UNIVERSIDADE BLUMENAU DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE TELECOMUNICAÇÕES

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1 UNIVERSIDADE BLUMENAU DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE TELECOMUNICAÇÕES METODOLOGIA PARA O DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS DE REDE SEM FIO LEONARDO LONGHI BLUMENAU 2011

2 LEONARDO LONGHI METODOLOGIA PARA O DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS DE REDE SEM FIO Trabalho de conclusão de curso apresentado para avaliação no curso de Engenharia de Telecomunicações, Departamento de Engenharia Elétrica e Telecomunicações, Centro de Ciências Tecnológicas da Universidade Regional de Blumenau. Professor Francisco Adell Péricas, Ms Orientador. BLUMENAU 2010

3 LEONARDO LONGHI METODOLOGIA PARA O DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS DE REDE SEM FIO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado, como exigência parcial para obtenção de titulo de Graduação do curso de engenharia de telecomunicações do centro de ciências tecnológicas, da Universidade Regional de Blumenau, pela banca examinadora formada por: Aprovado em: / /. Presidente: Prof. Doutor Marcelo Grafulha Vanti, FURB Membro: Prof. Mestre Francisco Adell Péricas, Orientador, FURB Membro: Prof. Hermínio Ulrich, FURB

4 Dedico este trabalho a todos os meus familiares, em especial meus pais que sempre me incentivaram a aprimorar meus estudos e a minha namorada que me apoiou em todos os meus momentos.

5 AGRADECIMENTO Primeiramente aos meus familiares e minha namorada, que sempre acreditaram em meu potencial e me apoiaram nesse período universitário. Agradeço ao professor Francisco Adell Péricas, pela ajuda técnica e incentivo ao decorrer do trabalho.

6 Você vai longe na vida na medida em que for afetuoso com os jovens, piedoso com os idosos, solidário com os perseverantes e tolerante com os fracos e com os fortes. Porque, em algum momento de sua vida, você terá sido todos eles. George W. Carver

7 RESUMO Este trabalho apresenta uma metodologia de projeto para redes sem fio, dentro das normas brasileiras exigidas pela ANATEL. O planejamento foi realizado com base em cabeamento estruturado e com ajuda de softwares com os quais realizam-se a análise do local onde se deseja implantar a rede sem fio. Com esse planejamento busca-se a melhor distribuição possível dos pontos de acesso visando otimizar o uso dos recursos de rede sem fio e evitar interferências geradas por equipamentos que estejam nas mesmas frequências do canal utilizado em pontos de acesso, possibilitando a rede sem fio um funcionamento adequado.

8 ABSTRACT This paper presents a design methodology for wireless networks within the Brazilian standards required by the ANATEL. The planning was based on structured cabling and with the help of software with which to perform analysis of where they want to deploy the wireless network. With this plan seeks the best possible distribution of access points to optimize the use of network resources and avoid wireless interference generated by equipment that is in the same channel frequencies used in access points, enabling wireless operation appropriate.

9 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS AP = Access Point Ponto de Acesso. ANATEL = Agência Nacional de Telecomunicações. BSS = Basic Service Set. DSSS = Direct Sequence Spread Spectrum. ESS = Extended Service Set. FDM = Frequency Division Multiplexing. FHSS = Frequency Hopping Spread Sectrum. FURB = Fundação Universidade Regional de Blumenau IEEE = Institute of Electrical and Electronics Engineers. ISM = Industrial, Scientific and Medical. ITU-T = Internacional Telecommunicaction Union LAN = Local Area Network. MAC = Media Access Control. MIMO = Multiple Input and Multiple Output. OFDM = Orthogonal Frequency-Division Multiplexing. PDA = Personal Digital Assistant Assistente Pessoal Digital. RJ45 = Registered Jack 45 STP = Shielded Twisted Pairs. SNR = Signal To Noise Ratio. UTP = Unshielded Twisted Pairs. VOIP = Voice Over Internet Protocol. WI FI = Wireless Fidelity. WLAN = Wireless Local Area Network.

10 LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 Cores do cabo UTP e ligações nas tomadas padrões EIA/TIA-568A e EIA/TIA-568B: [3] Figura 2.2 Esquemático dos principais elementos de uma rede estruturada: [3] Figura 2.3 Subportadoras de um sinal OFDM. Fonte: [5] Figura 2.4 Subportadora no domínio do tempo. Fonte: [5] Figura 2.5 Processo de Frequency Hopping. Fonte: [7] Figura 2.6 Canais de Padrão DSSS. Fonte: [7] Figura 2.7 (a) Rede sem fio com um a estação base (b) Rede ad hoc. Fonte: [2].. 24 Figura 2.8 Access Point. [11] Figura 2.9 Wireless Switch. [12] Figura 3.1 InssiDer 2.0 Analisando sinal de 2,4 GHz Figura 3.2 InssiDer 2.0 Analisando sinal em relação ao tempo Figura 3.3 AP D-Link dwl 8500AP. [11] Figura 3.4 Planta baixa pav. térreo ( AP 3 e AP 4 ) Figura 3.5 Planta baixa pav. superior ( AP 1 e AP 2 ) Figura 3.6 Corte com vista do térreo e pavimento superior Figura 3.7 Primeira análise intensidade do sinal medido com o software inssider Figura 3.8 Segunda análise de intensidade do sinal medido com o software inssider Figura 3.9 Local da primeira análise Figura 3.10 Local da segunda análise Figura 3.11 Planta baixa pavimento térreo com as eletrocalhas para a passagem do cabeamento UTP Figura 3.12 Planta baixa pavimento superior com as eletrocalhas para a passagem do cabeamento UTP

11 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO FUNDAMENTAÇÃO TEORICA REDES DE INFORMATICA EVOLUÇÃO DA REDE REDES LOCAIS MEIO FÍSICO DE TRANSMISSÃO CABEAMENTO ESTRUTURADO SALA DE EQUIPAMENTOS BACKBONE SALA DE TELECOMUNICAÇÕES REDE SEM FIO O QUE É UMA REDE SEM FIO WLAN TIPO DE TRANSMISSÃO OFDM FHSS DSSS PADRONIZAÇÃO DA REDE SEM FIO PADRÕES DA IEEE IEEE A IEEE B IEEE G IEEE N ROAMING EQUIPAMENTOS DE REDE SEM FIO PONTO DE ACESSO WIRELESS SWITCH METODOLOGIA SITE SURVEY MATERIAS UTILIZADOS PARA A REALIZAÇÃO DO SITE SURVEY: DISTRIBUIÇÃO DOS ACCESS POINT NA PLANTA INTERFERÊNCIAS NOS SINAIS DO WIRELESS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DOS ACCESS POINTS... 32

12 3.3 PROJETO DA REDE CABEADA CONSIDERAÇÕES FINAIS... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 5. CONCLUSÃO REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS A APÊNDICE - MEMORIAL DESCRITIVO A.1 SISTEMA DE CABEAMENTO ESTRUTURADO A.1.1 OBJETIVOS A.1.2 CABEMANTO ESTRUTURADO A.1.3 INFRAESTRUTURA A.1.4 IDENTIFICAÇÕES A.1.5 DISPOSIÇÕES GERAIS A.1.6 ESPECIFICAÇÕES DOS PRINCIPAIS MATERIAIS E EQUIPAMENTOS A.1.7 NORMAS TÉCNICAS A.2 REDE SEM FIO A.2.1 OBJETIVO A.2.2 INFRAESTRUTURA A.2.3 IDENTIFICAÇÕES A.2.4 ESPECIFICAÇÕES DOS PRINCIPAIS MATERIAIS E EQUIPAMENTOS A.2.5 NORMAS TÉCNICAS... 62

13 13 1. INTRODUÇÃO Entre tantas tecnologias de conectividade surgindo, a rede sem fio vem crescendo cada vez mais. Com a popularização de notebooks, PDAs e outros dispositivos portáteis a rede wireless se torna essencial para conexão a uma rede, sendo ela local ou até mesmo à internet. Tanta demanda traz um grande desafio que é projetar uma rede sem fio corretamente e dentro das normas. A instalação de uma rede sem fio envolve várias etapas, algumas delas são: sala de equipamentos também conhecido como Data Center, cabeamento estruturado e a localização dos pontos de acesso que são os equipamentos de transmissão de dados sem fio. Os pontos de acesso devem estar distribuídos pelo ambiente no qual será disponibilizada rede sem fio. Um grande problema muito comum é com outros equipamentos que possam estar atuando na mesma frequência dos pontos de acesso, tendo assim que fazer um bom planejamento para que não haja interferência, ocasionando o mau funcionamento da rede.

14 14 2. FUNDAMENTAÇÃO TEORICA 2.1 REDES DE INFORMATICA EVOLUÇÃO DA REDE Nos anos 50 os computadores eram máquinas complexas e para operá-las tinham que ser pessoas altamente especializadas. Não havia interação direta entre a máquina e o usuário. Os resultados eram extremamente lentos de ser obtidos e o que era processado tinha que ser um a um para obter seus resultados. [1] Já nos anos 60 foi desenvolvido o primeiro terminal interativo, permitindo aos usuários acesso a um computador de uma linha de comunicação. Isso possibilitava os usuários a terem uma interação com os computadores e também estimulou o avanço nas técnicas de processamento que davam origem a sistemas compartilhados, que permitiam várias tarefas de diferentes usuários a serem processadas pelo computador central. [1] Na década de 70 aconteceram grandes mudanças nos sistemas de computadores. Ao invés de ter um único sistema centralizado foi criada a distribuição de processamento e o armazenamento computacional. Com o desenvolvimento de minis e microcomputadores, eles permitiam a instalação distribuída em várias locais nas empresas. [1] Mesmo com toda essa modernização os equipamentos continuavam com custos elevados. No caso de dados que podiam ser associados a um sistema de pequeno porte, e economizando espaço físico, porém, para que tudo isso fosse possível era imprescindível que parte dos dados estivessem associados a um sistema de grande capacidade centralizada. Pela mesma razão de custo, era justificada a utilização de compartilhamento de periféricos especializados, tais como uma impressora rápida e de qualidade. Por isso a conexão entre vários sistemas para o uso de compartilhamento de periféricos tornou-se essencial. [1] A troca de informações foi um fator muito importante para a interconexão. Os usuários individuais não trabalham isolados dos sistemas e podem utilizar-se de alguns benefícios oferecidos por um sistema centralizado, tais como a capacidade de troca de mensagens entre usuários, a facilidade de acessar dados e programas de várias fontes, fazer backup de documentos em outros locais evitando perca de informações e muitas outras vantagens. [1]

15 REDES LOCAIS Redes locais (LANs) são redes privadas contidas em residências ou locais corporativos que podem chegar a ter alguns quilômetros. Essas redes são implantadas principalmente com a intenção de compartilhamento de recursos ou troca de informações. Ela tem três características que diferenciam das demais: a distância, a tecnologia de transmissão e a topologia. [2] Os tamanhos das LANs são restritos e limitados, porém o conhecimento dessas limitações permite que sejam elaborados projetos para viabilizar e facilitar o gerenciamento dessa rede. [2] MEIO FÍSICO DE TRANSMISSÃO Meios de transmissão diferem com relação ao potencial para conexão ponto a ponto ou multiponto, limitação geográfica devido à atenuação característica do meio, imunidade a ruído, custo, disponibilidade de componentes e confiabilidade. A escolha do meio de transmissão adequado às aplicações é extremamente importante não só pelos motivos mencionados, mas também pelo fato de que ele influencia diretamente no custo das interfaces com a rede. [1] Qualquer meio físico capaz de transportar informações eletromagnéticas é passível de ser usado em redes de computadores. Os mais utilizados comumente são, par trançado, cabo coaxial e a fibra óptica. [1] No par trançado, dois fios de cobre isolados são enrolados em espiral de forma a reduzir o ruído e manter constantes as propriedades elétricas do meio através de todo o seu comprimento. Este também é o meio de transmissão de menor custo por comprimento e a ligação de nós ao cabo também é extremamente simples. Em informática o cabo utilizado é o UTP, e o STP. Estes cabos são formados por 4 pares de fios de cobre isolados trançados entre si e é o cabo mais utilizados nas redes locais de computadores.

16 16 Figura 2.1 Cores do cabo UTP e ligações nas tomadas padrões EIA/TIA-568A e EIA/TIA-568B: [3] A figura 2.1 mostra o padrão definido pela norma da ABNT onde define as cores do cabo UTP e a sequênciaa em que o cabo deve ser crimpado no conector fêmea. A diferença entre eles é a camadaa de blindagem quee o segundo possui. Existem outros cabos de pares trançados que sãoo utilizados em sistemas de telefonia. Este serão analisados noo decorrer deste trabalho. [1] O cabo coaxial é constituído de um condutor interno circundado por um condutor externo, tendo, entre os condutores, um dielétrico (material isolante) que os separa. O condutor externo é porr sua vez circundado por outra camadaa isolante. Existe uma grande variedade dee cabos coaxiais, cada c um com característicass específicas. Os cabos de alta qualidade não são maleáveis e sãoo difíceis de instalar, mas os cabos de baixa qualidade podem ser inadequados para longas distancias. O cabo coaxial, comparadoo ao par trançado, tem uma imunidade a ruído bem melhor, e uma fuga eletromagnética mais baixa. Quanto ao custo, o caboo coaxial é mais caro do que o par trançado, assim como é mais elevadoo o custo das interfaces paraa ligação ao cabo. [1] A transmissão em fibra óptica é realizada pelo envio de um sinal de luz codificado, dentro do domínio dee frequência do infravermelho (10 12 a Hz) através de um cabo óptico. Paraa compreendermos os o princípios da comunicação

17 17 através de fibras ópticas, deve-se relembrar alguns fenômenos físicos observados e definidos no estudo de óptica elementar. [1] Uma das características mais importantes dos materiais no estudo da óptica é seu índice de refração, que é definido como a razão entre a velocidade da luz nesse material e a velocidade da luz no vácuo. Como a velocidade da luz em qualquer meio é menor do que a velocidade da luz no vácuo, o índice de refração de qualquer meio é sempre menor de que 1. Na prática, porém, é comum utilizar-se como base o índice de refração do ar (pois este é bem próximo de 1). Dessa forma, considera-se o índice de refração do ar como sendo igual a 1 e pode-se obter índices para qualquer outro material através da razão entre as velocidades de propagação da luz no ar e naquele meio. Toda vez que um feixe de luz atravessa um material e passa para outro material com índice de refração diferente, ocorre o fenômeno da refração. [1] O cabo óptico consiste em um filamento de sílica ou plástico, por onde é feita a transmissão da luz. Ao redor do filamento existem outras substâncias de menor índice de refração, que fazem com que os raios sejam refletidos internamente, minimizando assim as perdas de transmissão. Fibras óticas são imunes a interferências eletromagnéticas e a ruídos. Estas são mais finas e mais leves que os cabos coaxiais, o que facilita muito a sua instalação. Algumas limitações, porém, ainda são encontradas. A junção de duas fibras é uma tarefa ainda delicada. A instalação de fibras óticas em determinados ambientes podem exigir curvas muito acentuadas, tornando o ângulo de incidência dos feixes em relação a normal muito pequeno provocando o escape desses feixes da fibra. [1] Atualmente as fibras óticas são mais utilizadas em Backbones (Interligação entre armários de telecomunicações) e em áreas de trabalho que apresentem distâncias maiores que 100 metros. [1] CABEAMENTO ESTRUTURADO É a escolha adequada da infraestrutura para cada ambiente o método de instalação e identificação. Além dos cabeamentos de alta qualidade, devem ser definidos criteriosamente os armários de telecomunicações de onde vai ser distribuído o cabeamento, tomadas de comunicações, canaletas, eletrocalhas, identificações de cabo, conectores e vários outros materiais a serem utilizados. [4]

18 18 Figura 2.2 Esquemático dos principais elementos de uma u rede estruturada: [3]] A figura 2.2 epresenta uma rede estruturada completa com todos seus sendo: 1 Área de trabalho 2 Rede secundaria 3 Armário de telecomunicações 4 Rede primaria nível 1 5 Sala de equipamentos 6 Sala da entrada de telecomunicações 7 Cabo de interligação externa O cabeamento estruturado deve seguir três conceitos para ter funcionamento: elementos um bom

19 19 A Deve ser compatível com qualquer sistema de telefonia e informática. B O projeto deve ter flexibilidade para alterações de layout, simples e rápidas. C A rede deve ter uma vida útil no mínimo de 10 anos, de acordo com normas. A maioria das empresas passam por mudanças de layout ao decorrer do tempo. Essas mudanças podem ser de usuários que necessitam alterar as mesas de lugares, porém o número do ramal telefônico e o ponto de rede tem que permanecer o mesmo. O cabeamento estruturado possibilita que a mudança ocorra de maneira bastante simples sendo que o conector que é utilizado para o telefone e para o computador são do mesmo padrão, RJ 45. Sendo possível também implantar câmeras de segurança na mesma rede tendo em vista que esse equipamento aceita o conector padrão da rede. [4] SALA DE EQUIPAMENTOS Na Sala de Equipamentos estão localizados os equipamentos primários, de onde partem os sinais de telecomunicações. Nesta sala são instalados a central telefônica, os servidores e um armário de telecomunicações onde estão os switches principais, modens e roteadores, que fazem as conexões com o meio externo. Da central telefônica parte um cabo telefônico de tantos pares quantos forem necessários na empresa, até o armário de telecomunicações, que é espelhado em equipamentos específicos para ser distribuído no Backbone. [2] BACKBONE O backbone ou cabeamento vertical é o cabeamento de interligação entre a sala de equipamentos e a sala de telecomunicações. Em ambientes com distâncias menores que 100 metros entre as salas, pode-se utilizar para transmissão de dados um cabo UTP ou STP como Backbone, porém, devido aos limites de largura de banda e taxa de transmissão, o mais adequado, mesmo que o custo seja maior, é a instalação de fibra ótica. Sabe-se que o tráfego de informações em um Backbone é muito grande e na fibra óptica pois os limites são muito maiores, o que possibilita também expansão futura do sistema. [1] Para transmissão de telefonia deve ser instalado um cabo telefônico, partindo da Sala de Equipamentos, de tantos pares quantos forem necessários na sala de telecomunicações. [1]

20 20 Todos estes cabos, UTP, STP ou fibra óptica, partem de equipamentos específicos (Painel de Voz, Painel de Manobra) dentro de um armário de telecomunicações até os equipamentos específicos em outro armário de telecomunicações. [1] SALA DE TELECOMUNICAÇÕES A Sala de Telecomunicações é o local de onde parte o cabeamento horizontal e onde são instalados o armário de telecomunicações e os equipamentos secundários de telecomunicações. Em ambientes pequenos ou com poucos usuários, a sala de telecomunicações pode ser substituída por um único armário de telecomunicações localizado naquele ambiente. 2.2 REDE SEM FIO O QUE É UMA REDE SEM FIO Conhecida como wireless (wire = cabo; less = sem), trata da transmissão de dados sem a utilização do cabo, onde há uma conexão entre dois dispositivos de comunicações ou mais. Existem várias formas para efetuar a transmissão de dados e uma das mais populares na rede sem fio é por rádio frequência, onde a comunicação ocorre através das ondas eletromagnética. Com o crescimento das empresas e sua modernização, as redes wireless vêm se inovando, não só com os computadores portáteis mas também com telefones sem fio utilizando a comunicação via VoIP, leitoras de código de barra em muito utilizadas na área de produção das fábricas, dentre outros equipamentos, etc. Os primeiros notebooks também conhecidos como computadores portáteis, não tinham a capacidade de se conectar a outros computadores, eles tinham que ser conectados a uma tomada telefônica para estabelecerem comunicação. Essa conexão física com a rede significava que os notebooks eram portáteis mais não móveis. Para obter a mobilidade, os notebooks precisam utilizar sinais de rádio ou infravermelho para as comunicações. Com isso os usuários podem ter trocas de informações com outros usuários enquanto estão se deslocando a outros locais como, por exemplo em uma viagem. As WLANs (LAN s sem fio) têm algumas propriedades diferentes do que das LANs cabeadas, e exigem o uso de protocolos especiais na subcamada MAC. [2]

21 WLAN A WLAN é uma rede local sem fio e também pode p ser de acesso a internet, que se denomina WI-FI, sendo uma alternativa para ass redes convencionais. A transmissão é feita via radio frequência de acordo com alguns tipos de transmissão TIPO DE TRANSMISSÃO OFDM OFDM consiste na técnica da transmissão paralela de dados em diversass subportadoras. Com essa divisãoo do sinal em diversas subportadoras reduz-se r a taxa de transmissão e aumenta-s se a duração dos símbolos transmitidoss em cadaa subportadora, isso tudo implica em uma diminuição da d sensibilidade à seletividadee em frequências causado por multipercurso. [ 5] As subportadoras são alocadas em pontos de d cruzamentos de zeros do espectro das demais, como ilustrado na figura 2.1. [5] Figura 2.3 Subportadoras de um sinal OFDM. Fonte: [5] A ortogonalidade entre subportadoras implica que diferentes portadoras se sobreponham exatamente por um número inteiro de ciclos c durante um intervalo de símbolos OFDM, que devem estar separados por uma u frequência por um valor múltiplo de 1/T. A figura 2.2 ilustra esta propriedade para o caso de quatro subportadoras OFDM. [5]

22 222 Figura 2.4 Subportadora no domínio do tempo. Fonte: [5] Apesar de essa técnica t terr no nome multiplexação, deve-se saber que não ocorre multiplexação num sistemaa OFDM, mas sim transmissão paralela de uma sequência de bits originalmente única. [5] FHSS É a técnica de espelhamento em que a banda de 2,4 GHz é dividida em 79 canais e as informações que vãoo ser enviadas utilizarão todos os canais, sendo transmitidos em uma sequência pseudoaleatória cuja frequênciaa de transmissão vai sendo alterada em saltos. Utilizada somente na especificação IEEEE , a técnica de FHSS remete frações de dados, que são transmitido s por frequências específicas. Controlando o fluxo com o receptor, que negocia velocidades menores comparadas às velocidades oferecidas pela técnica DSSS, mas menos suscetíveis a interferências devido a cada transmissão ocorrer seguindo um padrão diferente d dee saltos, minimizando a chance de dois transmissores utilizarem o mesmo canal simultaneamente. Com essee espalhamento consegue-se um melhor desempenho do sistema, aumentando sua imunidade a ruídos e impedindo que uma pessoa quee não conheça a sequência de saltos consiga escutar a transmissão. [6] Figura 2.5 Processo de Frequency Hopping. Fonte: [7]]

23 DSSS O DSSSS dispersa o espectro de frequência de um sinal de banda estreita através de sua modulação com uma sequência de bits denominada de sequência de Barker. Obtém-se, desta forma, um sistema robusto contra ruídoo de bandaa estreita a ponto de necessitar um controle de potência para transmissão. Com o DSSS foi possível estender a taxa de transmissão do b dee 1 Mb/s para 11 Mb/ /s. Figura 2.6 Canais de Padrão DSSS. Fonte: F [7] PADRONIZAÇÃO DA REDE SEM FIO Na época em que surgiram os notebooks, os usuárioss sonhavam com a comunicação entre seuss equipamentos portáteis sem a necessidade de fio. A partirr disso várias empresass trabalharam paraa possibilitar isso,, e essee trabalho rapidamente levou a comercialização da redee sem fio nas n empresas. [2] O problema das empresas era encontrar equipamentos desenvolvidos paraa redee sem fio compatíveis entre si.. Esse problema implicava quee o equipamento do fabricante X não funcionava com o notebook do fabricantee Y. Finalmente as indústrias decidiram padronizar os equipamentos das LANs sem fio. O primeiro padrão firmado para a WLAN é a , quem criou foi f a IEEE. O padrão propostoo tinha que funcionar em dois modos. [2] 1. Na presença de uma estação base; 2. Na ausência de uma estação base; No primeiro caso a comunicação teria que passar por uma estação base ou popularmente conhecidoo como Ponto de Acesso. Já o segundo a comunicação seria entree os computadores, um transmitiria para o outro, chamada dee ad-hoc. [2][

24 24 Figura 2.7 (a) Rede sem fio com um a estação base ( b) Rede ad hoc. Fonte: [2][ PADRÕES DA IEEE IEEE A Em 1998 foi criado o padrão a, utiliza uma frequência de transmissão de 5 GHz. Com essa frequência elevada o nível de interferência de outroo equipamento é menor e a sua taxaa de transferência é de 54 Mbps. Esse padrão é a primeira a utilizar a técnica OFDM, baseada na multiplexaç ção por divisão de frequência (FDM) onde múltiplos sinais são enviados em diferentes frequências. Porém o OFDM vai além disso: elee divide uma única transmissãoo em múltiplos sinaiss com menor ocupação espectral. [5] IEEE B O padrão b é um dos mais utilizados. Ele temm três técnicas de transmissão, sendo elas: Infravermelho, DSSS e FHSS. A DSSS e FHSS utilizam transmissão de ondas de rádios curtas, compreendidas pela banda ISM de 2,4 GHz, a taxa de transferência é de 11Mbps. [8] O FHSSS utiliza 79 canais de 1 MHz cada. Um gerador é utilizado para gerarr uma sequência saltos nos 79 canais, para que tenha um sincronismo e saltem paraa o mesmo canal simultaneamente. Cada estação que tenha a mesma sequência de saltos fica por um período denominado dwell time, que podem ser ajustados. O FHSS tem um sistema contra ruído de banda estreita que provê um nível de segurança já na camadaa física. Sóó a estação em que conhecer a dwell time poderá se adequar e organizar adequadam mente. [8] O DSSSS é a sequência direta do espalhamento do espectro de frequência do sinal de banda estreita através de uma modulação com umaa sequência de bits chamada de sequência chip, obtendo um sistema contra ruído dee banda estreita. [8]

25 IEEE G O padrão g opera com a frequência de 2,4GHz e uma taxa de transmissão de 54 Mbps, utiliza a mesma modulação do a, OFDM. A qualidade do g é a compatibilidade com o b, pois ele pode operar a DSSS quando a taxa for de até 11 Mbps, e nas demais velocidades o g opera em OFDM. [9] Apesar do g ter uma taxa de 54 Mbps ele tem uma grande desvantagem quando serve um grande número de usuários. O OFDM atinge maiores velocidades, porém a frequência em que trabalha continua a mesma de 2,4 GHz. O g está restrito a 3 canais de 2,4 GHz enquanto os 5 GHz do a disponibiliza 8 canais. [9] IEEE N O n teve inicio em 2003 com o intuito de ter uma taxa de transmissão de pelo menos 100 Mbps de serviço de dados. Seu desenvolvimento foi a partir de três propostas em conjunto, sendo elas: MIMO é o uso de múltiplas antenas no transmissor e receptor para melhorar o desempenho de comunicação e atingir a taxa desejada do transceptor em que permite atingir os requisitos disponíveis do sistema, OFDM onde já foi citado nos padrões anteriores, com a utilização dos canais de 20 e 40 MHz e a técnica de agregação de pacote. [10] ROAMING Roaming é poder se mover entre células da WLAN (BBS) sem a necessidade de modificação dos serviços de rede. A topologia utilizada para o Roaming entre APs é a ESS, que é uma porção essencial do padrão Essa topologia é a capacidade de um cliente determinar a qualidade do sinal de qualquer AP em sua área, e o usuário se conectar ao que tiver melhor sinal. Para determinar esse sinal os clientes utilizam o SNR, que nada mais é do que a relação entre a potência do sinal transmitido e o ruído. O AP envia beacons esporadicamente, e através desses beacons o sinal é medido. Basicamente Roaming é o processo em que o cliente se move entre células BSS sem perder a conectividade. [10] É bom lembrar que uma estação não sai de um BSS (entrar em roaming) a não ser que o sinal atual atinja uma marca pré-definida. O padrão não define

26 26 exatamente como o processo tem que ser feito, mas define alguns passos básicos, como scanning ativo e passivo e reassociation. Quando a estação wireless recebee os beacons mandados pelos APs,, ela escolhe o que possui melhor sinal. Se o seu sinal atual estiver abaixo do pré-determinado para roaming, ela faz a dissociaçãoo deste AP e se reassociaa ao outro (handoff). Nesta troca de APs, os dois envolvidos trocam informações sobre o cliente, para que, por exemplo, umm pacote que aindaa não terminou de ser enviado seja reendereçado para o outro APP para que o clientee possa terminar de recebê-lo. Esta troca de informações é o que difere os processoss de associaçãoo e reassociação. [11] EQUIPAMENTOS DE REDE SEM FIO PONTO DE ACESSO O Pontoo de acesso ou access point é um dispositivo que permite a rede sem fio realizar interconexão entre doiss dispositivos móveis. Normalmente se conecta a uma rede cabeada e serve como um ponto de acesso para uma rede local. Exemplo de Access Point na figura 2.6. Figura 2.8 Access Point. [11] WIRELESSS SWITCH Equipamento que gerencia AP. Alguns desses equipamentos têm a capacidade de enviar de volta o tráfego wireless para o switch para melhorar o controle de segurança e desempenho. Ele oferece ao administrador flexibilidadee

27 27 máxima com opções de direcionarr o tráfego de cliente, podendoo direcionar o tráfego paraa VOIP diretamente para o AP para um desempenho melhor. Com o wireless switch o administrador podee ativar várias detecções de ameaças e utilizar varreduras de rádio frequência para monitorar toda a redee wireless para qualquer possível violação de segurança. Tem a função de roamingg transparente em que o cliente wireless pode acessar vários mecanismo de redee sem precisar de autenticação, por que o wirelesss switch gerencia o mecanismo, mesmo não estando na mesma sub rede. Figuraa 2.9 Wireless Switch. [12]

28 28 3. METODOLOGIA Este trabalho tem como o objetivo apresentar uma metodologia de desenvolvimento de projetos de uma rede sem fio, e para tanto apresenta um estudo de caso em uma planta real de uma empresa de dois pavimentos com um total de 188 usuários e uma área de 1070 m² em cada pavimento. 3.1 SITE SURVEY Site survey é a realização de inspeção técnica nos locais onde serão instalados os equipamentos de rádio frequência da rede sem fio. Este levantamento tem a finalidade de dimensionar a área e identificar o local mais apropriado para a instalação do(s) AP(s), a quantidade de células e de pontos de acesso necessários para que as estações clientes tenham qualidade de sinal aceitável de recepção, acesso à rede e utilização de aplicações e recursos de modo compartilhado. [13] MATERIAS UTILIZADOS PARA A REALIZAÇÃO DO SITE SURVEY: Computador portátil para analisar o sinal da rede; InSSIDer 2 software gratuito que analisa o sinal da rede indicando sua intensidade, analisando o sinal transmitido de 2,4 GHz e 5GHz e em que canal o access point está; Access Point equipamento a ser instalado no local para simular a transferência de dados onde ele possivelmente ficará. Com o software InSSIDER 2 fez-se uma avaliação sobre as frequências já utilizadas no local concluindo-se que canais estão disponíveis para configurar pontos de acesso.

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