comunicacao sem fio

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  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Comunicao sem fio

    Marcos Monteiro

    http://www.marcosmonteiro.com.br

    [email protected]

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    Capitulo I

    Introduo a redes sem fio (Wireless LAN)

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    I Tpicos Abordados

    Definio de uma rede sem fio

    Por que utilizar uma wireless LAN

    Wireless LAN x Redes cabeadas Riscos a Sade

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    Definio da tecnologia Wireless

    um mtodo de transferncia de dados de umponto a outro sem a limitao de uso de cabos.Utiliza varias tecnologias, tais como:

    Infra Red Celular Satlite

    Rdios

    A IEEE (Institute of Eletrical and Eletronics Engineers) reponsvel pela padronizao destas tecnologias.

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    Porque utilizar uma Wireless LAN?

    Mobilidade: O usurio pode se locomover livremente por toda

    rea de alcance da estao base.

    Flexibilidade: Adicionar o usurio a rede no necessitarnenhuma nova estrutura de cabeamento.

    Simples mudana de Layout da empresa

    Facilidade: Interconectar prdios afastados; Criar uma estrutura de rede em prdios tombados;

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    Porque utilizar uma Wireless LAN?

    Aumento da disponibilidade do sistema: Reduo do Downtime;

    Reduo do tempo de instalao

    Economia em links de dados Ligao de uma empresa a outra sem a

    necessidade de um provedor de link de dados.

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    Wireless LAN x Redes LAN CabeadasLayout de rede LAN cabeadas comum

    INTERNET

    ModemRouter

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    INTERNET

    ModemRouter

    Wireless LAN x Redes LAN CabeadasLayout de rede LAN Wireless comum

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    Wireless LAN x Redes LAN CabeadasLayout de rede LAN Wireless comum

    INTERNET

    ModemRouter

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    Wireless LAN x Redes LAN CabeadasLayout de rede LAN Wireless comum

    INTERNET

    ModemRouter

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    Wireless LAN x Redes LAN CabeadasLayout de rede LAN Wireless comum

    INTERNET

    AP/Router

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    PEEEEEEEEERGUNTA!!

    Qual camada do modelo OSI a redeWireless opera?

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    PEEEEEEEEERGUNTA!!

    Qual camada do modelo OSI a redeWireless opera?

    01 Camada fsica apenas

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    Capitulo II

    Fundamentos de radiofreqncia

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    II Tpicos abordados

    Definio de Radiofreqncia; Anatomia da forma da onda; Espectro eletromagntico; Banda ISM;

    Sistema de comunicao; Modulao; Comportamento da Radiofreqncia:

    Relao sinal - rudo; Ganho; Atenuao;

    Reflexo, Refrao, Difrao,Espelhamento e absoro;

    Distoro por mltiplos trajetos;

    Matemtica usada emRadiofreqncia: Potncias a serem calculadas; Watts e Miliwatt; Logaritmo e Decibis;

    Ganho e perda de potncia; dBm; dBi; Irradiador Isotrpico; Irradiador Internacional;

    Eirp.

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    Radiofreqncia - Definio

    RF so correntes alternadas de alta freqncia quepassam atravs de um condutor de cobre e, ento, soirradiadas pelo ar atravs de antenas.

    As antenas transferem a energia do sinal do cabo para oespao na forma de ondas e vice-versa.

    As ondas de rdio se propagam em todas as direes.

    Fazendo uma analogia, a propagao das ondas se assemelham com a superfcie de um lagoquando se jogado uma pedra.

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    Anatomia da Forma de Onda

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    Anatomia da Forma de Onda

    Algumas propriedades da forma de onda so:

    v = Velocidade de Propagao:

    Em metros por segundo a velocidade de propagao no meioequivale a velocidade da Luz para efeitos prticos (3,0 x 108 m/s).

    = Comprimento da Onda

    Distancia entre dois pontos correspondentes em um ciclo de onda. f = Freqncia:

    Numero de ciclos que a onda completa em um segundo.

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    Curiosidade

    O nosso conjunto receptor de som(ouvido, tmpano e todo o sistema queleva informaes ao nosso crebro)

    apenas capaz de tratar ondas sonorascom comprimentos de ondaaproximadamente entre 16 centmetros e8 metros. Cachorros conseguem ouvir

    sons com comprimentos de onda bemmenores, por isto no conseguimos ouvirapitos para chamar cachorros.

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    Se sabemos a freqncia de um som usamos a frmula contrriapara descobrirmos o comprimento de onda. Vamos imaginar umafreqncia de 20.000 Hertz (o limite mximo de vezes por segundoem que uma onda vibra e que nossa audio consegue ouvir). Qualser o comprimento de onda?

    330 metros por segundo----------------------

    20.000 vezes por segundo O resultado ser 16 centmetros e meio.

    Quanto maior a freqncia, mais agudo ser o som. Uma flautaemite sons numa freqncia muito mais alta que um contrabaixo.

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    Anatomia da Forma de Onda

    J sabemos que o som viaja no ar a uma velocidade deaproximadamente 330 metros por segundo. Quantasvezes ento uma pequena partcula de poeira "vibra" noar em um segundo se o som que estamos ouvindo deuma onda com 8 metros de comprimento? A resposta :

    330 metros por segundo----------------------

    8 metros

    O resultado aproximadamente 41 vezes por segundo.Ao nome "vezes por segundo" convencionou-se chamarHertz - a unidade de medida de freqncia.

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    Comprimento de onda

    Como a velocidade da onda equivalente a velocidade da luz, umsegundo aps a onda ter sido emitida, ela estar a 3,0x108 dedistancia da fonte. Neste mesmo tempo, ocorrem f ciclos, pois afreqncia o numero de ciclos por segundo. Logo o comprimentoda onda a distancia 3,0x108 m dividida pelo numero de ciclos(f),ou seja:

    = v/f = 300/f(Mhz)

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    Comprimento de onda O comprimento da onda inversamente proporcional a freqncia,

    ou seja, quanto maior a freqncia, menor ser o comprimento daonda.

    f = 2,4 Ghz = v/f = 300/f(Mhz) = 300 / 2400 = = 0,125 m = 12,5 cm

    f = 5,8 Ghz = v/f = 300/f(Mhz) = 300 / 5800 = = 0,51 m = 5,1 cm

    Se um carro com uma msica alta vem em sua direo, voc escutar primeiroo grave (baixa freqncia), Isto mostra que a baixa freqncia viaja mais do

    que a alta freqncia.

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    Espectro Eletromagntico

    > 10 21 HzRaios csmicos

    ~ 10 EHz 10 ZHz (Zetahertz, ou 10 21 Hz)Gama

    ~ 30 PHz - ~ 10 EHz (Exahertz, ou 10 18 Hz)Raio X

    750 THz 30 PHz(Petahertz, ou 10 15 Hz )Luz Ultravioleta

    400 THz 750 THzLuz visvel

    500 GHz 400 THz (Terahertz ou 10 12 Hz)Infravermelho

    100 MHz 500 GHzMicroondas

    3 KHz 300 GHzRdio

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    Riscos a sade

    Em setembro de 1992, o IEEE aprovou opadro denominado IEEE C95.1-1991.

    Especifica os nveis de segurana com relao

    exposio humana a campos eletromagnticos nafreqncia de 3Khz a 300 Ghz.

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    Riscos a sade

    Em Novembro de 1992, a American StandartInstituteANSI, aprovou o documento IEEEC95.1-1991, com a seguinte afirmao:

    no existe nenhum relatrio de danos a seres humanos

    que foram expostos a campos eletromagnticos dentrodos limites de freqncia e de taxas de absoro

    especificadas pelos padres anteriores ao da ANSI,

    incluindo ANSI C95,1-1982.

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    Riscos a sade

    18/05/2007 Health Protection Agency,equivalente ao Ministrio da sade Ingls, concluique a radiao gerada por redes Wi-Fi inofensiva para seres humanos.

    Um telefone celular oferece radiao trs vezesmaior que um router Wi-Fi.

    Sistemas Wireless operam em baixa potencia, geralmente de50 a 100 mW, enquanto celulares operam de 600 mW a 3 W.

    Wireless usa protocolo de Transmisso / Recepo do tiporajada, enquanto o Celular orientado a conexo.

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    Riscos a sade

    IEEE USAB Enty Position Statement diz:

    Medies tm mostrado que a exposio rotineira de

    usurios e outras pessoas a transceivers mveis ouportteis de baixa potencia e telefones celulares noinduzem a taxas de absoro de radiofreqncia queexcedam qualquer limite mximo permitido de taxa de

    absoro de energia definido neste guia

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    Espectro Eletromagntico

    O uso do espectro de freqncia controlado pelas autoridades

    governamentais atravs de processos de licenciamento.

    FCC (Federal Communications Commision) ERO (European Radiocommunications Office)

    IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ITU (International Telecommunication Union).

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    Espectro Eletromagntico

    Pesquisa espacial, satlites de explorao da terra, radioamador, comunicao por satlite, radio astronomia ...

    30 GHz 300 GHzExtremamente Alta

    Comunicao entre satlites, WLAN, radar do tempo,comunicaes mveis terrestres.

    3 GHz 30 GHzSuper Alta

    Comunicao fixa por satlite, comunicao de satlitemetereolgico, radio amador, TV (canais 14-36 e 38-69),WLAN, Comunicaes mveis terrestres (Celular, Fone

    sem fio) Radio astronomia e radio de navegaoaeronutica.

    300 MHz 3 GHzUltra Alta

    Radio amador e satlite, Radio FM, TV (canais de 2-13),comunicao mvel por satlite.

    30 MHz 300 MHzMuito Alta

    Rdio amador e satlite,radio astronomia e pesquisaespacial.3 MHz 30 MHzAlta

    Comunicao de radio martima e aeronutica.300 KHz 3 MHzMdia

    Dispositivos de localizao e rdio comunicao damarinha e aeronutica.

    30 KHz 300 KHzBaixa

    Dispositivos de rdio de comunicao da marinha.9 KHz 30 KHzMuito Baixa

    ExemploFreqnciaDesignao

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    Banda ISM

    Em 1985, o FCC liberou a banda de freqncia ISM(Industrial, Scientific and Medical). 900 MHz (902 MHz a 928 MHz)

    Largura de apenas 26 MHz

    2,4 GHz (2,4000 GHz a 2,4835 GHz) Largura de banda de 83,5 MHz 5,0 GHz

    Divididas pela FCC em 3 faixas com largura de 100MHz cada: Banda Baixa (5,15 GHz a 5,25 GHz): com potencia de 40 mW ideal

    apenas para aplicaes internas. Banda mdia (5,25 GHz a 5,35 GHz): com potencia de 200 mW,

    permite ligar edifcios em pequenas distancias. Banda Alta (5,725 GHz a 5,825 GHz): com potencia de 800 mW,

    permite ligar edifcios em logas distancias.

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    Sistema de Comunicao

    Compoe-se em trs partes: A informao (Banda base)

    Pode ser Analgico ou Digital

    O meio Ar, espao, fios, etc..

    A portadora Luz, sinal de microondas, sinal eltrico

    Se o meio fosse uma estrada, a portadora seria o

    veculo que transporta a informao.

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    Modulao de sinal

    Modulao um processo para facilitar a transfernciade informao atravs do meio.

    Por exemplo: Uma estao de radio imprime (codifica) o som de uma musica

    em uma onda de rdio (processo de modulao). A estao deradio transmite essa onda de rdio com o dado codificado(musica) em certa freqncia atravs de uma antena. A antenade seu carro capta as ondas transmitidas conforme a freqnciaque voc sintonizou no seu carro. O rdio por usa vez,decodifica os dados impressos naquela onda e toca aquelainformao atravs dos alto-falantes.

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    Fases para transmisso de uma informao

    1. Uma portadora gerada no transmissor;

    1. A Portadora MODULADA (modificada) com a informao a sertransmitida. Mudana na caracteristica do sinal pode carregarainformao;

    1. A onda portadora transmitida no meio;

    1. No receptor, mudanas confiveis detectadas no sinal soDEMODULADAS (recuperam o sinal original).

    TRANSMISSORModificao de um sinal.

    Modulao

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    Freqncia da portadora maior quea do sinal

    Aumenta a confiabilidade

    Permite que mltiplos sinais sejam transmitidos

    ao mesmo tempo sem interferncia. Cada freqncia portadora diferente chamada de canal.

    Tamanho das antenas (tamanho proporcionalao comprimento de onda do sinal transmitido).

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    Tipos de modulao

    Modulao por deslocamento de amplitude(Amplitude Shift Keying - ASK)

    Modulao por deslocamento de freqncia(Frequency Shift Keying FSK)

    Modulao por deslocamento de fase (PulseShift Keying PSK)

    Modulao por deslocamento de amplitude

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    Modulao por deslocamento de amplitude(Amplitude Shift Keying - ASK)

    Modulao por deslocamento de freqncia

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    Modulao por deslocamento de freqncia(Frequency Shift Keying FSK)

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    Modulao por deslocamento de fase (PulseShift Keying PSK)

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    Bi Phase Shift Keying BPSK)

    Quando o sinal modulante um sinal digital binrio, o sinalmodulado chavear entre duas fases acompanhando o sinal deentrada.

    A forma mais usual de implementao da modulao BPSK termos fase de 0 180 (inverso de fase de um estado para o outro).

    Tambm conhecida por PRK Phase eversal Keying.

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    MODULAO DIGITAL POR DESVIO DE FASE EMQUADRATURA

    QPSK Quartenary Phase Shift Keying

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    QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

    Nesta forma de modulao, os smbolos so mapeados em um diagrama de fase equadratura, sendo que cada smbolo apresenta uma distncia especfica da origemdo diagrama que representa a sua amplitude, diferentemente da modulao PSK, naqual todos os smbolos esto a igual distncia da origem. Isto significa que asinformaes so inseridas nos parmetros de amplitude e quadratura da ondaportadora.

    No caso do 16 QAM, a constelao apresenta 16 smbolos, sendo 4 em cadaquadrante do diagrama, o que significa que cada smbolo representa 4 bits.Podemos ter tambm, por exemplo, o modo 64 QAM, cuja constelao apresenta 64smbolos, cada um deles representando 6 bits. A figura abaixo mostra asconstelaes geradas pelos dois modos QAM mencionados acima:

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    CCK (Complementary Code Keying)

    A modulao CCK uma forma de espalhamentoespectral utilizando cdigos complementares binrios.Portanto, para se entender a modulao CCK, precisa-se primeiramente saber o que so os cdigoscomplementares binrios.

    Os cdigos binrios complementares so seqncias demesmo comprimento, sendo que o nmero de pares deelementos iguais com uma separao determinadadentro de uma seqncia igual ao nmero de pares de

    elementos diferentes com esta mesma separao dentroda seqncia complementar e vice- versa. Seqnciascomplementares possuem autocorrelao nula.

    Permite taxas de at 11Mbps

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    Radiofreqncia relao sinal / rudo

    A relao sinal rudo descreve a potencia dosinal comparada com a potencia do rudo nofundo.

    A potencia de uma onda EM medida em watts,ou mais precisamente pela relao logartmicada fora do sinal dividido por 1 miliwatt. Essarelao logartmica chamada de decibisacima de um miliwatt (dBm).

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    Radiofreqncia ganho

    GanhoAumento da amplitude do sinal de RF Obtido por processo:

    Ativo: uso de fonte de energia externa(amplificador) ou aumento da energia dotransmissor.

    Passivo: Sinal refletido combina-se com sinalpricipal;

    Diretividade de uma antena

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    RadiofreqnciaAtenuao

    Reduo na fora do sinal causados por: Distancia da fonte de propagao;

    Objetos no caminho da onda propagada; Umidade (altas freqncias no penetram bem na gua).

    Resistncia de cabos e conectores

    Descasamento de impedncia nos cabos e

    conectores; Incluso Intencional de atenuadores;

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    Radiofreqncia Efeitos de obstculos

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    Radiofreqncia Difrao possvel ouvir o som produzido por uma

    exploso que se situa atrs de um muro

    delimitador, mesmo que este tenha grandeespessura de tal forma que as ondassonoras no consigam atravess-lo. Damesma forma, se algum membro da suafamlia que est trancado sozinho num dosquartos colocar uma msica num volumebem alto num aparelho de som potente,

    todos os outros iro reclamar (principalmenteos que no apreciarem o tipo da msicaescolhida). Deste modo, percebemos que osom (e todos os outros tipos de ondas) tem acapacidade de contornar obstculos. A estahabilidade definiu-se o nome de DIFRAO,que ocorre devido ao fato do comprimentode onda dos sons variarem de algunscentmetros a vrios metros, de forma queestas ondas longitudinais acabam so"grandes" em comparao com as aberturase obstculos frequentemente encontrados nanatureza.

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    MultiPathO Rayleigh fading podecausar:

    Downfade: Decrescimoda fora do sinal. Ocorrequando mltiplos sinaischegam ao mesmo tempo

    no receptor comdefasagens em relao aonda principal.

    Upfase: Aumento da forado sinal.

    Cancelamento

    Corrompimento dodado: Dificuldade doreceptor em demodular osinal.

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    MultiPathO Rayleigh fading podecausar:

    Downfade: Decrescimoda fora do sinal. Ocorrequando mltiplos sinaischegam ao mesmo tempo

    no receptor comdefasagens em relao aonda principal.

    Upfase: Aumento da forado sinal.

    Cancelamento

    Corrompimento dodado: Dificuldade doreceptor em demodular osinal.

    Problema resolvido comdiversidade de antenas

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    RadiofreqnciaAbsoro

    A onda absorvida pelo obstculo, pilhase papel so altamente absorventes.

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    Radiofreqncia Um pouco da matemtica

    Potencias a serem calculadas em umaWireless LAN Potencia de sada do transmissor;

    Perda e ganho dos dispositivos de conexoentre o transmissor e a antena;

    Potencia do ultimo conector antes do sinal

    entrar na antena; Potencia de sada da Antena;

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    Radiofreqncia Um pouco da matemtica

    Watts Quantidade de energia transferida numa unidade de tempo.

    P = E / t

    Onde E a quantidade de energia transferida. 1 Joule de

    energia em um segundo, nos teremos 1 watt (W) de potencia.

    Miliwatt (mW) Miliwatt 1/1000 watts ;

    Potencia tpica em wireless LAN: At 100mW em um nico segmento wireless tpico;

    Access Point normalmente enrradiam de 30 mW a 100mW

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    Radiofreqncia Um pouco da matemtica

    Logaritmo Em se tratando de RF, o logaritmo o expoente para

    qual o numero 10 deve ser elevado para encontrarum valor dado.

    Ex: Se o numero dado 1000Log de 1000 = 3 pois 103 = 1000Representa-se como log10 1000 = 3

    Genericamente:ac = b ento logab = c

    a>0 e diferente de 1 e b >0

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    Radiofreqncia Um pouco da matemtica

    log 100 = 2 log 1000 =3

    log 10000 = 4

    log 2 = 0,3010

    log 3 = 0,4771

    log 4 = 0,6020 log 5 = 0,6989

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    Radiofreqncia Um pouco da matemtica

    Decibel Unidade de comparao de nveis de potncia

    Razo de Entrada / Sada = Psada/ Pentrada

    Ganho em dB = 10 log Psada/ Pentrada

    O bel a relao entre duas grandezas de potncias. Porexemplo, a diferena de potencia recebida por um computador

    que receba 1mW de potencia oriundos de um AP que transmitiu100mW de 2bel.

    Log PAP/PComputador= log 100/1 = 2bel ou 20dB

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    Radiofreqncia Um pouco da matemtica

    Ganho e perda: Ganho:

    Quando a potncia de sada for maior que a potencia de entrada. Ex: um amplificador usado parra amplificar um sinal de entrada de

    1mW, fornecendo uma sada de 200mw, apresenta um aumento de:

    10log(Psada/Pentrada)10log(200mW/1mw) = 23dB de ganho

    Perda: ex: atenuador Quando a potncia de entrada for maior que a potencia de sada.

    Ex: Um atenuadorcom potencia de entrada de 20mW e sada de

    10mW apresentar perda de:10log(Pentrada/Psada)

    10log(20mW/10mw) = - 3dB de perda

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    60

    Radiofreqncia Um pouco da matemtica

    Quando o valor for calculado na potencia de mW, damoso valor de perda ou ganho de dBm

    P(em dBm) = 10logP(em mW)

    P(mW) = 10(dBm/10)

    +3dB dobrar a potencia em watt, ou sejam 10mW + 3dB ~20 mW.

    -3dB divide por dois a potencia em watt, ou seja, 100mW3dB ~ 50mW.

    +10dB multiplica por 10.

    -10dB divide por 10.

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    Radiofreqncia Um pouco da matemtica

    Exemplos:

    +33dBm em 1mW resulta em 2000mW ou 2W

    -26dBm em 1mW resulta em 0,0025 mW

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Irradiador Isotrpico

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    EIRP (Equivalent Isotropic Irradiated Power)

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    64

    EIRP (Equivalent Isotropic Irradiated Power)

    -3-6-3-6-3+30 = 9dB

    9dB = 3dB + 3dB + 3dB

    100mW x2x2x2 = 800mW

    EIRP = 800mW

    Ou seja...

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Pra ganhar ou perder!!

    Razo de Entrada / Sada = Psada

    /Pentrada

    Ganho em dB = 10 log Psada/ Pentrada

    Pra converter!!

    P(dBm) = 10xlog P(mW)

    P(mW) = 10(dBm/10)

    j

    log 100 = 2log 1000 =3

    log 10000 = 4

    log 2 = 0,3010log 3 = 0,4771

    log 4 = 0,6020

    log 5 = 0,6989

    Pra medir a on da!

    = 300/f(Mhz)

    Pesca ai!!

    Exerccio I Radiofreqncia

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    66

    Exerccio I Radiofreqncia

    1. Qual o tamanho do dipolo ideal parasintonizar a rdio oficial do forr 102,3 Mhz?

    2. Qual unidade de medida usada paraquantificar perda ou ganho de potencia deum sinal RF?

    3. O que EIRP?

    4. Na RF 1 Watt representa quantos dBm?

    5. Qual comportamento de RF definido comoa mudana de uma onda quando passaatravs de meios de densidades diferentes?

    6. Dado um wireless bridge com 200mW de

    potencia de sada, conectado atravs de umcabo com 6dB de perda e uma antena de9dBi de ganho, qual o EIRP da antena emmW e dBm?

    7. Dado um AP com potencia de sada de20dBm, conectado atravs de um cabo com6dB a um amplificador de 10dB, ento

    atravs de um cabo com 3dB e uma antenade com 6dBi, qual o EIRP em dBm e mW?

    8. Quais matrias abaixo podem causarreflexo de sinal de RF?

    Metal

    Arvores Asfalto de uma rodovia

    Lago

    Piso carpetado

    Parede

    9. Quais os seguintes itens podem causarrefrao de sinal de RF?

    Mudana de temperatura do ar Mudana na presso do ar

    Umidade

    Fumaa

    Vento

    Raios

    10. Ao fazer um projeto de rede sem fio local,

    quais das opes abaixo devem serobservadas pelo projetista, a fim deprever mudanas no comportamentodo sinal de RF?

    Volume de papel

    Temperatura interna

    Densidade de usurios

    Parede de gesso

    Vidraa

    Li i t li t lti t

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    Licenciamento para aplicaes ponto a multipontoem 2,4 GHz

    No< 500 mil

    habitantes

    No< 500 milhabitantes

    No 500 milhabitantes

    400 mW

    > 400 mW

    < 400 mW

    Resoluo 365ANATEL (10/05/2004)

    SIM

    (PPDUR+Fistel) 500 milhabitantes

    > 400 mWResoluo 367ANATEL (06/04/2005)

    Licenciamento

    das estaes

    PopulaoEIRPRegulamento para

    2,4000 a 2,4835 GHz

    Li i d i li l i

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Limites de potencia em aplicaes ponto-a-multiponto em2,400 a 2,4835 GHz e 5,725 a 5,850 GHz

    Resoluo ANATEL n.365 (10/05/2004) e n.367 (06/04/2005)

    181863

    2798

    241215

    211532

    1521125

    1224250

    927500

    364

    6301.000dBmWattdBmmW

    e.i.r.p.Ganho da Antena (dBi)Potencia mxima de sada do Tx

    Reduzir a PTxpela quantidade que o ganho da antena exceder a 6dBi. (Art. 43,

    Res. 365 e Art. 7, Res. 397)

    Li it d t i li t t 2 400

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    69

    Limites de potencia em aplicaes ponto-a-ponto em 2,400a 2,4835 GHz e 5,725 a 5,850 GHz

    Resoluo ANATEL n.365 (10/05/2004) e n.367 (06/04/2005)

    56

    50

    398.107

    48

    100.000

    4663.095

    44

    39.810

    42

    25.118

    40

    15.848

    38

    10.000

    366.3004.000

    2723200

    1826400

    3620100

    24242502125316

    1527500

    1228630

    9297956301.000

    dBmmWdBmmW

    e.i.r.p.Ganho da Antena (dBi)Potencia mxima de sada do Tx

    Em 2,4 GHz reduzir 1dB na PTxpara cada 3dB que o ganho da antena exceder

    a 6dBi (Art. 43, Res. 365).

    Limites de potencia em aplicaes ponto a ponto

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    Limites de potencia em aplicaes ponto-a-pontoem 2,400 a 2,4835 GHz

    A potencia do transmissor deve ser de no mximo 1W(Art 41, Res. 365 e Art.5, Res. 397).

    Os sistemas de servio fixo podem fazer uso de antenascom ganho direcional superior a 6dBi, desde que a

    potencia do transmissor seja reduzida 1dB para cada3dB de ganho direcional que exceder os 6dBi.

    Ex: Um transmissor de 1W (30 dBm) com antena de de 12 dBi,

    portanto excedendo 3dB duas vezes os 6dBi, ento dever serreduzido 2dB:

    30 dB 2dB = 28dBm, ou 0,62W e e.i.r.p ser de 28dBm+12dBi =40dBm ou 10W.

    Limites de potencia em aplicaes ponto a ponto

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    Limites de potencia em aplicaes ponto-a-pontoem 5,725 a 5,850 GHz

    De acordo com o Art. 43, Resoluo 365 emaplicaes ponto-a-ponto em 5,725 a 5,850 GHzpodem fazer uso de antenas de transmisso

    com ganho direcional superior a 6dBi sem anecessidade de reduo da potencia dotransmissor.

    Limites de potencia em aplicaes na

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    72

    Limites de potencia em aplicaes nafaixa de 5GHz

    Resoluo n.365ANATEL (10/05/2004): Art. 43,45,46,47,49,50.

    Sem TPCCom TPC

    500 mW1 WSim5,470 5,725

    Sim5,250 5,350 100 mW200 mWNo5,150 5,250

    e.i.r.p. mximoDFS

    Faixas defreqncia (GHz)Essas Faixas

    so de

    aplicaesnomdicas.

    DFS Dynamic Frequancy Selection (Seleo dinmica de freqncia)

    TPC Transmit Power Control (Controle de potencia de transmisso com

    fator mnimo de 3dB)

    Consideraes quanto a estao

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    73

    Consideraes quanto a estaode radiocomunicao

    Esto isentos de licenciamento parainstalao e funcionamento;

    Operam em carter secundrio;

    Se caracterizar servio de

    telecomunicaes, o pretador de serviodeve obedecer a Resoluo n.272 de09/08/2001;

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    Capitulo III Espalhamento deEspectro

    Tecnologias de RF para Wireless

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    Tecnologias de RF para WirelessLAN

    Banda Estreita

    InfraRed (Alta Freqncia)

    Spread Spectrum e OFDM

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    76

    Transmisso em banda estreita

    Largura de Banda Walk Talk 3,0 KHz; Rdio FM 175 MHz; Televiso 4,5 Hz;

    Transmisso de baixa qualidade;

    Facilmente obstrudo;

    Rudos so sinais de banda estreita com potencia maior

    a do sinal desejado; Para ser recebida, o sinal deve-se manter acima do nvel de rudoou rudo de fundo (noise floor). Como a banda estreita, um altapico de potncia assegura a recepo do sinal.

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    77

    InfraRed

    Trabalha em alta freqncia, abaixo da luzvisvel no espectro eletromagntico.

    Assim como a luz visvel, no podeatravessar objetos opacos, limitando o seualcance.

    Transmisso por Difuso de Espectro

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    78

    Transmisso por Difuso de Espectro(Spread Spectrum)

    S d S

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    79

    Spread Spectrum

    As principais caractersticas de um sinal Spread Spectrum (Grandelargura de banda e baixa potncia), faz com que ele se assemelhe aum sinal de rudo. Como receptores no iro interceptar nemdecodificar um sinal de rudo, isso cria uma espcie de canal decomunicao seguro. Essa segurana foi o que encorajou o meiomilitar nos anos 50 e 60 a usar a tecnologia. Obviamente que essasegurana deixava de ser vlida se mais algum usasse atecnologia.

    Nos anos 80, o FCC criou uma srie de regras que tornavadisponvel a tecnologia para o pblico, encorajando sua pesquisa ecomercializao. Essa atitude no influenciou o meio militar porqueas bandas e as tcnicas de modulao usadas pelo pblico eramdiferentes. Desde ento a tecnologia tem sido usada em telefonessem fio, GPS, telefones celulares e mais recentemente em WLANs.Embora haja muitas implementaes da tecnologia, somente doistipos so regulamentados pelo FCC; o FHSS (Frequency HopeSpread Spectrum) e o DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum).

    C i id d

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    80

    Curiosidade

    A Atriz Hedy Lamarr e o compositor George Antheildesenvolveram e patentearam a tcnica com o nome desistema de comunicao secreto em 1940.

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    FHSS (Frequency Hope Spread Spectrum)

    FHSS uma tcnica que usa a agilidade de freqncia para espalhar osdados. Essa agilidade pode ser entendida como a mudana repentina dafreqncia de transmisso dentro da faixa de RF utilizvel. No caso dasWLANs, a banda utilizvel dentro da 2.4 GHz ISM a de 83.5 MHz,segundo regulamentado pelo FCC e o IEEE 802.11.

    A portadora muda a freqncia de acordo com uma seqncia pseudo-randmica. Essa seqncia nada mais que uma lista de freqncias que

    a portadora ir pular em intervalos de tempo especificados. O transmissorusa essa seqncia para selecionar suas freqncias de transmisso. Aportadora permanecer em uma freqncia por um determinado perodo detempo e depois pular para a prxima. Quando a lista de freqnciaschegar ao final , o transmissor repetir a seqncia. A Figura abaixo ilustraum sistema de FHSS usando uma seqncia de 5 freqncias : 2.449 GHz,2.452 GHz, 2.448 GHz, 2.450 GHz, 2.451 GHz.

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    FHSS (Frequency Hope Spread Spectrum)

    O IEEE 802.11 especifica taxa de dados de 1Mbps e 2Mbps parasistemas FHSS. Para que eles sejam compatveis com o padro802.11 , devem operar na banda 2.4 GHz ISM.

    No mximo 79 rdios sincronizados podem ser usados, mas o fatode cada rdio necessitar de sincronizao precisa com os outros

    sem causar interferncia, torna o custo desses sistemas proibitivo egeralmente no considerado como uma opo. Se forem usados rdios no-sincronizados, o limite cai para 26,

    levando-se em conta uma WLAN de mdio trfego. O aumento significativo do trfego ou a transferncia de grandes

    arquivos faz com que esse limite caia ainda mais, para 15.

    Se esse limite no for respeitado, haver interferncia entre os sistemas,aumentando o nmero de colises, reduzindo drasticamente o throughput daWLAN.

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    DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)

    DSSS o mtodo de envio de dados em que os sistemas de transmisso erecepo so ambos um conjunto de freqncias de 22 MHz de largura,sendo a mais conhecida e mais utilizada das tecnologias de espalhamento.

    Combina um sinal de dados na transmisso com uma alta taxa deseqncia de bit rate, conhecida como chipping code ou ganho deprocessamento. Quanto maior for o ganho de processamento maior ser aresistncia do sinal a interferncias. Embora o FCC estipule como um

    mnimo um ganho de processamento de 10, muitos fabricantes trabalhamcom um ganho de processamento da ordem de 20. O processo de Direct Sequence, que so as duas primeiras iniciais do

    DSSS, comea com uma portadora sendo modulada com uma seqnciade cdigo. O nmero de chips no cdigo ir determinar como ocorrer oespalhamento e o nmero de chips por bit e velocidade da codificao emchips por segundo, ir determinar qual ser a taxa de dados.

    Sua popularidade, principalmente em relao ao FHSS, est baseado nafacilidade de implementao e altas taxas de transmisso devido a largurado canal. A maioria dos equipamentos WLAN hoje em dia usa essa tcnicade transmisso.

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    DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)

    10 a 11 (2,457 a 2,462 GHz)Espanha

    1 a 14 (2,412 a 2,484 GHz)Japo

    10 a 13 (2,457 a 2,472 GHz)Frana

    1 a 13 (2,412 a 2,472 GHz)Europa

    (excluindo Frana e Espanha)

    1 a 11 (2,412 a 2,462 GHz)USA (FCC), Canad (IC)Canais PermitidosDomnio Regulador

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    85

    DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)

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    DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)

    C l li d A P i t

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    Co-localizao de Access Point

    Possibilidades de instalar multiplos APs em uma mesmarea;

    FHSS permite muito mais APs na mesma rea que o

    DSSS, pois o FH usa 79 canais de 1 MHz enquanto oDS permite apenas 3 sem interferncia.

    Para o mesmo throughput necessita-se muito maisequipamentos para o FHSS que o DSSS. DSSS 3 APs x 11Mbps = 33 Mbps FHSS 16 APs x 2 Mbps = 32 Mbps

    M d l + E lh t

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    Modulao + Espalhamento

    12GFSK2,4 GHz

    FHSS 24GFSK

    1BPSK2,4 GHz

    DSSS 2QPSK

    11

    5,5QPSK

    2,4 GHz

    DSSS + CCK

    Tx de Dados (Mbps)ModulaoEspalhamento

    OFDM ( th l f di i i lti l i )

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    OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing)

    OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing) um tcnica demodulao que vem sendo adotada em diversos sistemas decomunicao em altas taxas. A idia bsica do OFDM consiste, aocontrrio das tcnicas tradicionais, que transmitir todos os bits emum nico stream, em dividir os bits em diversos streams de taxamenor, que sero transmitidos por subcanais paralelos. Comoconseqncia, temos que o tempo de cada smbolo maior,tornando o sinal menos sensvel a rudos, a multiplicidade decaminhos e a interferncia intersmbolo (intersymbol interference -ISI). Estes streams devem ser transmitidos por subcanais queoperem em freqncias ortogonais, para que no interfiram uns nosoutros. A modulao OFDM utiliza tambm uma tcnica muitoeficiente, chamada DFT (discrete Fourier transform), e uma

    implementao tambm eficiente desta tcnica, a FFT (fast Fouriertransform), para criar diversos subcanais utilizando apenas umafreqncia de rdio.

    OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing)

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    OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing)

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    91

    Taxas de Transmisso: 6,9,12,18,24,36,48 e 54Mbps;

    Usa 53 sub-portadoras;

    Modulao: BKPSK / QPSK

    16-QAM 64-QAM

    13 canais no se sobrepem;

    OFDM+ Modulao

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    92

    OFDM+ Modulao

    36

    4864QAM 54

    9

    12

    QPSK

    6BPSK

    OFDM

    Tx (Mbps)ModulaoCodificao

    2416QAM

    18

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    93

    Capitulo IV Padres Wireless

    I f lh

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    94

    Infravermelho

    No exige linha de visada direta;

    Alcance de 10 a 20 metros;

    No interfere em redes de RF Spead Spectrum;

    Baixa potencia: 2mW;

    Taxas de 1 a 2 Mbps;

    Bluetooth

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Bluetooth (IEEE 802.15)

    Classe Potncia mxima permitida (mW/dBm) Alcance (Aprox.)

    Classe 1 100 mW (20 dBm) at 100 metros

    Classe 2 2.5 mW (4 dBm) at 10 metrosClasse 3 1 mW (0 dBm) ~ 1 metro

    Verso 1.2 1 Mbps

    Verso 2.0 + EDR 3 Mbps

    Verso 3.0 24 Mbps

    Corrompem sinais de outras redes 2,4GHz;

    802 11

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    96

    802.11

    Largura de Banda de 1 Mbps e 2 Mbps Espectro 2,4 GHz

    Regras de Gerenciamento: Protocolo MAC;

    Camada fisica Infra-vermelho (IrDA);

    Modulao: GFSK, DBPSK e DQPSK;

    Camada fsica FHSS; Camada fsica DSSS.

    802 11a

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    97

    802.11a

    5,15 a 5,25 GHz, 5,25 a 5,355 e 5,725 a 5,825GHz U-NII;

    Tx 6,9,12,18,24,36,48 e 54Mbps;

    OFDM

    BPSK/QPSK, 16-QAM, 64-QAM;

    Incompatvel com 802.11, 802.11b e 802.11g

    802 11b

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    98

    802.11b

    2,4 GHz

    Banda de 1 Mbps, 2 Mbps, 5,5 1 Mbps e

    11 Mbps;

    BPSK, QPSK, CCK;

    At 13 canais.

    802 11g

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    99

    802.11g

    2,4 GHz

    54Mbps

    OFDM, QPSK e QAM

    Compatvel com 802.11b

    802 16 (WiMax)

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    100

    802.16 (WiMax)

    WiMAX (Worldw ide Interoperabi l i ty for Microwave Access) um Certificado para produtos que passam nos testes deConformidade e Interoperabilidade para o Padro 802.16.

    Publicado em Dezembro de 2001

    Padres WiMax

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    101

    Padres WiMax

    802.16 Padro para BWA operando em freqncias entre 10 e 66 GHz.Necessita de linha de visada.

    802.16a Atualiza o padro 802.16 para operar em freqncias de 2 a 11 GHz;

    Alcance de 50 km; NO necessita de linha de visada.

    802.16b Aplicaes permitindo uso de freqncias de 5 a 6 GHz no licenciadas.

    802.16c Interoperabilidade das freqncias at 66 GHz com linha de visada.

    802.16d Aprimoramento do 802.16, 802.16a e 802.16c, tornando-os obsoletos.

    802.16e Introduz suporte a mobilidade at 60 km.

    802.16f

    Evoluo do 802.16 introduzindo o conceito de redes em malha (mesh

    networks).802.16g Outra evoluo para suporte a mobilidade.

    WiMax Concluso

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    WiMax - Concluso

    Capitulo V

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    Capitulo V

    Access Point

    Operao de um AP

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    Operao de um AP

    O AP pode funcionar de 4 maneiras:

    Modo Raiz ou ponto de acesso

    Modo Bridge ou WDS ponto-a-ponto

    Modo Bridge ou WDS ponto-a-multiponto

    Modo Repetidor

    Modo Raiz ou ponto de acesso

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    Modo Raiz ou ponto de acesso

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    Modo Bridge ou WDS ponto-a-ponto

    Modo Bridge ou WDS ponto-a-multiponto

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    Modo Bridge ou WDS ponto-a-multiponto

    Modo Repetidor

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    Modo Repetidor

    Caractersticas do AP

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    Caractersticas do AP

    Antenas fixas ou descartveis;

    Capacidade de filtragem de endereo MAC;

    Capacidade de filtragem de protocolos;

    Configurao de gerenciamento via browser ou console;

    Criptografia

    Servios DHCP e NAT.

    Site Survey

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    Site Survey

    Site Survey

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    Site Survey No prompt de comando:

    netsh wlan show networks mode=bssid

    Ferramentas grficas

    NetStumbler http://www.netstumbler.com/

    Vistumbler (Windows Vista e Win 7) http://www.vistumbler.net/

    Inssider http://www.metageek.net/products/inssider

    Configuraes avanadas de um AP

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    MTU - (Maximum Transfer Unit) A maior quantidade de dadospossvel de ser transmitida em determinada rede fsica. A MTU determinada pelo hardware da tecnologia de rede utilizada.

    Configuraes avanadas de um AP

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    Beacon Interval: O beacon um frame de sincronismo enviadoperiodicamente pelo ponto de acesso. Ele tem a funo de avisar osclientes de que a rede est presente, avisar sobre frames gravadosno buffer do access point (aguardando transmisso) e tambmsincronizar a transmisso dos dados. Por default, o beacon transmitido a cada 100 milisegundos, mas na maioria dos pontos deacesso possvel especificar qualquer valor entre 10 e 1000

    milisegundos.

    O principal efeito prtico sobre o desempenho da rede que, aousar algum sistema de gerenciamento de energia para as placas

    wireless nos clientes (sobretudo no caso dos notebooks, onde ogerenciamento de energia quase sempre usado por padro), obeacon faz com que a placa acorde periodicamente, para verificarse o ponto de acesso tem dados a transmitir.

    Configuraes avanadas de um AP

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    Se o beacon mais freqente, a latncia da transmisso sermenor, j que os dados ficaro menos tempo parados no buffer doaccess point, mas em compensao a placa na estao consumirmais energia (j que precisar "acordar" com maior freqncia), oque chega a reduzir em dois ou trs minutos a autonomia de umnotebook. Como o beacon tambm consome tempo, que poderiaser usado para transmitir dados, um intervalo muito curto tambm

    reduz sutilmente a taxa de transmisso da rede.

    O intervalo de 100 ms usado por padro um bom custo/benefcio,mas ao usar a rede wireless para jogos, ou qualquer atividade onde

    o tempo de latncia seja um fator essencial, reduzir o tempo paraapenas 20 ms oferecer melhores resultados. Um intervalo curtotambm pode ajudar a melhorar a estabilidade em ambientes commuito rudo ou no caso de links de longa distncia.

    Configuraes avanadas de um AP

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    DTIM Interval (DTIM Period): O DTIM (delivery traffic indicationmessage) tem efeito sobre a transmisso de pacotes multicast(transmitidos simultaneamente a vrias estaes), indicando onmero de beacons que o ponto de acesso aguarda antes detransmitir pacotes de multicast agendados. A opo aceita valoresentre 1 e 255, sendo que o default na maioria APs 1.

    Quanto maior o valor, menor a prioridade dos pacotes demulticast. Calcule que se o beacon transmitido a cada 100 ms, umvalor "10" faria com que os pacotes de multicast fossemtransmitidos apenas uma vez a cada segundo.

    O uso de pacotes multicast permite que vrios clientes recebam o

    mesmo stream de vdeo atravs da rede wireless, por exemplo, maseste ainda no um recurso muito explorado pelos softwares, deforma que essa opo acaba no tendo muito efeito sobre a rede.Use o valor "1" para que os pacotes multicast sejam transmitidosrapidamente, caso usados.

    Configuraes avanadas de um AP

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    Preamble Type: O prembulo um tempo de espera e sincronismoque precede a transmisso de cada frame. Ele importante para aconfiabilidade de transmisso, evitando diversos tipos deproblemas, mas em compensao reduz levemente a taxa detransmisso, j que durante o prembulo no so transmitidosdados. Esta opo permite definir sua durao.

    Usando o prembulo longo (long), o tempo de espera de 192microssegundos, enquanto ao utilizar o prembulo curto (short) otempo reduzido para apenas 96 microssegundos, resultando emum pequeno ganho de desempenho, da ordem de 2%.

    Configuraes avanadas de um AP

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    De uma forma geral, usar o prembulo longo reduz o volume deerros em ambientes com muito rudo, ou com sinal fraco, resultandoem uma conexo mais estvel, enquanto o prembulo curto resultaem um melhor desempenho quando o sinal est bom, embora emambos os casos a diferena seja pequena. A principal observao que algumas placas 802.11b antigas podem ter dificuldades emreceber as transmisses usando o prembulo curto.

    Muitos pontos de acesso oferecem tambm a opo "mix", ou"mixed", onde o AP mistura frames com o prembulo curto e longo,dando preferncia a um ou outro tipo, de acordo com o volume de

    erros e outras informaes coletadas durante cada transferncia.

    Configuraes avanadas de um AP

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Fragmentation Threshold (Fragmentation Length): Esta opodetermina o tamanho mximo de frame que ser transmitido pelo ponto

    de acesso. Qualquer pacote maior do que o valor definido serfragmentado e enviado em frames separados. O valor default dessaopo 2346 bytes (o que desativa a fragmentao de pacotes,reduzindo o overhead e garantindo a melhor taxa de transmissopossvel), mas possvel reduzir o valor para at 256 bytes.

    O problema que frames maiores resultam em mais erros detransmisso quando h interferncia, ou quando o sinal est fraco.Nessas situaes, reduzir o threshold para 1024 ou mesmo 512 bytestorna a transmisso mais estvel (j que reduz o volume de framescorrompidos e torna as retransmisses mais rpidas), mas, em

    compensao, reduz a taxa mxima de transmisso da rede. importante enfatizar que ajustar esta opo no ponto de acesso ajusta

    a fragmentao apenas para as transmisses originadas dele, asestaes precisam ser configuradas de forma independente .

    Configuraes avanadas de um AP

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    RTS Threshold: Por utilizarem um meio de transmisso compartilhado, asredes wireless so susceptveis a colises, da mesma forma que as antigas

    redes com cabo coaxial. As colises fazem com que os frames transmitidossimultaneamente sejam perdidos e as estaes precisem esperar um tempodeterminado antes de poderem recomear as transmisses.

    Para amenizar o problema, antes de transmitir as estaes verificam se existemoutras transmisses acontecendo e comeam a transmitir apenas se o caminhoestiver livre, recurso batizado de "carrier sense".

    O problema que em uma rede wireless, nem sempre as estaes seenxergam mutuamente, j que as estaes ficam espalhadas em uma granderea em torno do ponto de acesso. A estao A pode ento ouvir astransmisses da estao B, que est prxima, mas no da estao C, que estafastada na outra direo.

    Como ambas tm contato com o ponto de acesso, a transmisso de dados daestao A para a C funciona perfeitamente, mas o carrier sense deixa defuncionar (j que a estao A no tem como saber quando a estao C esttransmitindo e vice-versa), o que causa o aparecimento de colises, problemaque cresce exponencialmente conforme aumenta o trfego na rede.

    Configuraes avanadas de um AP

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Para reduzir o problema, o padro 802.11 implementa um segundo sistemade controle de colises, o RTS/CTS, que consiste em um processo de

    verificao, onde o cliente envia um frame RTS (Request to Send), eaguarda o recebimento de um frame CTS (Clear to Send) antes decomear a transmitir. O frame CTS uma "autorizao", enviada peloreceptor, que avisa as demais estaes que uma transmisso est prestesa ser iniciada e que qualquer transmisso deve ser adiada. Como todas asestaes tm contato com o ponto de acesso, todas recebem frames CTSenviados por ele e sabem que devem esperar sua vez antes de transmitirqualquer coisa.

    O uso do RTS/CTS praticamente elimina o problema de colises, mas, emcompensao, reduz a taxa de transferncia da rede, j que passa a sernecessrio transmitir dois frames adicionais para cada frame de dados.

    Devido a isso, o RTS/CTS usado apenas em frames grandes, quedemoram mais para serem transmitidos (e so por isso mais susceptveis acolises). Frames pequenos continuam sendo transmitidos diretamente,reduzindo o overhead. Como voc pode imaginar, isso faz com quecolises possam ocorrer durante a transmisso dos frames pequenos, masna prtica este acaba sendo o melhor custo-benefcio.

    Configuraes avanadas de um AP

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    A opo RTS Threshold permite justamente definir a partir de que tamanhode frame o sistema usado. Por default, o tamanho mximo de frame

    (definido na opo Fragmentation Threshold) de 2346 bytes e o RTSThreshold de 2347 bytes. Esta uma forma polida de desativar o recurso,j que se o RTS Threshold maior do que o tamanho mximo dos frames,significa que a regra nunca ser aplicada.

    Para ativar o RTS/CTS, voc deve alterar a configurao, usando um valor

    mais baixo na opo RTS Threshold do que na opo FragmentationThreshold. Com isso, os frames podem continuar tendo at 2346 bytes,mas passa a ser necessrio solicitar a autorizao ao transmitir framesmaiores do que 512 bytes, por exemplo.

    Em redes com muitos clientes, sobretudo em ambientes espaosos, ondeos clientes ficam distantes entre si, o uso de um RTS Threshold de 512

    bytes pode aumentar a taxa de transferncia da rede (alm de tornar atransmisso mais estvel), j que o ganho pela reduo no nmero decolises costuma ser maior do que a perda introduzida pelo processo deautorizao. Por outro lado, em uma rede domstica, com poucos clientes,reduzir o valor vai servir apenas para reduzir o desempenho da rede.

    Configuraes avanadas de um AP

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    A pegadinha que ativar o RTS/CTS no ponto de acesso no resolve oproblema, pois faz com que ele (ponto de acesso) passe a pedir

    autorizao antes de transmitir, em vez do contrrio. Para que o TRS/CTSseja efetivo, voc precisa ajustar o parmetro na configurao dasestaes e no do ponto de acesso.

    No Windows, voc encontra as opes dentro da configurao avanadada conexo wireless (Painel de Controle > Conexes de rede > Conexo

    de rede sem fio > propriedades > Configurar > Avanado). Se voc estiverusando Windows em portugus, a opo RTS Threshold aparece como"Limiar de RTS". No mesmo menu, voc pode ajustar tambm oFragmentation Threshold (Limiar de fragmentao) para a estao.

    No Linux os dois parmetros so ajustados atravs do comando "iwconfig"usando, respectivamente, as opes "rts" e "frag". Os comandos "iwconfig

    eth1 frag 1024" e "iwconfig eth1 rts 512" que aparecem no screenshotajustam o Fragmentation Threshold da estao para 1024 bits e o RTSThreshold para 512 bits. Os comandos do iwconfig no so permanentes,de forma que devem ser adicionados a algum dos scripts de inicializaopara que sejam executados a cada boot:

    Configuraes avanadas de um AP

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Em uma rede com muitos micros impossvel ajustar o RTS Threshold emtodos, mas ajust-lo em pelo menos algumas das estaes j vai reduzir

    bastante as colises na rede. Como o ganho (ou perda) varia de acordocom o trfego da rede, voc s descobre o efeito sobre a sua rede ao testarna prtica.

    Ajustar o RTS Threshold no ponto de acesso, por sua vez, tem efeitoapenas ao utilizar vrios pontos de acesso ou repetidores, ou ao configurar

    o AP em modo bridge, como cliente de outro ponto de acesso. Se ele estsozinho na rede, ajustar o RTS Threshold servir apenas para aumentar ooverhead da rede.

    Configuraes avanadas de um AP

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    WMM Support: O WMM (Wireless Multimedia, ou Wi-Fi Multimedia) um sistema QoS para redes wireless, que prioriza alguns tipos detrfego, sobretudo udio, vdeo e VoIP, fazendo com que elestenham prioridade sobre outros tipos de dados (como transfernciasde grandes arquivos). A idia que um pouco de latncia no vaiafetar a transmisso de um ISO de 700 MB, mas por outro ladopoderia atrapalhar bastante enquanto estivesse conversando no

    Skype ou assistindo um filme atravs da rede por exemplo.

    Alm de manter a opo ativa no ponto de acesso, necessrioque os clientes tambm ofeream suporte ao WMM para que o

    recurso seja efetivamente usado. A maioria das placas 802.11g epraticamente todas as 802.11n oferecem suporte ao WMM, deforma que ele automaticamente usado quando ativado naconfigurao do AP.

    Capitulo VI

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Cap u o

    ANTENAS e ASSESSRIOS

    Princpios de Antenas

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    p

    Dispositivo usado para transmitir e/ou receber ondas derdio;

    Na transmisso, convertem energia eltrica em ondasde RF;

    Na recepo, convertem ondas de RF em energiaeltrica;

    As dimenses so diretamente relacionadas com ocomprimento de onda da freqncia que a antenas podepropagar ou receber.

    Linha de visada

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Linha direta de viso entre o transmissor ereceptor;

    Obstculos prejudiciais: montanha,rvores, raio de curvatura da terra,prdios...

    Zona de Fresnel

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    At 40% da zona de Fresnel um valor aceitvel.

    Objetos na Zona de Fresnel tais como rvores, prdios entre outros, podemproduzir reflexo, difrao, absoro ou espalhamento do sinal, causandodegradao ou perda completa do sinal.O raio da zona de fresnel mais distante pode ser calculado pela seguinte frmula:

    Onde d a distncia do link em milhas, f a frequncia em Ghz e r expreso em ps.Assim , para um link de 2 milhas na frequncia de 2.4Ghz, teramos:

    r = 39.52 ps e passando para quilmetros:r = 1204.57 metros (1.2 km)

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Delta H = Distncia da linha de visadapara o obstculo

    Delta h = h1 - d1*(h1-h2)/d - 1*d2/(2*K*R)-h0

    r0 = raio da zona de Fresnel em um dadoponto

    ( r0 = 17,352*raiz[(d1*d2)/(f*d)] )

    Zona de Fresnel

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Baixe tambm no site a planilha que ir lhe auxiliar neste calculo.

    Polarizao da Antena

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Antenas desalinhadas perda por descasamento (dB) = 20log(Cos 0)

    ngulos Perda (dB)

    0 0

    15 0,30

    30 1,2545 3,01

    60 6,02

    75 11,74

    90 infinito

    Tipos de Antenas

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    p

    Ominidirecionais Todas as direes

    Semi-Direcionais Focadas em um ngulo especifico

    Direcionais Mito focadas em uma direo

    Ominidirecionais

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Verticalmente de 7 a 80 graus

    Semi-direcional

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Construdos com dipolos na polarizao vertical,

    horizontal ou 45 graus

    Antenas yagi

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    135/159

    y g

    Normalmente usadas em ponto-a-ponto; Enlaces de curta e mdia distancia (at 3,5km); ngulo de abertura de at 120 graus;

    Antenas yagi

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    y g

    No. Elementos Ganhos ~ dBi

    3 6 a 8

    7 9,5 a 12

    11 13 a 15

    25 ou mais 15,5 a 17,2

    Quanto maior numero de elementos = maior ganho:

    Direcionais

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    137/159

    A antena direcional pode ter seu ngulo de irradiao na horizontal de

    aproximadamente 7 e 20 graus e na vertical entre 3 e 10 graus

    Antena Parablica aberta "Grade"

    Com ela podemos cobrir uma reabastante restrita, sendo mais usadapara Link Ponto a Ponto.Asparablicas podem ser abertas (DeGrade) ou fechada (De Metal ouFibra).A parablica fechada atenua

    mais os rudos vindo de traz do que ade grade.

    Ganho (dBi) = 18 +20 x log(f x d )Onde d = Dimetro da parbola e f=frequncia.

    Direcional

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Largura de Feixe (beamwidth)

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Tipo de Antena Largura do feixe navertical

    Largura do feixe nahorizontal

    Ominidirecional 1o a 80 360o

    Patch / Painel 6o a 90 30o a 180

    Yagi 14o a 64 30o a 78

    Parablica 4o a 21 4o a 25

    Setorial 7o a 17o 60o a 180o

    Perda de sinal no espao livre

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    L=92,44+ 20x

    log (dx

    f) d = Distncia em Km

    f = Frequencia em GHz

    f = 2,4 GHzDistncia em m Perda em dB

    100 80,04

    200 86,06

    1000 100,042000 106,06

    5000 114,02

    10.000 120,04

    f = 5,8 GHzDistncia em m Perda em dB

    100 87,70

    200 93,73

    1000 107,702000 113,72

    5000 121,68

    10.000 127,70

    Em ambientes com baixo ndice

    pluviomtrico e/ou poluio,

    adicionar 10 por segurana, caso

    estes itens sejam altos, adicionar

    20 ao calculo.

    Ex: L=92,44 +20+ 20xlog (dxf)

    Acessrios

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    141/159

    Amplificadores; Atenuadores;

    Protetor contra raios (Arrestors);

    Conectores; Spliters;

    Cabos;

    Caixa de proteo.

    Amplificadores

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    142/159

    Atenuadores

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    143/159

    Protetor contra raios (Arrestors)

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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    Proteo contra descargas atmosfricas diretas

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    145/159

    Spliters

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    146/159

    Cabos

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    147/159

    Tipos de Cabos

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    148/159

    Conectores RF

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    149/159

    Conectores RF

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    155/159

    Pigtail

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    156/159

    POE

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    157/159

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

    158/159

    Caixa de proteo

  • 5/22/2018 Comunicacao Sem Fio

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