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Prof. Airton Ribeiro de Sousa [email protected]

2016 - 2

Redes Wireless

Conceitos

Fundamentos de Redes de Computadores

mailto:[email protected]

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O termo WIRELESS significa – SEM FIO.

Alguns sinônimos foram atribuídos à forma de comunicação que se dá por

intermédio de meios de propagação de sinais não guiados:

• Rede sem fio;

• Comunicação sem fio;

• Comunicação Mobil;

• Wi-Fi

Redes Sem Fio

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Equipamentos de Redes Sem Fio


Roteador - Padrão WiFi

Placa de Rede - Padrão WiFi

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Equipamentos de Redes Sem Fio


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Wi-Fi – Wireless Fidelity

É uma marca registrada para pela Wi-Fi Aliance. A marca tornou-se sinônimo

de redes sem fio;

A expressão Wi-Fi surgiu como uma alusão à expressão High Fidelity (Hi-fi),

termo muito utilizado pelas industrias fonográficas nos anos 50;

A simbologia Wi-Fi nada mais é do que a contração das palavras Wireless

Fidelity;

É uma tecnologia de comunicação que não faz uso de cabos, e geralmente

é transmitida através de frequências de rádio, infravermelhos etc.

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Wi-Fi – Wireless Fidelity

O padrão Wi-Fi não necessita de licença para instalação e/ou operação. Para

se acessar a rede é necessário estar na área de abrangência de um ponto de

acesso, chamado de hotspot, ou também em locais públicos que possuam

seu sinal difundido. Para utilizar da rede, deve-se possuir um dispositivo com

arquiteturas para acessos móveis (mobil) assim como: computador portátil

e/ou desktop dependendo da necessidade, tablet ou celular. A partir dai o

acesso à internet vai depender das conexões de redes disponíveis no local

(WLAN – Local Área Network – Redes Locais sem Fio).

Necessariamente para acessar outros compartilhamentos numa rede local, o

acesso à internet não é fator essencial ao seu acontecimento.

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Wireless - Histórico

As comunicações por meios não guiados, tiveram início ainda em 1882.–

Graham Bell e William H. Preece transmitiram sinais de

Telégrafo Wireless através do mar por meios de indução, entre a Inglaterra e

a Ilha Wight.

Desde a concepção inicial em 1882, a ideia passou por diversas

transformações até chegar em 1971.

Este ano foi um marco para as redes sem fio, onde foi concebida na

Universidade do Hawaii o que foi considerada a primeira rede wireless da

história – A rede Wireless ALOHANET

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No Brasil teve inicio em meados da década de 80 com a utilização de

diferentes tecnologias como infravermelho, rádio de micro-onda e rádio

spread spectrum (dispersão espectral), sendo que este último é um tipo de

micro-ondas com componentes adicionais de segurança. Dentre as

tecnologias à época, o infravermelho era o mais popular já que não havia a

necessidade de licenciamento e por sua facilidade de implementação, porém,

era inviável em algumas situações por precisar de visada direta.

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No início dos anos 90 algumas empresas começaram a oferecer redes sem

fio utilizando espectro de dispersão, especialmente na América do Norte,

onde a faixa UHF (Ultra High Frequency) de 900 MHz encontrava–se

disponível. Como na Europa esta faixa estava ocupada pelos sistemas de

telefonia celular, a frequência de 2.4 GHz foi adotada apesar de estar mais

exposta à atenuação por causa de seu baixo comprimento de onda. Poucos

fabricantes puderam atender a todas as regiões pelo alto custo de

desenvolvimento.

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Em 1997 a IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) publicou

um padrão específico para redes sem fio denominado 802.11. Na mesma

época foram desenvolvidos outros padrões como a HiperLAN/2 e Bluetooth.

Com estas padronizações surgiu uma nova onda de interesse para este

mercado, aumentando significativamente o número de sistemas

implementados a partir de então.

Durante o processo de melhoramento do padrão, houve uma divisão de

opiniões que gerou a quebra do comitê e o surgimento de dois novos

padrões independentes: o 802.11a e o 802.11b.

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Wireless – Velocidade e Alcance

Uma rede Wi-Fi é uma rede que está em conformidade com a família de

protocolos 802.11 do IEEE. Dentro desta família de protocolos existem 3 que

se destacam.

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Padrão Taxa de bits

802.11a até 54 Mbit/s (na banda de 5 GHz)

802.11b até 11 Mbit/s (na banda de 2,4GHz)

802.11g até 54 Mbit/s (na banda de 2,4GHz)

Principais características dos padrões 802.11a - 802.11b e 802.11g

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Wireless – Velocidade e Alcance

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Padrão Alcance Compatibilidade Custo

802.11a 25 a 100 metros

(indoor) Incompatível com o 802.11b e 802.11g Alto

802.11b 100 a 150 metros

(indoor) Adoção generalizada. O mais baixo

802.11g 100 a 150 metros

(indoor)

Compatibilidade com o 802.11b de 11Mbit/s.

Incompatível com o 802.11a. Baixo

Comparativo de alcance, custo e compatibilidade entre os padrões

802.11a - 802.11b e 802.11g

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Wireless - Vantagens

Redes Sem Fio

Flexibilidade: dentro da área de cobertura, uma determinada estação pode

se comunicar sem nenhuma restrição. Além disso, permite que a rede

alcance lugares onde os fios não poderiam chegar.

Facilidade: a instalação pode ser rápida, evitando a passagem de cabos

através de paredes, canaletas e forros, portanto uso mais eficiente do

espaço físico.

Redução de custo agregado: mesmo mais dispendiosa que uma rede

cabeada, estão agregadas vantagens como: melhor utilização dos

investimentos em tecnologias existentes como laptops, rede de dados e voz,

aplicativos, agilidade nas respostas aos clientes.

Diversas topologias: podem ser configuradas em uma variedade de

topologias para atender a aplicações específicas. As configurações são

facilmente alteradas, facilidade de expansão, manutenção reduzida.

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Wireless - Desvantagens

Redes Sem Fio

Flexibilidade: dentro da área de cobertura, uma determinada estação pode se

comunicar sem nenhuma restrição. Além disso, permite que a rede alcance lugares

onde os fios não poderiam chegar.

Qualidade de serviço: a qualidade do serviço provido ainda é menor que a das redes

cabeadas. Tendo como principais razões para isso a pequena banda passante devido

às limitações da radio transmissão e a alta taxa de erro devido à interferências.

Custo: o preço dos equipamentos de Redes sem Fio é mais alto que os equivalentes

em redes cabeadas.

Segurança: intrinsecamente, os canais sem fio são mais suscetíveis a interceptores

não desejados. O uso de ondas de rádio na transmissão de dados também pode

interferir em outros equipamentos de alta tecnologia, como por exemplo,

equipamentos utilizados em hospitais. Além disso, equipamentos elétricos são

capazes de interferir na transmissão acarretando em perdas de dados e alta taxa de

erros na transmissão.

Baixa transferência de dados: embora a taxa de transmissão das Redes sem Fio

esteja crescendo rapidamente, ela ainda é muito baixa se comparada com as redes

cabeadas.

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Bluetooth

Redes Sem Fio

Bluetooth é o nome dado ao protocolo de rádio baseado em saltos de

frequências de curto alcance (10 a 100 metros) que visa

complementar ou substituir ás redes convencionais cabeadas, cujo

meio físico de transmissão é o cabo de par trançado, coaxial e fibra

óptica.

O protocolo surgiu em 1994 após a empresa de dispositivos móveis

Ericsson, hoje a Sony-Ericsson, identificou a deficiência que os

dispositivo tinham em estabelecer uma interconexão entre si. Por

exemplo: fone de ouvido, aparelhos celulares, impressoras, auto

rádio e etc.

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Bluetooth

Redes Sem Fio

O protocolo recebeu esse nome como homenagem ao primeiro rei Cristão da

Dinamarca, o rei Harald Bluetooth, por conseguir comandar os reinos da

Dinamarca e da Noruega à distância.

A sua primeira versão foi lançada em 1999 e hoje se encontra na versão 4.0

que atinge velocidade de 24Mbit/s, trazendo a otimização do consumo, além

da compatibilidade com as versões anteriores.

http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialredespbaid/pagina_5.asp

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Bluetooth – Características Básicas

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Segurança: O protocolo Bluetooth usa modulação FHSS que promove

constantes mudanças de frequências, delimitando á aquela que é necessária

para manutenção da segurança, dividindo-a em até 79 canais durante um

segundo permutando 1600 vezes; tornando difícil existirem dois dispositivos

utilizando as mesmas frequências.

Taxa de Transmissão: Está disponível em três versões, sendo que a

evolução mais significativa foi o incremento nas taxas de transmissões e

correção de intemporabilidade e de conexão que foram resolvidos em

conjunto com o aperfeiçoamento das scarnets da versão 1.0.


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Bluetooth – Características Mínimas para Redes Bluetooth

Redes Sem Fio


Host Controller: Responsável pelo processamento em alto nível, tanto em aplicações

quanto nas camadas inferiores da pilha de protocolos Bluetooth de controle lógico,

RFComn, L2CAP e outras funcionalidades.

Link Control Processor: Trata-se de um microprocessador das camadas mais baixas

como link manager e link controller, que em algumas aplicações embarcadas pode se

comunicar com o Host Controller por meio de um único chip.

Baseband Controller: Bloco lógico responsável pelo controle do transceiver de rádio

frequência (RF).

Transceiver RF: recupera o clock, detecta dados, contem o sintetizador de rádio

frequência e filtros Gaussianos.

RF Front-end: possui filtro de banda passante da antena, amplificador de ruídos e de

energia, também é responsável pela troca de estado emissor versus receptor.

Antena: pode ser interna ou externa, sendo integrada em componente de terceiros

(QUEIROZ, 2009).

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Bluetooth – Piconet

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http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialblue/pagina_1.asp

Uma piconet é uma rede Blootooth formada por até 8 dispositivos, sendo um

mestre e os demais escravos. Todos os dispositivos estão sincronizados ao

relógio e sequência de salto de frequência (hopping) do mestre.

Em uma piconet toda comunicação ocorre entre mestre e escravos. Não

existe comunicação direta entre escravos em uma piconet.

O Bluetooth oferece suporte para dois tipos de tráfego:

• Assíncrono a uma taxa máxima de 723,2 kbit/s (unidirecional);

• Bidirecional síncrono com taxa de 64 kbit/s que suporta tráfego de voz

entre os dois dispositivos.

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Bluetooth – Piconet

Redes Sem Fio

http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialblue/pagina_1.asp

Mestre Escravos

Escravos

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