wi-fi parte 4

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    30-Nov-2015
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IntroduoAssim como em outras tecnologias de transmisso via rdio, a distncia que o sinal capaz de percorrer depende tambm da qualidade e do tipo da antena usada. As antenas dipole utilizadas por padro nos pontos de acesso so pequenas, prticas e baratas, mas existe a opo de utilizar antenas mais sofisticadas para aumentar o alcance da rede.O alcance tpico de uma rede 802.11g de 30 metros em espaos fechados (como uma casa ou um prdio, onde existem paredes e outros obstculos) e 150 metros em campo aberto, sem obstculos. Entretanto, como vimos anteriormente, a distncia mxima e a qualidade do sinal (e, conseqentemente, a velocidade de transmisso) podem variar bastante de um modelo de ponto de acesso para outro, de acordo com a qualidade e potncia do transmissor e do ganho da antena usada pelo fabricante, sem contar os obstculos presentes entre o ponto de acesso e o cliente. Vamos ento a dicas de como aumentar o alcance da sua rede e criar links de longa distncia.Antenas omnidirecionaisAs antenas usadas por padro nos pontos de acesso so chamadas dedipoleouomnidirecionais, pois irradiam o sinal em todas as direes, permitindo que voc se conecte rede a partir de qualquer ponto na rea em torno do ponto de acesso. Na verdade, o "em todas as direes" uma figura de linguagem, pois as antenas concentram o sinal na horizontal, em um raio de 360 graus, irradiando, em compensao, pouco sinal na vertical.Voc pode imaginar que, ao utilizar uma antena ominidirecional, o sinal emitido pelo ponto de acesso tem formato de um donut, como voc pode ver neste grfico:

por isso que as antenas do ponto de acesso devem ficar sempre na posio vertical, a menos claro que voc queira que o sinal seja irradiado na vertical, de forma a conseguir se conectar rede quando estiver no andar de cima, por exemplo. Ao instalar o ponto de acesso, o ideal que ele fique em uma posio central e um pouco mais alto que os mveis e demais obstculos, de forma que o sinal possa trafegar at os clientes sem muitos desvios. Se instalar o ponto de acesso em uma posio central no for possvel, considere usar uma antena setorial ou um defletor caseiro (veja a seguir), de forma a direcionar o sinal para a rea desejada.Continuando, sempre que possvel, as antenas nos clientes devem sempre estar alinhadas (tambm de p) em relao antena do ponto de acesso, para uma melhor recepo. Caso o cliente use algum tipo de antena mini-yagi, ento a antena deve ficar apontada para o ponto de acesso.Por no irradiar muito sinal na vertical, concentrando-o na horizontal, uma antena ominidirecional tpica oferece um ganho de 2.2 dBi, o que equivale a um aumento de 65% na potncia de transmisso (e tambm na qualidade da recepo) em relao a uma antena (terica) que irradiasse o sinal igualmente em todas as direes.A partir da, possvel aumentar a potncia de transmisso do ponto de acesso de duas maneiras:A) Usando um amplificador de sinal, de forma a aumentar a potncia de transmisso do ponto de acesso.B) Substituindo a antena padro por uma antena de maior ganho, ou seja, por uma antena que concentre o sinal, permitindo que ele atinja distncias maiores.

A opoA(usar um amplificador) uma forma de resolver o problema na base da fora bruta. Usando um amplificador, possvel aumentar a potncia de transmisso do ponto de acesso (ou da placa wireless) para at 1 watt, que o mximo permitido pela legislao.A grande maioria dos pontos de acesso trabalha com menos de 100 milliwatts de potncia de transmisso, de forma que 1 watt significa um ganho considervel. Ao usar um amplificador, importante escolher um amplificador bidirecional (que amplifica nas duas direes, atuando tambm sobre sinal recebido dos clientes), caso contrrio o alcance prtico da rede ficar limitado pela potncia de transmisso dos clientes (afinal, se o ponto de acesso no recebe o sinal do cliente, no possvel abrir o canal de comunicao).

Muitos pontos de acesso permitem ajustar a potncia de transmisso, mas normalmente o ajuste liberado apenas para baixo. Ou seja, voc pode reduzir a potncia de transmisso, de forma a intencionalmente reduzir a rea de cobertura da rede (o que ajuda na questo da segurana), mas no aumentar:

Grande parte dos pontos de acesso utilizam transmissores com uma potncia maior, mas ela limitada via firmware, de forma a atender as normas das agncias reguladoras de diversos pases. Em muitos casos, possvel "destravar" o ponto de acesso, permitindo usar toda a potncia disponvel atravs de firmware alternativo.Dois exemplos so o OpenWRT (http://openwrt.org/) e o DD-WRT (http://www.dd-wrt.com) que oferecem suporte a um grande nmero de pontos de acesso. Note que regravar o firmware pode inutilizar o ponto de acesso caso ele no seja suportado, ou caso algo d errado durante o processo, por isso no deixe de checar as listas de compatibilidade e as instrues de instalao.Diferentemente de um amplificador bidirecional, que ir amplificar tanto a transmisso, quanto a recepo do sinal dos clientes, amplificar o sinal do ponto de acesso melhora apenas a transmisso no sentido ponto de acesso > cliente, sem fazer nada para melhorar a recepo das transmisses dos clientes. Devido a isso, o alcance da rede continuar basicamente o mesmo, mas teremos ganhos com relao recepo dos clientes, permitindo que eles obtenham um sinal mais estvel e taxas de download mais altas quando dentro da rea de cobertura. Em outras palavras, voc obtm parte dos benefcios de usar um amplificador sem precisar colocar a mo no bolso.Em seguida temos a opoB, que consiste em utilizar uma antena de maior ganho, que concentra o sinal em uma nica direo, aumentando, assim, a potncia efetiva de transmisso. Quando mais estreito o foco da antena, mais concentrado o sinal.O ganho da antena medido em dBi, sendo que um ganho de 3 dBi equivale ao dobro da potncia de transmisso e um ganho de 10 dBi equivale a um aumento de 10 vezes. Usar antenas de alto ganho tanto no ponto de acesso quanto no cliente permite criar links wireless de longa distncia, indo muito alm dos 150 metros nominais.Existem no mercado antenas omnidirecionais com maior ganho, que podem substituir diretamente as antenas do ponto de acesso. Temos aqui uma antena de 5 dBi ao lado de uma antena padro de 2.2 dBi:

Antenas omnidirecionais maiores, de uso externo, podem oferecer ganhos de 10 ou at mesmo 15 dBi. O sinal continua sendo transmitido em todas as direes na horizontal, mas o ngulo vertical se torna muito mais estreito em relao ao oferecido pelas antenas padro, ou seja, o maior ganho da antena no faz com que ela transmita mais sinal, mas apenas com que concentre a transmisso em uma faixa mais estreita:

Antenas direcionaisEm seguida temos as antenas direcionais, que alm de concentrarem o sinal na vertical, concentram-no tambm na horizontal, fazendo com que, em vez de um ngulo de 360 graus, o sinal seja concentrado em um ngulo de 90 graus ou menos.As primeiras em ordem hierrquica so as antenassetoriais, que concentram o sinal em um ngulo de aproximadamente 90 graus, ou seja, um quarto de um crculo completo. Se instaladas no canto de um galpo ou cmodo, elas distribuem o sinal em todo o ambiente, deixando pouco sinal vazar no outro sentido. A maioria das antenas setoriais trabalham com ganho de 12 a 17 dBi. Embora no papel a diferena possa parecer pequena, uma antena de 17 dBi trabalha com uma potncia de transmisso pouco mais de 3 vezes maior que uma de 12 dBi.

Duas variaes das antenas setoriais so aspatch antennas(antenas de painel) e asround patch antennas(antenas circulares).As patch antennas so antenas quadradas, que contm internamente uma folha de metal. Elas trabalham com um ngulo de cobertura mais aberto do que as antenas setoriais, mas em compensao oferecem menos ganho, servindo como uma espcie de meio-termo entre elas e as antenas ominidirecionais:

As antenas round patch seguem o mesmo princpio, mas so redondas. Devido a isso, elas so muitas vezes instadas no teto (como se fosse um soquete de lmpada) de forma a irradiar o sinal igualmente por todo o cmodo.Em seguida temos as antenasyagi, que oferecem um ganho ainda maior, mas em compensao so capazes de cobrir apenas uma pequena rea, para a qual so diretamente apontadas (normalmente em um raio de 24 x 30 graus, ou mais estreito). Voc pode imaginar que uma antena yagi emite o sinal em um ngulo similar ao de um cone, resultando em um padro de transmisso similar ao do diagrama abaixo:

O foco concentrado resulta em um ganho muito maior do que o das antenas setoriais. A maior parte das antenas yagi venda oferecem ganho de 14 a 19 dBi, mas no incomum ver antenas com at 24 dBi.Estas antenas so teis para cobrir alguma rea especfica, longe do ponto de acesso, ou interligar duas redes distantes. Usando duas antenas yagi de alto ganho possvel criar links de at 25 km, o que mais de 150 vezes o alcance inicial.Para melhores resultados, uma antena deve ficar apontada exatamente para a outra, cada uma no topo de um prdio ou morro, de forma que no exista nenhum obstculo entre as duas. Em instalaes profissionais usado um laser para fazer um ajuste fino no final da instalao, "mirando" as duas antenas:

As yagi so tambm o melhor tipo de antena a usar quando preciso concentrar o sinal para "furar" um obstculo entre as duas redes, como, por exemplo, um prdio bem no meio do caminho. Nestes casos a distncia atingida ser sempre mais curta, naturalmente.Uma soluo muito adotada nestes casos usar um repetidor instalado em um ponto intermedirio, permitindo que o sinal desvie do obstculo. Existem at mesmo pontos de acesso extremamente robustos, desenvolvidos para uso industrial, que alm de um gabinete reforado utilizam placas solares e baterias, que permitem a eles funcionar de forma inteiramente autnoma:

A maioria das antenas yagi coberta por um "tubo", que protege a antena das intempries e melhora o aspecto visual, mas a antena propriamente dita tem um formato de espinha de peixe. justament