Telecomunicações. Prof. MSc André Y. Kusumoto

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1 Telecomunicações Prof. MSc André Y. Kusumoto

2 Conceitos de Rede Sem Fio A comunicação sem fios é uma das tecnologias que mais tem crescido nos últimos anos. Atualmente, as LANs sem fios são encontradas em universidades, escritórios de empresas e em áreas públicas. As redes sem fio são caracterizadas pela comunicação entre computadores sem a necessidade de fio para interligá-los fisicamente. Ao invés de utilizar fios, o meio de transmissão é feito através do ar. Existem diversas maneiras de se estabelecer uma comunicação sem fio entre computadores, Wi-Fi, Bluetooth, infravermelho, dentre outras. Das que citamos agora, a Wi-Fi é a mais conhecida.

3 Conceitos de Rede Sem Fio Existem dois modos básicos de transmissão de dados através de ondas de rádio 1. Transmissão de dados não-direcional somente antenas dentro do alcance das ondas de rádio da antena transmissora podem captar dados transmitidos. Aplicação: sistema de transmissão pública de dados, interligação de computares e dispositivos entre si. 2. Transmissão de dados direcional utilização de pequenas antenas parabólicas. A desvantagem é que as antenas precisam estar em linha de visada. Não pode haver obstáculos no caminho. Aplicação: ligação entre duas redes de comunicação.

4 Conceitos de Rede Sem Fio Escolha da melhor tecnologia de transmissão A comunicação entre os computadores pode ser feita através de cabos ou não, a escolha da melhor tecnologia de transmissão depende de alguns pontos importantes como: Disponibilidade Solução economicamente viável Estética Limitações físicas Na maioria das vezes a infraestrutura cabeada tem grandes desvantagens com relação à infraestrutura sem fio. Muitas empresas estão apostando nas redes sem fio para evitar problemas com cabos expostos, limitações físicas, estrutura, etc.

5 Wireless Nas residências, uma LAN sem fios (Wireless LAN - WLAN) pode combinar a mobilidade do usuário, conectividade e velocidade de acesso à Internet. Um dos grande problemas das comunicações sem fio era a falta de padronização entre os fabricantes.

6 Wireless IEEE Em junho de 1997, a IEEE completou o seu trabalho inicial em , que se tornou a primeira norma para redes locais sem fio (WLANs Wireless LAN). Essa norma abriu a porta para operação sem fio a frequência de 2,4 GHz. Após essa norma ser ratificada, o IEEE começou trabalhar em três novas normas: a, b e g. IEEE a Em 2001, os equipamentos sem fio usando a norma a começaram a chegar no mercado. Com velocidade de até 54 Mbps, ela opera na banda de rádio de 5 GHz. Por esse motivo, ela não é compatível com outras normas como b e g.

7 Wireless IEEE b Em 2000, os equipamentos sem fio usando a norma b começaram a chegar no mercado. Com velocidade de até 11 Mbps, ela opera na banda de rádio de 2,4 GHz. Compatível com a norma g. IEEE g A g é única, pois coloca o nível de velocidade para até 54 Mbps e utiliza a mesma banda de frequência da norma b, que é de 2,4 GHz. IEEE n Aprovado em 11 de setembro de 2009, o novo padrão (documento) foi publicado em 29 de outubro de Com essa tecnologia os obstáculos não impedem uma melhor conexão de banda larga nas LAN s. Opera nas bandas 2,4 e 5 GHz. Mais rápidas, mais seguras, c/ maior alcance, e que consomem menos energia e podem chegar a 600 Mbit/s. IEEE ac Opera na banda 5GHz. Considerada a Gigabit Ethernet Wireless, isto é, em torno de 1GBs.

8 Wireless IEEE Quadro comparativo Protocolo Banda de Frequência Velocidade a 5 GHz 54 Mbps b 2,4 GHz 11 Mbps 1999 Obs g 2,4 GHz 54 Mbps Sucessor da versão b n 2,4 e 5 GHz 600 Mbps Mais rápidas, mais seguras, c/ maior alcance, e que consomem menos energia ac 5 GHz 1 Gbps Gigabit Ethernet Wireless

9 Wireless Arquitetura Existem dois modos operacionais: o modo infraestrutura e o modo ad hoc. Modo infraestrutura Consiste em pelo menos um ponto de acesso conectado na porção com fio de uma rede. Eles se comunicam via conjunto identificador de serviços (SSID Service Set Identifier). SSID é um conjunto de 32 caracteres que identificam uma rede wireless. Modo ad hoc As estações sem fio se comunicam diretamente entre si, portanto, nenhum ponto de acesso é usado em uma rede ad hoc. Um dos principais pontos negativos dessa tecnologia é que todos os dispositivos devem estar próximos entre si. Se eles não estiverem, podem não ter intensidade de sinal o suficiente para se comunicarem. O padrão define dois tipos de serviços: o BBS (Basic Service Set) e o ESS (Extended Service Set).

10 Wireless BSS - Basic Service Set É definido como um bloco de construção de uma LAN sem fio. Um BBS é construído a partir de estações fixas ou móveis e, possivelmente, uma estação base central, conhecida como ponto de acesso (Access Point - AP).

11 Wireless ESS - Extended Service Set É formado por dois ou mais BSS interligados por APs. Neste caso, os BSSs são conectados através de um sistema de distribuição o qual, geralmente, é uma LAN cabeada. O sistema de distribuição conecta os APs nas BSSs.

12 Wireless Subcamada MAC O padrão utiliza um esquema de transmissão chamado CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).

13 Wireless CSMA/CA Na primeira transmissão, o transmissor escuta o canal para verificar se ele está desocupado. Se nenhuma transmissão estiver sendo efetuada, ele inicia a primeira transmissão. Após a primeira transmissão ter ocorrido, cada máquina é configurada para transmitir a um determinado período de tempo. Assim, não há colisões, já que cada máquina possui uma hora certa de transmitir e daí o nome desse método (Collision Avoidance). Se a rede fica ociosa, isto é, se passar o tempo de todas as máquinas transmitirem e nenhum quiser transmitir, então o canal para de ser usado e a rede volta ao estado anterior ao da primeira transmissão, isto é, a alocação de tempo de cada máquina só é definida após a primeira transmissão ter sido efetuada. Dessa forma, o único momento em que pode haver colisão é na primeira transmissão, quando duas ou mais máquinas verificam que o canal está livre e tentam transmitir ao mesmo tempo.

14 Wireless CSMA/CA As LANs sem fio não podem implementar o CSMA/CD por três motivos: 1. Detecção de colisão implica que a estação deve ser capaz de enviar dados e receber sinais de colisão ao mesmo tempo. Isto implica no aumento do custo das estações e aumento dos requerimentos de banda. 2. Uma colisão pode não ser detectada devido a algum tipo de problema relacionado ao fato dos dispositivos estarem escondidos. Uma estação pode se apresentar escondida de outra num ambiente wireless (devido a obstáculos naturais, tais como montanhas, ou artificiais como construções). 3. A distância entre estações numa LAN sem fio pode ser muito grande. Um sinal desvanecido pode impedir uma estação numa extremidade de ouvir a colisão gerada na outra extremidade.

15 Bluetooth Tecnologia de rede sem fio projetado para conectar dispositivos, situados bem próximos, através de enlace de rádio. Perfeito para ser usados em escritórios, mas provavelmente, não é uma boa tecnologia para se usar em uma residência de três andares. Geralmente, conecta dispositivos de diferentes funções, tais como telefones, notebooks, computadores, câmeras, impressoras, máquinas de café, e etc. O alcance de cada rádio é de aproximadamente 10 metros. O Bluetooth também opera na banda 2,4 GHz.

16 Bluetooth A versão inicial do padrão foi desenvolvida por um consórcio composto pela Ericsson, IBM, Nokia, Toshiba e Intel e publicada em julho de Pouco depois, o Bluetooth foi adotado pelo IEEE O nome Bluetooth é uma homenagem ao rei da Dinamarca e Noruega Harald Blåtand em inglês Harold Bluetooth (traduzido como dente azul, embora em dinamarquês signifique de tez escura). Blåtand é conhecido por unificar as tribos norueguesas, suecas e dinamarquesas. Da mesma forma, o protocolo procura unir diferentes tecnologias, como telefones móveis e computadores. O logotipo do Bluetooth é a união das runas nórdicas Hagall e Berkanan correspondentes às letras H e B no alfabeto latino. Hagall Berkanan

17 Bluetooth Características Alcance ideal: 10 metros Alcance máximo: 100 metros (em condições ideais) Freqüência de operação: 2.4 GHz Velocidade máxima de transmissão (em condições ideais): 1 Mbps (na prática a transmissão de dados é bem menor) Versão 2 - Velocidade 3 Mbps Versão 3 - Velocidade de até 480Mbps

18 Bluetooth Arquitetura Existem duas maneiras de configurar uma rede Bluetooth: através de uma conexão ponto a ponto e através de uma conexão multiponto. Ponto a ponto, significa que um dispositivo é o mestre e o outro é o escravo. A conexão multiponto se refere a uma Piconet. Piconet é uma rede ad hoc, onde podem existir até sete dispositivos escravos para se comunicarem com um único rádio mestre. Ponto a ponto Ao usar o Bluetooth para fazer uma rede, você cria uma PAN (Personal Area Network)

19 Bluetooth Pacotes O Access Code identifica o início de um pacote, é utilizado para endereçar o pacote a um dispositivo específico. O Header contém informações de controle associadas ao pacote e ao enlace. Payload contém os dados úteis transmitidos para o dispositivo e pode variar de 0 (pacotes de controle) a 2745 bits.

20 Referências Torres, Gabriel. Redes de Computadores Curso Completo. Rio de Janeiro. Editora Axcel Books UNIPVirtual EAD - FUNDAMENTOS DE REDES DE DADOS E COMUNICAÇÃO EAD. Disponível em: < _REDES_DADOS_COMUNICACAO/PDF/geral_pdf.pdf>