Redes de Computadores
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Redes Sem Fios (Wireless)
Aula de Hoje
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Redes Sem Fios (Wireless)
Funcionamento das redes Wireless
Propriedades de uma onda de rádio frequência
Redes Sem Fios quanto a abrangência
Tecnologias Wireless
Organização das Redes sem fios
Redes Sem Fios (Wireless)
Redes Sem Fios (Wireless)
Redes Sem Fios (Wireless)
Redes Sem Fios (Wireless)
São redes que não utilizam cabos e enviam os sinais via
ondas de rádio frequência que podem propagar-se em linha reta ou
em todas as direções (difusão). Estas ondas se propagam no vácuo
(não precisa de meio material) e normalmente, no caso, possuem
uma frequência alta.
As redes sem fio são bastante utilizadas por sua praticidade,
pois a ausência de cabos facilita e muito a manutenção da rede,
reduzindo o tempo de configuração de novos postos de trabalho
(clientes). Esta rede pode fornecer todas as funcionalidades de uma
rede cabeada com uma melhor modularidade. Normalmente esta
solução é utilizada em casos onde o cabeamento não é possível.
Redes Sem Fios (Wireless)
Funcionamento das redes Wireless
O funcionamento destas redes é idêntico ao das redes cabeadas, a única
diferença é o modo da propagação da onda eletromagnética, podendo ser por
difusão (broadcast). Funciona através de modulação de sinal, que é inserido em
uma onda portadora, e remetido por uma antena transmissora. A distância
máxima e a taxa de ruídos será definido pela qualidade do sinal transmitido.
A modulação é necessária para facilitar a irradiação (reduzindo o
tamanho das antenas), reduz o nível de ruídos e interferência além da
possibilidade de multiplexação do sinal transmitido.
Redes Sem Fios (Wireless)
Propriedades de uma onda de radio frequência
Relação entre o Sinal e o Ruído (S/N Signal/Noise)
É uma medida relacionada ao sinal recebido e a quantidade de ruído que este
sinal sofreu, escrita em decibéis (dB). Esta relação serve para medir a qualidade do sinal,
onde quanto menor a quantidade de ruído em relação ao sinal, melhor. Em outras
palavras, para que haja uma comunicação de qualidade, a intensidade do sinal deve ser
maior do que o ruído.
Ganho
É a modificação da intensidade do sinal (aumento da amplitude da onda) sem a
alteração do mesmo, utilizando um dispositivo amplificador (repetidor). A idéia é
aumentar a área de abrangência de um sinal.
Redes Sem Fios (Wireless)
Propriedades de uma onda de radio frequência
Atenuação do Sinal
Como vimos anteriormente, é a perda da
transmissão pelo enfraquecimento do sinal pela distancia
percorrida, onde quanto maior a distância, maior a
atenuação.
Reflexão
Uma das propriedades das ondas eletromagnéticas é a
capacidade de reflexão. Quando uma onda atinge um obstáculo, esta,
em condições específicas, poderá ser refletida (como em um espelho).
Isto acontece quando o obstáculo é maior que o comprimento da
onda a ser refletida.
Redes Sem Fios (Wireless)
Propriedades de uma onda de radio frequência
Refração
É quando apenas uma parte da onda é refletida
(reflexão parcial) e a outra parte atravessa o obstáculo.
Difração
É quando a onda consegue atravessar um obstáculo
sem refletir ou refratar. É com essa característica que a
tecnologia wireless pode ser utilizada em grandes cidades,
mesmo com as construções.
Absorção
Capacidade da onda ser absorvida por determinados
materiais, causando a perda da intensidade, ou seja, gerando
atenuação.
Redes Sem Fios (Wireless)
Redes Sem Fios quanto a abrangência
Da mesma forma que as redes cabeadas, as redes sem fio também tem uma
classificação por abrangência, estas são a WPAN (Wireless Personal Area Network), WLAN
(wireles Local Area Network) WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) e WWAN
(Wireless Wide Area Network).
Wireless Personal Area Network (WPAN)
Rede sem fio com uma pequena área de abrangência, normalmente é utilizada para
conectar dispositivos periféricos sem a utilização de cabos, como mouses, teclados,
câmeras fotográficas, impressoras, tablets, etc. Normalmente são utilizadas tecnologias
como Bluetooth ou Infravermelho.
Wireless Local Area Network (WLAN)
É uma rede com uma área de abrangência um pouco maior. Normalmente é utilizada para
criar uma pequena rede local para compartilhamento de internet ou outros serviços de
redes sem a utilização de fios. Utiliza o padrão IEEE 802.11 (Wi-Fi).
Redes Sem Fios (Wireless)
Redes Sem Fios quanto a abrangência
Wireless Metropolitan Area Network (WMAN)
Abrange a área de uma cidade (em média um rádio de até 10Km). Atualmente têm-se
utilizado a tecnologia WiMax para transmissão de redes wi-fi em uma escala maior.
Wireless Wide Area Network (WWAN)
Abrange uma área intercontinental, sendo um basicamente um conjunto de redes WLAN e
WMAN. Normalmente é utilizada na comunicação via satélite e na telefonia móvel.
Tecnologias Wireless
Bluetooth (IEEE 802.15.1)
Rede sem fio muito utilizada nas PANs, possuindo uma curta abrangência
e sendo rápida e segura e de baixo custo. Normalmente é utilizada para transferir
informações entre periféricos, smartphones, computadores, câmeras,
impressoras, etc. Por possuir uma transmissão via radio frequência, pode detectar
os dispositivos independente de suas posições, desde que dentro do limite de
abrangência.
Tecnologias Wireless
Bluetooth (IEEE 802.15.1)
Podem ser:
• Classe 1 - Alcance de até 100 metros;
• Classe 2 - Alcance de até 10 metros;
• Classe 3 - Alcance de até 1 metro.
Possui taxas de transmissão baixas, onde o bluetooth versão 1.2 alcança no
máximo 1Mbps, a versão 2.0 alcança até 3Mbps e a versão 3.0 consegue chegar a
54Mbps.
Utiliza a faixa de frequência de 2,4GHz à 2,5GHz e possui conexão Full-Duplex.
Tecnologias Wireless
Wi-fi (IEEE 802.11)
Originalmente foi licenciada pela Wi-FI Aliance para utilizar redes sem fio WLAN
baseadas no padrão IEEE 802.11. Esta tipo de tecnologia é comumente utilizado no nosso
dia a dia, principalmente para utilização de internet em nossas casas, shoppings,
cafeterias, bares, restaurantes, praças, aeroportos, etc. Utiliza ondas de rádio com
frequências de 5 GHz com capacidade teórica de 54 Mbps (IEEE 802.11a), 2,4 GHz com
capacidade teórica de 11Mbps (IEEE 802.11b) e 2,4GHz com capacidade teórica de
54Mbps (IEEE 802.11g).
Estas redes possuem padrões de proteção e de segurança para impedir o acesso
não permitido a rede, são eles o WEP (Wired Equivalent Privacy) que possui falhas graves
de segurança e foi substituído pelo WPA e WPA2 (Wi-fi Protected Access).
Tecnologias Wireless
WiMax (Wordwide Interoperability for Microwave Access - IEEE 802.16)
Esta tecnologia é um padrão para acesso sem fio de banda larga para
uma grande área (WMAN). O padrão 802.16d assegura uma conectividade que
péra em uma faixa de frequência de 2 a 11 GHz, ou seja, fica fora da faixa de
frequência pública permitida (2,4 e 5 GHz). Esta tecnologia pode cobrir uma
distância de até 50 Km com taxas de transmissão de até 75 Mbps utilizando
20MHz (SHF).
Organização das Redes sem fios
Basicamente, a transmissão em redes sem fios se dá através
das ondas portadoras (ondas de radio frequência) que é uma onda
padrão e contínua (sem variação). Os dados são modulados na
portadora de rádio e transmitidos através de ondas
eletromagnéticas. Várias ondas portadoras podem ser difundidas
em um mesmo meio sem que haja interferência entre elas (mesmo
assim pode haver uma intermodulação). Em um modelo padrão, um
dispositivo de acesso (access point) é conectado a uma rede local
Ethernet gerando uma sub-rede sem fio que compartilhará de todos
os serviços oferecidos nesta rede.
Organização das Redes sem fios
Estas redes podem estar organizadas em dois modos:
Modo Ad-hoc (Independent Basic Service Set)
Neste modo a comunicação entre os clientes de uma WLAN é
estabelecida de forma direta, sem a necessidade de um Access Point nem de uma
rede física (Ethernet). A ideia é que cada nó na rede funciona como cliente e
servidor.
Organização das Redes sem fios
Estas redes podem estar organizadas em dois modos:
Modo Infraestruturado (Infrastructure Basic Service Set)
Neste modo a comunicação e feita e gerida por um dispositivo de acesso
(Access Point) conectados a uma rede estruturada Ethernet, estabelecendo uma
conexão entre as redes cabeadas ou não.
Bibliografia
• TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores. 4ª Ed. Rio de
Janeiro: Campus, 2003.
• Site: http://www.teleco.com.br/, acessado 16 de março de 2013.
• Fundamentos de radio frequência, Curso SENAI, 2010.
Fim