Tópicos 1a Parte. Tópicos 2a Parte. IP Móvel. Redes Móveis sem Fio. Rossana Andrade Ph.D, SITE, University of Ottawa, Canadá. Redes de Longa Distância

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1 Redes Móveis sem Fio Tópicos 1a Parte Rossana Andrade Ph.D, SITE, University of Ottawa, Canadá Profa. Departamento de Computação, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará Redes de Longa Distância Funcionalidades Comuns entre Redes Móveis sem Fio Redes Móveis sem fio (i.e., sistemas celulares) Redes de 2 a Geração: ANSI-41, WIN, GSM Redes de 2.5 a Geração: GPRS Redes de 3 a Geração: UMTS e IMT-2000 Rossana Andrade, copyright Alterado em 11/06/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 11/06/ Tópicos 2a Parte Internet Móvel Mobile IP versão 4 Mobilidade em IPv6 Redes Locais sem Fio Bluetooth IEEE 802.1x Web sem Fio WAP J2ME, Brew e SuperWaba Rossana Andrade, copyright Alterado em 01/07/ IP Móvel Slides preparados por Victória Damasceno Matos Mestranda em Ciência da Computação Universidade Federal do Ceará

2 Estrutura da Apresentação Introdução; Mobilidade com IPv4; ; IPv4 x IPv6; Conclusão; Referências. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Introdução Os protocolos de Internet existentes não suportavam hosts móveis; Quando um host muda sua localização, ele perde as configurações de roteamento; Redes móveis necessitam de reconexão dos dispositivos transparente ao usuário; O DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) não permite conectividade intermitente. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Introdução O IP Móvel permite que um equipamento móvel esteja em permanente conectividade com a rede mãe (home network), possibilitando, embora o mesmo esteja em outra rede, que os datagramas enviados ao seu endereço IP lhe sejam entregues transparentemente. agente Rede Estrangeira agente Rede de Origem Mobilidade com IPv4 IETF (Internet Engineering Task Force) propôs o IP Móvel como uma extensão do IPv4; IP móvel estende o IP tradicional para permitir que o dispositivo móvel utilize dois endereços IP: Home address Foreign address (care-of address) Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/2005 8

3 Mobilidade com IPv4 Mobilidade com IPv4 Entidades especiais: Nó móvel; Nó correspondente; Home agent; Foreign agent. Outras novidades Foreign address Home address Túnel Home Network R1 HA CH Internet Router 1 Router 2 MH Home Agent Correspondent Host R2 O MH move-se de sua home netwok para uma foreign network FA Foreign Network MH Foreign Agent Mobile Host Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Mobilidade com IPv4 O IP Móvel é a cooperação de três mecanismos separados: Descobrir o care-of address; Registrar o care-of address; Roteamento e tunelamento. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Mobilidade com IPv4 Descobrir o care-of address: Similar ao que é usado pelos roteadores utilizando o ICMP Router Discovery; Não modifica os campos existentes nos router advertisements (anúncios de roteadores), apenas os estende para associar as funções de mobilidade; Os home agents e os foreign agents difundem em intervalos regulares os agent advertisements; Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

4 Mobilidade com IPv4 Descobrir o care-of address (cont.): Funções do agent advertisement: Permite a detecção de agentes móveis; Lista um ou mais care-of addresses disponíveis; Informa ao nó móvel sobre as características especiais proporcionadas pelo foreign agent; Permite ao nó móvel determinar o endereço de rede e o estado de seus links para a Internet; Permite ao nó móvel saber se o agente é um home agent, um foreign agent ou ambos, e, portanto, se ele está em sua home network ou em uma foreign network. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Mobilidade com IPv4 Descobrir o care-of address (cont.): MA Mobile Agent Agent Advertisments Type Length Sequence Number Lifetime R B H F M G V reserved zero ou mais care-of address Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Mobilidade com IPv4 Registrar o care-of address: Há dois tipos de mensagem de registro: pedido de registro e resposta de registro; O foreign agent é considerado um agente passivo no processo de registro, pois este concorda em transmitir a mensagem para o home agent do nó móvel; Cada registro tem um tempo de vida limitado; Há a necessidade de atualização do registro para aumentar o tempo de vida, através do binding (que contém o home address, care-of address e o tempo de vida do registro). Mobilidade com IPv4 Registrar o care-of address (cont.): FA FA anuncia o serviço MH pede o registro FA FA repassa o pedido ao HA HA FA repassa o status ao MH FA HA aceita ou nega Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

5 Mobilidade com IPv4 Registrar o care-of address (cont.): Autenticação: Usar um selo temporal Usar um número pseudoaleatório Descoberta automática do home agent: Caso o nó móvel não consiga contactar o seu home agent, o IP Móvel tem um mecanismo que deixa o nó móvel tentar registar-se com outro home agent desconhecido na sua rede local. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Mobilidade com IPv4 Roteamento e tunelamento: O home agent intercepta os datagramas destinados ao nó móvel e os repassa (através de tunelamento) ao endereço provisório do nó móvel (care-of address); O tunelamento pode ser feito por um ou mais algoritmos de encapsulamento, mas temos como padrão o IP-within-IP; Usando esse mecanismo, o home agent insere um novo cabeçalho IP (tunnel header) na frente dos antigos cabeçalhos IP dos datagramas endereçando-os ao care-of address do nó móvel; O foreign agent desencapsula e repassa os datagramas ao nó móvel. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Mobilidade com IPv4 Mobilidade com IPv4 Roteamento e tunelamento (cont.): Src Dest Proto X MH? Payload Diagrama Encasulado Home Network R1 Internet Router 1 Router 2 R2 Foreign Network Src Dest Proto HA COM 4 ou 55 Src Dest Proto X MH? Payload HA FA Nó Móvel Src Dest Proto X MH? Payload HA Home Agent Agent Advertisements FA Foreign Agent Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

6 Mobilidade com IPv4 Mobilidade com IPv4 O MH envia periodicamente binding para atualizar o registro CH Correspondent Host O HA intercepta os pacotes enviados pelo CH destinados ao MH CH Correspondent Host Home Network R1 Internet Router 1 Router 2 R2 Foreign Network Home Network R1 Internet Router 1 Router 2 R2 Foreign Network HA MH O FA repassa o pedido O MH move-se de sua home O HA O netwok nega MH pede ou para o uma aceita O foreign FA o registro repassa pedido network o status ao MH Home Agent FA MH Foreign Agent Mobile Host HA MH Home Agent O HA encapsula e transmite os novos pacotes para o FA O MH move-se de sua home netwok para uma O foreign FA recebe network os novos pacotes, desencapsula para entregar os pacotes originais ao MH FA MH Foreign Agent Mobile Host Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ O que é o IPv6? IETF; Motivação: Limitações do IPv4; Endereçamento (128 bits); Descobrimento de vizinhos. Projetado visando a mobilidade. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Mudanças com relação ao IPv4: O IPv6 inclui mais características para suporte à mobilidade; O suporte a mobilidade do IPv6 segue a estrutura do IPv4; Apesar do care-of address ser ainda necessário no IPv6, não há a necessidade de foreign agents; Os nós correspondentes com IPv6 podem entregar pacotes diretamente ao nó móvel; Todos os nós IPv6 implementam fortes capacidades de autenticação e encriptação. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

7 Necessidades, objetivos e aplicações: Mecanismo que possibilite troca de sub-rede; Provê comunicação após sua mudança; Deve ser transparente para as camadas de transporte e superiores; A comunicação de localização deve ser autenticada, por motivos de segurança; A quantidade e o tamanho dos pacotes transmitidos em razão da administração do protocolo devem ser os menores possíveis para economia de energia; Mantém todos os bindings em cache. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Operações básicas do protocolo: Todo host móvel possui três endereços: Home address Local-link address Foreign address Possibilita que outros nós tomem conhecimento dinamicamente do binding (nos caches dos nós correspondentes); Antes de enviar uma mensagem, todo nó verifica o seu cache. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Binding Update: Notifica o home agent e outros nós do novo careof address; Toda comunicação de binding deve ser autenticada; Informações têm um tempo de vida. Existência de bits de controle: Home Agent (H), Acknowledge (A) e Local-link Address Present (L); Forma de envio: Em qualquer pacote Em um pacote próprio Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Care-of Address Nó Correspondente HA Home Network Home Address Roteador Binding Cache Nó Móvel Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

8 Requisitos para as operações: Todo nó IPv6 deve ser capaz de processar binding updates recebidos, enviar binding acknowledgements e manter binding cache; Toda unidade móvel IPv6 deve ser capaz de desencapsular pacotes IPv6, enviar binding e receber binding acknowledgements; Todo roteador IPv6 deve ser capaz de enviar binding update acknowledgements. Operação do nó móvel: Envio de binding updates; Detecção de movimentos; Handoff suave com células sobrepostas; Handoff suave assistido por roteadores; Renomeação da rede de origem. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Operação do nó móvel (cont.): Envio de binding update: Antes de enviar um pacote para um endereço destino, um nó deve procurar o endereço destino em seu binding cache; Ao retornar para sua rede de origem, a unidade móvel envia um binding update para seu home agent especificando seu home address como sendo seu care-of address; Envios com baixa freqüência; Um nó móvel pode manter sua privacidade. Operação do nó móvel (cont.): Detecção de movimentos: Utilização do router discovery; A unidade móvel mantém a lista default de roteadores e prefix list; Quando estiver fora de sua rede, a unidade móvel deve selecionar um roteador da default router list. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

9 Operação do nó móvel (cont.): Handoff suave com células sobrepostas: Dois care-of address; Unidade móvel deve aceitar pacotes enviados para quaisquer dos dois endereços. Operação do nó móvel (cont.): Handoff suave assistido por roteador: Incapacidade de receber pacotes por dois endereços diferentes; O nó móvel envia binding update para o antigo default router; Care-of registration (bits H e A); Antigo default router encapsula pacotes enviados ao nó móvel para o novo endereço. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Operação do nó móvel (cont.): Renomeação da rede de origem Quando o endereço de rede muda, o home agent tunela as mensagens router advertisement para todos os nós não presentes na rede de origem que utilizam o endereço de rede afetado; Quando uma unidade móvel recebe uma mensagem tunelada de router advertisement contendo um novo endereço da rede de origem, esta unidade móvel deve efetuar a operação padrão para criar seu novo home address. Operação do nó correspondente: Envio de pacotes à unidade móvel; Tratamento de erros ICMP. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

10 Operação do nó correspondente (cont.): Envio de pacotes à unidade móvel: Endereço consta no binding cache: Envia pacote diretamente ao care-of address através de routing header; Endereço não consta no binding cache: Envia pacote ao home address da unidade móvel; Sem encapsulamento ou routing header; A unidade móvel retorna binding update ao nó. Operação do nó correspondente (cont.): Tratamento de erros ICMP: Erro ao enviar pacotes ao care-of address; Remove entrada da unidade móvel de seu binding cache; Aguarda novo binding update. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Operação do home agent: Envio de pacotes à unidade móvel; Proxy neighbor advertisements; Descoberta de home agent; Tratamento de erros ICMP. Operação do home agent (cont.): Envio de pacotes à unidade móvel: Pacotes interceptados: encapsulamento Uso de routing header provoca falha de autenticação; Poucos pacotes via encapsulamento. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

11 Operação do home agent (cont.): Proxy neighbor advertisements: Quando a unidade móvel sai da rede, o home agent envia o neighbor advertisement em nome da unidade móvel especificando seu próprio link-layer address; O home agent deve responder a mensagens neighbor solicitation. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Operação do home agent (cont.): Descoberta de home agent: Necessidade da unidade móvel enviar binding update ao home agent sem saber seu endereço; Envia binding update para o endereço anycast; Apenas um roteador responde com ACK, rejeitando o binding update; A unidade móvel reenvia o binding update ao roteador. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Operação do home agent (cont.): Tratamento de erros ICMP: Retransmissão de pacotes ICMP através de encapsulamento. IPv4 x IPv6 O IP móvel com IPv4 exige a presença de um foreign agent e possui um maior tempo de comunicação; O IPv6 mostra-se ainda ineficiente devido aos roteamentos terem que ser através de túnel pela existência de nós intermediários com IPv4. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

12 Conclusão Eficiência em deixar transparente ao usuário a reconfiguração para o suporte a mobilidade; Com vantagens significativas no IPv6 (atualização de informações sem gerar muito tráfego e otimização do roteamento), porém existe limitações devido a propagação da tecnologia. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Referências Charles E. Perkins, "IP Mobility Support Charles E. Perkins, Mobile IP Charles E. Perkins, Mobile Networking Through Mobile IP Charles E. Perkins and H. Luo, Using DHCP with Computers that Move Charles E. Perkins and David B. Johnson, Mobility Support in IPv6 Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Redes Locais e Metropolitanas sem Fio Tecnologias e Seus Alcances Bluetooth / IEEE IEEE (Wi-Fi) IEEE (WiMAX) Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

13 Histórico Bluetooth projeto inicial da Ericsson de 1994 SIG (Special Interest Group) do Bluetooth em 1998 Ericsson, IBM, Nokia, Intel etoshiba origem do nome: Herald Bluetooth rei viking que unificou a Dinamarca e Noruega Bom e barato um sistema sem fio completo em um único chip alcance de 10m, pico de transferência de dados de 720 Kbps e custos inferiores a $5 PAN: personal area network Bluetooth Permite transmissão assíncrona (unidirecional) e síncrona (bidirecional) Assíncrona: 723 Kbps Síncrona: 64 Kbps Topologia de redes flexível Dispositivos automaticamente configurados QoS para suportar transporte de voz Atualmente na versão 2.0 Broadcast, Multicast, QoS 2,1 Mbps Consumo de 50 mw Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Tecnologia Bluetooth Dispositivos utiliza a ISM (Industrial, Scientific and Medical) de 2.4 GHz desvantagem: banda superlotada utiliza técnica FHSS ciclos de freqüência com maior rapidez do que o IEEE desvantagem: interferência com outros sistemas Piconet Até oito dispositivos conectados Scatternet redes com mais de oito dispositivos divididos em piconets WPAN Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

14 Cafeteira Exemplo de uma rede Bluetooth Ponto de acesso à LAN Laptops Fotocopiadora Telefones Celulares viva-voz Visão Futurística Aplicações torradeira com acesso via Internet geladeira inteligente gravador de vídeo programado remotamente batimento cardíaco controlado remotamente Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Perfis Bluetooth Pilha de Protocolos Bluetooth um conjunto próprio de protocolos e procedimentos do Bluetooth denominado de perfil 9 perfis para descrever as aplicações primeira especificação 4 perfis de sistema (números 1, 2, 5 e 10) características comuns a uma ou mais aplicações nem todos os dispositivos Bluetooth aceitam todos os perfis os perfis compartilham protocolos necessários para interoperabilidade Protocolos do Núcleo do Bluetooth (Perfil 1) L2CAP: Logical Link Control and Adaptation Protocol Realiza a multiplexação de tipos diferentes de tráfego e cuida do QoS Banda Base SCO com comutação de circuitos ou ACL com comutação de pacotes SDP LMP: Link Manager Protocol Controla a Autenticação e a Criptografia Rádio baseado no IEEE com saltos de freqüência Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

15 Perfil 6 Pilha de Protocolos Bluetooth (Cont d) Comandos AT controlam o modem RFCOMM Perfil 5 Perfis 11, 12, 13 OBEX: Object Exchange Perfil 10 Perfis 7,8,9 PPP TCS: Telephony Control Service Para voz sem pacotes Perfil 2 Perfis 3,4 SDP: Service Discovery Protocol Procura outros dispositivos e compartilha informações sobre perfis e aplicações permitidos Perfil 1 - de Acesso Genérico Perfil do Núcleo do Bluetooth Manutenção dos links entre os dispositivos necessário p/ todos os dispositivos bluetooth não é suficiente para gerar uma aplicação útil inclui funções necessárias a todos os protocolos do núcleo bluetooth Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Perfil 2 - de Aplicação para Descoberta de Serviço Permite que o usuário tenha acesso ao SDP quais serviços do bluetooth estão disponíveis em um dispositivo o SDP está incluído no perfil 1 (núcleo do bluetooth) entretanto, sem o perfil 2, o SDP só pode ser acessado pelas aplicações e não diretamente pelo usuário Perfil 3 - de Telefonia sem Fio Destinado ao Telefone 3 em 1 denominação do SIG telefone celular com um chip bluetooth que permite utilizá-lo como telefone sem fio Também utilizado somente como Telefone sem Fio ou para adicionar funções de telefone sem fio a outro dispositivo equipado com bluetooth executado sobre o protocolo TCS Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

16 Perfil 4 - Intercomm Perfil 5 - de Porta Serial baseado no protocolo TCS permite comunicação de voz bidirecional diferença do perfil 3 permite somente conexões entre dois usuários do bluetooth dentro da faixa de cada um deles não possui capacidade completa no sistema de telefonia ou Internet Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Permite que os dispositivos Bluetooth emulem uma porta serial de PC utiliza o protocolo RFComm capaz de emular o antigo cabo RS-232 ou o mais novo USB (Universal Serial Bus) utilizado por muitos perfis do nível superior Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Perfil 6 - de Fones de Ouvido Perfil 7 - de Rede de Discagem Especifica as funções que proveêm uma conexão sem fio a um conjunto contendo fones de ouvido e talvez um microfone uso em computadores ou telefones celulares utiliza o perfil de porta serial (perfil 5) utiliza os comandos Advanced Technology (AT) originalmente projetados para o controle de modems nome proveniente de homônimos computadores IBM Destinados à conexão de computadores à Internet por um telefone celular atualmente -> necessidade de um cabo especial ou talvez um IrDA futuro -> capazes de utilizar o próprio Bluetooth inclui o perfil de porta serial (perfil 5) e o PPP (Point-to-Point Protocol) Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

17 Perfil 8 - de Fax Perfil 9 - de acesso à LAN Semelhante ao perfil de rede de discagem (Perfil 7) permite que um telefone móvel sem fio emule um fax-modem quando conectado via Bluetooth a um laptop com software de fax utiliza o PPP e o perfil de porta serial (perfil 5) Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Maior utilidade destinado a redes de dados IP permite que um PC equipado com Bluetooth forme uma LAN sem fio ou se conecte a outras LANs por um ponto de acesso especial ponto de acesso em redes privadas ou em lugares públicos para conexão com a Internet Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Perfil 10 - de Intercâmbio Genérico de Objetos Controla como o Bluetooth utiliza o OBEX (Object Exchange) protocolo cliente-servidor proveniente do IrDA permite que aplicações troquem dados diretamente não há necessidade de utilizar pacotes no estilo Internet Perfil 11 - de Envio de Objeto Controla o intercâmbio de cartões de visita eletrônicos pequenos arquivos com as mesmas informações de um arquivo de visita convencional arquivo automaticamente na base de dados de um dispositivo envio de informações de maneira ativa por um usuário privacidade protegida os cartões de visita não são transmitidos a todos os dispositivos que se encontram dentro da faixa Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

18 Perfil 12 - de Transferência de Arquivo Permite que um dispositivo tenha acesso a arquivos armazenados em outros dispositivos transferência entre dispositivos, de um dispositivo para outro ou diretamente pelos usuários além do link entre dois computadores, os dispositivos incluem links entre MP3-players e câmeras digitais Perfil 13 - de Sincronização Mantém atualizados os dados armazenados em dispositivos diferentes automatiza a sincronização permite que o computador sincronize automaticamente os dados com um telefone móvel ou PDA sempre que estiver na mesma faixa do outro dispositivo Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Arquitetura Bluetooth Slides preparados por Sherman (2002) Arquitetura Bluetooth Especificações: Aplicações Core - Como a tecnologia funciona. TCP/IP HID RFCOMM Profile - Como permitir a interoperabilidade entre dispositivos usando as tecnologias especificadas no core. Áudio Dados L2CAP Controle LMP Baseband RF Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

19 Camada de rádio frequência Faixa de freqüência disponível globalmente (ISM) GHz GHz Camada de rádio frequência Saltos de Freqüência- Frequency Hop Spread Spectrum Transmissor Dados 1 79 canais * 1MHz Range: 10cm m (1mW) 100m (100mW) *Em alguns países pode variar (Ex.: Japão, França e Espanha) Sintetizador de Frequências Gerador de Códigos Aleatórios Códigos ortogonais permitem o CDMA Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Camada de rádio frequência Saltos de Freqüência- Frequency Hop Spread Spectrum Camada de rádio frequência Saltos de Freqüência- Frequency Hop Spread Spectrum Dispositivos CA B B C A C B Canais: * Caso haja choques os protocolos superiores corrigem M S Piconet A S S S S M S Piconet B S S Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

20 Bluetooth Baseband Single Slot Frame Bluetooth Baseband Multi- Slot (1, 3 ou 5) Frame Master Slave One Slot Packet 625 us One Slot Packet Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Master Slave 625 us Three Slot Packet One Slot Packet *Slots na mesma freqüência e o próximo salto segue como se a seqüência não tivesse parado. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Serviços Serviços Conexão Orientada Síncrona (SCO) Utilizado principalmente para voz, nele o master reserva dois slots consecutivos em intervalos fixos Conexão Não-Orientada Assíncrona (ACL) Utilizado por dados em geral com tráfego assimétrico (ou simétrico), nele o master usa um esquema de polling. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Pode suportar um serviço ACL, três SCOs ou um ACL e um SCO ao mesmo tempo. Os SCOs suportam conexões de 64 Kbits/s e utilizam um esquema muito robusto de codificação de voz (CVSD- Continous Variable Slope Delta). ACLs podem ser simétricos ou assimétricos, podem suportar diversas taxas dependendo do esquema de slots. As taxas vão até Kbits/s num link simétrico usando multi- slot (5) e 721 Kbits/s numa direção, num link assimétrico e 57,6 Kbits/s na outra direção. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

21 Esquemas de correção de erro Para aumentar a taxa de transmissão quando o link tem muito ruído, pode-se acrescentar esquemas para correção de erro (Forward Error Correction- FEC). FEC 1/3: Utilizado para SCO, o mesmo do cabeçalho. FEC 2/3: Utilizado para ACL multi-slot ARQ (Automatic Repeat Request): Utilizado em ACL para links com baixa probabilidade de erro. Formato do pacote Bits Access Code Packet Reader Payload * Serviços SCO não aceitam retransmissão. Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Access Code Access Code Packet Reader Payload Depende do Global ID do master Serve para sincronizar os clocks Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Access Code Packet Header Packet Reader Payload bits MAC Address Type Flow ARQN SEQN HEC FEC 1/3 Tipos de Link Bit de reconhecimento de números Bit de reconhecimento de seqüência Header Error Check Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

22 Segurança Segurança Implementadas na camada de aplicação e enlace. Mecanismos:Autenticação, Criptografia e Gerenciamento de Chave Autenticação baseada no PIN (Personal Identification Number). Ele é traduzido numa chave de 128 bits e pode ser autenticada para links unidirecionais ou bidirecionais.ela é gerada a cada conexão e utilizada na criptografia. Os algoritmos de segurança trabalham com uma identidade pública do dispositivo, um chave secreta privada de usuário e uma chave aleatória gerada internamente com parâmetros de entrada. O gerenciamento das chaves é deixado para camadas superiores (LMP- Link Manager Protocol). Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Bibliografia Bluetooth Dornan, Andy, Wireless Communication: o guia essencial de comunicação sem fio, Ed. Campus, Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Banda ISM IEEE PCMCIA card é um transceptor de rádio que se comunica com outros transceptores semelhantes chamados de pontos de acesso (access points) custo de US$ 79 a 120 interoperabilidade entre diferentes vendedores transmissão por difusão versão mais simples utiliza FHSS, 79 freqüências diferentes a serem escolhidas, 1 Mbps versão posterior utilizam DSSS, 2Mbps Outras versões: IEEE b e IEEE a Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

23 IEEE (Cont.) Soft Handoff herdado do CDMA Protocolo de acesso ao meio rede sem fio utilizando o DFWMAC - Distributed Foundation Wireless Media Access Control CSMA/CA - Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance autenticação gerência de potência sincronização IEEE b Publicado em 1999 Conhecido na indústria como Wi-Fi: Wireless Fidelity versão DSSS a 11 Mbps Redes ad-hoc ou redes estruturadas Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Localização de Acesso Público Exemplo de uma Rede IEEE b Limitações IEEE b Velocidade baixa Segurança criptografia uma solução proposta seria a instalação de firewalls Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

24 IEEE g Faixa de frequência de GHz Banda ISM Taxa de transmissão de dados de 54Mbps Compatibilidade com IEEE b Tipos de modulação do DSSS Usa o mais eficiente OFDM IEEE a Alcança velocidades de 54 Mbps espectro Unlicensed National Information Infrastructured (U-NII) de 5 GHz técnica coded OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Rossana Andrade, copyright Alterado em 11/06/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Bibliografia IEEE standards.ieee.org/getieee802 Dornan, Andy, Wireless Communication: o guia essencial de comunicação sem fio, Ed. Campus, WiMax Consórcio WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) Padronização IEEE Maior alcance Maior largura de banda Número de usuários multiplexados maior Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

25 Qualidade de Serviço Baixa latência Suporte a áudio e vídeo WiMax Possibilidade de prover serviços Premium garantidos para empresas Possibilidade de aumentar o volume de usuários utilizando melhor esforço para clientes residenciais Escalabilidade Suporta flexíveis larguras de banda Suporta espectros licenciados e não-licenciados Pode-se incrementar o número de usuários através da divisão de um setor de 20 Mhz em dois setores de 10 Mhz ou 4 setores de 5 MHz Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Conhecidos como IEEE x Outros padrões IEEE e QoS Melhorias dos mecanismos de autenticação e segurança IEEE f Interoperabilidade entre pontos de acesso de diferentes vendedores Inter-Access Point Protocol (IAPP) IEEE h Melhorias na camada física de alta velocidade do IEEE a para fazê-la em conformidade com os requisitos regulatórios Europeus IEEE i Melhoria na camada MAC do IEEE para aumentar os mecanismos de segurança e autenticação Rossana Andrade, copyright Alterado em 11/06/ Comparação Comparação Bluetooth Wi-Fi WiMAX Objetivo WPAN LAN MAN Abrangência 10m 500m 50 km No. de usuários Até 8 dispositivos Dezenas ou centenas Centenas ou milhares Fonte: a: The Right Technology at the Right Place at the Right Time. Aditya Agrawal. Abril, Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Velocidade Até 2,1 Mbps (v2) Até 54 Mbps Até 75 Mbps Padronização IEEE IEEE IEEE Faixa de Freq. 2.4 GHz 2.4 ou 5 GHz 2 a 11 GHz Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

26 Serviços de Dados Móveis Web sem fio WAP: Wireless Application Protocol Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Desafios Web sem Fio Baixa capacidade velocidades de 9,6 a 14,4 Kbps Telas pequenas pequenas linhas de texto monocromático Tecnologias de Web sem Fio C-HTML Web Clipping MeXE - Mobile Execution Environment HDML WAP 1.2 Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ WAP: Wireless Application Protocol Serviço de Web Móvel iniciativa da operadora norte-americana Omnipoint em 1997 Nokia, Ericsson e Motorola: variantes do serviço de mensagens Planet lançou o HDML (Handheld Device Markup Language) Desvantagem: soluções proprietárias 1998: WAP Forum foi criado e surgiu a primeira versão do WAP um ano depois Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ WAP: Wireless Application Protocol Nova pilha de protocolos completa supera problemas de alta latência e flutuação versão 2.0 inclui o C-HMTL (Compact HTML) Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

27 WAP: Wireless Application Protocol (Cont.) Camadas 3 e 4 (Redes e Transporte) o WAP define o protocolo WDP: Wireless Datagram Protocol, mas é compatível com o UDP/IP Camada 5 (de Segurança) segurança também consta na Web SSL (Secure Sockets Layer) WTLS - Wireless Transport Layer Security padrões opcionais de criptografia publicado no final de 1999 WAP: Camada 6 (de Sessão) o WTP - Wireless Transaction Protocol assegura que os dados sejam enviados de maneira correta (controle de erros) o WSP - Wireless Session Protocol permite que o tráfego ignore o WTP ou o WTLS da camada 5 Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ WAP: Camada 7 (de Aplicação) conhecida como WAE - Wireless Application Environment WML - Wireless Markup Language baseada em XML do HDML da Planet WMLSCript uma linguagem de script baseada em JavaScript WTA - Wireless Telephony Application interface que permite ao WAP ter acesso aos recursos de telefone WAP: Vantagens Independente de portadora compatível com GSM através de discagem o usuário paga pelo tempo de conexão comutação por pacotes WAP sobre SMS WAP integrado ao GPRS Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/ Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/

28 Bibliografia WAP Dornan, Andy, Wireless Communication: o guia essencial de comunicação sem fio, Ed. Campus, Rossana Andrade, copyright Alterado em 08/08/