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Telecomunicações

Prof. MSc André Y. Kusumoto

[email protected]

Prof. André Y. Kusumoto – [email protected]

Conceitos de Rede Sem Fio

• A comunicação sem fios é uma das tecnologias que mais tem crescido

nos últimos anos.

• Atualmente, as LANs sem fios são encontradas em universidades,

escritórios de empresas e em áreas públicas.

• As redes sem fio são caracterizadas pela comunicação entre

computadores sem a necessidade de fio para interligá-los fisicamente.

• Ao invés de utilizar fios, o meio de transmissão é feito através do ar.

• Existem diversas maneiras de se estabelecer uma comunicação sem fio

entre computadores, Wi-Fi, Bluetooth, infravermelho, dentre outras. Das

que citamos agora, a Wi-Fi é a mais conhecida.


Conceitos de Rede Sem Fio

• Escolha da melhor tecnologia de transmissão

• A comunicação entre os computadores pode ser feita através de cabos ou

não, a escolha da melhor tecnologia de transmissão depende de alguns

pontos importantes como:

• Disponibilidade

• Solução economicamente viável

• Estética

• Limitações físicas

• Na maioria das vezes a infraestrutura cabeada tem grandes

desvantagens com relação à infraestrutura sem fio.

• Muitas empresas estão apostando nas redes sem fio para evitar

problemas com cabos expostos, limitações físicas, estrutura, etc.


Wireless

• Nas residências, uma LAN sem fios (Wireless LAN - WLAN) pode

combinar a mobilidade do usuário, conectividade e velocidade de acesso

à Internet.

IEEE 802.11

• Em junho de 1997, a IEEE completou o seu trabalho inicial em 802.11,

que se tornou a primeira norma para redes locais sem fio (WLANs –

Wireless LAN).

• Essa norma abriu a porta para operação sem fio a frequência de 2,4 GHz.

• Após essa norma ser ratificada, o IEEE 802.11 começou trabalhar em três

novas normas: 802.11a, 802.11b e 802.11g.


Wireless

IEEE 802.11a

• Em 2001, os equipamentos sem fio usando a norma 802.11a começaram a chegar no mercado.

• Com velocidade de até 54 Mbps, ela opera na banda de rádio de 5 GHz.

• Por esse motivo, ela não é compatível com outras normas como 802.11b e g.

IEEE 802.11b

• Em 2000, os equipamentos sem fio usando a norma 802.11b começaram a chegar no mercado.

• Com velocidade de até 11 Mbps, ela opera na banda de rádio de 2,4 GHz.

• Compatível com a norma 802.11g.

IEEE 802.11g

• A 802.11g é única, pois coloca o nível de velocidade para até 54 Mbps e utiliza a mesma banda de frequência da

norma 802.11b, que é de 2,4 GHz.

IEEE 802.11n

• Aprovado em 11 de setembro de 2009 , o novo padrão (documento) foi publicado em 29 de outubro de 2009.

Com essa tecnologia os obstáculos não impedem uma melhor conexão de banda larga nas LAN’s. Opera nas

bandas 2,4 e 5 GHz. Mais rápidas, mais seguras, c/ maior alcance, e que consomem menos energia e podem

chegar a 600 Mbit/s.

IEEE 802.11ac

• Opera na banda 5GHz. Considerada a Gigabit Ethernet Wireless, isto é, em torno de 1GBs.


Wireless

Arquitetura

• Existem dois modos operacionais: o modo infraestrutura e o modo ad hoc.

Modo infraestrutura

• Consiste em pelo menos um ponto de acesso conectado na porção com fio de uma rede.

• Eles se comunicam via conjunto identificador de serviços (SSID – Service Set Identifier).

• SSID é um conjunto de 32 caracteres que identificam uma rede wireless.

Modo ad hoc

• As estações sem fio se comunicam diretamente entre si, portanto, nenhum ponto de acesso é

usado em uma rede ad hoc.

• Um dos principais pontos negativos dessa tecnologia é que todos os dispositivos devem estar

próximos entre si. Se eles não estiverem, podem não ter intensidade de sinal o suficiente para

se comunicarem.

• O padrão define dois tipos de serviços: o BBS (Basic Service Set) e o ESS (Extended

Service Set).


Wireless

BSS - Basic Service Set

• É definido como um bloco de construção de uma LAN sem fio.

• Um BBS é construído a partir de estações fixas ou móveis e, possivelmente, uma estação

base central, conhecida como ponto de acesso (Access Point - AP).


Wireless

ESS - Extended Service Set

• É formado por dois ou mais BSS interligados por APs.

• Neste caso, os BSSs são conectados através de um sistema de distribuição o qual,

geralmente, é uma LAN cabeada.

• O sistema de distribuição conecta os APs nas BSSs.


Wireless

Subcamada MAC

• O padrão 802.11 utiliza um esquema de transmissão chamado CSMA/CA (Carrier Sense

Multiple Access with Collision Avoidance).


Wireless

CSMA/CA

• Na primeira transmissão, o transmissor escuta o canal para verificar se ele está

desocupado.

• Se nenhuma transmissão estiver sendo efetuada, ele inicia a primeira transmissão.

• Após a primeira transmissão ter ocorrido, cada máquina é configurada para transmitir a

um determinado período de tempo.

• Assim, não há colisões, já que cada máquina possui uma hora certa de transmitir – e daí

o nome desse método (Collision Avoidance).

• Se a rede fica ociosa, isto é, se passar o tempo de todas as máquinas transmitirem e

nenhum quiser transmitir, então o canal para de ser usado e a rede volta ao estado

anterior ao da primeira transmissão, isto é, a alocação de tempo de cada máquina só é

definida após a primeira transmissão ter sido efetuada.

• Dessa forma, o único momento em que pode haver colisão é na primeira transmissão,

quando duas ou mais máquinas verificam que o canal está livre e tentam transmitir ao

mesmo tempo.


Wireless

CSMA/CA

• As LANs sem fio não podem implementar o CSMA/CD por três motivos:

1. Detecção de colisão implica que a estação deve ser capaz de enviar dados e receber sinais

de colisão ao mesmo tempo. Isto implica no aumento do custo das estações e aumento dos

requerimentos de banda.

2. Uma colisão pode não ser detectada devido a algum tipo de problema relacionado ao fato

dos dispositivos estarem “escondidos”. Uma estação pode se apresentar escondida de outra

num ambiente wireless (devido a obstáculos naturais, tais como montanhas, ou artificiais

como construções).

3. A distância entre estações numa LAN sem fio pode ser muito grande. Um sinal desvanecido

pode impedir uma estação numa extremidade de ouvir a colisão gerada na outra

extremidade.


Bluetooth

• Tecnologia de rede sem fio projetado para conectar dispositivos, situados

bem próximos, através de enlace de rádio.

• Perfeito para ser usados em escritórios, mas provavelmente, não é uma

boa tecnologia para se usar em uma residência de três andares.

• Geralmente, conecta dispositivos de diferentes funções, tais como

telefones, notebooks, computadores, câmeras, impressoras, máquinas de

café, e etc.

• O alcance de cada rádio é de aproximadamente 10 metros.

• O Bluetooth também opera na banda 2,4 GHz.


Bluetooth

• A versão inicial do padrão foi desenvolvida por um consórcio composto pela Ericsson,

IBM, Nokia, Toshiba e Intel e publicada em julho de 1999. Pouco depois, o Bluetooth foi

adotado pelo IEEE 802.15.1.

• O nome Bluetooth é uma homenagem ao rei da Dinamarca e Noruega Harald Blåtand –

em inglês Harold Bluetooth (traduzido como dente azul, embora em dinamarquês

signifique de tez escura).

• Blåtand é conhecido por unificar as tribos norueguesas, suecas e dinamarquesas. Da

mesma forma, o protocolo procura unir diferentes tecnologias, como telefones móveis e

computadores.

• O logotipo do Bluetooth é a união das runas nórdicas Hagall e Berkanan

correspondentes às letras H e B no alfabeto latino.

Hagall Berkanan


Bluetooth

Características

• Alcance ideal: 10 metros

• Alcance máximo: 100 metros (em condições ideais)

• Freqüência de operação: 2.4 GHz

• Velocidade máxima de transmissão (em condições ideais): 1 Mbps (na

prática a transmissão de dados é bem menor)

• Versão 2 - Velocidade 3 Mbps

• Versão 3 - Velocidade de até 480Mbps


Bluetooth

Arquitetura

• Existem duas maneiras de configurar uma rede Bluetooth: através de uma conexão ponto

a ponto e através de uma conexão multiponto.

• Ponto a ponto, significa que um dispositivo é o mestre e o outro é o escravo.

• A conexão multiponto se refere a uma Piconet.

• Piconet é uma rede ad hoc, onde podem existir até sete dispositivos escravos para se

comunicarem com um único rádio

mestre.

• Ao usar o Bluetooth para fazer uma rede, você cria uma PAN (Personal Area Network)

Ponto a ponto


Bluetooth

Pacotes

• O Access Code identifica o início de um pacote, é utilizado para endereçar

o pacote a um dispositivo específico.

• O Header contém informações de controle associadas ao pacote e ao

enlace.

• Payload contém os dados úteis transmitidos para o dispositivo e pode

variar de 0 (pacotes de controle) a 2745 bits.


Referências

• UNIPVirtual EAD - FUNDAMENTOS DE REDES DE DADOS E

COMUNICAÇÃO – EAD. Disponível em:

<http://unipvirtual.com.br/material/RECUPERACAO/EAD/FUNDAMENTOS

_REDES_DADOS_COMUNICACAO/PDF/geral_pdf.pdf>

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