Albano Serrano – Centro de Comunicações Utilização de tecnologia wireless em redes alargadas.
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Albano Serrano – Centro de Comunicações
Utilização de tecnologia Utilização de tecnologia wireless em redes wireless em redes
alargadasalargadas
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AgendaAgendaAgendaAgenda
• Caracterização de wireless LANs.
• Interligação de LANs usando tecnologia wireless.
• Caso prático: rede de interligação de edifícios da UM.
• Futuro.
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O que é uma rede wireless?O que é uma rede wireless?O que é uma rede wireless?O que é uma rede wireless?
• Uma Wireless LAN (WLAN) é um sistema de transmissão de dados desenvolvido para fornecer, independentemente da localização, acesso de rede entre sistemas informáticos usando ondas de rádio em vez de cablagem.
• Com o aparecimento de standards para redes wireless de alta-velocidade, os utilizadores dispõem de níveis de desempenho e disponibilidade semelhantes aos das redes Ethernet convencionais.
• Têm como vantagens: mobilidade, facilidade de instalação e redução de custos.
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StandardsStandardsStandardsStandards
• IEEE 802.11 - ratificado em 1997, permite velocidades de 1 ou 2 Mbps.
• IEEE 802.11b - ratificado em 1999, também conhecido como 802.11 High Rate, permite velocidades de 5,5 e 11 Mbps.
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802.11 e o modelo OSI802.11 e o modelo OSI802.11 e o modelo OSI802.11 e o modelo OSI
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802.11 – Modos de operação802.11 – Modos de operação802.11 – Modos de operação802.11 – Modos de operação
• O protocolo 802.11 define dois elementos:
• A estação wireless (normalmente um PC, mas pode ser uma impressora, ou outro equipamento informático)
• O access point (AP), o qual funciona como “ponte” entre a rede física e a rede wireless. Um AP consiste num equipamento com um interface de radio, um interface de rede 802.3 e software de bridging de acordo com o standard 802.1d.
• Existem dois modos: infraestrutura e Ad Hoc.
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Modo infraestruturaModo infraestruturaModo infraestruturaModo infraestrutura
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Modo Ad HocModo Ad Hoc
• Também conhecido por modo peer-to-peer, ou Independent Basic Service Set, ou IBSS.
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802.11 – Nível Físico802.11 – Nível Físico
• Opera na banda 2.4 GHz autorizada pelos principais organismos reguladores internacionais: FCC (USA) ETSI (Europa) MKK (Japan).
• Há duas técnicas de transmissão:
• FHSS (frequency hopping spread spectrum);
• DSSS (direct sequence spread spectrum).
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FHSSFHSSfrequency hopping spread spectrum
FHSSFHSSfrequency hopping spread spectrum
• A banda de 2.4 GHz é dividida em 75 sub-canais de 1 MHz. O emissor e receptor acordam qual o “hopping pattern” e os dados são enviados sobre uma sequência de sub-canais.
• Cada conversação tem um “hopping pattern” diferente.
• Limitação da velocidade até 2Mbps.
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DSSSDSSSdirect sequence spread spectrum
DSSSDSSSdirect sequence spread spectrum
• Divide a banda 2.4 GHz em 14 canais de 22 MHz, na Europa só se usam 13.
• Canais adjacentes sobrepõem-se.
• É possível ter 3 canais sem sobreposição.
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802.11b – Nível Físico 802.11b – Nível Físico 802.11b – Nível Físico 802.11b – Nível Físico
• O standard 802.11b introduz melhorias ao Nível Físico.
• Mais duas velocidades: 5,5 e 11 Mbps.
• Dynamic rate shifting (mecanismo transparente ao nível físico) – que permite ajustar automaticamente para a melhor velocidade em função de interferências ou extensão da ligação.
• Um novo método de codificação: CCK (Complementary Code Keying).
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802.11 – Nível ligação de dados802.11 – Nível ligação de dados802.11 – Nível ligação de dados802.11 – Nível ligação de dados
• Enquanto no 802.3 usa-se o CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), no 802.11 usa-se o CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).
• Utiliza um pacote de ACK para identificar uma colisão.
• Implementa o protocolo Request to Send/Clear to Send (RTS/CTS).
• Implementa ainda CRC checksum e fragmentação de pacotes.
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Roaming e Load BalancingRoaming e Load BalancingRoaming e Load BalancingRoaming e Load Balancing
• O nível 802.11 MAC ainda permite roaming e load balancing entre células.
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SegurançaSegurançaSegurançaSegurança
• Estão previstos 2 níveis de segurança no 802.11: controlo de acesso e mecanismo de encriptação, com o objectivo de assegurar o mesmo nível de segurança que numa rede com cablagem.
• SSID (Service Set ID) – controla a associação de um cliente com um AP.
• WEP (Wired Equivalent Privacy) – Usando chaves RSA de 40-bits ou 128-bits todos os dados enviados são codificados.
• Sempre que possível deve usar-se outros mecanismos de segurança, como é o caso do IPSec.
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Interligação de LANsInterligação de LANs
• Usando tecnologia Wireless é possível interligar LANs, evitando assim o uso de circuitos dedicados ou comutados.
• A interligação poderá ser ponto-a-ponto ou ponto-a-multiponto.
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AntenasAntenasAntenasAntenas
• Neste tipo de utilização da tecnologia wireless, há um elemento que assume um papel importante: a antena associada ao AP (ou bridge).
• A antena difunde o sinal segundo uma determinada direcção e com um determinado alcance.
• Há vários tipos de antenas.
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Antena OmnidireccionalAntena OmnidireccionalAntena OmnidireccionalAntena Omnidireccional
• Emite em todas as direcções.
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Antena direccionalAntena direccionalAntena direccionalAntena direccional
• Emite numa determinada direcção.
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Ganho da AntenaGanho da AntenaGanho da AntenaGanho da Antena
• A antena introduz um ganho no sinal a emitir.
• Á saída da antena o sinal tem um determinado nível que designa por EIRP ((effective isotropic radiated power).
• A ETSI (European Telecommunication Standardization Institute) define um valor máximo para o EIRP de 20 dBm.
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E.I.R.P.E.I.R.P.E.I.R.P.E.I.R.P.
Bridge orAccess Point
E.I.R.P.
Cable Loss -dB
TransmitterPower (dBm) Antenna
Gain (dBi)
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Zona de FresnelZona de FresnelZona de FresnelZona de Fresnel
• Entre duas antenas tem de existir linha de vista.
• Zona de Fresnel é uma área elíptica à volta da linha de vista, através da qual se faz a propagação do sinal.
• Não devem existr obstáculos nesta zona, uma vez que causam interferências.
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Caso práticoCaso práticoRede wireless da UM/BragaRede wireless da UM/Braga
Caso práticoCaso práticoRede wireless da UM/BragaRede wireless da UM/Braga
350
350
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IEC
RPUM
UEA
Bibliopolis
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Reitoria
UAUM
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350
350
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RSTecla
RSTecla
350) 350
350
350
350
RSTecla
Gualtar
AAUM
RLloyd
Gualtar
Rede doCampus de
Gualtar
Trunk802.1Q
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Equipamento usadoEquipamento usadoEquipamento usadoEquipamento usado
• 14 wireless bridges, modelo 350 Aironet, da marca Cisco.
• 2 wireless bridges da marca Breezecom.
• Antenas omnidireccionais de 12dBi.
• Antenas direccionais: parabólicas de 21 dBi, Yagi de 13,5dBi e patch de 6dBi.
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FuturoFuturoFuturoFuturo
• 802.11g - Novo protocolo que é uma extensão do 802.11b, possiblitando velocidades acima de 20Mbps. Funciona a 2,4 GHz e é compatível com o 802.11b.
• 802.11a – Protocolo recente que utiliza a banda de 5GHz, permitindo velocidades até 54 Mbps.
• HiperLAN2 – Protocolo desenvolvido pela ETSI para transportar células ATM. Por isso se pode afirmar que é uma tecnologia wireless ATM, a qual é indicada para a transmissão de tráfego multimédia, uma vez que dispõe de QoS.
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Obrigado.Obrigado.Obrigado.Obrigado.
E bom fim de semana!