Sistemas de Comunicações sem Fio. Redes sem Fio

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1 Sistemas de Comunicações sem Fio Redes sem Fio

2 Histórico Comunicação entre computadores sem fio teve inicio no fim da década de 70 Laboratórios da IBM na Suíça: uso de infravermelho para não ter interferência dos equipamentos Laboratórios da HP: uso de DSSS na faixa de 900 MHz (Problemas de regulamentação) Motorola: Uso na faixa de 1,73 GHz (Problemas de regulamentação) Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 2

3 Histórico A pressão da indústria foi grande, e na década de 80 surgiram as bandas não licenciadas Hoje conhecidas como ISM (Indústria, Ciência e Medicina) Regras para minimizar interferências de várias aplicações Restrição na duração da transmissão Baixa potência Ouvir o canal antes de transmitir Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 3

4 Tipos de rede Histórico WMAN (EDGE e WiMAX) WLAN (802.11a, b e g) WPAN (Bluetooth, ZigBee, BodyLAN e RFID) Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 4

5 IEEE No IEEE existem vários grupos para discutir questões na área da engenharia elétrica. O comitê 802 discute assuntos pertinentes as LANs e WANs (Redes de área local e de grandes áreas) (rede local guiada - Ethernet) (desenvolve padrões de redes pessoais PAN estuda redes locais sem-fio. Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 5

6 IEEE O padrão IEEE também é conhecido como Wireless Fidelity (WiFi Fidelidade Sem-Fio) É dividido em subtipos a: 54 Mbps na faixa de freqüência de 5 GHz, utiliza OFDM b: 11 Mbps na faixa de 2.4 GHz, utiliza DSSS g: similar ao b, atingindo até 54 Mbps na faixa de 2.4 GHz Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 6

7 IEEE O Wi-Fi Alliance é uma associação internacional de empresas que se uniram, no final 1999, para certificar a interoperabilidade de LAN s baseadas no padrão de rede-sem-fio do IEEE, o Existem cobertura de redes Wi-Fi tão vastas, que lembram a cobertura de operadores de telefonia celular. Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 7

8 IEEE Comum o uso de Access Point (ou AP, dispositivo que integra a interface sem-fio de uma rede a parte guiada Cada AP cobre em média uma área de 100 metros, dependendo do tipo de antena Pode ser usado de modo Ad-Hoc também Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 8

9 IEEE Empresas de telecomunicações, especialmente as de telefonia celular, começam a oferecer a seus clientes serviços baseados em WiFi de acesso a Internet em alta velocidade, em pontos específicos de cidades Chamados hot-spots (pontos-quentes), encontrados em lugares bastante movimentados, como exemplo aeroportos, hotéis e shopping centers Já existem celulares que integram redes Wi-Fi com GSM/GPRS/EDGE Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 9

10 Bluetooth O Bluetooth surgiu em 1998 sendo fomentada pelas principais empresas de telecomunicações, computação e de automação industrial Empresas como Nokia, Ericsson, Motorola, Intel, Microsoft, IBM e Toshiba formam o chamado Bluetooth SIG (Bluetooth Special Interest Group Grupo de Interesse Especial) Tem esse nome inspirado no rei dinamarquês Harald Bluetooth, que no século X lutou pela unificação da Dinamarca e Noruega, e traz no nome um sinônimo para unificação Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 10

11 Bluetooth As especificações do Bluetooth são facilmente obtidas, o que acaba sendo um fator importante para a disseminação da tecnologia Utiliza a faixa espectral do ISM (faixa do espectro radioelétrico reservado para aplicações industriais, científicas e médicas, considerada livre) em 2,4 GHz A principal diferença entre Bluetooth e Wi-Fi é a sua aplicação Aparelhos WiFi geralmente precisam de um ponto de acesso e o Bluetooth é essencialmente Ad-hoc Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 11

12 Bluetooth O conceito de rede Ad-hoc (sem necessidade de pontos de acesso) e a siplicidade de implementação permite seu uso varios aparelhos Celular, PDA, notebook, mouse, teclado, fone de ouvido A configuração dos dispositivos e a integração dos mesmos é menos trabalhosa Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 12

13 Bluetooth Esta tecnologia é forte para aplicações de redes pessoais (PAN) Permite ligar o mouse e o teclado ao computador, um PDA a um fone de ouvido ou dois celulares para troca de cartões de visita, ou um jogo multiplayer As conexões de 721 kbps estudos mostram uso de no máximo 200 kbps para aplicações comuns de PAN Utiliza FHSS Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 13

14 Bluetooth Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 14

15 Piconet Bluetooth Unidade básica de uma rede Bluetooth Um mestre para um até sete escravos Mestre determina canal e fase Scatternet Um dispositivo em uma piconet pode ser um mestre ou escravo em outra piconet Permite vários dispositivos compartilhar a mesma área Uso eficiente da banda Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 15

16 Bluetooth - Scatternet Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 16

17 Comparativo entre redes de dados Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 17

18 Comparativo entre redes Faixa de Freqüência Banda do canal GPRS 800 MHz WCDMA GHz IEEE b Bluetooth IEEE a 2.4 GHz 2.4 GHz 5.2 GHz 200 khz 5 MHz 50 MHz 80 MHz 20 MHz Modulação GMSK QPSK - DSSS BPSK/QPSK - FH ou DS GMSK/FH BPSK/64QAM - OFDM Taxa de dados Estratégia de acesso Tamanho da célula até 144 kbps até 2Mbps até 11 Mbps < 1Mbps até 54 Mbps FDMA/TDMA FDMA/CDMA CSMA/CA FH/TDD FDMA/CSMA até 35 km até 35 km m 1-10m 1-100m Prof. Cláudio Henrique A. Rodrigues 18