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Prof. Airton Ribeiro de Sousa airton.ribeiro@faciplac.edu.br
2016 - 2
Redes Wireless
Conceitos
Fundamentos de Redes de Computadores
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Fundamentos de Redes de Computadores
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
Fundamentos de Redes de Computadores
Roteador - Padrão WiFi
Placa de Rede - Padrão WiFi
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Fundamentos de Redes de Computadores
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.
Redes Sem Fio
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Fundamentos de Redes de Computadores
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.
Redes Sem Fio
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Fundamentos de Redes de Computadores
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
Redes Sem Fio
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Fundamentos de Redes de Computadores
Wireless - Histórico
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.
Redes Sem Fio
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Fundamentos de Redes de Computadores
Wireless - Histórico
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.
Redes Sem Fio
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Fundamentos de Redes de Computadores
Wireless - Histórico
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.
Redes Sem Fio
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Fundamentos de Redes de Computadores
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.
Redes Sem Fio
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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Fundamentos de Redes de Computadores
Wireless – Velocidade e Alcance
Redes Sem Fio
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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Fundamentos de Redes de Computadores
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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Fundamentos de Redes de Computadores
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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Fundamentos de Redes de Computadores
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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Fundamentos de Redes de Computadores
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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Fundamentos de Redes de Computadores
Bluetooth – Características Básicas
Redes Sem Fio
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.
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialredespbaid/pagina_5.asp
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Fundamentos de Redes de Computadores
Bluetooth – Características Mínimas para Redes Bluetooth
Redes Sem Fio
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialredespbaid/pagina_5.asp
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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Fundamentos de Redes de Computadores
Bluetooth – Piconet
Redes Sem Fio
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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