Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto! Qual%a%qualidade%da%cobertura%Wi0Fi%da%FEUP%nos%locais%de%trabalho?!

Transcrição

1 Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Qual%a%qualidade%da%cobertura%Wi0Fi%da%FEUP%nos%locais%de%trabalho? Projeto'FEUP 2014/2015' Mestrado'Integrado'em'Engenharia'Eletrotécnica'e'de'Computadores ArmandoSousa&ManuelFirmino J.N.Fidalgo Equipa':'1MIEEC01_7 Supervisor:SérgioCunha Monitor:InêsMachadoVaz Estudantes&Autores:

2 Resumo Este relatório surge no âmbito da Unidade Curricular Projeto FEUP do 1ºano de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores. O seu principal objetivo é analisar a rede Wifi disponível na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto e avaliar o seu sinal e ligação nos principais locais de trabalho e estudo utilizados pelos alunos. Com este projeto pretendemos detetar algumas interferências que, por vezes, impedem uma ligação à rede bem sucedida. PalavrasTChave Wi-fi; Largura de banda; Interferências; Canal; Ondas rádio; Wireless; dbm. Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 2/38

3 Agradecimentos Este trabalho só foi possível com o esforço de todos os elementos da equipa, mas também devido à ajuda de algumas pessoas. O grupo gostaria de agradecer aos coordenadores do Projeto Feup, Professor Armando Jorge Miranda de Sousa, Professor Manuel Firmino da Silva Torres e ao coordenador de curso Professor José Nuno Moura Marques Fidalgo, que tornaram este projeto num trabalho cativante e interessante. Queríamos, também, destacar todo o apoio e orientação prestada durante toda a realização do projeto ao Professor Sérgio Reis Cunha e à nossa monitora Maria Inês de Miranda Pereira Machado Vaz. Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 3/38

4 Índice Listadefiguras...5 Listadetabelas...6 Listadegráficos...6 Listadeacrónimos Introdução Wireless Qualidadedosinal Interferências InterferênciasIntrassistémicas InterferênciasInterssistémicas InvestigaçãoeResultadosObtidos Conclusões...16 ReferênciasBibliográficas...17 Softwareutilizado...17 InSSIDer...17 Anexos...18 AnexoA Tabeladevalores...19 AnexoBTMapas...23 Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 4/38

5 LISTADEFIGURAS Figura'1 EsquemaredeWiTFi(MarshallBrain2013)...8 Figura'2TRepresentaçãodaintensidadedesinalwirelessnumtelemóvel.(Pinto2012)...10 Figura'3TRepresentaçãoesquemáticadoscanais.(Carvalho2012)...11 Figura'4TInterferênciaentrecanaispróximos(Battisti 2013)...12 Figura'5 Interferêncianomesmocanal(Battisti 2013)...12 Figura'6TInterfrênciasinterssistémicas.(Esttevam2013)...13 Figura'7 Exemploutilizaçãosoftware...14 Figura'8 BlocoA(Piso0)...23 Figura'9 BlocoA(Piso1)...23 Figura'10' BlocoB(Piso0 Queijos )...24 Figura'11' AssociaçãodeEstudantes...24 Figura'12' Cafetaria...25 Figura'13' Biblioteca(Piso0)...25 Figura'14' Biblioteca(Piso1)...26 Figura'15' Biblioteca(Piso2)...26 Figura'16'TBiblioteca(Piso3)...27 Figura'17'TBiblioteca(Piso4)...27 Figura'18'J'Biblioteca(Piso5)...28 Figura'19TBiblioteca(Piso6)...28 Figura'20'J'BlocoB(Piso0)...29 Figura'21'J'BlocoB(Piso0)...29 Figura'22'JBlocoB(Piso0)...30 Figura'23'TBlocoB(Piso1)...30 Figura'24'J'BlocoB(Piso1)...31 Figura'25'J'BlocoB(Piso1)...31 Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 5/38

6 Figura'26TBlocoB(Piso2)...32 Figura'27'J'BlocoB(Piso2)...32 Figura'28TBlocoB(Piso2)...33 Figura'29TBlocoB(Piso3)...33 Figura'30TBlocoB(Piso3)...34 Figura'31TBlocoB(Piso3)...34 Figura'32TBlocoI(Piso0)...35 Figura'33 BlocoI(Piso1)...35 Figura'34TBlocoI(Piso2)...36 Figura'35TBlocoI(Piso3)...36 Figura'36TBlocoJ(Piso0)...37 Figura'37TBlocoJ(Piso1)...37 Figura'38TBlocoJ(Piso2)...38 Figura'39TBlocoJ(Piso3)...38 LISTADETABELAS Tabela'1 PadrõesdeWirelessdeacordocomospaíses...9 ' LISTADEGRÁFICOS ' ' Gráfico'1' GráficoqualidadedainternetdeacordocomaescalaapresentadanaFigura Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 6/38

7 LISTADEACRÓNIMOS dbtdecibel bdmtdecibelcomparativoaomiliwatt CoJchannel'Interference QuandováriosdispositivosWiTFitrabalhamnomesmocanal Overlapping'Interference Quandoduasredessesobrepõemparcialmente Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 7/38

8 1. INTRODUÇÃO As redes wi-fi estão, cada vez mais, presentes no mundo atual onde impera a tecnologia. Daí, surgiu o propósito para a realização deste trabalho, no qual procuraremos não só aumentar o nosso conhecimento sobre todo o funcionamento de wi-fi, mas também informar todos os utilizadores deste serviço na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto para os locais que terão um melhor acesso à rede. O objetivo do trabalho passa, numa primeira fase, pela realização de várias medições do nível de wi-fi nos vários edifícios da faculdade e posterior análise de dados para assim conseguirmos dar informações úteis aos utilizadores acerca de várias variáveis, tais como: os canais, a qualidade do sinal, interferências, etc. FIGURA 1 ESQUEMA REDE WI-FI (MARSHALL BRAIN 2013) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 8/38

9 2. WIRELESS A rede sem fios usa ondas rádio da mesma forma que os telemóveis, televisões, rádio entre outros aparelhos, tendo um funcionamento muito parecido com a transmissão de informação através de um rádio emissor-recetor. Existem 3 diferentes tipos de padrões de redes Wireless: a Trabalha numa frequência de 5GHz, o que é vantajoso uma vez que é uma frequência menos utilizada. Apresenta uma velocidade mais rápida que o padrão b (até 54 Mbps), no entanto apresenta um alcance menor b É o tipo de padrão mais utilizado, apresenta uma velocidade de 11 Mbps e um alcance até aos 100 metros. Este padrão utiliza uma frequência de 2.5 GHz. É uma frequência desvantajosa, uma vez que é a frequência em que atuam os telefones sem fios e os micro-ondas g Combina os conceitos do padrão a e b. No entanto, ainda opera numa frequência de 2.4 GHz, o que pode causar interferências com outros dispositivos n Apresenta taxas de transferências entre os 65 Mbps e os 300 Mbps e transmite numa faixa de frequências de 2,4 GHz e os 5GHz. Padrão Região/País Frequência Potência b & g América do Norte 2,4-2,4835 GHz 1000 mw b & g Europa 2,4-2,4835 GHz 100 mw b & g Japão 2,4-2,497 GHz 10 mw b & g Espanha 2,4-2,4875 GHz 100 mw b & g França 2,4-2,4835 GHz 100 mw a América do Norte 5,15-5,25 GHz 40 mw TABELA 1 PADRÕES DE WIRELESS DE ACORDO COM OS PAÍSES. (NAJNUDEL 2004) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 9/38

10 2.1QUALIDADEDOSINAL O dbm é a medida de força, em decibéis, das ondas de rádio para cada miliwatt. (Mansera 2013) Os valores de sinais Wireless são dados em decibéis (db) e são compostas por números negativos. Um valor como -10 db representa uma força de sinal maior que -70 db, pois são valores logarítmicos. "#$%$& " "# = 10log( 1" ) 10 ("#) 10 = (") As barras apresentadas nos telemóveis não são mais que uma representação gráfica da medição do sinal em dbm. FIGURA 2 - REPRESENTAÇÃO DA INTENSIDADE DE SINAL WIRELESS NUM TELEMÓVEL. (PINTO 2012) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 10/38

11 Considerando a faixa de 2,4 GHz, pode-se observar a existência de 11 canais de comunicação distintos. Cada canal é separado do canal vizinho por uma frequência de 5MHz. É percetível, na Figura 3, a interseção entre os canais próximos, causando um problema comum em redes com diversos Acess Points, as interferências. FIGURA 3 - REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DOS CANAIS. (CARVALHO 2012) 2.2 INTERFERÊNCIAS Vários equipamentos, de entre os quais telefones sem fios, fornos de micro-ondas, transmissores Bluetooth e outras redes wi-fi, constituem problemas, nomeadamente as interferências. Deve-se ao facto de estes equipamentos poderem usar faixas de frequência próximas as da rede wi-fi em questão. As interferências diminuem a taxa de transmissão e degradam o sinal. Existem diferentes tipos de interferências. As interferências intrassistémicas (interferências da própria rede) e as interferências intersistémicas (interferências de outros dispositivos). Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 11/38

12 2.2.1 INTERFERÊNCIASINTRASSISTÉMICAS A proximidade de routers vizinhos ou Acess Points a operar nos mesmos canais ou em canais adjacentes ao da rede prejudicam a velocidade da internet e a própria conecção. FIGURA 4 - INTERFERÊNCIA ENTRE CANAIS PRÓXIMOS (BATTISTI 2013) FIGURA 5 INTERFERÊNCIA NO MESMO CANAL (BATTISTI 2013) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 12/38

13 2.2.2 INTERFERÊNCIASINTERSSISTÉMICAS Alguns aparelhos domésticos podem causar interferências entre o dispositívo e as redes que estão dentro do alcance. Por exemplo, os micro-ondas e alguns telefones sem fios utilizam frequências específicas (incluindo 2,4 GHz e 5 GHz) que também são utilizadas por algum hardware de rede. FIGURA 6 - INTERFRÊNCIAS INTERSSISTÉMICAS. (ESTTEVAM 2013) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 13/38

14 3. INVESTIGAÇÃOERESULTADOSOBTIDOS Para este projeto fez-se uma recolha de informação relativa à rede Eduroam em vários locais de estudo na FEUP. A recolha das amostras centrou-se na Cafetaria, Associação de Estudantes, Bloco A, Bloco de Eletrotecnia (I), Eletrotecnia Norte (J), Biblioteca (C) e Bloco B, uma vez que são nestes dois últimos que se localizam os principais locais de estudo disponíveis. Com a informação recolhida, através do programa InSSIDer, conseguiu-se dar informações úteis aos utilizadores acerca de várias variáveis, tais como: os canais, a qualidade do sinal, interferências e a facilidade de acesso à rede. Em certos locais a análise foi inconclusiva uma vez que, após diversas tentativas não se conseguiu aceder à rede. Em cada local recolheu-se a seguinte informação: Canal; Intensidade do sinal (dbm); Co-channel Interference; Overlapping Interference; Velocidade de Download (Mbps); Velocidade de Upload (Mbps); FIGURA 7 EXEMPLO UTILIZAÇÃO SOFTWARE Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 14/38

15 Em 123 pontos a internet foi avaliada segundo os parâmetros acimas descritos. Todos estes valores encontram-se em anexo, organizados numa tabela. Depois de analisados todos os sítios verificou-se, como descrito no Gráfico 1, que cerca de 96% de todos os pontos analisados apresentam qualidade de internet Excelente, 2% apresentam qualidade Muito Bom e os restantes 2% Bom. Qualidade'da'internet' 2% 2% Excelente Muito Bom Bom 96% Fraco GRÁFICO 1 QUALIDADE DA INTERNET DE ACORDO COM A ESCALA APRESENTADA NA FIGURA 2 Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 15/38

16 4.CONCLUSÕES Neste trabalho, abordamos a rede wi-fi de da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto e concluiu-se que cerca de 96% dos locais analisados apresentam uma qualidade de sinal Excelente. Todavia, em alguns locais o sinal não é tão elevado e a ligação não se consegue estabelecer ou demora um pouco de tempo. A nível geral cumpriu-se todos os objetivos a que nos propusemos inicialmente. Este trabalho foi importante, pois permitiu o aprofundamento do nosso conhecimento sobre este tema, assim como a descoberta de algumas curiosidades acerca da rede sem fios. Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 16/38

17 REFERÊNCIASBIBLIOGRÁFICAS Carvalho, Guto. "wifi_sinal_canais_interferencia". 31 de Maio de (acedido em 12 de Setembrode2014). Esttevam. "Truques2 e2 dicas2 de2 informática". 28 de Setembro de Mansera, Anderson. "ABC2 do2 smartphone". 02 de Abril de smartphonetentendatcomotfuncionatatrecepcaotdetsinaltdatredetcelular/ (acedido em 14 de Setembro de2014). Marshall Brain, Tracy Wilson. "Como2 tudo2 funciona". 20 de Agosto de Najnudel,Marcelo. Estudo2de2Propagação2em2Ambientes2Fechados2para2o2Planejamento2de2WLANs.Riode Janeiro:PUCTRio,2004. Pinto, Pedro. "Pplware". 26 de Janeiro de repetidortwireless/(acedidoem10desetembrode2014). Priscila, Keilly. "No2 mundo2 das2 redes". 5 de Julho de (acedido em 14 desetembrode2014). SOFTWAREUTILIZADO INSSIDER O InSSIDer permite mostrar a força de sinal, agrupar equipamentos wireless por SSID, canal, RSSI, MacAdress, ritmo de transmissão, em redes que operem na gama dos 2.4 e 5 Ghz. Download: Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 17/38

18 ANEXOS Em anexo, encontra-se disponível uma tabela com todos os pontos onde foi recolhida informação e todo o seu conteúdo. Seguem-se mapas com os pontos correspondentes assinalados. Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 18/38

19 ANEXOA TABELADEVALORES Medições Channel Co-channel Overlap Signal Download Upload Local ,24 2, ,43 3, ,86 3, ,27 3, ,42 3, ,08 4, ,52 2, ,65 1, ,43 1, ,46 2, ,65 2, ,47 1, ,29 1, ,21 1, ,13 7, ,05 3, ,05 5, ,56 7, ,96 3, ,45 3, ,94 9, ,3 8, ,56 5, ,85 5, ,46 1, ,48 4, ,05 2, ,68 1, ,95 1, ,04 5, ,75 2, ,56 6, ,56 9,56 Bloco A - Administração Bloco B - "Queijos" Associação de Estudantes Bloco B - "Queijos" Cafetaria Biblioteca Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 19/38

20 ,92 4, ,36 1, , ,81 1, ,73 2, ,42 1, ,47 15, ,17 6, ,86 6, ,86 6, ,58 6, ,61 1, ,74 3, ,56 1, ,67 3, ,94 2, ,91 0, ,36 1, ,26 1, ,81 4, ,06 2, ,77 1, ,38 3, ,47 2, ,44 3, ,25 0, ,94 1, ,44 2, ,2 6, ,84 0, ,05 2, ,7 0, ,96 0, ,67 8, ,95 1, ,58 0, ,62 0, ,6 0, ,69 1,34 Bloco B Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 20/38

21 ,5 1, ,52 1, ,3 2, ,9 1, ,03 1, , ,57 13, ,56 1, ,25 4, ,94 2, ,44 1, ,94 1, ,3 2, ,56 2, ,85 1, ,46 1, ,26 0, ,81 1, ,06 4, ,95 8, ,19 2, ,24 0, ,71 1, ,3 1, ,9 4, ,03 2, ,5 0, ,53 2, ,58 3, ,62 0, ,6 1, ,69 2, ,5 6, ,85 0, ,46 2, ,48 0, ,05 0, ,68 4, ,95 2,24 Blocos de Eletrotécnica Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 21/38

22 ,04 1, ,75 1, ,56 2, ,77 2, ,38 1, ,47 1, ,44 8, ,25 5, ,94 5, ,44 1, ,34 2, ,35 4,67 Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 22/38

23 ANEXOBTMAPAS FIGURA 8 BLOCO A (PISO 0) FIGURA 9 BLOCO A (PISO 1) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 23/38

24 FIGURA 10 BLOCO B (PISO 0 QUEIJOS ) FIGURA 11 ASSOCIAÇÃO DE ESTUDANTES Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 24/38

25 FIGURA 12 CAFETARIA FIGURA 13 BIBLIOTECA (PISO 0) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 25/38

26 Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 26/38 FIGURA 14 BIBLIOTECA (PISO 1) FIGURA 15 BIBLIOTECA (PISO 2)

27 FIGURA 16 - BIBLIOTECA (PISO 3) FIGURA 17 - BIBLIOTECA (PISO 4) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 27/38

28 FIGURA 18 - BIBLIOTECA (PISO 5) FIGURA 19 - BIBLIOTECA (PISO 6) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 28/38

29 FIGURA 20 BLOCO B (PISO 0) FIGURA 21 BLOCO B (PISO 0) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 29/38

30 Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 30/38 FIGURA 22 BLOCO B (PISO 0) FIGURA 23 BLOCO B (PISO 1)

31 FIGURA 24 BLOCO B (PISO 1) FIGURA 25 BLOCO B (PISO 1) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 31/38

32 FIGURA 26 BLOCO B (PISO 2) FIGURA 27 BLOCO B (PISO 2) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 32/38

33 FIGURA 28 BLOCO B (PISO 2) FIGURA 29 BLOCO B (PISO 3) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 33/38

34 Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 34/38 FIGURA 30 BLOCO B (PISO 3) FIGURA 31 BLOCO B (PISO 3)

35 FIGURA 32 BLOCO I (PISO 0) FIGURA 33 BLOCO I (PISO 1) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 35/38

36 Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 36/38 FIGURA 34 BLOCO I (PISO 2) FIGURA 35 BLOCO I (PISO 3)

37 FIGURA 36 BLOCO J (PISO 0) FIGURA 37 BLOCO J (PISO 1) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 37/38

38 FIGURA 38 BLOCO J (PISO 2) FIGURA 39 BLOCO J (PISO 3) Qual a qualidade de cobertura Wi-Fi da FEUP nos locais de trabalho? 38/38