UNIVERSIDADE GAMA FILHO PROCET DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CONTROLE E AUTOMAÇÃO. Professor Leonardo Gonsioroski

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Cássio Filipe Lacerda
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1 UNIVERSIDADE GAMA FILHO PROCET DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CONTROLE E AUTOMAÇÃO

2 Definições Comunicações sem fio utilizam-se de ondas eletromagnéticas para o envio de sinais através de longas distâncias. Para o usuário as conexões sem fio não são diferentes de qualquer outro tipo de conexão de rede, mas as ondas de rádio têm algumas propriedades inesperadas se comparadas com o cabo de Ethernet. Por exemplo, é muito fácil ver o caminho que o cabo Ethernet faz e ainda ter a confiança de que ter vários cabos Ethernet lado-a-lado não causarão problemas, uma vez que os sinais são mantidos dentro dos fios. No caso ondas transmitidas no ar, sua direção, alcance e interferências que ela causará e que também ela sofrerá, precisam ser analisadas cuidadosamente.

3 O que é uma Onda São movimentos oscilatórios que se propagam num meio, transportando apenas energia, sem transportar matéria. Ondas Eletromagnéticas Vibrações de cargas elétricas que transportam energia na forma de quanta pacotes de energia (luz, ondas de rádio, de TV, microondas, raios X, etc.). Propagam-se no vácuo e em alguns meios materiais.

Ondas Eletromagnéticas Vibrações de cargas elétricas que transportam energia na forma

4 Polarização das Ondas Eletromagnéticas Toda onda eletromagnética é composta de dois campos, o elétrico e o magnético, sempre situados em planos ortogonais. Por definição, a polarização de uma onda eletromagnética é o plano no qual se encontra a componente ELÉTRICA desta onda. Caso você tente receber um sinal polarizado verticalmente com uma antena polarizada horizontalmente você terá uma perda de sinal que na prática ultrapassa os 20dB, ou seja, as duas antenas transmissoras e receptoras têm que estar com a mesma polarização. Polarização Vertical Polarização Horizontal

Caso você tente receber um sinal polarizado verticalmente com uma antena polarizada horizontalmente você terá uma perda de sinal que na prática

5 O Espectro Eletromagnético Ondas eletromagnéticas existem em uma ampla variação de freqüências e de comprimentos de onda. Esta variação de freqüências e comprimentos de onda é chamada de espectro eletromagnético.

6 O Espectro Eletromagnético Licenciado - Brasil

7 O Espectro Eletromagnético Licenciado - Brasil

8 Largura de Banda A largura de banda é simplesmente a medida da variação de freqüência. Para os Sistemas g (conhecidos popularmente como Wi-fi, usa-se uma variação da frequência entre 2,40 GHz e 2,48 GHz, então a largura de banda será de 0,08 GHz (ou mais comumente descrita como 80 MHz). É fácil notar que a largura de banda que definimos aqui está intimamente relacionada com a quantidade de dados que podemos transmitir dentro dela - quanto mais espaço possível na variação da freqüência, mais dados conseguimos colocar neste espaço em um dado momento.

GHz (ou mais comumente descrita como 80 MHz).

9 Canais A Largura de Banda (pedaço do espectro de frequências) é dividido em pedaços uniformemente distribuídos dentro da banda como canais individuais. Tomando como exemplo a forma como a banda de 2,4 GHz é utilizada no b. Repare que cada canal tem a largura de 22 MHz, mas estão apenas separados por 5 MHz. Isto significa que existe intersecção entre canais adjacentes eles podem interferir um com o outro.

Tomando como exemplo a forma como a banda de 2,4 GHz é utilizada no 802.11b.

10 Comportamento das Ondas de Rádio Há uma série de regras básicas e simples que têm se provado extremamente úteis no planejamento inicial de uma rede sem fio: Quanto maior o comprimento de onda, maior é o alcance; Quanto maior o comprimento de onda, maior a facilidade com que ela atravessa e contorna as coisas; Quanto menor o comprimento de onda, mais dados ela pode transportar.

onda, maior é o alcance; Quanto maior o comprimento de onda, maior a facilidade com que ela

11 Reflexão Da mesma forma que a luz visível, as rádio-freqüências são refletidas quando entram em contato com materiais apropriados para isto. Para ondas de rádio, as principais fontes de material refletor são metais e superfícies de água. Uma densa grade de barras funciona da mesma forma que uma superfície densa, desde que a distância entre as barras da grade seja pequena, comparada com o comprimento de onda.

Para ondas de rádio, as principais fontes de material refletor são metais e superfícies de água.

12 Multipercurso Ainda que as regras de reflexão sejam simples, as coisas podem se complicar quando você imagina o interior de um escritório com múltiplas e pequenas peças de metais das mais variadas formas e tamanhos. O mesmo se aplica a situações urbanas, isto explica o porque de efeitos do multipercurso (isto é, o sinal chegando até o seu alvo através de caminhos diferentes e, conseqüentemente, em tempos diferentes) terem um papel tão importante em redes sem fio.

O mesmo se aplica a situações urbanas, isto explica o porque de efeitos do multipercurso (isto é, o sinal chegando

13 Princípio de Huygens Christian Huygens ( ), no final do século XVII, propôs um método de representação de frentes de onda, onde cada ponto de uma frente de onda se comporta como uma nova fonte de ondas elementares, que se propagam para além da região já atingida pela onda original e com a mesma freqüência que ela. Sendo esta ideia conhecida como Princípio de Huygens.

uma nova fonte de ondas elementares, que se propagam para além da região já atingida pela onda

14 Difração A difração é a aparente dobra das ondas quando atingem um objeto. É o efeito das "ondas que dobram esquinas. Se você olhar para esta frente de onda eletromagnética - como um raio (uma linha reta), é difícil entender como ela atingiu pontos que deveriam estar protegidos pela barreira.

Se você olhar para esta frente de onda eletromagnética - como um raio

15 Difração O princípio de Huygens fornece um modelo para a compreensão deste comportamento. Imagine que, em qualquer dado instante, cada ponto da frente de onda seja o ponto de partida para uma "ondinha" esférica. Por causa da difração, ondas dobram esquinas e atravessam aberturas em barreiras.

Imagine que, em qualquer dado instante, cada ponto da frente de onda seja

16 Interferência Em tecnologia wireless, a palavra interferência é, tipicamente, usada em um sentido mais amplo e diz respeito à perturbações causadas através de outras fontes de rádio-freqüência, como canais vizinhos, por exemplo. Assim, quando técnicos de redes falam sobre interferência, eles podem estar referindo-se a todo o tipo de perturbação causado por outras redes e outras fontes de microondas. A interferência é uma das principais fontes de problemas na construção de conexões sem fio, especialmente em ambientes urbanos e espaços fechados (como uma sala de conferências) onde muitas redes podem competir pelo uso do espectro.

Assim, quando técnicos de redes falam sobre interferência, eles podem estar referindo-se a todo o tipo de perturbação causado por outras redes e outras fontes

17 Interferência Em qualquer lugar em que ondas de amplitudes iguais e fases opostas cruzem seus caminhos, a onda é aniquilada e nenhum sinal poderá ser recebido. O caso mais comum é o de ondas que combinam-se em uma forma de onda completamente embaralhada que não poderá ser efetivamente usada para a comunicação. As técnicas de modulação e o uso de múltiplos canais ajudam a lidar com problemas de interferência, mas não os eliminam completamente.do espectro.

O caso mais comum é o de ondas que combinam-se em uma forma de onda completamente embaralhada que não poderá ser

18 Linha de Visada O termo linha de visada, freqüentemente abreviado por LOS (do inglês, line of sight), é bastante fácil de se entender. Ter linha de visada é quando conseguimos ver o ponto B a partir do ponto A, onde estamos. Simplesmente trace uma linha de A até B e, caso não exista nada no caminho, temos linha de visada. Os feixes de microondas alargam-se na medida em que se afastam da antena.

Ter linha de visada é quando conseguimos ver o ponto B a partir do ponto A, onde estamos.

19 Zona de Fresnel A teoria da zona Fresnel simplesmente considera a linha entre os pontos A e B em conjunto com todo o espaço no entorno dessa linha, que pode contribuir para o que chega no ponto B. Algumas ondas viajam diretamente do ponto A até o B, enquanto outras viajam em um caminho ao redor do eixo.

que pode contribuir para o que chega no ponto B.

20 Zona de Fresnel

21 Zona de Fresnel A teoria da zona Fresnel simplesmente considera a linha entre os pontos A e B em conjunto com todo o espaço no entorno dessa linha, que pode contribuir para o que chega no ponto B. Algumas ondas viajam diretamente do ponto A até o B, enquanto outras viajam em um caminho ao redor do eixo.

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