fundamentos de redes sem fio

Universidade Federal de Santa CatarinaCentro Tecnológico - CTC

Departamento de Informática e Estatística - INE

Tópicos Especiais em Software Aplicativo II

Fundamentos em Redes sem Fio

2Segurança em redes sem Fio

Transmissões sem Fio

• Nossa era tem dado surgimento à necessidade de uso de informação todo o tempo.

• Pessoas precisam estar on-line durante quase todo o seu tempo.

• A mobilidade dos usuários tem proporcionado os meios para facilitar essas necessidades.



• Para esses usuários móveis, par trançado, cabo coaxial e fibra ótica não têm uso.

• Usuários móveis precisam obter seus dados para seus laptops, palmtops, celulares, ... sem estarem amarrados a uma infra-estrutura de comunicação terrestre.



• Para esses usuários comunicações sem fio é a resposta.

• Algumas pessoas acreditam, que no futuro, somente haverá dois tipos de comunicação: fibras óticas e wireless.

• Tudo que for fixo (computadores, telefones, faxes) será por fibra e tudo que for móvel usará “wireless”.



• Contudo, “wireless” também tem a vantagem de que, mesmo dispositivos fixados podem se comunicar sem fio.

• Tem certas circunstâncias que “wireless” é preferível.

• Comunicação digital “wireless” começou nas Ilhas do Havaí, onde o sistema telefônico convencional era inadequado.


O Espectro Eletromagnético

• Quando os elétrons se movem no espaço, eles criam ondas eletromagnéticas que se propagam através do espaço livre, da atmosfera terrestre ou mesmo no vácuo.

• Estas ondas foram previstas pelo físico inglês, James Clerck Maxwell em 1865.

• Mas, quem primeiro produziu e observou ondas eletromagnéticas foi o físico alemão Heinrich Hertz em 1887.

• Essas ondas se propagam produzindo de oscilações.



• Princípio da comunicação sem fio:

Ao se ligar uma antena de tamanho apropriado a um circuito elétrico, ondas eletromagnéticas podem ser difundidas (broadcast) e recebidas por um receptor a alguma distância.

• Toda comunicação sem fio é baseada neste princípio.

• No vácuo, todas as ondas eletromagnéticas viajam em uma mesma velocidade, não importando qual é sua frequência.



• Essa velocidade, geralmente chamada velocidade da luz, c, é aproximadamente 3xE10+8 m/seg ou em torno de 30 cm por nanosegundo (1xE10-9 segundo).

• No cobre ou na fibra, a velocidade é em torno de 2/3 deste valor e torna-se dependente da frequência.

• A velocidade da luz é o último limite de velocidade.• Nenhum objeto ou sina pode se mover mais rápido que a

velocidade da luz.



• Relação fundamental: lambda.f = c

• Ondas de 1 MHz têm em torno de 300 metros de comprimento de onda.

• E ondas com comprimento de onda de 1 cm têm frequência de 30 GHz.

• O espectro eletromagnético é mostrado a seguir:



• O número de oscilações por segundo de uma onda eletromagnética é chamado sua frequência, f, e é medida em Hz ( em homenagem à Heinrich Hertz).

• 1 Hz corresponde a 1 ciclo por segundo.

• 60 Hz correspondem a 60 ciclos por segundo.

• A distância entre dois máximos consecutivos (ou dois mínimos) de uma onda eletromagnética é chamada seu comprimento de onda, o qual é denotado, universalmente por “lambda”.


Unidades de frequência

• 1000 Hz = 1 KHz = 1E-3 Hz = 1x10E-3 Hz

• 1000 KHz = 1 MHz = 1E-6 Hz = 1x10E-6 Hz

• 1000 MHz = 1 GHz = 1E-9 Hz = 1x10E-9 Hz

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Espectro Eletromagnético

• Quando se movem, no espaço livre (atmosfera terrestre ou mesmo no vácuo), os elétrons criam ondas eletromagnéticas que se propagam nesse espaço ...

• ... com suas frequências (número de oscilações por segundo) e que constituem o meio de transmissão dado pela natureza, compartilhado por transmissores e receptores.

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Espectro Eletromagnético

• O conjunto infinito de frequências que podem existir no espaço é delimitado e ordenado, para conter as frequências que podem ser utilizadas em telecomunicações.

• A delimitação, a ordenação e a aplicação de certas faixas de frequências a determinadas formas de comunicação, define o que se chama de Espectro Eletromagnético e a maneira como ele é usado em comunicações.



• Rádio, • Microondas, • Infravermelho, • Luz Visível

• São as partes do espectro que podem ser usados para transmitir informação por modulação de amplitude, frequência ou fase das ondas.



• Luz Ultravioleta, Raios-X e Raios-Gama seriam melhor, devido as suas altas frequências, mas são difíceis para produzir e modular, e não propagam bem através de edifícios, além de serem raios perigosos para as vidas das pessoas.

• LF (Low Frequency), MF (Media Frequency), HF (High Frequency).


Bandas de Frequência

• Quando estes nomes foram inventados, ninguém esperava chegar a 10 MHz.

• Depois, bandas mais altas forma nomeadas:• VHF (Very High Frequency)• UHF (Ultra High Frequency)• SHF (Super High Frequency)• EHF (Extremely High Frequency)• THF (Tremendously High Frequency)


Altíssimas bandas de frequência

• Além destes, não existem nomes, mas a denominação abaixo pode soar bem.

• IHF (Incredibly High Frequency)• AHF (Astonishingly High Frequency)• PHF (Prodigiously Hih Frequency)


Largura de Banda

• É a quantidade de informação que uma onda eletromagnética pode portar.

• É possível codificar poucos bits por Hz em baixas frequências.

• Mas, com frequências mais altas, por exemplo, 500 MHz, pode-se portar em um cabo, alguns gigabits/segundo.


Largura de Banda

• Deve se óbvio, porque pessoas tendem a gostar de fibras óticas (faixa de frequência de 10E14 a 10E15).

• A variação da frequência df em relação a variação do comprimento de onda d lambda, pode ser estudada através da matemática, usando derivadas (caso de se observar a variação contínua da frequência em relação a variação do comprimento de onda).

• Observar variações discretas é suficiente para se estudar o espectro eletromagnético.

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Largura de Banda

• Largura de banda é a medida da faixa de freqüência, em hertz, de um sistema ou sinal.

• Em radio comunicação ela corresponde a faixa de freqüência ocupada pelo sinal modulado.


Largura de Banda

• Para evitar o caos no uso das frequências, existem acordos nacionais e internacionais sobre quem obtém tais frequências.

• Se todo mundo deseja taxas de dados mais altas, todo mundo deseja mais spectrum.

• Aloca-se spectrum para rádio AM e FM, televisão, telefonia celular.

• Também para polícia, navegação marítima, operações militares e muitos outros usos.


Bandas (Faixas) de Frequência

• Mundialmente, uma agência da ITU-R (WARC) faz este trabalho.

• Em 1991, na Espanha, a WARC alocou o spectrum para comunicações pessoais hand-held.

• Comunicações pessoais nos USA, não trabalha como na Europa e Ásia.


Canais

• Espectro de radiofreqüência: – É dividido em faixas, são intervalos

reservados; – Definido por convenções internacionais e

agencias reguladoras;– Faixa é subdividida em freqüências menores; – Essas freqüências menores são denominadas

canais;– Canais de transmissão em freqüências muito

próximas podem causar interferências;


Bandas de Radiofreqüência públicas

• A pelo menos três diferentes segmentos de radiofreqüência que podem ser usados sem a necessidade de obter licença da agencia reguladora governamental (no caso do Brasil ANATEL).

• Segmento reservado para uso industrial,científico e médico (Industrial, Scientific e Medical – ISM)

• Podem ser usados de maneira irrestrita por qualquer aplicação que se adapte a umas dessas categorias:

– 902 – 928Mhz;– 2,4 – 2,485 Ghz (2,4 a 2,5 Ghz no Brasil);– 5,150 – 5,825 Ghz


Freqüência de 2,4 Ghz

• Utilizada por uma vasta quantidade de equipamentos e serviços;

• É uma freqüência (Poluída) ou suja por ser usada também por aparelhos de telefone sem fio, Bluetooth, forno de microondoas e pelos padrões 802.11b e 802.11g


Freqüência de 5 GHZ

• No Brasil existem ainda outras faixas reservadas para ISM – 24 – 24,25 GHZ– 61 – 61,5 GHZ

• A faixa de 5 Ghz está reservada para uso militar, o que atualmente restringe a comercialização de produtos nessa faixa de freqüência.

• O alcance do sinal é comparativamente menor em relação ao das outras freqüências;


Freqüências Licenciadas

• Algumas soluções de redes sem fio optam por utilizar faixas de radiofreqüência menos sujeitas a interferência;

• E que tenham maior alcance; • Para utilizar essas aplicações o fornecedor da solução deve

requerer da agência reguladora autorização; • Ex:. O padrão Wimax, utiliza uma faixa de 2 a 11 Ghz e pode

atingir 50 km a uma velocidade de 10 a 70mb; • O serviço de telefonia móvel no padrão GSM utilizam faixa de

1,8 Ghz; • Países como Canadá, México e Estados Unidos utilizam faixa

de 1,9 Ghz. • http://www.anatel.gov.br/Radiofrequencia/qaff.pdf

http://www.anatel.gov.br/Radiofrequencia/qaff.pdf


Spread Spectrum

• A maior parte das transmissões usam banda (faixa) de frequência estreita, para obter melhor recepção (muitos watts/Hz).

• Em alguns casos, o transmissor salta de frequência em frequência em um padrão regular ou em padrão intencionalmente disperso dentro de uma faixa de frequência larga.


Spread Spectrum

• Essa técnica é chamada de Spread Spectrum (Espectro de Dispersão)

• Muito usado nas comunicações militares.

• Dificulta a detecção das transmissões e é praticamente impossível obstruí-las.


O Spread Spectrum Verdadeiro

• Direct Sequence Spread Spectrum (Espectro de Dispersão de Sequência Direta).

• ... ... ...

• Por enquanto, vamos partir da premissa de que todas as transmissões utilizam uma banda de frequência estreita.

• ... ... ...


Transmissão de Rádio

• As ondas de rádio são fáceis de gerar, modular, percorrem longas distâncias e atravessam obstáculos facilmente.

• São largamente utilizadas para comunicação, seja em ambientes fechados ou abertos.

• Ondas de rádio percorrem todas as direções a partir da origem.

• O transmissor e o receptor não precisam estar fisicamente alinhados.



• As propriedades das ondas de rádio dependem da frequência.

• Nas frequências baixas, as ondas de rádio atravessam os obstáculos, mas a potência do sinal cai abruptamente (atenuação do sinal) à medida que a distância da origem aumenta.

• Nas frequências altas, as ondas de rádio tendem a viajar em linhas retas e a ricochetear nos obstáculos.

• Também são absorvidas pela chuva.



• Em todas as frequências, as ondas de rádio estão sujeitas à interferência de equipamentos elétricos.

• Devido a facilidade que as ondas de rádio têm de percorrer longas distâncias, a interferência é um problema.

• Por isso, existe um controle rígido sobre a radiodifusão.

• Nas faixas VLF, LF e MF, as ondas de rádio se propagam em nível do solo, obedecendo a curvatura da Terra.

• Em HF, ricocheteiam na ionosfera.



• O principal problema em utilizar essa bandas em comunicações de dados diz respeito à baixa largura de banda que oferecem.

• Nas bandas HF e VHF, as ondas em nível do solo tendem a ser absorvidas pela terra.

• No entanto, as ondas que alcançam a ionosfera, uma camada da atmosfera, numa altura de 100 a 500 Km, são refratadas por ela e enviadas de volta à Terra.

• Em determinadas condições atmosféricas, os sinais podem ricochetar diversas vezes.



• As ondas VLF, LF e MF podem ser detectadas num raio de 1000 Km.

• Em faixas de frequência mais altas esse raio de ação é bem maior.

• Radiodifusão AM (Modulação por Amplitude) utiliza a banda MF (ondas médias).

• Ondas de rádio nessas bandas atravessam facilmente os prédios, razão pela qual os rádios portáteis funcionam bem em ambientes fechados.

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• Transmissão por microondas.

• Ondas de infravermelho e milimétricas.

• Transmissão por onda de luz.

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O que é Modulação

• É o mapeamento da informação sobre mudanças na amplitude, frequência ou fase (ou combinação destes), em um sinal denominado portadora (carrier).

Segurança em redes sem Fio

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O que é Multiplexação

• Método de compartilhar a largura de banda de um meio de comunicação com outros canais de dados independentes.


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Métodos Básicos de Multiplexação

• TDM (Time Division Multiplexing)

• FDM (Frequency Division Multiplexing)

• CDM (Code Division Multiplexing)


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Símbolo

• In digital communications, a symbol is a state or significant condition of the communication channel that persists for a fixed period of time.

• A sending device places symbols on the channel at a fixed and known rate (the symbol rate, measured in baud) and the receiving device has the job of detecting the sequence of symbols in order to reconstruct the transmitted data.


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Taxa de Símbolos

• In digital communications, symbol rate, also known as baud rate or modulation rate; is the number of symbol changes (signalling events) made to the transmission medium per second using a digitally modulated signal.

• The symbol rate is measured in baud or symbols/second.

• Each symbol can represent one or several bits of data.


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Taxa de Bauds

• Baud deriva do sobrenome de J.M.E. Baudot, francês inventor do código telegráfico Baudot.

• Um Baud é uma medida de velocidade de sinalização e representa o número de mudanças na linha de transmissão (seja em frequência, amplitude, fase etc...) ou eventos por segundo.

• Obtido em "http://pt.wikipedia.org/wiki/Baud"

http://pt.wikipedia.org/wiki/Frequ%C3%AAncia

http://pt.wikipedia.org/wiki/Amplitude

http://pt.wikipedia.org/wiki/Fase

http://pt.wikipedia.org/wiki/Baud

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Taxa de Bauds

• Várias amplitudes e vários deslocamentos de frequência são combinados para transmitir diversos bits/símbolo.

• Essa combinação de técnicas de modulação

permite transmitir vários bits por baud.


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Taxa de Bauds

• Cada fragmento de informação transmitido (um símbolo) corresponde a uma amostra.

• O número de amostras por segundo define a taxa de bauds.

• 1 baud é definido em função do número de bits numa amostra.


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Taxa de transmissão de um canal - bps

• É a quantidade de informação enviada por um canal, no intervalo de tempo de 1 segundo.

• É medida em bits/s (bps).

• É igual ao número de bits/amostra multiplicado pelo número de amostras/segundo.

• É igual ao número de bits/amostra multiplicado pela taxa de bauds.

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Taxa de transmissão de um canal - bps

• Para se determinar a taxa de transmissão de um canal em bits por segundo - bps, deve ser levado em consideração o tipo de codificação utilizada, além da velocidade de sinalização do canal de comunicação.


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Modem V.90 – 56 Kbps

• 56 Kbps = 56000 bps

• Teorema de Nyquist (1924)

• Taxa máxima de bits por segundo = 2H.log2 V bits , onde H é largura de banda em Hz e V é o

número de níveis discretos (0 e 1).

• 2 . 4000 . log2 2 = 8000 . 1 = 8000 amostras/s

• Ou 8000 bauds (taxa de bauds).

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Símbolos / Amostras

• Nos USA, cada amostra tem 8 bits, mas 1 bit é usado para controle e os 7 restantes para o usuário.

• Então, temos 56000 bits/s ou 56 Kbps.

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Símbolos / Amostras

• Na Europa, cada amostra tem 8 bits e todos os 8 bits estão disponíveis para o usuário. Então, temos 64000 bits/s ou 64 Kbps.

• No acordo internacional sobre um padrão de modem, foi escolhido o valor de 56000 bps.

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LANs sem Fio IEEE 802.11

• A pilha de protocolos 802.11 (4.4.1)• A camada física 802.11 (4.4.2)• O protocolo da subcamada MAC 802.11

(4.4.3)• A estrutura de quadro 802.11 (4.4.4)• Serviços no padrão 802.11 (4.4.5)

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A Pilha de Protocolos 802.11

Subcamada MAC

Subcamada LLC

Camadas Superiores

IEEIEEE 802Infra-

vermelho

802.11FHSS

802.11DSSS

802.11aOFDM

802.11bHR-DSSS

802.11gOFDM

Camada Física

Camada de Enlace

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Estrutura do Quadro 802.11

Controle de

QuadroDuração Endereço 1 Endereço 2 Endereço 3

Endereço 4

Seq

Dados Total de Verificação

2 2 6 6 6 2

6 0-2312 4

bytes

bytes

versão tipo subtipo Fr MF

Rep

Pot

Mais

W O

2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1bits

To

Controle

de

Quadro

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Serviços no IEEE 802.11


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Técnicas de transmissão em Redes sem Fio IEEE 802.11

• FHSS

• DSSS

• OFDM



FHSS – Frequency Hopping Spread-Spectrum

• Neste modelo a banda é 2,4 GHz é dividida em 75 canais;• A informação é enviada utilizando todos os canais numa

seqüência pseudo-aleatória; • A seqüência é alterada em saltos;• Segue um padrão conhecido pelo transmissor e pelo receptor,

que se sincronizados estabelecem um canal lógico;• O sinal é recebido por quem conhece a seqüência de saltos e

aparece como ruído para outros possível receptores;• Essa técnica limita a velocidade de transmissão a 2Mbps;• Como todo o espectro é utilizado e as mudanças de canais

constantes causam grande retardo na transmissão do sinal.


DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum

• Utilizado no padrão 802.11b; • A banda 2,4 Ghz é dividida em três canais; • Utiliza técnica denominada code chips, que

consiste em separar cada bit de dados em 11 subbits que são enviados de forma redundante por um mesmo canal em diferentes freqüências;


DSSS

• Essas característica torna o DSSS mais susceptível a ataques diretos em uma freqüência fixa e a ruídos que ocupem parte da banda utilizada.

• Contudo, uma maior banda é requerida.

• Mesmo que um ou mais bits no chip sejam danificados durante a transmissão, técnicas estatísticas embutidas no rádio são capazes de recuperar os dados originais sem a necessidade de retransmissão.


DSSS

• No receptor o sinal de informação é recuperado através de um processo complementar usando um gerador de código local similar e sincronizado com o código gerado na transmissão.

• Em razão da utilização de uma grande largura de banda para transmissão, os sistemas em seqüência direta dispõem de poucos canais dentro da banda. Estes canais são totalmente separados de forma a não gerar interferência entre eles.


DSSS

• As vantagens desta técnica são:– O circuito gerador de freqüência (sintetizador) é

mais simples, pois não tem necessidade de trocar de freqüência constantemente.

– O processo de espalhamento é simples, pois é realizado através da multiplicação do sinal de informação por um código.

– Maior capacidade de transmissão, da ordem de 11 Mbit/s.


DSSS

• As desvantagens desta técnica são:– Maior dificuldade para manter o

sincronismo entre o sinal PN-code gerado e o sinal recebido.

– Maior dificuldade para solução dos problemas de interferências.

– Equipamentos de maior custo.

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OFDM

• Ortogonal Frequency Division Multiplexing

• É uma combinação de modulação e multiplexação.

• Multiplexação geralmente se refere a sinais independentes, aqueles produzidos por diferentes fontes de diferentes frequências.

• OFDM é uma questão de como compartilhar o espectro de dispersão entre esses sinais independentes com frequências diferentes, que são sub-sinais de um sinal principal gerado por uma única fonte.


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OFDM

• OFDM é um caso particular de FDM.

• Em FDM, existem diversos sinais em portadoras diferentes, com frequências diferentes, gerados por fontes de informação diferentes.

• Em OFDM, existem diversos sinais em portadoras diferentes, com frequências diferentes, gerados por uma mesma fonte de informação


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OFDM

• Os sinais nas portadoras diferentes são sub-sinais em sub-portadoras de um único sinal gerado por uma única fonte de informação.


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FDM x OFDM

• Em FDM, uma determinada fonte de informação não pode dividir seu stream de informação que é gerado num único stream, como ocorre, de forma análoga, numa torneira aberta correndo água.

• Em OFDM, uma determinada fonte de informação tem seu stream subdividido em vários substreams, como ocorre, de forma análoga, num chuveiro aberto correndo água.


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FDM x OFDM

• Qual a vantagem que poderia ocorrer de um método sobre o outro ???

• É que, embora, ambos os métodos façam a mesma coisa (transmitem a informação), cada um responde de maneira diferente ao problema da interferência.

• Interferência na torneira pode parar o fluxo de água como um todo. Interferência no chuveiro é mais difícil parar o fluxo como um todo.


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FDM x OFDM

• FDM é análogo a um caminhão-carreta que leva uma carga de 4 encomendas de uma única vez. Ao passo que OFDM equivale a 4 caminhões simples levando cada qual uma única encomenda das 4 que o caminhão-carreta carrega.


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FDM x OFDM

• Ambos os métodos de carregar carga fazem a mesma coisa, ou seja, carregam a mesma quantidade de carga. Mas, no caso dos 4 caminhões simples, no caso um acidente, somente ¼ da carga sofrerá.


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OFDM

• Estes 4 pequenos caminhões quando vistos análogos a sinais, são chamados de sub-portadoras em um sistema OFDM, e são equivalentes a sinais independentes em sub-canais independentes, para a idéia funcionar.


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OFDM

• Os sub-canais independentes podem ser multiplexados por FDM e chamados de transmissão de multi-portadoras (multi-carrier transmission);

• Ou podem se baseados em CDM, sendo neste caso, chamado transmissão de multi-código (multi-code transmission).


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OFDM

• A independência das sub-portadoras é obtida através do conceito matemático de ortogonalidade.

• Ortogonalidade é o principal conceito em OFDM.

• As sub-portadoras são todas matematicamente representadas por ondas de senos e cosenos.

• Ver tutorial sobre OFDM em: ofdm2.pdf


http://www.inf.ufsc.br/~bosco/ensino/ine5377/slides/ofdm2.pdf


Benefícios

• Mobilidade:

– Sistemas de redes wireless podem providenciar aos usuários acesso a informação em tempo real em qualquer lugar de suas organizações.

• Flexibilidade:

– Tecnologia wireless permite que as redes cheguem a onde cabos não podem ir.

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Benefícios

• Instalação Rápida, Simples e Flexível

– Instalar uma rede wireless pode ser rápido e fácil, além de eliminar a necessidade de atravessar cabos através de paredes e andares.


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Benefícios

• Redução de custo

– As despesas de instalação podem ser significativamente menores comparados a redes cabeadas.

– Não substituem as redes cabeadas, mas sim podem estendê-las.


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Benefícios

• Escalabilidade: – Redes sem fio podem ser configuradas

segundo diversas topologias de acordo com as necessidade.

– Configurações podem ser mudadas facilmente e a distâncias entre as estações adaptadas desde poucos usuários até centenas.



Histórico• 1940 – Primeiro uso da tecnologia spread spectrum.• 1980 – Aplicações limitadas usando narrowband (banda

estreita).• 1980 – FCC atribui freqüências para uso comercial.• 1989 – ISM autoriza uso em 900MHz, 2.4GHz e 5 GHz.• 1989 – Produtos usando 900MHz são produzidos.• 1990 – IEEE começa a trabalhar em um padrão industrial

para WLAN.• 1994 – Produtos usando 2.4 GHz são produzidos.• 1994 – Aprovado o padrão IEEE 802.11.• 1997 – Produtos 2.4GHz começam a roubar a cena.• 1999 – Ratificação da IEEE 802.11a e 802.11b.• 1999 – Produtos baseado em 802.11b começam a ser

produzidos.Fonte especificação IEEE 802.11: http://standards.ieee.org/getieee802/

http://standards.ieee.org/getieee802/


Problemas em Redes sem Fio

• Estão sendo largamente adotadas pela facilidade de uso e instalação dos equipamentos envolvidos.

• A cada dia mais adeptos estão crescendo no Brasil e no mundo.– Problemas de Segurança ?

• Desinformação do Cliente;• Equipamentos com valores default;• Redes Wireless sem proteção;


Desafios

• Implementação de um ambiente seguro para o tráfego das informações

• Problemas:– Uso do meio compartilhado;– Interferências;– Limitação dos padrões.


Tipos de redes sem fio

• Radiofrequência – IEEE 802.11 – Bluetooth

• Infravermelho– Infrared (Calculadoras, Palms, notebooks)


Bluetooth

• Protocolo padrão para conexão wireless de:– Telefones sem fio– PDAs– Computadores– Impressoras– Eletrodomésticos

• Curiosidade:– O nome Bluetooth é oriundo do conquistador Viking chamado Harald Bluetooth que unificou a Dinamarca e a Noruega no século X.


Bluetooth

• Utiliza a freqüência de 2.4GHz• Velocidade de até 740 kbps• Alcance de até 100 mts• Modo de transmissão

– Frequency hopping (1600 mudanças por segundo)

• Pode provocar interferência em redes 802.11


Infrared

• Tecnologia Antiquada• Características:

– Até 3 Metros usando Line of Sight(LOS)– Taxa de transmissão: 500 Kbps– Banda Dedicada

• Organização:– http://www.IrDA.org

http://www.irda.org/

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IEEE 802.11 - IBSS

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BSS – Basic Service Set (SSId)

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ESS – Extended Service Set

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Conectando prédios


Extended Service Set Identifier(ESSId)

• Denominado “Nome da rede”;• É a cadeia que deve ser conhecida tanto pelo

concentrador, ou grupo de concentradores, como pelos clientes que desejam conexão;

• O concentrador envia sinais com ESSID, que é detectado pelos equipamentos na região de abrangência, que estes enviem um pedido de conexão;

• O concentrador pode enviar o ESSID de forma gratuita;• Casa o concentrador não envie o ESSID o cliente tem de

conhecer de antemão os ESSIDs dos concentradores disponíveis no ambiente, para, então, requerer conexão;


BEACOM

• Concentradores enviam sinais informando sobre a sua existência;

• Clientes percebem sua presença e estabelecem a conexão; • Essas informações são conhecidas como Beacom Frames

• Sinais enviados Gratuitamente pelos concentradores para orientar os clientes;

• PROBLEMA ?– Um atacante pode pegar essas informações e ter o

conhecimento da rede; • Solução.

– Configurar o concentrador para não enviar informações o cliente a se conectar deve conhecer de antemão essas informações, rede deixa de ser “PLUG and PLAY”.


Meio Compartilhado

• Semelhante a redes Ethernet; • Em redes Wi-fi o meio é compartilhado entre todas as

estações conectadas a um mesmo concentrador;• Quanto maior o número de usuários, menor será a banda

disponível para cada um.• Trafego é visto por todas as interfaces participantes;• Em redes sem fio esse problema se agrava;

– Pois a propagação do sinal é pelo ar;• Analogamente a redes Ethernet;

– Pode-se usar switches que permitem isolar o tráfego para grupos de um ou mais usuários.


Padrões


Tabela de Padrões Fonte:. http://www.mobilezone.com.br/glossario.htm


Aplicações "wireless“ cobertura x taxa


Visada

• Visada– Ambientes externos (Outdoor)

• Requer visada direta– Ambientes internos (Indoor)

• NÃO requer visada direta


Aplicação "indoor" para residências ou mercado corporativo


Exemplo de visada direta - Outdoor


Redes Wi-fi Tradicionais / Wireless Mesh

• Redes Mesh / Wireless Tradicionais

– Tendências para redes em Faixa Larga;

– Estendendo os limites de Wi-fi tradicionais


Células de Comunicação

• Padrão IEEE 802.11 define uma arquitetura para as redes sem fio, baseada na divisão da área coberta pela rede em células. Essas células são denominadas de BSA (Basic Service Area). O tamanho da BSA (célula) depende das características do ambiente e da potência dos transmissores/receptores usados nas estações.

• BSS (Basic Service Set) – ou Conjunto Básico de Serviço, representa um grupo de estações comunicando-se por radiodifusão ou infravermelho em uma BSA.

• Ponto de acesso (Access Point – AP) – são estações especiais responsáveis pela captura das transmissões realizadas pelas estações de sua BSA, destinadas a estações localizadas em outras BSAs, retransmitindo-as, usando um sistema de distribuição.

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Células de Comunicação

• Sistema de distribuição – representa uma infra-estrutura de comunicação que interliga múltiplas BSAs para permitir a construção de redes cobrindo áreas maiores que uma célula.

• ESA (Extended Service Area) – ou Área de Serviço Extendida, representa a interligação de vários BSAs pelo sistema de distribuição através dos APs.

• ESS (Extended Service Set) – ou Conjunto de Serviço Extendido, representa um conjunto de estações formado pela união de vários BSSs conectados por um sistema de distribuição.



Referências

• Livro: Nelson Murilo de O. Rufino– Segurança em redes sem fio (Aprenda a proteger suas

informações em ambientes Wi-fi e Bluetooth).• Livro:Andrew S. Tanembaum

– Redes de computadores.• Livro: C.Silva Ram Murthy and B.S. Manoj

– Ad-Hoc Wireless Networks(Architectures and Protocols)

fundamentos de redes sem fio

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