Curso teorico provedor

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Curso Teórico Provedor

A quem se destina:Técnicos e aprendizes TI.

Objetivo:Curso de Rede wireless em equipamentos, voltado a capacitar profissionais para dimensionar redes Wi-Fi Corporativas, planejar redes Wireless, células Wi-Fi, conhecer os equipamentos e trabalhar com sistemas planejados .

Pré-requisitos:• Conceitos básicos de rede TCP/IP• Modelo OSI• Wireless Wi-Fi BásicoProgramação:Curso Teórico Provedor.

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Conteudo :

1 A Evolução dos Provedores “WISP” Pag. 04• Wisp• Sistemas Ponto-a-Ponto (PTP)• Sistemas Ponto-Multiponto (PTMP)• Sistemas Licenciados

2 Fundamentos de Rádio Freqüência Pag. 05• O que é Radio Freqüência• Entendendo a unidade de medida “dB” • dBm• dBi• E.I.R.P• Largura de Banda • Teoria da informação• Modulação e Taxa de Dados

3 Antenas Pag. 08• Ganho e Diretividade• Tipos de Antenas

4 Planejamento e Gerenciamento de um Link Pag. 10• Link Budget - Planejamento• Cálculo da Zona de Fresnel• LOS - Line of Site (Linha de Visada)• Analisador de Espectro• Segurança Wireless

5 Protocolos Ubiquiti e suas Tecnologias Pag. 13

• Padrão AirMax• WDS• Traffic Shaping – Controle de Tráfego• AirSync

6 Laboratório Pag. 15

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1. A Evolução dos Provedores “WISP”

WISP

Provedor de serviços de Internet sem fio

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre

Um provedor de serviços de Internet sem fio ( WISP ) é um provedor de serviços de Internet com uma rede baseada em redes sem fio . Tecnologia pode incluir comum Wi-Fi   de redes mesh sem fio ou equipamento proprietário projetado para operar em aberto 900 MHz , 2,4 GHz , 4,9, 5,2, 5,4, 5,7 e 5,8 GHz ou freqüências licenciadas no UHF banda (incluindo o MMDS banda de frequência ).

Em os EUA, a Federal Communications Commission (FCC) divulgou Relatório e Ordem, FCC 05-56, em 2005, que revisou as regras da FCC para abrir a faixa de 3650 MHz para as operações de banda larga sem fio terrestres. Em 14 de novembro de 2007, a Comissão publicou Edital (DA 07-4605) em que o Bureau de telecomunicações sem fio anunciou a data de início para o processo de licenciamento e registo para a faixa 3650-3700 MHz .

História

Inicialmente, WISPs só foram encontrados em rurais áreas não cobertas por cabo ou DSL .  A primeira WISP no mundo foi LARIAT, uma cooperativa de telecomunicações rural sem fins lucrativos fundada em 1992 por Brett Vidro em Laramie, Wyoming. LARIAT originalmente usado WaveLAN equipamentos, fabricados pela NCR Corporation , que operava na 900 MHz de banda de rádio sem licença. LARIAT foi tomada privado em 2003 e continua a existir como uma for-profit wireless ISP.

Outra WISP início era uma empresa chamada Escritório Parks Internet em Joanesburgo, África do Sul, que foi fundada por Roy Pater, Brett Airey e Attila Barath em janeiro de 1996, quando eles perceberam que o Sul Africano Telco, Telkom não conseguia acompanhar a demanda por links de internet dedicados para uso comercial. Usando o que foi um dos primeiros produtos LAN sem fio disponíveis para digitalização de código de barras sem fio em lojas, chamado Aironet (agora propriedade da Cisco ), eles trabalharam se eles correram um link dedicado Telco no edifício mais alto da uma área de negócio ou CBD que podiam sem fio "cabo" acima de todos os outros edifícios de volta a este ponto principal e que requerem apenas um elo da Telco para conectar-se centenas de empresas ao mesmo tempo. Por sua vez, cada edifício "satélite" foi ligado com Ethernet para cada negócio ligado à LAN Ethernet e pode começar imediatamente o acesso à Internet. Devido à imaturidade da tecnologia sem fio, questões de segurança e ser forçado constantemente por Telkom SA (Então o governo Telco na África do Sul) para cessar o serviço, a empresa fechou suas portas janeiro 1999.

Havia 879 Wi-Fi WISPs baseados na República Checa a partir de maio de 2008, [ 4 ] [ 5 ] tornando-se o país com a maioria dos Wi-Fi pontos de acesso em toda a UE .  O fornecimento de Internet sem fio tem um grande potencial de reduzir o "fosso digital" ou "gap Internet" nos países em desenvolvimento. Geekcorps contribuir activamente na África, com entre outros, a construção de redes sem fio. Um exemplo de um sistema de WISP típico é como a implantada por Gaiacom Redes Wireless, que é baseado em padrões sem fio. A One Laptop per Child projeto depende fortemente de uma boa conectividade com a Internet, o que provavelmente pode ser fornecido nas áreas rurais apenas com acesso à Internet via satélite ou rede sem fio.

Sistemas Ponto-a-Ponto (PTP)

IEEE 1588 é uma norma que define um protocolo de sincronismo chamado PTP.O PTP pode ser utilizado em redes de pacotes de telecomunicações e automação. Provê sincronismo com maior exatidão que o protocolo NTP se utilizado adequadamente.A sua primeira edição foi publicada em 2002, com conceitos de agentes de fronteira da rede de sincronismo que limitariam o multicast de mensagens de sincronismo. Somente existe a possibilidade de utilizar o PTP sobre UDP.Já em sua versão 2008 têm-se várias novidades, como clock transparente e outras forma de transporte além do PTP over UDP, como PTP over IPv4 IPv6 Ethernet, etcPonto-a-ponto A topologia ponto a ponto é a mais simples. Une dois computadores, através de um meio de transmissão qualquer. Dela pode-se formar novas topologias, incluindo novos nós em sua estrutura

Sistemas Ponto-Multiponto (PTMP)

Conexões de rede multiponto são aquelas nas quais mais de dois dispositivos são interligados usando apenas uma conexão. A rede multiponto é muitas vezes referida como circuito multiponto ou ainda PTMP.

De modo a permitir que todos os dispositivos conversem entre si, a capacidade da conexão pode ser dividida de forma temporal e espacial entre os dispositivos da rede.

Quando dois dispositivos utilizam a conexão ao mesmo tempo, estão compartilhando a conexão espacialmente. A conexão é compartilhada temporalmente quando os dispositivos da rede se alternam no tempo para utilizar a conexão, ou seja, a conexão é utilizada por um dispositivo de cada vez.

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Sistemas Licenciados

Prestadores de Serviço de Internet Wireless (WISP)

Projeto de Telecomunicação e Consultoria para Licença de Serviço de Comunicação Multimídia (SCM)

A licença SCM é pré-requisito para que o prestador de serviço trabalhe conforme a legislação, sem correr riscos de intervenções e usufruindo de todos os benefícios de ser um provedor licenciado para oferecer o Serviço de Comunicação Multimídia (SCM), que consiste em  um serviço fixo de telecomunicações de interesse coletivo que possibilita a oferta de capacidade de transmissão, emissão e recepção de informações multimídia, utilizando quaisquer meios, a assinantes dentro de uma área de prestação de serviço.

2. Fundamentos de Rádio Frequência

O que é Radio Freqüência

Radiofreqüência (RF) é a faixa de freqüência que abrange aproximadamente de 3 kHz a 300 GHz e que corresponde a freqüência das onda de rádio. RF geralmente se refere a oscilações eletromagnéticas ao invés de mecânicas nessa faixa de freqüência, embora exista sistemas mecânicos em RF.

As correntes elétricas que oscilam na freqüência de rádio possuem propriedades especiais que não são encontradas nas correntes contínuas ou correntes alternadas em baixa freqüências. A corrente em RF pode irradiar energia para fora do condutor, no espaço, através de ondas eletromagnéticas (ondas de rádio); esta é a base da tecnologia de rádio. Elas também não penetram profundamente em condutores elétricos, e acabam fluindo ao longo da superfície; tal característica é conhecida como efeito skin. Correntes em RF podem ionizar o ar facilmente, criando um caminho condutor nele. Esta propriedade é explorada pelas unidades "alta freqüência" usadas em soldas de arco que utilizam correntes em freqüências mais altas do que a fornecida por sua fonte de alimentação. Quando conduzida por um cabo elétrico comum, a corrente em RF tem uma tendência a refletir nas extremidades do cabo, tais como os conectores e, e retornar de volta ao cabo em direção à fonte, causando uma condição chamada de ondas estacionárias. Esse efeito pode ser evitado com o uso de cabos especiais chamados linhas de transmissão.

Entendendo a unidade de medida “dB”

O decibel (dB) é uma unidade logarítmica que indica a proporção de uma quantidade física (geralmente energia ou Intensidade) em relação a um nível de referência especificado ou implícito. Uma relação em decibéis é igual a dez vezes o logaritmo de base 10 da razão entre duas quantidades de energia. Um decibel é um décimo de um bel, uma unidade raramente usada.

Uma intensidade sonora I ou potência P pode ser expressa em decibels através da equação

onde I0 e P0 são as intensidades e potências de referência.

Se PdB é 3 dB então P é o dobro de P0.

Se PdB é 10 dB então P é 10 vezes maior que P0.

Se PdB é -10 dB então P é 10 vezes menor que P0.

Se PdB é 20 dB então P é 100 vezes maior que P0.

Se PdB é -20 dB então P é 100 vezes menor que P0.

A tensão elétrica V corrente elétrica I ou pressão p podem ser expressas em decibels através das equações

onde X pode ser a tensão V, corrente I ou pressão p, e X0 são seus valores de referência. Note que é incorreto utilizar essas medidas se as impedâncias elétricas ou acústicas não são as mesmas nos pontos onde a tensão ou pressão é comparada. Usando essa abordagem o decibel é uma medida de intensidade ou potência relativa.

Se VdB é 6 dB então V é o dobro que V0.

Se VdB é 20 dB então V é 10 vezes maior que V0.5

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Se VdB é -20 dB então V é 10 vezes menor que V0.

Se VdB é 40 dB então V é 100 vezes maior que V0.

Se VdB é -40 dB então V é 100 vezes menor que V0.

Embora o Comitê Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) aceite a sua utilização com o sistema SI, ele não é uma unidade do SI. Apesar disso, seguem-se as convenções do SI, e a letra d é grafada em minúscula por corresponder ao prefixo deci- do SI, e B é grafado em maiúsculo pois é uma abreviatura (e não abreviação) da unidade bel que é derivada de nome Alexander Graham Bell. Como o bel é uma medida muito grande para uso diário, o decibel (dB), que corresponde a um décimo de bel (B), acabou se tornando a medida de uso mais comum.

dBm

Título a ser usado para criar uma ligação interna é DBm.

dBm ou dBmW (decibel miliwatt) é uma unidade de medida utilizada principalmente em telecomunicações para expressar a potência absoluta mediante uma relação logaritimica. Define-se como o nível de potência em decibéis em relação ao nível de referência de um 1 mW. Pode ser expressa através da equação:

dBi

Dbi e a relação de potência e ganho de Antenas Wireless.O dBi : usado para expressar o ganho de uma antena em relação a antena ISOTRÓPICA. A antena isotrópica tem um diagrama de irradiação esférico, ou seja , irradia igualmente em todas as direções. O dBi é muito usado em cálculos de enlaces de telecomunicações, pois a atenuação de propagação é sempre calculada entre antenas isotrópicas. A antena isotrópica é uma referencia teórica, sendo de difícil construção prática.

E.I.R.P

Potência isotrópica radiada equivalente

No rádio sistemas de comunicação, potência isotrópica radiada equivalente ( EIRP ) ou, alternativamente, eficaz Potência isotrópica radiada [ 1 ] é a quantidade de energia que um teórico antena isotrópica (que distribui energia em todas as direções) emitiria para produzir a densidade de potência de pico observada no sentido da máxima do ganho da antena . EIRP pode ter em conta as perdas na linha de transmissão e os conectores e inclui o ganho da antena. A EIRP é frequentemente expressa em termos de decibéis durante um potência de referência emitida por um radiador isotrópico com uma intensidade de sinal equivalente. A EIRP permite comparações entre diferentes emissores, independentemente do tipo, tamanho ou forma. Do EIRP, e com o conhecimento do ganho da antena de um verdadeiro, é possível calcular a potência real e os valores de intensidade de campo.

onde  e  (potência de saída do transmissor) estão em dBm , perdas do cabo (  é) em dB , e o ganho da antena (  ) é expressa em dBi , em relação a uma antena de referência isotrópico (teórico).

Este exemplo utiliza dBm, embora também seja comum ver dBW .

Decibéis são um modo conveniente de expressar o rácio entre duas quantidades. dBm utiliza uma referência de 1 mW e dBW utiliza uma referência de 1 W.

e

Uma saída de transmissão de 50 W é o mesmo que dBW 17 ou 47 dBm.

O EIRP é usada para estimar a área de serviço do transmissor, e coordenar os transmissores na mesma frequência, de modo que as suas áreas de cobertura não se sobrepõem.

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Em áreas edificadas, os regulamentos podem restringir a EIRP de um transmissor para evitar a exposição do pessoal de alta potência eletromagnéticas campos, no entanto EIRP é normalmente restrito para minimizar a interferência de serviços em freqüências semelhantes.

Largura de Banda

A largura de banda é um conceito central em diversos campos de conhecimento, incluindo teoria da informação, rádio, processamento de sinais, eletrônica e espectroscopia. Em rádio comunicação ela corresponde à faixa de frequência ocupada pelo sinal modulado. Em eletrônica normalmente corresponde à faixa de frequência na qual um sistema tem uma resposta em frequência aproximadamente plana (com variação inferior a 3 dB).

Para sinais analógicos a largura de banda é a largura, medida em hertz, da faixa de frequência para a qual a Transformada de Fourier do sinal é diferente de zero. Esta definição normalmente é relaxada considerando um certo limiar de amplitude, tipicamente de 3 dB em relação ao pico. Para sistemas, aplicam-se basicamente os conceitos acima, aplicados à função de transferência do sistema.

Como exemplo, a largura de banda de 3 dB da função mostrada na figura ao lado é de  . Definições diferentes de largura de banda levariam a respostas diferentes.

Teoria da informação

A Teoria da informação ou Teoria matemática da comunicação é um ramo da teoria da probabilidade e da matemática estatística que lida com sistemas de comunicação, transmissão de dados, criptografia, codificação, teoria do ruído, correção de erros, compressão de dados, etc. Ela não deve ser confundida com tecnologia da informação e biblioteconomia.

Claude Shannon (1916-2001) é conhecido como "o pai da teoria da informação". Sua teoria foi a primeira a considerar comunicação como um problema matemático rigorosamente embasado na estatística e deu aos engenheiros da comunicação um modo de determinar a capacidade de um canal de comunicação em termos de ocorrência de bits. A teoria não se preocupa com a semântica dos dados, mas pode envolver aspectos relacionados com a perda de informação na compressão e na transmissão de mensagens com ruído no canal.

É geralmente aceito que a moderna disciplina da teoria da informação começou com duas publicações: a do artigo científico de Shannon intitulado Teoria Matemática da Comunicação ("A Mathematical Theory of Communication"), no Bell System Technical Journal, em julho e outubro de 1948; e do livro de Shannon em co-autoria com o também engenheiro estadunidense Warren Weaver (1894-1978), intitulado Teoria Matemática da Comunicação (The Mathematical Theory of Communication), e contendo reimpressões do artigo científico anterior de forma acessível também a não-especialistas - isto popularizou os conceitos.

O marco que estabeleceu a teoria da informação e chamou imediatamente a atenção mundial foi o artigo A Mathematical Theory of Communication escrito por Claude Shannon de julho a outubro de 1948.

Antes deste artigo, algumas abordagens teóricas ainda que limitadas vinham sendo desenvolvidas nos laboratórios da Bell, todas implicitamente assumindo eventos de igual probabilidade. O artigo Certain Factors Affecting Telegraph Speed de Harry Nyquist escrito em 1924 contém uma seção teórica que quantifica inteligência e a velocidade de transmissão pela qual ela pode ser transmitida por um sistema de comunicação, estabelecendo a

relação  , onde   é a velocidade de transmissão da inteligência,   é o número de níveis de tensão para cada intervalo de tempo, e   é uma constante. Em 1928, Ralph Hartley publicou o artigo Transmission of Information, onde aparece a palavra informação como uma quantidade

mensurável que a capacidade do destinatário distinguir diferentes sequências de símbolos, levando à expressão  , onde   e   representam, respectivamente, o número de símbolos possíveis e o número de símbolos na transmissão. Inicialmente, a unidade natural da transmissão foi definida como sendo o dígito decimal, sendo, posteriormente, renomeada para hartley em uma clara homenagem. Alan Turing em 1940, durante a 2ª Guerra Mundial, aplicou ideias similares como parte da análise estatística para decifrar a criptografia da máquina alemã Enigma.

Boa parte da matemática por trás da teoria da informação com eventos de diferentes probabilidades foi desenvolvida para os campos da termodinâmica por Ludwig Boltzmann e J. Willard Gibbs. As conexões entre as entropias da informação e termodinâmica, incluindo as importantes contribuições de Rolf Landauer na década de 1960, são exploradas na Entropia termodinâmica e teoria da informação.

No artigo seminal de Shannon, introduz-se pela primeira vez um modelo quantitativo e qualitativo da comunicação, apresentando-a como um processo estatístico subjacente à teoria da informação. Shannon inicia seu artigo dizendo

"O problema fundamental da comunicação é reproduzir em um dado ponto, exata ou aproximadamente, uma mensagem produzida em outro ponto."

Com este artigo vieram à tona os conceitos

de entropia da informação e redundância de uma fonte, e sua aplicação no teorema de codificação da fonte; de informação mútua e capacidade de um canal com ruído, incluindo a promessa de comunicação sem perdas estabelecida no teorema de codificação de

canais-ruidosos;

da lei de Shannon-Hartley para a capacidade de um canal Gaussiano;

do bit - uma nova forma de enxergar a unidade fundamental da informação.

Modulação

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Modulação é o processo de variação de altura (amplitude), de intensidade, frequência, do comprimento e/ou da fase de onda numa onda de transporte, que deforma uma das características de um sinal portador (amplitude, fase ou frequência) que varia proporcionalmente ao sinal modulador.

Em telecomunicações, a modulação é a modificação de um sinal eletromagnético inicialmente gerado, antes de ser irradiado, de forma que este transporte informação sobre uma onda portadora.

Modulação é o processo no qual a informação a transmitir numa comunicação é adicionada a ondas eletromagnéticas. O transmissor adiciona a informação numa onda especial de tal forma que poderá ser recuperada na outra parte através de um processo reverso chamado demodulação.

A maioria dos sinais, da forma como são fornecidos pelo transmissor, não podem ser enviados diretamente através dos canais de transmissão. Conseqüentemente, é necessário modificar esse sinal através de uma onda eletromagnética portadora, cujas propriedades são mais convenientes aos meios de transmissão. A modulação é a alteração sistemática de uma onda portadora de acordo com a mensagem (sinal modulante), e pode incluir também uma codificação.

É interessante notar que muitas formas de comunicação envolvem um processo de modulação, como a fala por exemplo. Quando uma pessoa fala, os movimentos da boca são realizados a taxas de freqüência baixas, na ordem dos 10 Hertz, não podendo a esta freqüência produzir ondas acústicas propagáveis. A transmissão da voz através do ar é conseguida pela geração de tons (ondas) portadores de alta frequência nas cordas vocais, modulando estes tons com as ações musculares da cavidade bucal. O que o ouvido interpreta como fala é, portanto, uma onda acústica modulada, similar, em muitos aspectos, a uma onda elétrica modulada.

O dispositivo que realiza a modulação é chamado modulador.

Basicamente, a modulação consiste em fazer com que um parâmetro da onda portadora mude de valor de acordo com a variação do sinal modulante, que é a informação que se deseja transmitir.

Dependendo do parâmetro sobre o qual se atue, temos os seguintes tipos de modulação:

Modulação em amplitude  (AM) Modulação em fase  (PM)

Modulação em freqüência  (FM)

Modulação em banda lateral dupla  (DSB)

Modulação em banda lateral única  (SSB)

Modulação de banda lateral vestigial  (VSB, ou VSB-AM)

Modulação de amplitude em quadratura  (QAM)

Modulação por divisão ortogonal de freqüência  (OFDM)

Quando a OFDM é utilizada em conjunção com técnicas de codificação de canal, se denomina Modulação por divisão ortogonal de freqüência codificada (COFDM).

Também se empregam técnicas de modulação por pulsos, entre elas:

Modulação por pulso codificado  (PCM) Modulação por largura de pulso  (PWM)

Modulação por amplitude de pulso  (PAM)

Modulação por posição de pulso  (PPM)

Quando o sinal modulador é um sinal digital, com um conjunto de símbolos digitais (p.ex, 0 ou 1), transmitidos (chaveados) em determinada velocidade de codificação (bauds), designa-se essas modulações, com uma transição abrupta de símbolos, por:

Modulação por chaveamento de amplitude  (ASK) Modulação por chaveamento de freqüência  (FSK)

Modulação por chaveamento de fase  (PSK)

Modulação por chaveamento de fase e amplitude  (APSK ou APK)

3.Antenas

Ganho e Diretividade

Antena é um dispositivo que transforma energia eletromagnética guiada pela linha de transmissão em energia eletromagnética irradiada, ou o contrário, isto é, transforma energia eletromagnética irradiada em energia eletromagnética guiada para a linha de transmissão. Portanto, a função da antena é primordial em qualquer comunicação realizada por radiofrequência. A relação entre as potências de emissão e recepção é proporcional e obedece à Fórmula de Friis.

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Podemos verificar a validade do fenômeno do ganho. Não houve aumento da luz, o que houve foi um redimensionamento da distribuição em outras direções portanto, o ganho sempre é referente a uma determinada direção.

Muitos leigos no universo das antenas relacionam erroneamente ganho de uma antena com aumento da potência. Ganho de uma antena é nada mais do que a capacidade que a antena tem de focar o sinal eletromagnético em uma determinada direção. Uma antena não amplifica sinal, uma vez que toda antena é um elemento passivo.

A antena é um sistema que irradia (ou recebe) energia eletromagnética. Pode-se conhecê-la a partir do processamento da irradiação, da eficiênciae da distribuição da energia irradiada através do campo, dentro do espectro conhecido, ou arbitrado. A diretividade é a razão entre a intensidade de radiação de uma antes e a intensidade de radiação média.

D=u(teta,fi)/Uo

o cálculo aproximado para medir a diretividade de uma antena é feito pela fórmula de Kraus e Tai Pereira:

Krauss --> aproxima a área do feixe pelo produto da LFMP de dois planos perpendiculares. onde: B= área do feixe. D= diretividade.

D=4pi/B

Tai Pereira --> sugerem a aproximação da diretividade.

Nas antenas omnidirecionais, aplica-se a fórmula de MC-donald e a de Pozar. onde MC-donald conta se com mais precisão para diagramas omnidirecionais com lóbulos secundário. Pozar aplica-se o mesmo e é ideal sem lóbulos secundários.

Tipos de Antenas

Os tipos mais conhecidos são: Biquad Direcional Setorial Omnidirecional ou 360º GrausE as formas: Haste Grade Cone Tambor Quadrada ParabólicaMuito provedor, de internet via rádio, instalam tipos de antena inapropriados para o sinal. Utilizam antenas  de grande oferta no mercado e mais baratas, mas isso reduz drasticamente a qualidade do sinal recebido pelo assinante, pois as antenas  foram projetadas para uma faixa de freqüências diferente daquela em que trabalha a rede wireless de internet. Isso provoca um trabalho com elevado nível de ruído e conseqüente baixa qualidade da conexão, com quedas constantes e baixa velocidade.

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4. Planejamento e Gerenciamento de um Link

Link Budget – Planejamento

Link budget é a análise que determina o balanceamento entre o forward link e o reverse link ou em linguagem usual downlink e uplink. O link budget não determina as perdas do path (caminho de propagação) ou ao longo do mesmo, mas age como indicador das máximas perdas suportadas pelo link para uma dada qualidade de voz.

Objetivos do Link Budget 

Estimar a máxima perda permitida no link. Determinar a potencia de transmissão necessária da ERB para o balanceamento do link.

Estimar o limite de cobertura necessária ao projeto de RF.

Avaliar o desempenho da tecnologia adotada.

A máxima perda no link é usada para estimar o raio da célula e o número de células no sistema.

 

Porque balancear o link?

Em um sistema de telefonia celular o sistema de comunicação é duplex, isto significa que temos transmissão e recepção nos dois sentidos, tanto da base com o móvel (downlink) quanto do móvel com a base (uplink). Para ter-se uma comunicação com boa qualidade é necessário que o link entre as duas estações (base e móvel) esteja balanceado. 

Por exemplo, suponha que o móvel esteja a uma dada distância da ERB onde a potência transmitida por esta seja suficiente para que o móvel possa receber o sinal com boa qualidade, mas a potência transmitida pelo móvel não é suficiente o bastante para fazer com que o sinal chegue até ao receptor da ERB, como ilustra a figura abaixo. Neste caso, somente o móvel recebe sinal da ERB, ou de outra forma, somente o móvel escuta, pois a potência de transmissão deste, como foi dito, não é suficiente para fazer com que o sinal chegue até a ERB. Quando a potência transmitida pelo móvel não é suficiente para chegar à ERB, diz-se que o sistema é limitado pelo uplink.

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Cálculo da Zona de Fresnel

Chamado zona de Fresnel com o volume de espaço entre o emissor de uma onda - electromagnética , acústica , etc -. e um receptor, de modo que o desfasamento das ondas no dito volume não exceda os 180 °.

Assim, a fase de mínimo ocorre para o raio que liga direto para o emissor eo receptor. Tomando o seu valor como fase zero, a primeira zona de Fresnel cobre até a fase atinge 180 ° C, sob a forma de um elipsóide de revolução . A segunda zona para um desfasamento de 360 graus, e é um segundo elipsóide que contém o primeiro. De igual modo as zonas superiores são obtidos.

Obstrução máxima admissível considerar sem obstrução é de 40% da primeira zona de Fresnel. A obstrução máxima recomendada é de 20%. No caso de rádio depende do factor K (curvatura da terra), enquanto que para K = 4/3, a primeira zona de Fresnel deve ser claro a 100%, enquanto que para um estudo com K = 2/3 deve ser claro 60% da primeira zona de Fresnel.

Para o estabelecimento de zonas de Fresnel, devemos primeiro determinar a linha de visão de RF , que simplesmente, é a linha reta que une os centros das antenas de transmissão e recepção.

A fórmula para o cálculo genérico zonas de Fresnel é:

Onde:

 Crânio = raio de Fresnel em metros (n = 1,2,3 ...).

 = Distância do transmissor para o objeto em metros.

 = Distância do objeto ao receptor em metros.

= comprimento de onda do sinal transmitido em metros.

Aplicando a fórmula é obtido a partir do raio da primeira zona de Fresnel (r 1 com a fórmula acima), chamada a distância entre duas antenas e da frequência em que o sinal transmitido, assumindo que o objecto no ponto de centro. Em unidades do SI :

onde

= raio em metros (m).

D = distância em quilômetros (km) (  ,  ).

f = freqüência de transmissão em gigahertz (GHz) (  )

LOS - Line of Site (Linha de Visada)

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Quando desenvolvemos uma conexão sem fios ao ar livre, a primeira questão a se perguntar é o que existe entre o ponto A (antena 1) e o ponto B (antena 2). A linha que separa  as duas antenas é a chamada Linha de Visão ou Visada.Existem três principais categorias de Linhas de Visão, a primeira sendo “Linha de Visão Completa” ou “Visada Completa” onde não existem

obstáculos entre as duas antenas, a segunda é chamada de “Linha de Visão Parcial” ou “Visada Parcial” onde existem obstáculos parciais como copa de arvores entre as duas antenas. A terceira e ultima é chamada de “Linha de Visão Encoberta” ou “Visada Encoberta” onde há total obstrução entre as duas antenas. Determinando as condições da Linha de Visão, você pode determinar o tipo correto de sistema sem fio a utilizar.

A Zona Fresnel mostrada nas ilustrações abaixo é um fenômeno eletromagnético, onde as ondas de luz ou sinais de rádio são difratadas ou desviadas por objetos sólidos perto do seu caminho. As ondas de rádio refletidas nos objetos podem chegar fora de fase com o sinal que viaja diretamente para a outra antena, reduzindo assim a força do sinal recebido.

Para instalações sem fios em ambientes fechados é importante considerar obstáculos como paredes, tetos e móveis, que irão afetar a Linha de Visão e consequentemente na recepção dos sinais. Nas transmissões sem fios, reflexão (quando os sinais sem fio “quicam” nos objetos) e multicaminhamento (quando os sinais viajam por diferentes caminhos, chegando até o receptor em diferentes instantes) são problemas importantes para determinar a força do sinal a ser utilizado e ter sucesso na instalação do sistema. Um sinal também vai apresentar picos e vales em sua amplitude e alteração da sua polarização (vertical ou horizontal) quando propagados através de paredes, tetos e refletidos em objetos metálicos. Uma “Linha de Visão

Completa” é um fator importante para instalações sem fios.

O Caminho da Linha de Visão (Path LOS) é outra área de preocupação quando lidamos com a Linha de Visão (LOS). Por exemplo, embora sinais de 2,4 Ghz passem bem pelas paredes, eles têm problemas para passar por árvores e folhas, isto se dá devido a água contida nos vegetais. Paredes são muito secas e árvores contêm altos níveis de fluidos. Ondas de rádio na banda de 2,4 Ghz são absorvidas pela água facilmente. Frequências de 900 MHz são melhores para situações de “Linha de Visão Parcial” e “Linha de Visão Encoberta”, com árvores como obstáculos, pois ondas a esta frequência são pouco absorvidas comparadas às de 2,4 GHz.

Analisador de Espectro

O Analisador de espectro é um instrumento eletrônico utilizado para se conhecer as componentes harmônicas de sinais elétricos. Tais componentes podem ser de frequências e amplitudes diferentes, espalhadas no espectro de frequências. Existem analisadores para a faixa de áudio e para sinais de rádio frequência. Muitos analisadores de espectro são digitais e a partir da amostragem digital dos sinais empregam algoritmos de FFT e DFT para decompor o sinal nas sua componentes espectrais.

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Segurança Wireless

Atualmente, há três tipos de criptografia para rede sem fio: WPA e WPA2, WEP e 802.1x. Os dois primeiros serão descritos com mais detalhes nas seções subsequentes. 802.1x normalmente é usado em redes empresariais e não será discutido aqui.

WPA (Wi-Fi Protected Access) e WPA2WPA e WPA2 exigem que os usuários forneçam uma chave de segurança para se conectar. Uma vez validada essa chave, todos os dados enviados entre o computador ou dispositivo e o ponto de acesso são criptografados.

Existem dois tipos de autenticação WPA: WPA e WPA2. Se possível, utilize WPA2, pois ele é ainda mais seguro. Praticamente todos os novos adaptadores sem fio oferecem suporte a WPA e WPA2, mas alguns antigos não. No caso de WPA-Personal e WPA2-Personal, todos os usuários recebem a mesma senha. Isso é recomendado para redes domésticas. O WPA-Enterprise e WPA2-Enterprise foram criados para uso com servidor de autenticação 802.1X, que distribui chaves diferentes para cada usuário. Esse modo é usado principalmente em redes de trabalho.

Wired Equivalent Privacy (WEP)

O WEP é um método de segurança de rede mais antigo que ainda está disponível por aceitar dispositivos antigos, mas que já não é recomendado. Ao habilitar o WEP, você configura uma chave de segurança de rede. Essa chave criptografa as informações que um computador envia para outro computador pela rede. No entanto, a segurança do WEP é relativamente fácil de violar.

Existem dois tipos de WEP: autenticação de sistema aberto e autenticação de chave compartilhada. Nenhum dos dois é muito seguro, mas a autenticação de chave compartilhada é menos seguro ainda. Para a maioria dos computadores sem fio e pontos de acesso sem fio, a chave da autenticação de chave compartilhada age como uma chave de criptografia WEP estática (a chave usada para proteger sua rede). Um usuário mal-intencionado que captura mensagens de uma autenticação de chave compartilhada bem-sucedida pode usar ferramentas de análise para determinar a chave da autenticação de chave compartilhada e, com isso, determinar a chave de criptografia WEP estática. Depois de determinar a chave de criptografia WEP, esse usuário terá acesso total a sua rede. Por essa razão, esta versão do Windows não oferece suporte à configuração automática de uma rede usando autenticação de chave compartilhada WEP.

5. Protocolos Ubiquiti e suas Tecnologias

Padrão AirMax

O padrão IEEE 802.16, completo em outubro de 2001 e publicado em 8 de abril de 2002, especifica uma interface sem fio para redes metropolitanas (WMAN). Foi atribuído a este padrão, o nomeWiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access/Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-ondas). O termo WiMAX foi criado por um grupo de indústrias conhecido como 1 cujo objetivo é promover a compatibilidade e interoperabilidade entre equipamentos baseados no padrão IEEE 802.16. Este padrão é similar ao padrão Wi-Fi (IEEE 802.11), que já é bastante difundido, porém agrega conhecimentos e recursos mais recentes, visando a um melhor desempenho de comunicação permitindo velocidades maiores que 1 Gbit/s.

O padrão WiMAX tem como objetivo estabelecer a parte final da infra-estrutura de conexão de banda larga (last mile - última milha) oferecendo conectividade para uso doméstico, empresarial e em hotspots.

WDS

Wireless Distribution System - WDS (em português: Sistema de Distribuição Sem Fio) é um sistema que permite a interconexão de access points sem a utilização de cabos ou fios. Como descrito na norma do IEEE 802.11, ou ainda mais recentemente a também incluída IEEE 802.16. Ela permite que redes wireless expandam-se utilizando múltiplos access points sem a necessidade de um backbone central para ligá-los através de cabos, como se costumava fazer.

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Um access point pode ser uma base central, de repetição ou remoto. Uma base central é tipicamente conectada à rede por fios. Uma base de repetição retransmite dados entre bases remotas e centrais, clientes wireless ou outras bases de repetição. Uma base remota aceita conexões de clientes wireless e as repassa para estações centrais ou de repetição. Conexões entre clientes são feitas utilizando-se o MAC Address, que se torna melhor que por designação de endereços IP.

Todas as estações base em uma rede WDS precisam ser configuradas para utilizarem o mesmo canal e compartilharem chaves WEP se for utilizado. Eles podem ser configurados para diferentes grupos identificadores de serviços. Note que ambos roteadores precisam ser configurados para retransmissão entre eles para as configurações dentro da WDS para funcionar corretamente.

Traffic Shaping – Controle de Tráfego

Traffic shaping é um termo da língua inglesa (modelagem do tráfego), utilizado para definir a prática de priorização do tráfego de dados, através do condicionamento do débito de redes, a fim de otimizar o uso da largura de banda disponível.

O termo passou a ser mais conhecido e utilizado após a popularização do uso de tecnologias "voz sobre ip" (VoIP), que permitem a conversação telefônica através da internet. O uso desta tecnologia permite que a comunicação entre localidades distintas tenham seus custos drasticamente reduzidos, substituindo o uso das conexões comuns.

No Brasil, suspeita-se que a prática passou a ser adotada pelas empresas de telefonia que adotaram, em algum trecho de sua rede, tecnologias de voz sobre o protocolo IP, apesar de condenada por algumas instituições protetoras dos direitos do consumidor. Estas empresas utilizam programas de gestão de dados que acompanham e analisam a utilização e priorizam o tráfego digital (pacotes), bloqueando, retardando ou diminuindo o tráfego de dados VoIP que contenham determinados atributos não desejados pelo gestor da rede, assim prejudicando a qualidade do uso deste tipo de serviço. A prática também é comumente adotada para outros tipos de serviços, conhecidos por demandar grande utilização da largura de banda, como os de transferência de arquivosP2P e FTP por exemplo, ou de "streaming" de portais de internet que transmitem video etc.

Os programas de traffic shaping poderão ainda fazer logs dos tipos de utilizadores, pegar informações sobre IPs acedidos, ativar gravações automáticas a partir de determinadas condutas, reduzir ou interferir na transferência de dados de cada utilizador, bloqueando redes peer-to-peer (P2P) ou FTP.

AirSync

O que é o airSync? O airSync é uma tecnologia proprietária desenhada para solucionar o problema de interferência "co-location". Para funcionar, o protocolo airSync precisa de conectividade UDP na terceira camada entre os APs que participam.

Em cada cluster, um dos APs é designado "Master" e o resto é "Slave". Daí, o Master e os Slaves trocam de informações por UDP na 3a camada. O porto UDP é configurável pelo operador. Quando está tudo sincronizado, o protocolo de airMAX (TDMA) prepara os "timeslots" para os APs. Assim, todos os APs transmitem e recebem ao mesmo tempo.Há um guia que todos devem ler e aplicar no planejamento de uma rede de airSync.

Montagem

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6. Laboratório

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* Todo material foi retirado de sites de pesquisa.

Sem fins lucrativos.

Somente pesquisa pessoal.

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