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QUANDO SE PENSA EM CABEAMENTO, IMAGINAMOS PAR TRANÇADO, CABO COAXIAL OU FIBRA ÓPTICA

REDE “WIRELESS” SIGNIFICA REDES SEM FIO

SISTEMAS DE TRANSMISSÃO DE DADOS ATRAVÉS DE ONDAS DE RÁDIO

TRANSMISSÃO “FRAME RELAY” - E1 (2048 bps) OU T1(1544 bps)

A IDÉIA DA COMUNICAÇÃO SEM FIO NÃO É SUBSTITUIR O CABO TRADICIONAL, MAS SIM TERMAIS POSSIBILIDADES NOS SISTEMAS DE CABEAMENTO DISPONÍVEIS

SISTEMAS SEM FIO MAIS CONHECIDOS: RÁDIO INFRAVERMELHO LASER

INTRODUÇÃO

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RÁDIO - TRANSMISSÃO NÃO DIRECIONAL

UTILIZADO TANTO EM AMBIENTES INTERNOS COM BAIXA POTÊNCIA

USA-SE TAMBÉM EM AMBIENTES EXTERNOS

O CABO CONTINUA SENDO A OPÇÃO MAIS SEGURA E QUE OFERECE UMA TAXA DE TRANSMISSÃO MAIOR

DESVANTAGEM: TX EM FREQUÊNCIA FIXA. COM ISSO, ANTENAS INSTALADAS NA REGIÃO DE ALCANCE DA TX PODEM CAPTAR AS INFORMAÇÕES. EM ALGUNS CASO É ATÉ DESEJÁVEL QUE SE CAPTE O SINAL

ALCANCE TÍPICO: 5 km2

TAXA DE TRANSFERÊNCIA: 4,8 Mbps

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RÁDIO - TRANSMISSÃO DIRECIONAL

UTILIZA PEQUENAS ANTENAS PARABÓLICAS

NESTE CASO, SOMENTE DUAS REDES PODEM SE COMUNICAR

VANTAGEM: TRANSMISSÃO DOS DADOS PARA APENAS UM RECEPTOR, NÃO DISPERSANDO O SINAL PARA OUTRAS ANTENAS

DESVANTAGEM: AS ANTENAS TEM QUE ESTAR ALINHADAS, NÃO PODENDO HAVER NENHUM OBSTÁCULO ENTRE AS ANTENAS

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PADRÕES IEEE 802.11

“Fibra ótica e comunicação sem fio são as tecnologias do futuro”

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GRANDE PROBLEMA: FALTA DE PADRONIZAÇÃO

PARA RESOLVER A QUESTÃO O IEEE LANÇOU O PADRÃO 802.11, DEFININDO A CAMADA DE CONTROLE DE ACESSO AO MEIO (MAC) PARA TRANSMISSÕES SEM FIO

O PADRÃO UTILIZA UM ESQUEMA DE TRANSMISSÃO - CSMA/CA (“Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)

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NA 1a TX, O TX ESCUTA O CANAL PARA VERIFICAR SE ESTÁ DESOCUPADO

SE NENHUMA TX ESTIVER OCORRENDO, É EFETUADA A 1a TX

APÓS A 1a TX TER OCORRIDO, CADA MÁQUINA É CONFIGURADA PARA TX A UM DETERMINADO PERÍODO DE TEMPO

ASSIM, NÃO HÁ COLISÕES, JÁ QUE CADA MÁQUINA POSSUI UMA HORA CERTA PARA TX - DAÍ O NOME --- “EVITAÇÃO” DE COLISÃO

CSMA/CA (“Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)

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SE A REDE FICAR OCIOSA, SE PASSAR O TEMPO PARA TODAS AS MÁQUINAS TRANSMITIREM E NENHUMA QUISER TX, O CANAL PÁRA DE SER USADO E A REDE VOLTA AO ESTADO ANTERIOR DA 1ESTADO ANTERIOR DA 1aa TX, OU SEJA, A TX, OU SEJA, A ALOCAÇÃO DE TEMPO DE TX DE CADA MÁQUINA SÓ É DEFINIDA APÓS A 1ALOCAÇÃO DE TEMPO DE TX DE CADA MÁQUINA SÓ É DEFINIDA APÓS A 1aa TX SER REALIZADATX SER REALIZADA

LOGO, O ÚNICO MOMENTO EM QUE PODE HAVER COLISÃO É NA 1a TX, QUANDO DUAS OU MAIS MÁQUINAS VERIFICAM QUE O CANAL ESTÁ LIVRE E TENTAM TX AO MESMO TEMPO --- AO CONTRÁRIO DO CSMA/CD, ONDE A COLISÃO PODE OCORRER SEMPRE QUE O CANAL ESTIVER LIVRE

ESTE PADRÃO DEFINE TX POR RÁDIO USANDO AS TÉCNICAS FHSS OU DSSS

CSMA/CA (“Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)

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VANTAGENS

CSMA/CA (“Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)

USO DE VÁRIAS FREQUÊNCIAS PARA A TX DADOS, E NÃO UMA FREQUÊNCIA FIXA

USO DA FREQUÊNCIA DE TX DE 2,4 GHz, QUE PERTENCE A UMA FREQUÊNCIA DE USO PÚBLICO, NÃO SENDO NECESSÁRIO PEDIR QUALQUER AUTORIZAÇÃO DOS ÓRGÃOS GOVERNAMENTAIS PARA O USO DESSA FAIXA DE FREQUÊNCIA PARA O USO EM SUA REDE

O IEEE-802.11 DEFINE O EMPREGO DO ESQUEMA DE CRIPTOGRAFIA WEP (“Wireless Encryption Protocol”)

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IEEE-802.11 FHSS ( FREQUENCY HOPPING SPREAD SPECTRUM)

EM VEZ DE FREQUÊNCIA FIXA, O PADRÃO EMPREGA VÁRIAS FREQUÊNCIAS NA TX

A FAIXA DE FREQUÊNCIAS É DIVIDIDA EM CANAIS.

NO FHSS, DE TEMPOS EM TEMPOS O CANAL USADO É ALTERADO AUTOMATICAMENTE POR TODOS OS DISPOSITIVOS DA REDE, NÃO DE FORMA SEQÜENCIAL, MAS SIM DE FORMA ALEATÓRIA

PARA PODEREM TX DADOS, AS DISPOSITIVOS DA REDE NECESSITAM SABER A SEQUÊNCIA EXATA DOS CANAIS UTILIZADOS. ESTE SISTEMA AUMENTA A SEGURANÇA

TIPICAMENTE A FAIXA DE FREQUÊNCIAS EMPREGADA PELO FHSS É DIVIDIDA EM 79 CANAIS E A ALTERNÂNCIA DOS CANAIS OCORRE A CADA 100 ms

MESMO QUE UM HACKER TENHA UMA ANTENA MULTIDIRECIONAL NA REGIÃO, SE ELE NÃO SOUBER A SEQUÊNCIA EXATA DOS CANAIS, ELE NÃO CONSEGUIRÁ CAPTAR OS SINAIS TX NA REDE. ALÉM DISSO AINDA HÁ O WEP (CRIPTOGRAFIA)

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IEEE-802.11 FHSS ( FREQUENCY HOPPING SPREAD SPECTRUM)

VANTAGEM DO SISTEMA É QUE VÁRIAS REDES OPERANDO POR ONDAS DE RÁDIO PODEM COEXISTIR NA MESMA REGIÃO USANDO A MESMA FAIXA DE FREQUÊNCIA, SEM GERAREM INTERFERÊNCIA DE RÁDIO ENTRE ELAS. NORMALMENTE, QUANDO HÁ DOIS SISTEMAS DE RÁDIO TX NA MESMA FREQUÊNCIA, DENTRO DA MESMA REGIÃO DE ALCANCE, NÃO FUNCIONAM CORRETAMENTE, JÁ QUE UM PODE INTERFERIR NO OUTRO

NO FHSS, QUANDO HÁ INTERFERÊNCIA, OS SISTEMAS IRÃO TER PROBLEMAS DE ESTAR USANDO O MESMO CANAL SOMENTE DURANTE 100 ms

COMO A TROCA DE CANAIS É FEITA ALEATORIAMENTE, POSSIVELMENTE O PRÓXIMO CANAL A SER UTILIZADO PELOS SISTEMAS SERÁ DIFERENTE, ELIMINANDO O CONFLITO

EM UMA ÁREA ONDE TENHA DOIS SISTEMAS FHSS OPERANDO, AS CHANCES DE CONFLITO DE CANAL SÃO DE 1:79 (1,26%)

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IEEE-802.11 DSSS ( DIRECT SEQUENCE SPREAD SPECTRUM)

A TECNOLOGIA FHSS, POR CAUSA DAS FREQUENTES ALTERNÂNCIAS DE CANAL, É MAIS LENTA QUE A TECNOLOGIA DSSS

A TECNOLOGIA FHSS UTILIZA TAXAS DE TX DE 1 OU 2 Mbps

A TECNOLOGIA DSSS FUNCIONA DE MANEIRA SIMILAR À FHSS, SÓ QUE EM VEZ DA TROCA DE CANAIS SER FEITA DE UMA FORMA ALEATÓRIA, É FEITA DE FORMA SEQÜENCIAL

IMPORTANTE: AS TECNOLOGIAS DSSS E FHSS SÃO INCOMPATÍVEIS ENTRE SI

A TECNOLOGIA DSSS UTILIZA UMA TAXA DE TX MAIOR DO QUE A TECNOLOGIA FHSS. NO MERCADO, SÃO ENCONTRADOS EQP DSSS OPERANDO A TAXAS DE 1, 2, 5.5 e 11 Mbps

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IEEE-802.11 DSSS ( DIRECT SEQUENCE SPREAD SPECTRUM)

A TECNOLOGIA DSSS É MENOS SEGURA QUE A TECNOLOGIA FHSS, JÁ QUE BASTA TER UMA ANTENA DSSS PARA CONSEGUIR CAPTAR OS DADOS QUE ESTÃO SENDO TX NA REDE

O FATOR FAVORÁVEL É O EMPREGO DO ESQUEMA DE CRIPTOGRAFIA WEP

CUIDADO!!! MUITAS VEZES O EQP DSSS NÃO VEM COM O ESQUEMA DE CRIPTOGRAFIA HABILITADO DE FÁBRICA

O LIMITE DE DISTÂNCIA DA ÁREA DE COBERTURA DA TECNOLOGIA DSSS DEPENDE DE INÚMEROS FATORES, COMO

AMBIENTE EXTERNO OU INTERNO DE INSTALAÇÃO

QUANTIDADE DE OBSTÁCULOS EXISTENTES

INSTALAÇÃO/TIPO E GANHO DA ANTENA

COBERTURA NORMALMENTE --- 300 m (AMBIENTE EXTERNO) E 120 m (INTERNO)

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DSSS ( DIRECT SEQUENCE SPREAD SPECTRUM)

AIRPORTAIRPORT

AIRPORTAIRPORT É O NOME COMERCIAL QUE A APPLE DÁ AO SISTEMA DSSS QUE VEM EMBUTIDO EM SEUS COMPUTADORES MACINTOSH

AIRPORTAIRPORT e DSSSDSSS SÃO SINÔNIMOS

A ÁREA DE ALCANCE DO AIRPORTAIRPORT É DE 45 m

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INFRAVERMELHO

REPRESENTA UMA OUTRA TECNOLOGIA SEM USO DE CABOS --- EX: REDES LOCAIS SEM FIO

EXISTEM DOIS MÉTODOS:

TRANSMISSÃO DIRETA

TRANSMISSÃO DIFUSA

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INFRAVERMELHO - TRANSMISSÃO DIRETA

OS DISPOSITIVOS TRANSMISSORES E RECEPTORES POSSUEM UM ÂNGULO ÂNGULO DE ABERTURA PEQUENODE ABERTURA PEQUENO E, COM ISSO, PRECISAM ESTAR ALINHADOS ALINHADOS PARA QUE A TRANSMISSÃO POSSA SER REALIZADA

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INFRAVERMELHO - TRANSMISSÃO DIFUSA

OS SINAIS INFRAVERMELHOS SÃO TRANSMITIDOS EM TODAS AS DIREÇÕES

NA PRÁTICA, A TRANSMISSÃO DIFUSA OBTÉM UMA TAXA DE TRANSMISSÃO TAXA DE TRANSMISSÃO MENORMENOR E UMA ÁREA DE ALCANCE MENORÁREA DE ALCANCE MENOR QUE A DIRETA

INDEPENDENTE DA TÉCNICA DE TRANSMISSÃO, A TX INFRAVERMELHA POSSUI DESVANTAGENSDESVANTAGENS COMO NÃO ATRAVESSAR OBJETOS SÓLIDOS E NEM “FAZER CURVAS” COMO OCORRE COM A TRANSMISSÃO VIA RÁDIO

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INFRAVERMELHO

O IEEE-802.11 ESPECIFICA TRANSMISSÕES EMPREGANDO INFRAVERMELHO INFRAVERMELHO POR TÉCNICA DIFUSAPOR TÉCNICA DIFUSA

A TAXA DE TRASFERÊNCIA TÍPICA É DE 1 Mbps

O ALCANCE MÁXIMO É DE 30 m, SENDO QUE NA PRÁTICA PODE SER MUITO MENOR, DEPENDENDO DA QUANTIDADE DE OBJETOS EXISTENTES NO AMBIENTE ONDE ESSE SISTEMA É INSTALADO ( A LUZ INFRAVERMELHA REFLETE EM TODOS OS OBJETOS EXISTENTES)

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IRDA (“INFRARED DEVELOPERS ASSOCIATION”)

BARRAMENTO QUE PERMITE AOS PCs SE COMUNICAREM USANDO LUZ INFRAVERMELHA

BARRAMENTO DISPONÍVEL EM NOTEBOOKS, IMPRESSORAS, MOUSE SEM FIO, TECLADOS SEM FIO

INSTALA-SE UM TX/RX DE LUZ INFRAVERMELHA CONECTADA NA PORTA SERIAL, NA PORTA USB OU EM UM CONECTOR DA PLACA-MÃE, JÁ QUE A MAIORIA DAS NOVAS PLACAS-MÃE POSSUI O HARDWARE IrDA EMBUTIDO, BASTANDO APENAS A INSTALAÇÃO DOS COMPONENTES ÓPTICOS

TX DE TRANSFERÊNCIA DE 4 Mbps

ALCANCE DE 1 m

TX/RX DE LUZ INFRAVERMELHA POSSUEM ABERTURA COM ÂNGULO DE 30 graus

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LASER

TECNOLOGIA SIMILAR À INFRAVERMELHA, SÓ QUE USANDO UM OUTRO COMPRIMENTO DE ONDA (OUTRO TIPO DE LUZ)

A TRANSMISSÃO A LASER É ALTAMENTE DIRECIONAL, OBRIGANDO QUE OS DISPOSITIVOS DE TX/RX ESTEJAM ALINHADOS

NAS TX INFRAVERMELHO, HÁ A TOLERÂNCIA DO ÂNGULO DE ABERTURA --- OS DISPOSITIVOS NÃO PRECISAM ESTAR PERFEITAMENTE ALINHADOS

VANTAGEM DO LASER SOBRE O INFRAVERMELHO É O ALCANCE MUITO MAIOR

DESVANTAGEM: QUALQUER OBSTÁCULO, POR MENOR QUE SEJA, IMPEDE A TRANSMISSÃO. ISTO INCLUI FUMAÇA E PINGOS DE CHUVA

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As redes sem fio também são conhecidas como redes Wi-Fi ou wireless e são baseadas no padrão IEEE 802.11.

Atualmente, é o padrão de facto em conectividade sem fio para redes locais. Como prova desse sucesso pode-se citar o crescente número de Hot Spots e o fato de a maioria dos computadores portáteis novos já saírem de fábrica equipados com interfaces IEEE 802.11.

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O Padrão 802.11 foca nas duas primeiras camadas do modelo ISO, a camadafísica e a camada de enlace

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Padrão IEEE 802.11a

Chega a alcançar velocidades de 54 Mbps. Esta rede opera na frequência de 5 GHz e inicialmente

suporta 64 utilizadores por Ponto de Acesso (PA). As suas principais vantagens são a velocidade, a

gratuidade da frequência que é usada e a ausência de interferências.

O padrão 802.11a é compatível tanto com 802.11b e 802.11g na maioria dos casos, tendo se tornado padrão na fabricação dos equipamentos.

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Padrão IEEE 802.11b

Alcança uma velocidade de 11 Mbps padronizada pelo IEEE. Opera na frequência de 2.4 GHz. Inicialmente suporta 32 utilizadores por ponto de acesso. Um ponto negativo neste padrão é a alta interferência tanto na

transmissão como na recepção de sinais, porque funcionam a 2,4 GHz equivalentes aos telefones móveis, fornos micro-ondas e dispositivos Bluetooth.

O aspecto positivo é o baixo preço dos seus dispositivos, a largura de banda gratuita bem como a disponibilidade gratuita em todo mundo.

O 802.11b é amplamente utilizado por provedores de internet sem fio.

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Padrão IEEE 802.11g

O principal atrativo do padrão 802.11g é poder operar com taxas de transmissão de até 54 Mbps, assim como acontece com o padrão 802.11a.

No entanto, ao contrário dessa versão, o 802.11g opera com frequências na faixa de 2,4 GHz e possui praticamente o mesmo poder de cobertura do seu antecessor, o padrão 802.11b.

A técnica de transmissão utilizada nessa versão também é o OFDM, todavia, quando é feita comunicação com um dispositivo 802.11b, a técnica de transmissão passa a ser o DSSS.

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Padrão IEEE 802.11i

A invés de ser um padrão de redes sem fio, é um conjunto de especificações de segurança, sendo também conhecido como WPA2.

Este utiliza o protocolo AES, que é bastante seguro e eficiente, mas tem a desvantagem de exigir bastante processamento.

Seu uso é recomendável para quem deseja alto grau de segurança, mas pode prejudicar o desempenho de equipamentos de redes não tão sofisticados (geralmente utilizados no ambiente doméstico).

É necessário considerar também que equipamentos mais antigos podem não ser compatíveis com o WPA2, portanto, sua utilização deve ser testada antes da implementação definitiva.

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Padrão IEEE 802.11n

Esse é o padrão sucessor do 802.11g, tal como este foi do 802.11b.

O 802.11n tem como principal característica o uso de um esquema chamado Multiple-Input Multiple-Output (MIMO), capaz de aumentar consideravelmente as taxas de transferência de dados através da combinação de várias vias de transmissão.

O padrão 802.11n é capaz de fazer transmissões na faixa de 300 Mbps e, teoricamente, pode atingir taxas de até 600 Mbps.

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Outros padrões 802.11

O padrão 802.11d, que é aplicado apenas em alguns países.

O padrão 802.11e, cujo foco principal é o QoS (Quality of Service) das transmissões, isto é, a qualidade do serviço. Isso torna esse padrão interessante para aplicações que são severamente prejudicadas por ruídos (interferências), tais como as comunicações por VoIP.

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Outros padrões 802.11

O padrão 802.11f, que trabalha com um esquema conhecido como handoff. Em poucas palavras, esse esquema faz com que um determinado dispositivo se desconecte de um AP (lembrando, um Access Point - ponto de acesso) de sinal fraco e se conecte em outro, de sinal mais forte, dentro da mesma rede.

O padrão 802.11h. Na verdade, este nada mais é do que uma versão do 802.11a que conta com recursos de alteração de frequência e controle do sinal devido ao fato da frequência de 5 GHz (usada pelo 802.11a) ser aplicada em diversos sistemas na Europa.

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Outros padrões 802.11

Handoff - é o procedimento empregado em redes sem fio para tratar a transição de uma unidade móvel (UM) de uma célula para outra de forma transparente ao utilizador.

Handoff é um elemento essencial de comunicações celulares. Algoritmos de handoff eficientes são um modo rentável de aumentar a capacidade e QoS de sistemas celulares.

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Outros padrões 802.11

O padrão 802.11j diz respeito as bandas que operam as faixas 4.9GHz e 5GHz, disponíveis no Japão.

O padrão 802.11k é o principal padrão da indústria que estão agora em desenvolvimento e permitirá transições transparentes do Conjunto Básico de Serviços (BSS) no ambiente WLAN. Esta norma fornece informações para a escolha do melhor ponto de acesso disponível que garanta o QoS necessário.

O padrão 802.11p é utilizado para implementação veicular.

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Outros padrões 802.11

O Padrão 802.11r - Padroniza o hand-off rápido quando um cliente wireless se reassocia quando estiver se locomovendo de um ponto de acesso para outro na mesma rede.

O Padrão 802.11s - Padroniza "self-healing/self-configuring" nas Redes Mesh (malha) fdf.

O Padrão 802.11t - Normas que provém métodos de testes e métricas.

O Padrão 802.11u - Interoperabilidade com outras redes móveis/celular.

O Padrão 802.11v - É o padrão de gerenciamento de redes sem fio para a família IEEE 802.11, mas ainda está em fase inicial de propostas.

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