Wireless Network: Comunicação sem fio

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1 Wireless Network: Comunicação sem fio Objetivos: Identificar os tipos de redes sem fio e a utilização de cada uma delas. Descrever as técnicas de transmissão utilizadas. Descrever as características da computação móvel. A escolha desses itens é importante pois interfere no custo das interfaces de rede. Capacidades e utilidades da Wireless: Wireless foi desenvolvida no final da 2 Guerra Mundial, para dificultar que o inimigo interceptasse ou interferisse nas comunicações. Em 1988, a mesma foi liberada para uso não militar. Realizar conexões temporárias com uma rede a cabo, estendendo seus limites geográficos. Áreas movimentadas, pessoas que se deslocam constantemente, áreas e prédios isolados, locais onde o cabeamento convencional se mostra inadequado. Atualmente usado para a Internet e telefonia Características principais: Evita a necessidade da criação de tubulação para a passagem dos cabos. Necessita de maior investimento inicial do que redes que utilizam cabos. Os pacotes são transmitidos através do ar Pode funcionar tanto ponto a ponto quanto multiponto. Podem ter conexão com as redes cabeadas ou ser independentes de modo a formar uma rede inteiramente sem fio. Fácil configuração e confiabilidade fazem das redes sem fio uma solução ideal para uso doméstico ou em pequenos escritórios. Produtos de diferentes fabricantes podem ser incompatíveis. Tipos de redes sem fio: Redes Locais (Transmissores e Receptores da própria empresa que possui a rede) Redes Locais estendidas (idem) - Para Projetos de Redes Metropolitanas, os equipamentos são basicamente os mesmos. Computação móvel (Transmissores e Receptores da AT&T, Embratel...) No Brasil: Liberadas transmissões com potência máxima de 1W: 902Mhz - 928Mhz (914Mhz) 2400Mhz ,5Mhz (2,4Ghz) 5752,5Mhz Mhz (5,8Ghz) O adaptador de redes LAN sem fio, que envia e recebe sinais de rádio entre os PCs. Estão disponíveis placas nas configurações internas e externas, tanto para PCs como para notebooks. Cada adaptador possui um endereço. Prof. Sérgio Furgeri 1

2 Vantagens da Tecnologia Wireless: Mobilidade: fornecem acesso à rede corporativa de qualquer lugar próximo. Instalação rápida: não precisa de passagem de cabos, nem de infra estrutura complexa. Modularidade: livre para futuras expansões. Flexibilidade: mudanças de Layout. Pontos de difícil acesso: ex: Prédios tombados pelo Patrimônio Histórico. Técnicas de transmissão Infravermelho, Laser, Microondas, Rádio Transmissão via Infravermelho/Laser Utilizam um feixe de luz infravermelha para transportar os dados entre os dispositivos. Muito utilizada em impressoras e Palmtop. Esse método pode transmitir sinais a altas taxas, devido à largura de banda da luz infravermelha. Geralmente transmite até 10 Mbps. Tem dificuldade em transmitir para distâncias superiores a 30 metros. Há quatro tipos de redes que utilizam a tecnologia de infravermelho: Redes em linha de vista (Transmissor e Receptor alinhados) Redes de infravermelho disperso (refletem em paredes e tetos, sinal mais lento ) Redes refletivas (transmitem para um local comum que redireciona as transmissões para o computador apropriado)** Teleponto óptico de banda larga (capaz de manipular requisitos de multimídia de alta qualidade) A tecnologia de laser é semelhante à tecnologia de infravermelho, quanto a exigir uma linha de visão direta e qualquer objeto que interrompa o feixe de laser bloqueará a transmissão. É susceptível a interferências de iluminação do ambiente Operam na faixa de freqüência de 100 Thz Não consegue ultrapassar obstáculos como paredes Utilizado em conexões ponto a ponto entre dois prédios próximos Tem limitação de alcance (até 30m para o infravermelho e 400m para o Laser) Os sistemas Wireless a laser estão sujeitos a interferências climáticas como nevoeiros, ou chuvas que podem interromper a transmissão ** Cada PC envia e recebe pacotes de um ponto de acesso, que é montado em uma parede ou no teto e normalmente se parece uma pequena caixa com uma antena. Quando o ponto de acesso recebe algum pacote, ele retransmite o sinal (dentro de uma área maior) para os PCs ou pode ainda transferir os dados para uma rede Ethernet. Os pontos de acesso em uma rede desse tipo oferecem uma cobertura maior, mas a um custo mais alto também. Prof. Sérgio Furgeri 2

3 Transmissão via Radiomicroondas Opera em freqüências fixas na faixa de Ghz. Atinge velocidades de até algumas dezenas de Mbps. Consegue ultrapassar pequenos obstáculos, como paredes finas. Transmissão via Radio Esta abordagem é semelhante à difusão de uma estação de rádio. O usuário regula transmissor e o receptor para uma determinada freqüência. Isso não exige focalização em linha de visão porque a faixa de difusão é de 65 Km. Contudo, se o sinal é de alta freqüência, não pode atravessar paredes. Para atravessar paredes é necessário a utilização de freqüências menores. Na transmissão via rádio, cada estação conectada a uma rede sem fio deve possuir uma antena para receber e/ou enviar dados. Atualmente possui velocidade de transmissão média entre 4.8 Mbps (banda estreita) a 155Mbps. Proporciona alta confiabilidade (usado em armamento bélico). Difícil de ser interceptada/interferida, geralmente o sinal transmitido é criptografado. Alta imunidade a ruídos, porém sujeito a interferência e mesma freqüência. Computação móvel Redes móveis, sem fio, envolvem portadoras telefônicas e serviços públicos para transmitir e receber sinais utilizando: Radiocomunicação em pacotes Redes celulares Estações de satélites As taxas de transmissão variam de 8 Kbps a 19,2 Kbps. As taxas tornam-se ainda menores quando está incluída a correção de erros. Utilizam a tecnologia de telefonia celular para conectar computadores portáteis com a rede a cabo. Os computadores portáteis utilizam pequenas antenas para comunicarem-se com as torres de rádio das imediações. Microcomputadores pequenos ou de bolso, coletores de dados, sistema de controle e troca de mensagens móveis, entre outros. A computação móvel é uma tendência a ser aplicada nos negócios por permitir um maior relacionamento entre pessoas e parceiros comerciais devido a sua mobilidade. Computação móvel : Radiocomunicação em pacotes Este sistema subdivide uma transmissão em pacotes, semelhantes a outros pacotes de rede, que incluem: O endereço de origem O endereço de destino Informações de correções de erros Os pacotes são conectados a um satélite que os difunde. Só os dispositivos com o endereço correto podem receber os pacotes difundidos. Prof. Sérgio Furgeri 3

4 Computação móvel: Redes celulares A estação (tipicamente um computador portátil) se comunica com a rede através da conexão do modem com telefone celular. Grande mobilidade para vendedores, representantes, etc. A transmissão do sinal é feita por Radiofrequência (Banda A, Banda B, Banda C). Como a transmissão via rádio possui alcance limitado, necessita de antenas retransmissoras devido a atenuação do sinal. O dispositivo móvel mais usado para acesso à Internet é, de longe, o telefone celular. Depois dele vêm palmtops, handhelds e notebooks equipados com modem sem fio, e ainda aparelhos de rádio usados em sistemas de trunking. - InfoExame Maio2000 A primeira aproximação entre comunicação móvel e Internet aconteceu por meio do SMS, o serviço de mensagens curtas via celular. O SMS (Short Message Server), que começou a funcionar no país em 1999, acrescentou ao celular as funções do pager. Exemplo ondefor. Enquanto o SMS serve apenas para enviar dados sucintos, o WAP tem perspectivas muito mais amplas, já que vai permitir pagamentos digitais com o celular No servidor WAP, a informação é codificada na forma de páginas WML. Na Internet, o conteúdo WAP trafega da mesma maneira que as páginas da Web, e pode ser visto num PC com um browser WAP. O gateway WAP faz a conexão entre a Internet e a rede de comunicação sem fio (celular, trunking ou outra). As páginas WML, viajam pela rede sem fio. Um conjunto de protocolos proporciona integridade na transmissão dos dados. Um celular, um palmtop ou outro dispositivo com modem sem fio exibe as páginas WML num microbrowser. Clicando nos links com os botões do teclado, navega-se pelos sites WAP. Prof. Sérgio Furgeri 4

5 Computação movel: Estações de satélites É uma estação retransmissora de sinais, atuando basicamente como um repetidor. Utilizam o sistema de transmissão por microondas. Utilizados para cobrir áreas extensas, planas e ao ar livre, como desertos e mares. Cada Satélite atua como um nó na rede. A confiança do sistema é estabelecida dentro da constelação por inteiro, em vez de estar vulnerável à falha de um satélite único Principal rede Teledesic - Mais de 800 satélites para interligar o globo Para conhecer mais: Técnica de segurança na transmissão via Rádio Salto de freqüência X Seqüência direta Para aumentar a eficiência e a segurança, os cartões usam um dos dois tipos de protocolos de sinalização. No método de seqüência direta, o adaptador divide a faixa de freqüências em três canais. Cada pacote é enviado através de um canal de 30 MHz em um fluxo constante. Um adaptador que usa o método de salto de freqüência divide a faixa de freqüência disponível em canais bem menores que não ultrapassam a marca de alguns megahertz. Cada pacote é enviado em rápidos e curtos feixes, cada um por um canal diferente e em uma ordem aleatória. Prof. Sérgio Furgeri 5

6 Questões para fixação da matéria 1 - conectados a LAN com fiação mantêm e gerenciam o contato de rádio entre dispositivos portáteis. 2 - Transmissão de teleponto óptico de banda larga é um tipo de rede que utiliza comunicação com, capaz de manipular requisitos de multimídia de alta qualidade. 3 - Um componente chamado proporciona um meio fácil de ligar prédios sem utilizar cabo. 4 - As LANs e sem fio envolvem portadoras telefônicas e serviços públicos para transmitir e receber sinais 5 - Atualmente, o método de transmissão mais utilizado para longas distâncias é a transmissão por. 6 - Na transmissão via rádio, cada estação conectada a uma rede sem fio deve possuir uma para receber e/ou enviar dados. 7 - Qual das alternativas abaixo não é correta em relação a Wireless: a) Evita a necessidade da criação de tubulação para a passagem dos cabos. b) Podem ter conexão com as redes cabeadas ou ser independentes de modo a formar uma rede inteiramente sem fio. c) Imunidade a interferência. d) Proporciona alta confiabilidade. e) Pode funcionar tanto ponto a ponto quanto multiponto. 8 - Quais são os tipos de redes sem fio? 9 - Quais são as vantagens da Tecnologia Wireless? 10 - Sobre a transmissão com Infravermelho, é incorreto afirmar que: a) Utilizam um feixe de luz infravermelha para transportar os dados entre os dispositivos. b) Esse método pode transmitir sinais a altas taxas, devido à largura de banda da luz infravermelha. c) Pode ser transmitido em distância muito grande, aproximadamente 10Km. d) Não consegue ultrapassar grandes obstáculos e) É susceptível a interferências de iluminação do ambiente 11 - Como funciona a transmissão por Radio de banda estreita? 12 - Qual(is) do(s) item(ns) está correto com relação a transmissão via Radio? a) Proporciona alta confiabilidade b) Atualmente possui largura de banda para até 1 Gbps c) Adequado para transmissões somente ponto a ponto d) Não utiliza criptografia para transmitir o sinal. e) Sujeito a interferência de mesma frequência Redes utilizam a mesma tecnologia e alguns dos mesmos sistemas que os telefones celulares utilizam Prof. Sérgio Furgeri 6

7 14 - Recursos de segurança têm métodos de, assegurando integridade dos dados ao serem convertidos de sinais eletrônicos para sinais de rádio Trunking se refere a: a) uma forma de ligar dois equipamentos em uma rede b) um servico de comunicação que opera com uma freqüência única para um grupo de usuários c) um serviço de envio de mensagens por meio de rádiofreqüência. d) um equipamento usado em Lans e) uma característica das redes com transmissão em infravermelho 16 - Defina os termos a seguir: a) SMS: b) WAP: c) WML: d) Wireless: 17 - Qual o principio básico de funcionamento de um satélite? 18 - Qual a melhor técnica de transmissão via rádio com relação a segurança dos dados? E por quê? Prof. Sérgio Furgeri 7

8 Redes Sem Fio Para a maioria das conexões, os cabos funcionam bem. Mas um número crescente de pessoas acha que esse sistema estático restringe muito seu trabalho. O acréscimo de novos usuários ou equipamentos requer a instalação de mais cabos. Ir de uma localidade para outra exige desconectar-se de uma rede e reconectar-se em outra. Para esse pessoal, os cabos são um empecilho. Mas graças aos contínuos avanços na tecnologia de redes sem fio, você pode ter a liberdade de usar computadores e enviar dados onde quer que você necessite com uma conexão confiável e de alto desempenho. Enquanto as redes convencionais dependem das conexões a cabo, as redes sem fio usam sinais de rádio como meio de transmissão. Inicialmente desenvolvidas durante a 2ª Guerra Mundial, em meados dos anos 80, o FCC, órgão regulador de telecomunicações dos EUA, autorizou o uso de três faixas de rádio-freqüência (RF) para finalidades industriais, científicas e médicas (ICM) sem necessidade de concessão. Hoje em dia, as redes em RF evoluíram ao ponto de haver bridges sem fio que suportam velocidades às equivalentes para cabos-até 10 Mbps plenos. Os limites de distância funcionais das redes sem fio ultrapassam 16 km e os protocolos de segurança são tão robustos quanto os usados para redes cabeadas. As redes sem fio modernas podem ter conexão com as redes cabeadas ou podem ser independentes de modo a formar uma rede inteiramente sem fio. Apesar de serem adequadas para uso ao ar livre ou em ambientes fechados, as redes sem fio são particularmente úteis em recintos fechados extensos, tais como prédios de escritório, hospitais, universidades, fábricas, e armazéns. Uma técnica conhecida como spread spectrum supera ameaças de interferências de sinal ao transmitir os dados através de várias freqüências para que os receptores façam a recomposição do sinal. Recursos de segurança têm métodos de criptografia, assegurando integridade dos dados ao serem convertidos de sinais eletrônicos para sinais de rádio. Atualmente, o IEEE especifica 2 Mbps máximos para taxa de dados via rádio ou infravermelho. No entanto, o grupo de trabalho do IEEE que supervisiona as redes sem fio tem planos para aumentar o limite para suportar redes ainda mais rápidas-até 20 Mbps. Cada pacote contém os dados e o endereço do destinatário e do remetente. Também de modo semelhante a uma placa Ethernet, um cartão de uma rede sem fio aguarda por uma abertura no canal para que possa enviar o pacote pela rede. Ao detectar uma pausa, envia, então, o pacote. Se for detectado que outro pacote está sendo enviado naquela freqüência, o cartão espera um momento e faz uma nova tentativa Prof. Sérgio Furgeri 8

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