Service Set

Conectando prédios

Extended Service Set Identifier(ESSId)

• Denominado “Nome da rede”;

• É a cadeia que deve ser conhecida tanto pelo

concentrador, ou grupo de concentradores, como pelos

clientes que desejam conexão;

• O concentrador envia sinais com ESSID, que é

detectado pelos equipamentos na região de

abrangência, que estes enviem um pedido de conexão;

• O concentrador pode enviar o ESSID de forma gratuita;

• Casa o concentrador não envie o ESSID o cliente tem

de conhecer de antemão os ESSIDs dos concentradores

disponíveis no ambiente, para, então, requerer

conexão;

BEACOM

• Concentradores enviam sinais informando sobre a sua existência;

• Clientes percebem sua presença e estabelecem a conexão;

• Essas informações são conhecidas como Beacom Frames

• Sinais enviados Gratuitamente pelos concentradores para

orientar os clientes;

• PROBLEMA ?

– Um atacante pode pegar essas informações e ter o

conhecimento da rede;

• Solução.

– Configurar o concentrador para não enviar informações o

cliente a se conectar deve conhecer de antemão essas

informações, rede deixa de ser “PLUG and PLAY”.

Meio Compartilhado

• Semelhante a redes Ethernet;

• Em redes Wi-fi o meio é compartilhado entre todas as

estações conectadas a um mesmo concentrador;

• Quanto maior o número de usuários, menor será a banda

disponível para cada um.

• Trafego é visto por todas as interfaces participantes;

• Em redes sem fio esse problema se agrava;

– Pois a propagação do sinal é pelo ar;

• Analogamente a redes Ethernet;

– Pode-se usar switches que permitem isolar o tráfego para

grupos de um ou mais usuários.

Padrões

Tabela de Padrões Fonte:. http://www.mobilezone.com.br/glossario.htm

Aplicações "wireless“ cobertura x taxa

Visada

• Visada

– Ambientes externos (Outdoor)

• Requer visada direta

– Ambientes internos (Indoor)

• NÃO requer visada direta

Aplicação "indoor" para residências ou mercado corporativo

Exemplo de visada direta - Outdoor

Redes Wi-fi Tradicionais / Wireless Mesh

• Redes Mesh / Wireless Tradicionais

– Tendências para redes em Faixa Larga;

– Estendendo os limites de Wi-fi tradicionais

Células de Comunicação

• Padrão IEEE 802.11 define uma arquitetura para as redes sem fio, baseada na divisão da área coberta pela rede em células. Essas células são denominadas de BSA (Basic Service Area). O tamanho da BSA (célula) depende das características do ambiente e da potência dos transmissores/receptores usados nas estações.

• BSS (Basic Service Set) – ou Conjunto Básico de Serviço, representa um grupo de estações comunicando-se por radiodifusão ou infravermelho em uma BSA.

• Ponto de acesso (Access Point – AP) – são estações especiais responsáveis pela captura das transmissões realizadas pelas estações de sua BSA, destinadas a estações localizadas em outras BSAs, retransmitindo-as, usando um sistema de distribuição.

Células de Comunicação

• Sistema de distribuição – representa uma infra-estrutura de comunicação que interliga múltiplas BSAs para permitir a construção de redes cobrindo áreas maiores que uma célula.

• ESA (Extended Service Area) – ou Área de Serviço Extendida, representa a interligação de vários BSAs pelo sistema de distribuição através dos APs.

• ESS (Extended Service Set) – ou Conjunto de Serviço Extendido, representa um conjunto de estações formado pela união de vários BSSs conectados por um sistema de distribuição.

Referências

• Livro: Nelson Murilo de O. Rufino

– Segurança em redes sem fio (Aprenda a proteger suas

informações em ambientes Wi-fi e Bluetooth).

• Livro:Andrew S. Tanembaum

– Redes de computadores.

• Livro: C.Silva Ram Murthy and B.S. Manoj

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