Redes sem Fios/Wireless

Trabalho Realizado por: Fábio Pereira; Sérgio Nunes; João Dias; Tiago Marçal; Pedro Consciência

Escola: Secundária Filipa de VilhenaCurso: IGR1 (Gestão de Redes)

Disciplina: RC (Redes de Comunicação)Professor: Rolando Barradas

ÍndiceFábio

• Fundamentos• Rádio• FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)

Consciência

• Transmissões não-direcionais de frequencia única• Outros Sistemas - Microondas

Tiago

• DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)• AirPort• MMDS (Multipoint Microware Distribution System)

Sérgio

• LMDS (Local Multipoint Distribution Services• DTH (Direct To Home)

João

• IEEE 802.11 e IEEE 802.12• IrDA (Infrared Developers Association)• Laser• Infravermelhos

Fundamentos

A tecnologia wireless  (sem fios) permite a ligação entre diferentes pontos sem a necessidade do uso de cabos - seja ele telefónico, coaxial ou óptico - por meio de equipamentos que usam radiofrequência (comunicação via ondas de rádio) ou comunicação via infravermelho, como em dispositivos compatíveis com IrDA.

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O seu uso mais comum é em redes de computadores, onde a grande maioria dos utilizadores utiliza-se da mesma para navegar pela Internet no escritório, num bar, num aeroporto, num parque, em casa, etc. Uma rede de computadores sem fios são redes que utilizam ondas electromagnéticas substituindo os cabos, tendo a classificação baseada na área de abrangência delas: redes pessoais ou curta distância (WPAN), redes locais (WLAN), redes metropolitanas (WMAN) e redes geograficamente distribuídas ou de longa distância (WWAN).

Fundamentos cont.

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Rádio

Este sistema consiste na transmissão de dados por ondas de rádio frequência;

Normalmente para transmissões de rádio são utilizadas frequências altas UHF e VHF e assim diminuindo a interferência devido a maior

velocidade.

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6Rádio cont.UHF é a sigla para o termo inglês Ultra High Frequency, que significa Frequência Ultra Alta. Designa a faixa de radiofrequências de 300 MHz até 3 GHz.

VHF é a sigla para o termo inglês Very High Frequency (Frequência Muito Alta) que designa a faixa de radiofrequências de 30 a 300 MHz.

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Na propagação no espaço livre, as ondas de rádio propagação não sofrem fenómenos como refracção, difracção, reflexão, espalhamento, ou vinculação, mas quando estas ondas encontram obstáculos estes fenómenos fazem-se úteis apesar do sinal sofrer algumas atenuações e distorções; Existem requisitos que devem ser respeitados para que a transmissão tenha êxito, tais como, potência de transmissão e mínima distorção da propagação do sinal.

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FHSS

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É uma técnica Spread-Spectrum que, basicamente, consiste em espalhar a informação por uma banda muito maior do que a necessária para a sua transmissão. Para tal, FHSS divide a banda total em vários canais de pequena largura de banda. Desta forma, transmissor e receptor saltam por estes canais conforme uma sequência pseudo-aleatória conhecida por ambos.

FHSS usa a largura de banda de forma ineficaz, pois ocupa toda a banda para fazer o espalhamento. Sistemas que trabalham em FHSS geralmente apresentam velocidades inferiores em relação aos que trabalham em DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum).

Transmissões não-direccionais de frequência única

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Este método de transmissão é utilizado em várias aplicações. A sua desvantagem é o uso de uma frequência de transmissão fixa, facilitando a captação do sinal irradiado por outras estações. O alcance desse tipo de topologia é de 5 Km², apresentando uma taxa de transmissão de típica de 4,8 Mbps.

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O ponto central é o que está a transmitir o sinal, e temos ali antenas direccionais que estão a captar o sinal que a antena central transmite.

Transmissões não-direccionais de frequência única cont.

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Outros Sistemas

Microondas

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As micro-ondas são ondas electromagnéticas, de alta frequência, do mesmo tipo das ondas de rádio, só que muito curtas. As micro-ondas são usadas nas transmissões de comunicações, porque as microondas atravessam facilmente a atmosfera terrestre, com menos interferência do que ondas mais longas. Este tipo de ondas são usadas em redes locais wireless, em bluetooth, WiFi, etc. Alguns serviços como internet e rádio também usam este tipo de ondas.

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Microondas cont.

Outros Sistemas

Para serem transmitidas, as ondas microondas precisam que seja feita a instalação de antenas ou dispositivos de emissão e recepção (transceivers: transceivers + receivers). A partir de certas distâncias, torna-se mesmo necessária a instalação de retransmissores. É possível utilizar esta tecnologia em topologias de redes do tipos CAN ou do tipo MAN. As ondas de rádio podem passar através de paredes, enquanto as microondas necessitam, regra geral, de um espaço limpo de obstruções. A principal desvantagem deste tipo de redes é a sua normalmente baixa capacidade em termos de velocidade de transmissão

DSSS

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DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) é a sequência directa de espalhamento do Spectrum. A técnica da modulação do Spectrum de propagação é usada extensamente em aplicações militares. Fornece uma densidade de potência muito baixa espalhando a potência do sinal sobre uma faixa de frequência muito larga. Este tipo de modulação requer, consequentemente, uma largura de faixa muito grande para transmitir diversos bits/s.

AirPort

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AirPort e AirPort Extreme são locais da área de produtos de rede sem fios da Apple com base no padrão IEEE 802.11, que também é conhecido como Wi-Fi. AirPort e AirPort Extreme de uso comum pode-se referir ao protocolo 802.11b, 802.11ge ou 802.11n.

14AirPort Cont.

• O AirPort Express agora usa a tecnologia wireless 802.11n1para fornecer até cinco vezes o desempenho e até o dobro do alcance das redes wireless 802.11g.

• O Utilitário AirPort fácil de usar, disponível para Mac OS X e Windows, orienta passo a passo o processo de configuração. Utilize o AirPort Express para criar uma nova rede sem fio ou ampliar o alcance da rede AirPort existente.

• Imprima documentos, fotos e muitos outros arquivos de qualquer cómodo na sua casa pela impressora central USB.

• Reproduza as músicas da biblioteca do iTunes por altifalantes ou rádio em qualquer cómodo da casa - sem usar fios.

• Leve e compacto, o AirPort Express foi feito para ser movimentado, assim você pode criar uma rede wireless instantânea no hotel, no local de trabalho ou onde quisermos.

Vantagens:

MMDS

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MMDS ou Cabo Wireless, é uma tecnologia de telecomunicações sem fio, usado para redes de banda larga de uso geral, ou, o mais comum, como um método alternativo de recepção de programação de televisão a cabo. MMDS é usada no Canadá, México, República Dominicana, Islândia, Irlanda, Rússia, Eslovénia, Brasil, Barbados, Austrália, Nigéria, Paquistão, Sri Lanka, Tailândia, Uruguai, Índia, Bielorrússia e Camboja. É mais utilizado em áreas rurais pouco povoadas, onde cabos, que não são economicamente viável, embora algumas empresas podem também oferecer serviços de MMDS nas áreas urbanas. Actualmente a empresa a utilizar essa tecnologia é a Jet, licenciada pela Anatel.

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LMDS

O LMDS (Local Multipoint Distribution System) é uma das aplicações, existe uma área definida, na qual um utilizador num ponto fixo pode se ligar através de uma antena de rádio instalada nesse local.Tem várias desvantagens esta aplicação, tais como: Interferências na recepção dos dados, utiliza antena externa e a velocidade varia consoante a intensidade do sinal.

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DTH

DTH é a abreviatura do termo inglês Direct to home (ou seja, directo para casa). É uma modalidade de transmissão. Existem cinco componentes principais envolvidos com um sistema DTH:

• Fontes de Programação• Central de Transmissão• Satélites• Antena• Receptor Redes e Comunicação -Sérgio

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DTH Cont.• Fontes de Programação - são simplesmente os canais que fornecem a

programação para transmissão. O fornecedor não cria a própria programação original, ele paga outras empresas pelos direitos de transmitir o conteúdo via satélite. Desse modo, o fornecedor é um tipo de intermediário entre o consumidor e as verdadeiras fontes de programação.

• Central de Transmissão - é o centro do sistema. Na central de transmissão, o fornecedor da TV recebe sinais de várias fontes de programação e emite um sinal de transmissão para os satélites.

• Satélites - recebem os sinais da estação transmissora que posteriormente transmite para o planeta.

• Antena - ela recebe o sinal do satélite e passa-o para o receptor da casa do telespectador.

• Receptor - processa o sinal e passa-o para uma TV padrão.

IEEE 802.11

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As redes sem fio IEEE 802.11, que também são conhecidas como redes Wi-Fi (Wireless Fidelity este termo que designa o suposto ⇐significado de Wi-Fi entra em contradição com o artigo Wi-Fi) ou Wireless, foram uma das grandes novidades tecnológicas dos últimos anos. Actualmente, são 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. Os Hot Spots, presentes nos centros urbanos e principalmente em locais públicos, tais como Universidades, Aeroportos, Hotéis, Restaurantes etc., estão mudando o perfil de uso da Internet e, inclusive, dos usuários de computadores.

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IEEE 802.12

100VG-AnyLAN - 100 Mbits/s, “Voice Grade” - cabos UTP categoria 3, pode transportar frames de dados Ethernet e Token Ring. O padrão IEEE 802.12 100VG-AnyLAN oferece uma taxa de transmissão de 100 Mbits/s de dados, em cabos UTP categoria 3,4 ou 5, cabos STP e fibra óptica. A infra-estrutura de cabeamento da tecnologia 100VG-AnyLAN é compatível com a da tecnologia 10BASE-T, apesar de utilizar um método de acesso ao meio físico diferente. É possível aproveitar a infra-estrutura existente de uma rede 10BASE-T para migração para uma rede 100VG-AnyLAN.

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IEEE 802.12 Cont.

Uma rede IEEE 802.12 foi construída seguindo a mesma disposição das outras redes do IEEE (802.3, 4, 5 e 6). Desta forma ela aproveita a camada 802.2 para oferecer uma interface padrão para as camadas superiores, permitindo, por exemplo, que qualquer sistema operacional de rede ou aplicação que opere em Ethernet ou Token Ring possa operar também em 100VG-AnyLAN, além de poder se conectar a redes Ethernet, Token Ring por meio de uma bridge ou switch. O mesmo ocorre para redes FDDI. As regras para conexão a uma rede ATM e WAN são as mesmas das outras tecnologias de LAN.

IrDA

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Infrared Data Association (IrDA) é uma definição de padrões de comunicação entre equipamentos de comunicação wireless. Tipo de barramento que permite a conexão de dispositivos sem fio ao microcomputador (ou equipamento com tecnologia apropriada), tais como impressoras, telemóveis, notebooks e PDAs.

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IrDA Cont.

A transferência é feita na forma de pacotes de dados enviados sequencialmente (serial). Assim como as portas seriais convencionais, a transmissão inicia-se com 1 bit de start, seguindo de 1 Byte de dados, 1 bit de paridade, encerrando a transferência do pacote com 1 bit de parada. A comunicação pelo IrDA pode ser apenas half duplex. A comunicação via emissão infravermelha precisa de uma porta de emissão e outra de recepção. O sinal infravermelho tem um ângulo específico de trabalho. Nos dispositivos mais antigos este ângulo era de aproximadamente 30º, mas este ângulo tem aumentado até 130º. Existem ratos, teclados scanners, impressoras, relógios, jogos, calculadoras e redes, entre outros dispositivos que podem transmitir dados via “Infrared”.

Características:

Laser

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O que uma vez pareceu Futurista é agora completamente prático: Lasers são a nova maneira de transmitir a informação em segurança, rápido, e fácil. Estes dispositivos de alta tecnologia tipicamente custam menos do que a velha tecnologia para instalar, e vão quase sempre, e vão quase sempre ter um baixo custo de manutenção. Raio Laser de comunicações usam uma amplificação leve pelo simulador de radiação (tecnologia Laser) para comprimir a informação e enviar para os pontos de recepção designados que depois descomprimem a informação e repõem para a sua forma original. Este tipo de transmissão é considerado altamente seguro, e eficiente. Contudo, para um bom funcionamento, as laser beam comunicatons requerem uma linha directa de sinal entre o transmissor e o receptor. É por isso que precisas de uma empresa para ajudar a desenvolver o teu sistema individual, fornecendo nos toda a informação para determinar o melhor ajuste para o nosso espaço.

Infravermelhos

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A Radiação infravermelha (IV) é uma radiação não ionizante na porção invisível do espectro electromagnética que está adjacente aos comprimentos de onda longos, ou final vermelho do espectro da luz visível. Ainda que em vertebrados não seja percebida na forma de luz, a radiação IV pode ser percebida como calor, por terminações nervosas especializadas da pele, conhecidas como termo receptores.

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Infravermelhos Cont.

Por acção da radiação solar é criada uma diferença de potencial nos extremos do semicondutor. As células fotovoltaicas convertem a radiação solar em electricidade a partir de processos que se desenvolvem ao nível atómico nos materiais de que são constituídas.

Funcionamento:

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Infravermelhos Cont.

Aplicações:

O baixo rendimento no processo de conversão (cerca de 25%) e o elevado custo das tecnologias empregues são ainda factores impeditivos de uma utilização em larga escala, mas em numerosas aplicações de electrificação no domínio das necessidades de energia eléctrica de baixa e média potência já é viável:

• Electrificação de casas em locais isolados (meio rural);• Sinalização (bóias marítimas, faróis, aeroportos, passagens de nível…);• Sistemas de telecomunicações (TV, rádio, telefone); • Dispositivos usados na dessalinização da água salgada);• Alimentação de parquímetros; • Aplicações de micropotência (relógios, máquinas de calcular, rádios

portáteis, lanternas, etc.); • Aplicações nocturnas ligadas à iluminação.

FIM