T ecnologias de Comunicao de Dados

Nivaldo Custdio Verso 2.0 30/07/2001

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Modelo de Referncia OSI...........................................................................................................61.1 Camada Fsica.............................................................................................................. ...................8Anlise de Fourier (1904).............................................................................................................................9 Largura de Banda.......................................................................................................................................10 Taxa Mxima de Transmisso de um Canal:...............................................................................................10 Meios de Transmisso................................................................................................................................11 Cabo Coaxial.........................................................................................................................................11 Par Tranado..........................................................................................................................................12 Fibra ptica...........................................................................................................................................13 Wireless.................................................................................................................................................15 Satlite...................................................................................................................................................17 Sistema Telefnico.................................................................................................................................18 Sub-camada de Acesso ao Meio.................................................................................................................21 IEEE 802.3 - CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)........................................22 IEEE 802.5 - Token Ring.......................................................................................................................24 IEEE 802.11 - CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)......................................27 FDDI (Fiber Distributed Data Interface).................................................................................................36 FDMA (Frequency Division Multiple Access)........................................................................................38 TDMA (Time Division Method Access).................................................................................................38 CDMA (Code Division Method Access).................................................................................................38 Servios oferecidos pela camada de enlace.................................................................................................39 Enquadramento (Framing).........................................................................................................................39 Controle de Erros.......................................................................................................................................40 Protocolos..................................................................................................................................................41 ADSL....................................................................................................................................................41 ATM Asynchronous Transfer Mode.....................................................................................................45 X.25......................................................................................................................................................49 Frame-Relay..........................................................................................................................................51 MPLS (Multi Protocol Label Switch).....................................................................................................52 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.4.1 1.1.4.2 1.1.4.3 1.1.4.4 1.1.4.5 1.1.4.6 1.1.5 1.1.5.1 1.1.5.2 1.1.5.3 1.1.5.4 1.1.5.5 1.1.5.6 1.1.5.7

1.2

Camada de Enlace........................................................................................................ .................39

1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.4.1 1.2.4.2 1.2.4.3 1.2.4.4 1.2.4.5

1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

Camada de Rede.................................................................................................................... ........53 Camada de Transporte.............................................................................................. ....................53 Camada de Sesso......................................................................................................................... .54 Camada de Apresentao..................................................................................... .........................54 Camada de Aplicao............................................................................................ ........................54 Servios................................................................................................................................ ..........54 Primitivas dos Servios................................................................................................. .................55 Evoluo de TCP/IP e Internet................................................................................ ......................57 Protocolos TCP/IP.................................................................................................... .....................59Camada de rede.........................................................................................................................................59 Camada Inter-Rede....................................................................................................................................60 Camada de Transporte................................................................................................................................61 Camada de Aplicao.................................................................................................................................61 Posicionamento do Nvel OSI.....................................................................................................................61 Internet e Padronizao de Protocolos e Funes.........................................................................................63 Exemplos de aplicao de redes com arquitetura TCP/IP.............................................................................68 Protocolos da Camada Inter-Rede...............................................................................................................70

2

Conceitos de Internet e TCP/IP..................................................................................................572.1 2.22.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 2.2.8

3

Protocolo IP...............................................................................................................................713.1 3.2 3.3 3.43.4.1 3.4.2

Endereos IP....................................................................................................................... ...........71 Broadcast.......................................................................................................................... .............74 Mapeamento de endereos IP em endereos de rede........................................... ..........................74 Roteamento IP............................................................................................................... ................77Algoritmo de Transmisso de um pacote IP................................................................................................78 Algoritmo de Recepo de um pacote IP.....................................................................................................79

3.5 3.63.6.1 3.6.2

Roteamento esttico x Roteamento dinmico.............................................................. ..................80 Pacote IP............................................................................................................................. ...........81Opes IP..................................................................................................................................................82 Fragmentao............................................................................................................................................83

3.7 3.8 3.93.9.1

Endereamento em Sub-redes.............................................................................. .........................84 Flexibilidade de Endereamento............................................................................................. .......86 Roteamento com Sub-rede....................................................................................................... ......89Algoritmo de Recepo de pacote IP com mscara......................................................................................90

3.10 3.11

Sub-Redes no utilizveis:.................................................................................................. ........90 Endereos IPs para uso exclusivo de Redes Privativas........................................................... ...91 Echo Request e Echo Reply..................................................................................... ......................93 Destination Unreachable............................................................................................................ ....93 Source Quench......................................................................................................................... ......94 Redirect.......................................................................................................................................... 94 TTL Expired................................................................................................................... ...............96 ICMP Router Solicitation/Advertisement............................................................................. .........96 Aquisio de informaes de roteamento.......................................................... ............................97 Camada de Transporte.............................................................................................. ....................99 Formato da mensagem UDP............................................................................................... .........101 Caractersticas do TCP.................................................................................................. ..............104Sliding Windows:.....................................................................................................................................104 Controle de Fluxo no TCP........................................................................................................................105 Fluxo Normal de Transferncia de Dados.................................................................................................106 Estabelecimento de Conexes TCP...........................................................................................................106

4

Protocolo ICMP.........................................................................................................................924.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

5 6 7

Protocolos da Camada de Transporte.........................................................................................995.1 6.1 7.17.1.1 7.1.2 7.1.3 7.1.4

Protocolo UDP.........................................................................................................................100 Protocolo TCP..........................................................................................................................102

7.2 7.3

Protocolos da camada de Rede e Protocolos auxiliares de TCP/IP........................ ......................107 BOOTP e DHCP.............................................................................................................. ............107

7.3.1 Protocolo BOOTP....................................................................................................................................107 7.3.2 Protocolo DHCP......................................................................................................................................108 7.3.2.1 Opes DHCP.....................................................................................................................................110

7.4

Protocolo PPP............................................................................................................................. ..111

7.4.1 7.4.2

Protocolo LCP - Link Control Protocol.....................................................................................................112 Protocolo IPCP - Network Control Protocol..............................................................................................113

7.5 7.6 7.7 7.87.8.1

Protocolo SLIP................................................................................................................. ............114 Interfaces do Nvel de Transporte (socket, WinSock)............................................................... ....115 Protocolos de Nvel de Aplicao......................................................................................... .........117 Protocolo DNS........................................................................................................................ ......117Implementao do DNS...........................................................................................................................118

8

Radius Remote Dial-In User Service.....................................................................................1208.1 8.28.2.1 8.2.2

Tipos de Servios ao Usurio............................................................................... ........................120 Atributos/ Pares de Valores................................................................................................ ..........120Login/Atributos de senha..........................................................................................................................120 Framed-Attributes....................................................................................................................................121

8.38.3.1

Exemplo de Arquivo de Usurios......................................................................................... ........122Gerenciando o Arquivo Client..................................................................................................................124

9

Protocolos de Roteamento........................................................................................................1259.19.1.1

Protocolo RIP............................................................................................................................. ..125Protocolo RIP2........................................................................................................................................128

9.2 9.3

Protocolo OSPF.................................................................................................. .........................128 Protocolo BGP-4....................................................................................................... ...................129

9.3.1 Por que utilizar BGP-4 ?...........................................................................................................................130 9.3.2 Questes relacionadas alocao de endereos IP....................................................................................132 9.3.3 Processo de seleo do envio de pacotes via protocolo BGP-4...................................................................134 9.3.3.1 Valores possveis dos atributos..............................................................................................................135 9.3.3.2 Expresses regulares para seleo de rotas............................................................................................135

9.4

IP Multicast............................................................................................................................. .....136

9.4.1 Roteamento Multicast..............................................................................................................................137 9.4.2 MBone - Multicast Backbone...................................................................................................................138 9.4.2.1 Roteamento MBone.............................................................................................................................138 9.4.3 Aplicaes MBone...................................................................................................................................139

1010.1

Gerenciamento TCP/IP........................................................................................................139QUEUE Gerenciamento de Congestionamento................................................................. ....139Stochastic Fairness Queueing (SFQ).........................................................................................................140 Class-Based Queueing (CBQ)..................................................................................................................140 Random Early-Detection (RED)...............................................................................................................140 Deficit Round Robin (DRR).....................................................................................................................141 10.1.1 10.1.2 10.1.3 10.1.4

10.210.2.1 10.2.2 10.2.3

SNMP - Simple Network Management Protocol............................................................ ..........141Controlando acesso SNMP a roteadores....................................................................................................142 Modo no privilegiado.............................................................................................................................142 Modo privilegiado....................................................................................................................................142

11 1212.1 12.2

Ports TCP e UDP..................................................................................................................144 Modelo para soluo de problemas gerais............................................................................145Componentes de um modelo de soluo de problemas......................................................... ....145 Usando esse manual para determinar problemas especficos......................................... ..........146

1313.1

Utilizando as ferramentas de diagnstico Cisco....................................................................147Usando comandos Show................................................................................................. ..........147

13.2 13.3

Usando comandos debug................................................................................................ ..........147 Usando os comandos Ping e Trace...................................................................................... ......148

1414.1

Cenrios de problema de Conectividade...............................................................................149Usando o comando show interfaces serial.......................................................... ......................15014.1.1 Status da linha serial e do protocolo.......................................................................................................151 14.1.1.1 Soluo............................................................................................................................................152 14.1.1.2 Sadas descartadas............................................................................................................................154 14.1.1.3 Entradas descartadas........................................................................................................................155 14.1.1.4 Erros de entrada...............................................................................................................................156 14.1.1.5 Resets ocorridos na interface............................................................................................................158 14.1.1.6 Oscilaes de portadora....................................................................................................................159

14.2 14.3 14.4 14.5

Usando o comando show controllers.................................................................... ....................159 Usando comandos de debug................................................................................. ....................162 Usando o comando extended ping............................................................................. ...............164 Determinando problemas de clock............................................................................. ..............166

14.5.1 Causa dos problemas de clock..................................................................................................................166 14.5.2 Detectando problemas de clock................................................................................................................166 14.5.3 Isolando problemas de clock.....................................................................................................................167 14.5.4 Isolando problemas de clock.....................................................................................................................168 14.5.4.1 Soluo............................................................................................................................................168 14.5.5 Invertendo a transmisso de clock.............................................................................................................168

14.614.6.1 14.6.2

Ajustando buffers............................................................................................................... ......169Ajustando os buffers de sistema................................................................................................................169 Implementando Hold Queues (Filas de espera)..........................................................................................171

14.7

Testes especiais em linhas seriais........................................................................ ......................171

14.7.1 Testes de loopback...................................................................................................................................171 14.7.1.1 Testes de loopback locais para enlaces HDLC ou PPP.......................................................................172 14.7.1.2 Testes de loopback remotos para enlaces HDLC ou PPP...................................................................173

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Modelo de Referncia OSI

O modelo ISO/OSI no uma arquitetura de rede porque ele no especifica exatamente os servios e protocolos a serem usados em cada camada, ele simplesmente um modelo de referncia baseado em camadas, sendo que cada camada dependente da camada subsequente de nvel inferior.

A figura acima exibe a interdependncia entre as camadas e as interfaces entre uma determinada camada n e as camadas n+1 e n-1.

Na comunicao entre duas entidades quaisquer estabelecido uma comunicao virtual entre a camada n do transmissor e a respectiva camada n do receptor, entretanto, a comunicao ocorre de fato entre a camada n e a n-1 da mesma entidade.

1.1 Camada FsicaEsta camada est relacionada com a transmisso simples de bits sobre um canal de comunicao. Esta camada deve garantir que ao entrar um sinal eltrico ele ser convertido em bit 1 na entidade transmissora, chegar um bit 1 na camada fsica da entidade receptora e que ser encaminhado para a camada de enlace. nessa camada que ocorre a determinao da taxa de transmisso devido limitao do meio. Voltagem para bit "1" Voltagem para bit "0" Tempo de durao de um pulso Modelo de transmisso (simplex, half-duplex, full-duplex) Pinagem dos conectores Uma informao pode ser transmitida por fios eltricos pela variao de uma propriedade fsica qualquer como a voltagem ou a corrente. Sinais podem ser representados como uma funo "f (t)", onde o valor da voltagem ou corrente varia com o tempo. Assim eles podem ser analisados matematicamente. Quando um sinal eltrico est na forma de corrente dentro de um transmissor ou receptor passando atravs de algum condutor, ele encontra muitos objetos diferentes que so chamados componentes ou dispositivos. H literalmente centenas de componentes diferentes os quais existem por alguma razo, sendo que todos esses componentes se encaixam em duas categorias, ativo ou passivo. A diferena entre eles muito simples de ser observada atravs da identificao se o componente requer ou no fonte de alimentao. Se requer ento ativo, caso contrrio, passivo. Todos os componentes (ativos e passivos) possuem uma dentre duas propriedades distintas: perda ou ganho. Se o sinal que chega maior que o que sai, ento o comportamento daquele componente de perda. Caso o sinal que chega menor que o que sai, ento o comportamento de ganho e ele chamado de amplificador. Todo amplificador um componente ativo. A atenuao de um sinal o fenmeno de perda de sinal quando comparado com o sinal de entrada. Todo componente passivo que provoca perda de sinal transforma a parcela do sinal atenuado em calor, e essa propriedade de dissipao de calor, chamada de impedncia trmica medida em Celsius por watt (watt a unidade de medida de potncia). A relao entre o sinal de sada e o sinal de entrada, de ganho ou de perda, medida em decibis (dB). Sendo que a incluso de amplificadores ou atenuadores em srie faz com que o sinal tambm seja multiplicado ou dividido em srie. O modelo matemtico de clculo de ganho ou de perda toma como premissa de que a potncia do sinal de sada pode ser bilhes de vezes maior ou menor que o do sinal de entrada, por isso foi adotada a escala logartmica para a sua representao. Apenas para referncia: perda ou ganho igual a 10log(potncia de sada/potncia de entrada) medido em dB.

Na prtica e amparado pela expresso acima, quando um sinal : Amplificado em 2 vezes, significa que o sinal foi aumentado em 3dB. Amplificado em 10 vezes, significa que o sinal foi aumentado em 10dB. Atenuado em 2 vezes, significa que o sinal foi reduzido em 3dB. Atenuado em 10 vezes, significa que o sinal foi reduzido em 10dB. Note que uma perda de 6dB no sinal a mesma coisa que uma variao de 6B no sinal, e no que o sinal teve perda de 6dB. Observe que devido s propriedades matemticas do logaritmo, o efeito multiplicativo ou divisor do sinal torna-se apenas uma somatria ou subtrao de todas as variaes, assim na cadeia de RF, dada uma quantidade de componentes de amplificao e atenuao, a variao total a somatria de todas as variaes em potncia do sinal de cada componente ativo ou passivo. Como o uso dessa escala em dB no restrita unicamente a identificao da variao de potncia de sada versus potncia de entrada, logo, possvel dizer que o aumento de clientes em 100% significa que a quantidade de clientes aumentou em 3dB.

1.1.1

Anlise de Fourier (1904)

Qualquer funo g(t) peridica com o perodo T pode ser escrita como uma soma de senos e cossenos.g(t)= 1 c + an sen(2 )+ n cos(2 ) nft b nft 2 n =1 n =1

, onde:

f = 1/T (freqncia fundamental)an,bn

so as amplitudes dos senos e cossenos da n-sima harmnica.

Para qualquer g(t), a, b e c podem ser calculados.

1.1.2 Largura de BandaNenhum sistema transmite sinais sem perdas de energia no processo. Adicionalmente as perdas ocorrem de maneira diferente para diferentes harmnicas, o que insere distoro. Normalmente, as freqncias so transmitidas sem alteraes at uma determinada freqncia fc. As freqncias acima de fc so fortemente atenuadas. O limite fc, muitas vezes devido propriedades fsicas do meio. Em outros casos, intencionalmente colocado na linha. No caso de linhas telefnicas comuns, fc = 4 KHz.

Largura de Faixa, tambm conhecida como bandwidth termo aplicado para expressar a diferena entre a freqncia mais alta e a mais baixa que um determinado dispositivo est manipulando em um determinado instante, medido em Hz. Comumente bandwidth tambm referenciada como largura de banda, sendo medido em bps.

1.1.3 Taxa Mxima de Transmisso de um Canal:Para linhas sem rudo : Teorema de Nyquist Velocidade Mxima =2 H log 2 V

bits/seg, onde:

H a largura mxima de banda V o nmero de nveis discretos. Para linha telefonica com fc= 3 KHz, velocidade mxima = 6 Kbps.

Para linhas com rudo : Teorema de Shannon Velocidade Mxima =H log 2 (1 + / n) s

, onde:

H a largura mxima de banda S/n relao sinal rudo que nada mais que Potncia do Sinal (s) dividido Potncia do Rudo (n) Assim, numa linha telefonica com fc = 3 KHz e 30 dB, temos max rate = 30 Kbps, independente do nmero discreto de nveis.

1.1.4 Meios de Transmisso 1.1.4.1 Cabo CoaxialExistem vrios tipos de cabos coaxiais, cada um com suas caractersticas especficas. Alguns so melhores para transmisso em alta freqncia, outros tm atenuao mais baixa, e outros so imunes a rudos e interferncias. Os cabos coaxiais de alta qualidade no so maleveis e so difceis de instalar e os cabos de baixa qualidade podem ser inadequados para trafegar dados em alta velocidade e longas distncias. A ligao do cabo coaxial causa reflexo devido a impedncia no infinita do conector. A colocao destes conectores, em ligao multiponto, deve ser controlada de forma a garantir que as reflexes no desapaream em fase de um valor significativo. A maioria dos sistemas de transmisso de banda base utilizam cabos de impedncia com caractersticas de 50 Ohm, geralmente utilizados nas TVs a cabo e em redes de banda larga. Isso se deve ao fato de a transmisso em banda base sofrer menos reflexes, devido s capacitncias introduzidas nas ligaes ao cabo de 50 Ohm.

Os cabos coaxiais possuem uma maior imunidade a rudos eletromagnticos de baixa freqncia e, por isso, eram o meio de transmisso mais usado em redes locais.

Baseband - 50 ohms - Transmisso digital Broadband - 75 ohms - Transmisso Analgica. Impedncia medida que descreve a dificuldade que um sinal tem ao passar atravs de um condutor qualquer. A impedncia relacionada diretamente com a parte da transmisso antes de ser transmitida atravs do ar, enfim, o cabeamento e a conectorizao so os principais componentes de avaliao da impedncia. A impedncia entre os componentes interconectados deve casar, sendo que a qualidade da comunicao depende diretamente do casamento dessa impedncia. A taxa que avalia o casamento de impedncia o VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), ou seja, o VSWR a unidade de medio comparativa que indica o desvio da impedncia de entrada ou de sada quando comparado com 50ohm. Assim, quanto maior for esse desvio, maior a perda da qualidade de comunicao entre dois componentes. Dentre outras conseqncias do efeito do descasamento de impedncia, a principal que devido ao fato do descasamento de impedncia, o fenmeno de reflexo do sinal transmitido pode vir a causar a queima do prprio equipamento transmissor (rdio, amplificador, etc). O perfeito casamento observado quando o VSWR 1.0:1.

1.1.4.2 Par Tranado

Os cabos de par tranado possuem dois ou mais fios entrelaados em forma de espiral e, por isso, reduzem o rudo e mantm constante as propriedades eltricas do meio, em todo o seu comprimento. A desvantagem deste tipo de cabo, que devido ao fato de ele pode ser usado tanto para transmisso analgica quanto digital, sua suscetibilidade s interferncias a rudos (eletromagnticos e radiofreqncia). Esses efeitos podem, entretanto, ser minimizados com blindagem adequada.

Esse cabo se adapta muito bem s redes com topologia em estrela, onde as taxas de dados mais elevadas permitidas por ele e pela fibra ptica ultrapassam, e muito a capacidade das chaves disponveis com a tecnologia atual. Usado tambm em conjunto com sistemas ATM para viabilizar o trfego de dados a uma velocidade de 155 Mbps. O padro EIA/TIA 568-B define a pinagem normal: /--T2 par2 \--R2 /----------T3 / /-R1 par3 \ par1 \-T1 \----------R3 /--T4 par4 \--R4 A pinagem do cabo cross : BL L BV A BA V BM M 1 2 3 4 5 6 7 8 3 6 1 4 5 2 7 8 BV V BL A BA L BM M 1 2 3 4 5 6 7 8 Branco/Laranja Laranja Branco/Verde Azul Branco/Azul Verde Branco/Marrom Marrom

Os pinos utilizados por tecnologia so: ATM 155Mbps Ethernet 10Base-T Ethernet 100Base-Tx Token-Ring Cabeamento por Tecnologia: Categoria Categoria Categoria Categoria Categoria 1 2 3 4 5 = = = = = 1 Mhz No definido 4 Mhz Telefonia 10 Mhz 10baseT 16 Mhz Token Ring 20 Mhz 10baseT, 100baseT pares pares pares pares 2 e 4 (pinos 2 e 3 (pinos 1,2,3 e 4 (pinos 1 e 3 (pinos 1-2, 7-8) 1-6) 1-8) 3-6)

1.1.4.3 Fibra pticaTecnicamente falando, os dados so transmitidos por pulsos de luz., sendo que um pulso de luz corresponde ao bit "1"e a ausncia de luz ao bit "0", sendo que a potencial de largura de faixa de MHz, dentro do domnio de freqncia do infravermelho a uma velocidade de 10 a 15 MHz. O cabo ptico consiste de um filamento de slica e de plstico, onde feita a transmisso da luz. As fontes de transmisso de luz podem ser diodos emissores de luz (LED) ou lasers semicondutores.108

O cabo ptico com transmisso de raio laser o mais eficiente em potncia devido a sua espessura reduzida. J os cabos com diodos emissores de luz so muito baratos, alm de serem mais adaptveis temperatura ambiente e de terem um ciclo de vida maior que o do laser. Os cabos de fibra ptica so mais imunes s interferncias de rudos eletromagnticos e com radiofreqncias e permitem um quase total isolamento entre transmissor e receptor. O cabo de fibra ptica pode ser utilizado tanto em ligaes ponto a ponto quanto em ligaes multiponto. A exemplo do cabo de par tranado, a fibra ptica tambm se aplica a sistemas ATM, que transmitem os dados em alta velocidade. Componentes de um sistemas de transmisso :

"Multimode Fiber " (MMF): Os raios incidentes pulam de uma borda para outra da fibra. "Singlemode Fiber" (SMF): O dimetro da fibra reduzido ao comprimento de onda de luz. Dado o fato que a luz se propaga em linha com o condutor a eficincia do meio maior permitindo uma distncia maior sem emendas ou repetidor.

1.1.4.4 WirelessDescrevendo de forma mais simples possvel, todo sistema de transmisso digital possui os 6 componentes bsicos a seguir: Sinal Amplificador (Misturador + Oscilador) Filtro Antena 1.1.4.4.1 Amplificador Como j vimos um Amplificador aumenta a amplitude do sinal, mas ele tambm tem a propriedade de ouvir sinais extremamente baixos. Essa caracterstica chamada de LNA (Low Noise Amplifier) e unidade de medio da qualidade de detectar sinal Figura de Rudo, ou seja, quanto menor for a figura de rudo melhor a qualidade de recepo do sinal. HPA (High Power Amplifier) o amplificador que tem a funo especfica de aumentar a potncia de transmisso, e medido em dBm (30 dBm igual a 1 watt). Assim, toda cadeia de RF possui os dois amplificadores, sendo que comum o mesmo amplificador fazer as duas funes, mas uma funo relativa sada do sinal (HPA) e a outra funo relativa entrada do sinal (LNA). 1.1.4.4.2 Misturador + Oscilador O misturador tambm conhecido como up ou down converter tem a funo bsica de efetuar a converso entre os sinais que esto sendo transmitidos pelo ar e os sinais manipulados pelos componentes em terra. A funo bsica do oscilador fornecer sinais ao misturador o qual os utilizar para efetuar a converso dos sinais. 1.1.4.4.3 Filtro O nome auto-explicativo denota claramente a funo desse componente, que de permitir somente a passagem da freqncia definida, quer seja definindo a menor freqncia, a maior, ou ambas, neste caso o filtro chamado de filtro de banda passante. 1.1.4.4.4 Antena Os 2 fatores que determinam o tamanho e o formato de uma antena, so a freqncia e a cobertura, sendo que quanto maior a freqncia, menor o tamanho, e vice-versa. Se o objetivo de uso de uma antena for para todas as direes, essa antena chamada omni-direcional e tem um ganho (amplificao) inferior s antenas direcionais, porm, teoricamente, possui abrangncia de 360. Quando um sinal viaja no ar, as ondas podem trafegar horizontalmente ou verticalmente, o que chamado de polarizao. O objetivo da implementao dessa tcnica na transmisso de sinais para obter transmisso simultnea na mesma faixa de freqncia no mesmo lugar ao mesmo tempo. 1.1.4.4.5 Freqncia A tabela de alocao de freqncia por tipo de servios.

FAIXA DE FREQNCIA (Hz)300 a 3.000 3K a 30K 30K a 300K 300K a 3.000K 3M a 30M 30M a 300M

DESIGNAO TCNICAELF (Extremely Low Frequency) VLF (Very Low Frequency) LF (Low Frequency) MF (Medium Frequency) HF (High Frequency) VHF (Very High Frequency)

CARACTERSTICA DE PROPAGAO TILPenetram na superfcie terrestre e na gua tima reflexo na ionosfera e alguma penetrao na superfcie Reflexo na ionosfera at 100K. Acima de 100K, ondas de superfcie Ondas de superfcie com pouca atenuao Refrao na ionosfera Pode ser focalizada por antenas convenientes

PRINCIPAL UTILIZAOComunicao para submarinos e escavaes de minas. Comunicao para submarinos e escavaes de minas. Servios martimos e auxlio a navegao area. Radiodifuso local. Radiodifuso local e distante. Servios martimos TV, sistemas comercias e particulares de comunicao.

300M a 3.000M 3G a 30G 30G a 300G

UHF (Ultra High Frequency) SHF (Super High Frequency) EHF (Extremely High Frequency)

Direcionamento por antenas mais eficiente, tropodifuso (1 a 2 GHz)

TV, servios de segurana pblica Comunicao pblica longa distncia

1.1.4.5 SatliteRedes baseado em satlites visam a troca de informaes onde as distancias so estrondosas. A sua implementao nas aplicaes sem fio foi lenta, apesar da vantagem de se poder ter um satlite, que cubra uma vasta rea incluindo florestas, mares e lagoas. Basicamente os satlites se estabelecem em trs nveis. Os satlites de baixa rbita LEO (Low Earth Orbit) so posicionados em torno de 1000 Km de altitude, mas, em diferentes posies em relao terra. Os satlites de rbitas mdias MEO (Medium Earth Orbit) esto aproximadamente a 10000 Km de altitude. E os satlites de rbitas elevadas ou estacionrias GEO (Geosynchronous Earth Orbit) esto situados aproximadamente 36000 Km de altitude e em regies prximas a linha do equador. Sistema Msat Globis Odissey Ellipso Archimede Iridium Globalstar ries Teledisc Orbcom Starsys LeoStar Ecco sol Patrocnio American M. Sat Consrcio Unio Sov. TRW Mobile Comm. Hold. European Space Motorola Loral & Qualcomm Constellation Teledisc Tipo GE O GE O ME O ME O ME O LEO Altura #Sat. (Orb.) 19.000 1(a) 20.000 1(a) 4.600 4.212 n.d 413 12 (a) 15 (b) 6 (a) 4 (n.d) 66(a) 48(a) 48(a) 840(a) Servios Veicular e tel. Fixo Tel. Fixo e TV Voz, dados, localiz. Voz, dados, fax Voz, dados, fax Voz digital, dados, localiz. Voz digital, dados, localiz. Voz digital, dados, localiz. Tel fixo, vdeo relay

LEO 750 LEO 550 LEO 378

Orbital Sci.Corp LEO 424 18(a)2(c) Dados (Store forward) Starsys Positio. Inc. LEO 702 24 (a) Dados (Store forward) Italspuzio LEO 432 24 (a) Dados (Store forward) Telebrs,Cci,Bell Atl., LEO 1.100 11 + 1 (res.) (a) Voz, dados, paging etc (*) Milhas Nuticas; Orbitas (a)Circular, (b) Elptica, (c) Sncrona com o Tabela 3.1Sistemas de comunicao via satlite.

Os satlites LEO foram os primeiros a serem lanados e apresentam um complexo problema de roteamento dos sinais e rastreamento em terra. Devido s baixas altitudes necessrio um nmero elevado de unidades para maior cobertura, apesar dos equipamentos serem tambm menores por trabalharem em baixas potncias. Os atrasos no processos tambm so menores. A segunda gerao so os satlite GEO que movimentam em sincronia com a terra, mantendo a mesma posio em relao linha do equador. Isto permite manter as estaes terrestres em posies fixas. O primeiro satlite GEO foi lanado pela INTELSAT em 1965, e a partir da,

passaram a predominar.Com o sincronismo os problemas de roteamento e rastreamento so reduzidos. Aumentando a altitude tambm se reduz o nmero de unidades para uma maior cobertura. Uma unidade com antena no direcionada pode cobrir at 30% da superfcie terrestre, bastando trs satlites direcionados a 120 graus para uma ampla cobertura. Mas, a proximidade linha do equador deixa algumas regies polares sombreadas. Tambm se eleva as dimenses dos equipamentos pelo uso de grandes potncias, reduz-se a portabilidade dificulta atendimento pela massa. Outra caracterstica importante o atrasos de comunicao comprometendo aplicaes e sistemas. O atraso por enlace de aproximadamente 120 ms de ida e volta. Envolvendo mais de um satlite esse atraso aproxima de 1s, o que inviabiliza muitos servios. 1.1.4.5.1 GSM O GSM foi criado para prover servios celulares digitais modernos, que permitam s pessoas viajarem sem encontrar problemas com voz e aplicaes com dados. O desenvolvimento do GSM comeou em 1982 quando a CEPT (Conference European Post and Telegraphf), formaram um grupo de estudo chamado de Groupe Specilale Mobile (GSM), com o objetivo de estudar e desenvolver um sistema celular Pan-Europeia na faixa de 900 MHz, usando o espectro que foi previamente alocado. Alguns dos critrios bsicos para o sistema proposto era boa qualidade subjetivo da fala, baixo custo de terminais e servios, suporte para roaming internacional. Entre outros. Em 1985, a responsabilidade do GSM foi transferido para o Instituto Europeu de padres e telecomunicaes. Uma rede GSM constitudo pelos mesmos componentes de uma rede celular convencional: antenas, estaes base, backbones fixos, gateways para sistemas de telefones pblicas. Os componentes funcionais de um sistemas GSM podem ser de um modo geral divididos em: dispositivos de usurio mvel ou estao mvel, subsistema de estaes base subsistemas de rede.Cada subsistema compreendido de entidades funcionais que comunicam atravs de vrias interfaces, usando protocolos especficos. Mobile station tem duas partes distintas. O hardware, ou o dispositivo mvel, e uma informao de assinaste que inclui um identificador nico chamado de IMST( International Mobile Subscriber Identity), que armazenado num mdulo SIM (subscriber Identity Module) implementado num smart card. Subsistema da estao base compreende um BTS (Base Transceiver Station), e um BTC (Base Transceiver Controllers). O BTS aloja os radio transceptores que definem a clula e manuseio do protocolo de interface de radio com estaes mveis. O BTC gerencia os recursos o rdio para um ou mais BTS, incluindo setup, freqncia hopping. Subsistema de rede o componente central do subsistemas de rede o MSC (Mobile switching center), equivalente a PSTN ou ISDN. O MSC prove todas as funcionalidade para adquirir assinantes mveis, incluindo registros, autenticao e atualizao de local, roteamento de chamadas, em conjuno com quatro bases de dados inteligentes e juntos formas o subsistema de rede. So eles: - HLR (Home location Registrer) que contem todas as informaes administrativas pertinentes a cada assinante, registrado na respectiva rede na localizao atual. Cada rede GSM contem uma nica SLR - VLR (Visitor location Registres)- que contem informaes HLR administrativas suficientes para manter o controle de uma camada e prover a todos os servios para cada mvel na rea controlada pelo VLR

- EIR (Equipaments Identity Registers) que contm uma lista de todos os equipamentos moveis em uso na rede. Cada pea do equipamento identificado por um IMEI - (International mobile euipament identity code). - AuC (Autentication Center) que compreende banco de dados contendo uma copia da chave secreta armazenada no carto SIM. O GSM tornou-se um padro internacional para servios celulares digitais. Cerca de 74 pases assinaram um memorando para adota-lo como padro. O desenvolvimento maior tem sido na Europa.

1.1.4.6 Sistema Telefnico.A infraestrutura interna do sistema telefnifo digital e utiliza o mtodo PCM (Modulao Codificada por Pulsos), que consiste em amostrar o sinal de voz limitado em 4 kHz a uma taxa de 8 kHz (taxa de Nyquist) e representar a amplitude dessas amostras por 8 bits. Assim, gerada uma taxa de 8000 x 8 = 64 Kbps. Para aproveitar a capacidade de transmisso dos canais disponveis (que geralmente maior que 64 Kbps), utilizada uma tcnica de multiplexao no tempo (TDM - Time Division Multiplexing), onde vrios sinais podem ser transportados por um nico meio fsico, intercalando-se bytes (ou octetos) de cada sinal durante o intervalo de transmisso. Por exemplo, a hierarquia europia de 2 Mbps resulta do agrupamento de 30 canais de voz de 64 Kbps (e mais 2 canais de controle) em um nico canal de 2048 Kbps. Dado que os sinais do sistema TDM so provenientes de fontes diferentes ocorre assim uma diferena de sincronismo entre eles, o que impede a multiplexao direta dos tributrios (tributrios so os canais que carregam sinais dos usurios) e se faz necessria a incluso de bits de ajuste (enchimento) pelo multiplexador para compatibilizar a fase e a taxa de transmisso dos canais de voz. Esta diferena de freqncia de amostragem entre os sinais conhecida como Plesiochronous Digital Hierarquy (PDH) (plesios vem do grego "prximo" e chronous = tempo) . Uma das principais dificuldades do PDH a pouca flexibilidade de insero/extrao de tributrios pois para se inserir ou extrair tributrios de um sistema PDH necessria uma operao de multiplexao/demultiplexao. Criou-se ento o SDH (Synchronous Digital Hierarquy) com compatibilidade retroativa com o PDH. Em paralelo foi criado o padro SONET (Synchronous Optical Network). A finalidade do padro SDH padronizar a interconexo de equipamentos pticos de diversos fornecedores, que atravs de sua arquitetura flexvel capaz de se adaptar a aplicaes com taxas variveis. O sistema telefnico organizado de maneira altamente redundante com hierarquia de multicamadas, algo como segue:

1.1.4.6.1 Transmisso Analgica

As linhas telefnicas normais no podem ser usadas diretamente para interconexo de dois computadores. Os sinais digitais so degradados drasticamente, para isso foi criado o equipamento MODEM (MOdulator DEModulator) que converte sinais digitais em analgicos e viceversa, onde a portadora tem um sinal de 1 a 2 KHz que introduzido na linha. Sua amplitude, freqncia ou fase podem ser modulados para se conseguir transmitir informaes. A interface entre o computador e o modem um exemplo de um protocolo de camada fsica. Este protocolo deve especificar em detalhes as caractersticas mecanicas, eltricas, funcionais e procedurais.

Circuit Switching Quando uma conexo feita, um caminho dedicado aberto entre a fonte e o destino. Um caminho porta-a-porta deve ser estabelecido antes da transmisso de qualquer dado. Normalmente aplicvel para voz. A comutao de circuitos implica na existncia de um caminho dedicado para comunicao entre duas estaes, com uma taxa de transmisso fixa. A comunicao via comutao de circuitos envolve trs etapas: - estabelecimento da conexo; - transferncia da informao; - desconexo do circuito;

H a alocao de um canal que permanece dedicado conexo at a sua desconexo (feita por um dos usurios atravs de sinais de controle). Para o caso de trfego varivel, este canal pode estar sendo subutilizado e para o trfego em rajadas h um melhor rendimento na utilizao de uma tcnica de comutao por pacotes. Isso faz com que esta tcnica seja muito utilizada na transmisso de voz (telefonia) que possui as caractersticas necessrias de taxa de transmisso constante (64 kbps) e trfego contnuo. Packet Switching Os tamanhos de blocos so limitados. Os IMPs no tm que dispor de buffers para armazenar blocos longos."A principal razo para implementao de paquet switching evitar o tempo de conexo. Aplicvel para dados. As tcnicas de comutao de circuitos apresentam alto rendimento quando utilizadas em telefonia para transmisso de voz, pois o canal est ocupado quase que todo o tempo de conexo (um dos usurios est sempre falando). Porm, com o aumento da utilizao da rede telefnica para a transmisso de dados, ocorrem alguns problemas, como por exemplo, a caracterstica de variao da taxa na transmisso de dados e o dimensionamento da linha com base na taxa de pico, provocando subutilizao da rede quando a taxa for menor. Esses incovenientes so evitados pelas tcnicas de comutao de pacotes. Nesta tcnica, quadros de informao so transmitidos por rotas definidas n a n, no havendo necessidade de estabelecimento de um caminho dedicado entre as estaes. Isso implica em um maior aproveitamento das linhas de comunicao, uma vez que os canais podem ser compartilhados por vrias mensagens ao longo do tempo (as mensagens so transmitidas por demanda). Um dos mais graves problemas desta tcnica que os cabealhos dos pacotes so excessivamente grandes e isso dificulta a sua aplicao onde se tem altas taxas de transmisso. Alm disso, como cada pacote a ser transmitido armazenado e transmitido apenas quando o canal no est ocupado, quando o trfego na rede grande podem haver altos retardos entre pacotes, o que no desejvel para aplicaes como voz, que exigem taxa constante de transmisso. a) Circuit Switching b) Packet Switching

1.1.5 Sub-camada de Acesso ao MeioDo ponto de vista estrutura fsica as redes de comunicao de dados podem ser classificadas em redes ponto a ponto e redes de difuso. Redes de Difuso aquela onde h apenas um canal de comunicao que pode ser compartilhado e para isso depende do mtodo de acesso de controle do meio, o qual tem por funo determinar como e qual dispositivo ter direito de usar o canal quando h uma disputa por ele. A implementao dentro do modelo OSI baseado no seguinte diagrama esquemtico: IEEE Standards802.2 - LLC CONTROLE DO LINK LGICO 802.1 BRIDGE CAMADA ENLACE

OSI Model

Practices

CAMADA ENLACE

802.3 CSMA/CD

802.4 TOKEN BUS

802.5 TOKEN RING

802.11 WIRELESS LAN

CAMADA FSICA

CDMA, DAMA, FDMA, TDMA, WDMA

Redes locais, redes de comunicao sem fio, comunicao via satlite e os sistemas de transmisso de TV via cabo so os principais exemplos de redes de difuso.

1.1.5.1 IEEE 802.3 - CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)Esse padro atende a dois modos distintos de operao: half e full duplex, sendo que num dado momento um host pode operar num ou noutro modo, ainda que o modo full duplex no utiliza o tradicional algoritmo CSMD/CD para compartilhamento do meio. No modo half duplex, o mtodo de acesso CSMA/CD implementado quando h duas ou mais estaes compartilhando o mesmo meio de transmisso, sendo que para transmitir uma determinada estao aguarda at que no haja transmisso no meio, isto , no existe nenhuma estao transmitindo, e ento envia a mensage numa forma de bit-stream. Se aps o incio da transmisso a mensagem colide com a de uma outra, ento cada uma das estaes retransmite a mensagem aps um perodo aleatrio de tempo. A operao em full duplex permite simultneas conexes entre um par de estao usando um canal dedicado. Como no h necessidade do transmissor observar o meio no a disputa pelo meio compartilhado nesse modo. Full duplex pode ser utilizado somente quando todas as seguintes situaes so verdadeiras: O meio fsico capaz de suportar simultaneamente transmisso e recepo sem interferncia. Quando h exatamente duas estaes conectadas atravs de um enlace full-duplex ponto-a-ponto. Como no h disputa pelo meio, os algoritmos do CSMA/CD so desnecessrios. Ambas estaes na rede local so capazes e esto configuradas para operao no modo fullduplex. A mais comum operao full-duplex consiste de um switch com cada porta conectada a uma nica estao. Por essncia os repetidores no operam em modo full-duplex. P re mb ulo (7

7Prembulo

1SFD

6Endereo Destino

6Endereo Origem

2Tam./ Tipo

46-1500Dados/PAD FCS

4

octetos), contm sempre bits alternados 1 e 0, assim: 10101010 Start Frame Delimiter (1 octeto), sempre: 10101011 Endereo de origem e destino (6 octetos) Multicast: envio de uma mesma mensagem para um grupo de estaes (MSB = 1) Broadcast: envio de uma mesma mensagem para todas as estaes. (Todos os bits = 1) Tamanho/Tipo (2 octetos): Se o contedo menor que X0600 o campo identifica tamanho, caso contrrio, identifica o tipo encapsulado do campo Dados. X0800: IPV4 X0806: ARP X809B: AppleTalk Dados/PAD: O tamanho mnimo desse campo de 46 octetos, sendo que quando o campo de dados menor que algum mltiplo de 8, esse campo complementado pelo PAD. FCS: O algoritmo CRC utilizado para calcular o valor do FCS que sera transmitido e recebido. O campo FCS calculado em funo dos contedos dos campos origem, destino, tamanho/tipo e dados/PAD. A codificao definida pelo seguinte gerador polynomial: G(x)=x^32 +x^26 +x^23 +x^22 +x^16 +x^12 +x^11 +x^10 +x^8 +x^7 +x^5 +x^4 +x^2 +x+1

A eficincia desse protocolo numa operao half-duplex dada pela frmula:1

Eficincia =

1 + 2 BLe CF

, onde:

B = largura de banda L = comprimento do cabo C = velocidade de propagao F = comprimento do frame

1.1.5.2 IEEE 802.5 - Token RingA rede token ring consiste de um sistema baseado em estrela com estaes conectadas ao concentrador TCU (Trunk Coupling Unit), conforme exibe a figura abaixo. Um concentrador contm mltiplas TCUs e so conectados serialmente utilizando as portas ring in e ring out, formando assim o caminho principal e o backup. A interconexo dos dois caminhos pode ser realizada atravs de repetidores e conversores que dividem o caminho total em segmentos distintos. Estao 1 Conectada Ring in TCU TCU TCU Estao 2 Descon. Estao 3 Conectada Ring out

Concentrador

Concentrador

Ring out

Ring in

Caminho Primrio Caminho Backup Cada TCU tem um modo de conexo (insertion or bypass) descrito na figura como Conectada ou Desconectada. Esse mecanismo normalmente controlado pelo modulo RAC (Ring Access Control) de cada estao. Enquanto est em bypass a estao realiza uma srie de self-tests entre a interface e o TCU. Assim que o TCU recebe a sinalizao da estao muda o status para o modo insertion, permitindo o incio da recepo de dados. As informaes no token ring transferido sequencialmente, bit a bit, iniciando pelo primeiro bit inserido na rede. Na figura acima, caso a Estao 1 transmita para a Estao 3, o fluxo de dados no passar pela Estao 2, o que seria a situao normal caso a Estao 2 estivesse no modo insertion. Cada estao regenera e repete cada bit que passa atravs dela. Uma estao ganha o direiro de transmitir no meio assim que ela detecta o token passando pelo meio fsico. Um token um sinal de controle constando uma sinalizao sequencial que circula no meio. Qualquer estao aps detectar um apropriado token pode captur-lo modificando-o e incluindo a sequncia de incio de e demais campos de controles, campos de status, campos de endereos, informaes de roteamento, dados, checksum e finalmente a sequncia de fim de frame. O contador CTO (Counter, Transmitted Octet) define o perodo mximo de tempo que uma estao pode transmitir no meio antes de liberar o token. A velocidade de propagao de um sinal eltrico num cabo coaxial da ordem de 200 metros por microssegundo. D = V*T D = 200 m/microseg.*1/x microseg.

D = 200/x metros Por exemplo, numa rede rodando a 10 Mbps: D = 20 metros.

Formato do frame token: SD AC ED

SD = Starting Delimiter (1 octeto) AC = Access Control (1 octeto) ED = Ending Delimiter (1 octeto) Formato do frame de dados: SD AC FC DA SA RI INFO FCS ED FS IFG

SD AC FC DA SA RI INFO FCS ED FS

= Starting Delimiter (1 octeto) = Access Control (1 octeto) Indica a prioridade do token = Frame Control (1 octeto) Indica o tipo de frame = Destination Address (6 octetos) = Source Address (6 octetos) = Routing Information (0 at 30 octetos) = Information (0 or mais octetos) = Frame Check Sequence (4 octetos) = Ending Delimiter (1 octeto) = Frame Status (1 octeto)

IFG

Indica se o frame originado ou no pela estao que est de posse do token. = Interframe Gap

Em condies normais o primeiro bit do frame vai circular todo o anel e retornar antes de terminar a transmisso do frame. Por isto, a estao retransmissora deve retirar os bits que ela coloca na rede. Enquanto o controle das redes em duto feito de maneira descentralizada, Token Ring tem uma estao de monitoramento, sendo que qualquer estao tem capacidade de ser monitora. As velocidades de transmisso dentro do anel so normalmente de 4 Mbps ou 16Mbps. Em anis de 4 Mbps apenas um token ou frame de dados pode circular pelo anel num determinado tempo. Isto assegura uma ordem, um tempo determinado para circular, de acordo com o tamanho do anel e tambm ausncia de colises para as mensagens/frames. Nos anis de 16Mbps, implementado o conceito chamado de Early Token Release, o qual permite que um ou mais frames estejam circulando pelo anel ao mesmo tempo que o token. Neste caso uma estao pode enviar o token logo aps ter inserido seus dados no anel, ao invs de aguardar uma volta completa para retirar sua mensagem e liberar um novo token no anel. Assim, uma estao poder transmitir seus dados antes que a primeira tenha sido retirada do anel. Isto faz com que seja aumentado a quantidade de informaes na rede, especialmente para pequenas mensagens/frames.

1.1.5.3 IEEE 802.11 - CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)

Padro implementado para o sistema Wireless LAN, onde os transmissores tm baixa potncia, significando que a os sinais tero a potncia somente para curtas distncias, alm disso substncias metlicas acabam obstruindo o sinal. A ausncia da comunicao plena faz com que os elementos da Wireless LAN no possam utilizar as mesmas caractersticas do CSMA/CD. A B C

Hiden Station ocorre as situaes onde a estao C est distante o suficiente de A de tal forma que no haja a possibilidade de conexo direta. Para assegurar que eles compartilhem o meio de forma correta, usando a tcnica do CSMA/CA, a estao A envia um RTS para a estao B, solicitando o incio da comunicao, o qual, por sua vez, retorna com um CTS para A informando que est pronto para receber. O mtodo backoff (retransmisso do pacote por n vezes) entra em ao caso as estaes A e C transmitam o RTS simultaneamente (o que obviamente causou uma coliso). A faixa de freqncia de implementao do Wireless LAN conhecida como ISM (Industrial, Scientific and Medical), a qual foi definida pelo FCC (Federal Communications Commission) em 1985 como sendo freqncia no licenciada com possibilidade de uso comercial para comunicao wireless desde que a transmisso ocorra com potncia mxima de 1 watt. As faixas de freqncia alocadas para ISM so: UHF S-Band C-Band 902-928 MHz 2.4-2.5 GHz 5.725-5.875 GHz

Pelo motivo de uso de baixa potncia de transmisso e pelo fato de que existe uma variedade e quantidade muito ampla de uso dessa faixa, foi criada a comunicao por modulao de espalhamento espectral (spread spectrum), a qual permite o compartilhamento da mesma faixa de freqncia entre vrias estaes (ponto-multiponto), sendo que a caracterstica mais importante a transmisso dos sinais espalhados numa faixa de freqncia maior que a faixa de freqncia alocada para transmisso daquela estao. No caso de Wireless LAN, embora cada canal tem 5khz os sinais so transmitidos espalhados numa faixa de freqncia de 22khz, sendo assim, num mesmo ponto de conexo pode ser utilizado somente 3 canais (1, 6 e 11), se for implementado polarizao inversa a quantidade de canais em uso pode chegar a 6 sem comprometer e sem interferir um canal no outro.

O formato do frame 802.11 : 2 Frame Control 2 Duration ID 6 Addr 1 6 Addr 2 6 Addr 3 2 Sequence Control 6 Addr 4 0-2312 Frame Body 4 FCS

Frame Control

MAC Header : Indica o tipo do frame

Duration/ID : Se o contedo for menor que X7D8 ento o dado o ID de association, caso contrrio indica o perodo de durao. Addr x transmissor. Sequence Control Frame Body FCS : Indica os endereos MAC de destino, de origem, do receptor e do : o indicador de sequenciao do frame : Campo de dados : CRC-32

1.1.5.3.1 Direct-Sequence Spread Spectrum (DSSS) \DSSS usa uma seqncia de 11 bits para espalhar os dados antes de transmiti-los. Cada bit transmitido modulado por esta seqncia. Este processo espalha a energia de rdio-freqncia em torno de uma larga largura de banda que pode ser necessria para transmitir o dado. A carga de processamento do sistema definido como sendo 10 vezes o logaritmo da taxa de espalhamento (tambm conhecido como taxa de chip) para o dado. O receptor concentra o sinal de rdio-freqncia recebido para recuperar o dado original. A vantagem deste tcnica que ela reduz os efeitos de interferncia de fontes de banda estreita. 1.1.5.3.2 Frequency-Hopping Spread Spectrum (FHSS) FHSS tem 22 "modelos de salto" (hop patterns) para serem escolhidas. Esta camada requerida para saltar em torno da banda ISM de 2,4 GHz, cobrindo 79 canais. Cada canal ocupa 1 MHz de largura de banda e deve saltar para uma taxa mnima especificada pelo corpo de regulamento do pas intencionado. ........Cada uma das camadas fsicas usa seus prprios cabealhos para sincronizar o receptor e determinar o formato de modulao do sinal e o tamanho do pacote de dados. Os cabealhos de camada fsica so sempre transmitidos a 1 Mbps. Campos pr-definidos nos cabealhos permitem a opo de aumentar a taxa de dados para 2 Mbps para o pacotes de dados atual. O plano de freqncia do DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) : Canal Freqncia EUA (X10) 1 2 2412 MHz 2417 MHz X X Canad (X20) X X Europa (X30) X X Espanha (X31) Frana (X32) Japo (X40) -

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

2422 MHz 2427 MHz 2432 MHz 2437 MHz 2442 MHz 2447 MHz 2452 MHz 2457 MHz 2462 MHz 2467 MHz 2472 MHz 2484 MHz

X X X X X X X X X -

X X X X X X X X X -

X X X X X X X X X X X -

X X -

X X X X -

X

Pelo fato da tcnica de modulao em quadratura QPSK a largura de banda total do sistema pode chegar a 11Mbps. Existem duas arquiteturas de rede: Infra-estrutura e Rede Ad Hoc. Uma Rede infra-estrutura uma arquitetura de rede para prover comunicao entre clientes Wireless LAN e clientes de redes tradicionais com fio. A transio de informaes da Wireless LAN para o meio tradicional feito via um Access Point. A rea de cobertura definida por um Access Point (AP) e ele associa os clientes Wireless, e todos os dispositivos associados a rede, isto define a rea de cobertura bsica (basic service set BSS). Uma rede Ad Hoc a arquitetura de rede que utilizada para comunicao somente entre clientes Wireless. Uma rede Ad Hoc no acessa clientes de redes com fio, e no necessita um Access Point para fazer parte da rede. Os principais servios que a Camada de Rede deve prover so : a) Transferncia de Informaes: Os clientes Wireless usam o protocolo CSMA/CA para acesso ao meio; b) Associao: Este servio habilita o estabelecimento de links Wireless entre clientes Wireless e Access Points na rede Infra Estrutura; c) Reassociao: a forma de associao de um cliente Wireless, que se move da sua para uma outra BSS. Duas BSSs adjacentes formam uma Extenso da rea de cobertura bsica (Extended Service Set ESS), e so definidas por ESSID. Com a definio de um ESSID, o cliente Wireless pode fazer roaming de uma rea para outra. Apesar da reassociao ser especificada na norma 802.11, o mecanismo que permite a determinao dos Access Points para roaming no especificado;

d) Autenticao: Autenticao o processo de dar um cliente Wireless a sua identificao, na IEEE 802.11 este processo determina a prioridade para um cliente Wireless LAN associado com um Access Point. Por default os dispositivos da IEEE 802.11 operam em um sistema aberto, onde essencialmente qualquer cliente Wireless pode associar-se a um Access Point sem checar suas credenciais. Autenticao verdadeira possvel com o uso da opo da IEEE 802.11, conhecida como Wired Equivalent Privacy ou WEP, onde uma chave compartilhada (SK) configurada no Access Point e em seus clientes. Somente estes dispositivos com uma SK vlida permitiro ser associados ao Access Point; e) Privacidade: Por padro as informaes so transferidas claramente, qualquer dispositivo que atenda a IEEE 802.11 pode escutar o trfego da camada fsica dentro do range e antes de enviar pelo meio Wireless, usando um algoritmo de encriptao de 40 bits conhecido como RC4. A mesma chave compartilhada (SK) que usada na autenticao, usada para encriptar ou decriptar a informao, ento somente os clientes Wireless com a SK exata podem decifrar corretamente as informaes. 1.1.5.3.3 Gerenciamento de Energia H 2 modos de energia, um Modo Ativo (Active Mode), onde um cliente Wireless prov energia para transmitir e receber, e um modo econmico (Power Save), onde o cliente Wireless no habilitado para receber ou transmitir, consumindo pouca energia. Atualmente o consumo de energia no definido, depende de cada implementao. 1.1.5.3.4 Interoperabilidade Padronizao e interoperabilidade entre dispositivos que usam a interfaces da mesma camada fsica a inteno da norma IEEE 802.11. A interoperabilidade de produtos Wireless LAN importante, uma vez que vrios produtos, de vrios fabricantes devem coexistir e se interrelacionar em uma Wireless LAN. Cinco reas especficas so vitais para a interoperabilidade da Wireless LAN: a) Comunicao de Dados: Com segurana, a comunicao de dados deve ocorrer entre clientes, como tambm entre clientes e hosts ou Access Point e viceversa; b) Segurana: Informaes devem ser protegidas de acessos no autorizados mas ao mesmo tempo, clientes e Access Point devem ser habilitados a reconhecer e compartilhar esquemas de segurana; c) Roaming: Devido a caracterstica da uma Wireless LAN, os clientes devem possuir a facilidade de deslocamento sem perder a conectividade e a integridade das informaes; d) Configurao: Configuraes de clientes e hosts devem ser configurveis entre diferentes fabricantes. Isto inclue configuraes regionais, identificao de domnios, canais e sub-canais. e) Coexistncia: Diversos produtos Wireless devem coexistir com outros produtos Wireless LAN e LANs com fios, sem interferncia. 1.1.5.3.5 Tipos de Redes 1.1.5.3.5.1 Rede Local sem Fio Ad-hoc Vrios computadores, cada um equipado com placas de interface de rede sem fio. Cada computador pode comunicar diretamente com todos os outros equipados com placas de interface. Eles podem compartilhar arquivos, impressoras, mas no acessar os recursos de uma rede fixa.

1.1.5.3.5.2 Rede Local sem Fio Cliente/Servidor com Ponto de Acesso (AP) Uma rede local sem fio pode possuir um ponto de acesso, que funciona como os hubs das outras redes. Esses pontos de acesso podem conectar (como uma ponte) uma rede local sem fio a uma rede local fixa, permitindo aos computadores acessar os recursos dessa rede.

.Os pontos de acesso podem ser hardwares dedicados (HAP Hardware Access Point) (figura acima), ou softwares rodando em computadores equipados com uma placa de interface de rede sem fio (figura abaixo).

1.1.5.3.5.3 Rede Local sem Fio com Mltiplos Pontos de Acesso e Pontos de Extenso Se uma rea muito grande para ser coberta por um nico ponto de acesso, ento mltiplos pontos de acesso ou pontos de extenso podem ser usados.

Pontos de extenso no foram definidos nos padres de transmisso sem fio, porm foram desenvolvidos por alguns fabricantes. A principal diferena entre pontos de acesso (figura acima) e pontos de extenso (figura abaixo) est no fato de os pontos de extenso no necessitarem de uma rede fixa.

1.1.5.3.5.4 Roaming Um usurio pode se mover da rea 1 para a rea 2 de forma transparente, ou seja, sem a perda da comunicao. O hardware da rede automaticamente muda o usurio para o ponto de acesso em que o sinal for o melhor.

1.1.5.3.5.5 Redes Locais sem Fio Conectando Redes Locais Fixas Na figura abaixo, dois pontos de acesso foram utilizados para conectar a Rede Ethernet Fixa 1 com a Rede Ethernet Fixa 2. Nesse caso, os pontos de acesso devem estar dentro do alcance de comunicao.

Na figura abaixo, duas antenas direcionais foram utilizadas, permitindo que as duas redes fixas estejam a uma distncia maior.

1.1.5.3.5.6 Rede Local sem Fio com Acesso Internet Redes locais sem fio podem se conectar Internet, uma vez que o protocolo 802.11 s padroniza as camadas 1 e 2 da Arquitetura ISO/OSI, e os protocolos de roteamento (como IP) e de transporte (como TCP) so definidos para as camadas 3 e 4 do ISO/OSI, respectivamente.

O acesso de redes locais sem fio Internet pode ser feito tanto por um HAP (figura acima) quanto por um computador (figura abaixo).

1.1.5.3.5.7 Redes Locais sem Fio e Fixa Compartilhando o Acesso a Internet Se uma rede local fixa j existente tiver uma conexo Internet, ento os pontos de acesso simplesmente se conectam rede local sem fio e permitem a estes computadores usar a conexo existente da mesma forma que computadores da rede local fixa (figura abaixo).

De forma anloga, se um ponto de acesso que tem uma conexo Internet, ento tanto a rede local sem fio quanto a fixa podem se conectam Internet (figura abaixo).

1.1.5.4 FDDI (Fiber Distributed Data Interface)Funcionamente o FDDI opera a 100Mbps, em distncias a 200Km, permitindo at 1000 estaes no ring, sendo que normalmente utilizado em backbones A fibra tica o meio fsico usual, normalmente MMF pois at 100Mbps no necessrio SMF, sendo que consiste de dois canais em fibra; um no sentido horrio e outro no sentido anti-horrio. Se um anel quebra, o outro assume. A estao deve regenerar o token logo aps a transmisso de seu frame (diferente do 802.5). O formato dos frames do FDDI so similares ao 802.5. Adicionalmente, permite a transmisso sncrona de frames para uso em transmisso de voz (PCM) e trfego ISDN. O formato do frame o seguinte: Formato do frame token: SD AC ED

SD = Starting Delimiter (1 octeto) AC = Access Control (1 octeto) ED = Ending Delimiter (1 octeto)

Formato do frame de dados: PREAMBLE SD FC DA SA INFO FCS ED

PREAMBLE SD FC DA SA INFO FCS ED

= Padro de bits para setar o clock do receptor(1 ou mais octetos)

= Starting Delimiter (1 octeto) = Frame Control (1 octeto) = Destination Address (6 octetos) = Source Address (6 octetos) = Information (0 or mais octetos) = Frame Check Sequence (4 octetos) = Ending Delimiter (1 octeto)

1 erro em 2.5x

1010

bits (pior caso)

1.1.5.5 FDMA (Frequency Division Multiple Access) o mecanismo mais simples de alocao de freqncia, aplicvel quando existe um nmero fixo e pequeno de dispositivos e cada um tem uma carga grande de trfego, entretanto, como a alocao da faixa de freqncia fixa por dispositivo, o sistema usa de forma ineficiente o meio. Os sinais so transmitidos atravs de portadoras usando diferentes freqncias centrais de RF. O arranjo mais simples dentro da arquitetura FDMA utiliza uma portadora para cada canal. Este esquema conhecido como SCPC (Single Channel Per Carrier). Na estao base, os canais podem ser acessados por qualquer estao mvel, sendo a alocao feita sob o demanda medida que os recursos forem sendo solicitados. Dada uma banda no espectro de freqncia, o nmero de canais ser funo da largura de cada canal. Dentre os canais disponveis, uma pequena poro dedicada a canais de controle, sendo os demais utilizados para trfego de voz. O AMPS (Advanced Mobile Phone System), que o sistema celular analgico ainda em operao no Brasil utiliza FDMA com 416 canais 30KHz em cada uma das bandas A e B, para cada uma das quais reservam-se 25MHz de banda (12,5MHz para os canais diretos e outros 12,5MHz para os reversos).

1.1.5.6 TDMA (Time Division Method Access)A mesma portadora pode ser compartilhada por diferentes canais, fazendo uso desta portadora em diferentes instantes de tempo. O maior nmero de canais por portadora implica uma maior taxa de transmisso que, por sua vez implica maior faixa. Desta forma, tcnicas de reduo da taxa de transmisso, atravs de algoritmos eficientes de codificao da fala e de esquemas eficientes de modulao so essenciais. Tanto as portadoras quanto os intervalos de tempo alocados aos canais podem ser acessados de forma troncalizada. Note que o esquema TDMA descrito e utilizado pelos sistemas celulares digitais , efetivamente, uma combinao FDMA e TDMA. A transmisso neste esquema processa-se na forma buffer-and-burst (armazenamento-e-surto), sendo que transmisso e recepo utilizam intervalos distintos. Os sistemas celulares digitais com arquitetura TDMA em operao no Brasil, o D-AMPS (Digital AMPS) utiliza o padro IS-136, em que trs canais compartilham uma portadora de largura de 30 KHz, com uma taxa de transmisso de 48,6Kbps. O sistema digital europeu, o GSM (Global System for Mobile Communication), tambm com arquitetura TDMA, utiliza 8 canais em portadoras de 200KHz de largura, transmitindo a uma taxa de 271Kbps.

1.1.5.7 CDMA (Code Division Method Access)A mesma portadora compartilhada por todos os usurios que podem transmitir simultaneamente (todos ao mesmo tempo) atravs de sinais que ocupam toda a faixa disponvel. Para isto, cada conexo transmissor-receptor provida com um cdigo particular, de tal forma que as conexes simultneas so diferenciadas por cdigos distintos e com baixa correlao (similaridade) entre s. Idealmente, esta correlao deveria ser nula atravs do uso de cdigos ortogonais. O par transmissor-receptor trabalha de forma sncrona e, obviamente, o cdigo utilizado na transmisso dever ser conhecido na recepo. Este sincronismo, no entanto, constitui sincronismo entre pares individuais e no entre todos os pares, isto de sistema. De fato, no que concerne ao sistema, os canais direto (base-estao) operam de forma sncrona, enquanto os canais reversos (estaobase) trabalham de forma assncrona.

Os sistemas celulares CDMA, hoje em uso, seguem o padro IS-95, em que as taxas bsicas so 9,6 ou 14,4 Kbps, e a taxa de espalhamento de 1,2288Mbps, utilizando uma portadora de 1,25Mhz de banda. O uso de uma taxa bsica menor (9,6Kbps) implica maior capacidade (ganho de processamento de 128, ou seja, 21dB), porm menor qualidade de transmisso. O uso de uma taxa maior (14,4Kbps) implica menor capacidade (ganho de processamento de 85, ou seja, 19 dB), porm melhor qualidade de transmisso.

1.2 Camada de EnlaceA tarefa desta camada tornar um sistema de transmisso cru e transform-lo numa linha que se mostra livre de erros de transmisso camada de rede. Organiza a entrada em data frames (algumas centenas de bits), transmite os frames sequencialmente e procura frames de aviso de recebimento para enviar de volta ao transmissor. Coloca sinalizadores e identifica inequivocamente o incio e fim de dados. Resolve problemas de danificao, perda e duplicao de frames. Deve tratar do problema de conexo de mquinas de diferentes velocidades.

Dentre as principais tarefas desempenhadas pela camada de enlace est o agrupamento dos bits recebidos a partir da camada fsica em quadros, a diviso de um pacote enviado pela camada de rede em vrios quadros, a deteco e correo de erros ocorridos durante a transmisso de um quadro e o controle do fluxo de quadros de forma a evitar que uma mquina lenta no seja derrubada por uma mquina que pode enviar quadros mais rapidamente que a primeira pode receber.

1.2.1 Servios oferecidos pela camada de enlaceOs servios oferecidos pela camada de enlace pode, de forma grosseira, serem divididos em trs categorias: Servios sem conexo e no confirmado. Servios sem conexo e confirmado. Servio orientado a conexo e confirmado. Uma vez que a camada de transporte oferece servios com confirmao, por exemplo o protocolo TCP, a oferta de servios confirmados no um requisito necessrio camada de enlace, mas sim uma otimizao. Imagine que a camada de transporte esteja enviando uma mensagem que ser dividida em 10 quadros pela camada de enlace e que 20% dos quadros enviados so perdidos. Neste cenrio, se somente a camada de transporte implementa servios confirmados a mensagem levar um longo perodo de tempo para ser transmitida sem problemas, pois a camada de transporte ter retransmitir vrias vezes os quadros da mensagem at que todos eles sejam recebidos sem erros. Entretanto, se a confirmao se desse quadro a quadro, a mensagem seria transmitida de forma mais rpida e menos retransmisses seriam necessrias. Em canais confiveis, tais como as fibras ticas, exigir que os servios da camada de enlace sejam confirmados pode no trazer muitos benefcios e impor um alto custo transmisso de dados, mas num canal de rdio(sem fio) essa exigncia to benfica quanto aconselhvel.

1.2.2 Enquadramento (Framing)Enquadramento a ao de dividir uma sequncia de bits em quadros. H vrias maneiras para se fazer esta diviso, por exemplo, pode-se inserir intervalos de tempo entre dois quadros da mesma maneira que inserimos espaos em branco entre duas palavras de um texto.Entretanto, como poderamos garantir que todas as mquinas da rede estivessem sincronizadas ou que intervalos de tempo no sejam inseridos durante a transmisso de um quadro? muito difcil e arriscado utilizar esta metodologia para identificar o incio e fim de cada quadro, outras metodologias sero discutidas: a. Contagem de caracteres Um campo no cabealho de cada quadro utilizado para especificar o nmero de caracteres no quadro. O problema com este mtodo que o contedo deste campo pode ser alterado por um erro durante a transmisso do quadro. Por exemplo, se para um quadro o contedo deste campo 5 e aps sua transmisso o quadro recebido com o valor 7 neste campo, a mquina que recebeu o quadro ir sair da sincronizao e no conseguir mais encontrar o incio do prximo quadro. Mesmo que a mquina destino possa detectar o erro no quadro recebido, ela continua no tendo como dizer onde o prximo quadro comea. Enviar um quadro de volta para solicitar a retransmisso dos dados no ajudaria muito, pois a mquina destino no tem como saber quantos caracteres foram perdidos. Por estas razes este mtodo raramente utilizado. b. Uso de caracteres especiais para marcar o incio e o final de um quadro e realizar o estofamento de caracter (character stuffing) Este mtodo resolve o problema da re-sincronizao encontrado no mtodo anterior, todo quadro deve iniciar com a sequncia de caracteres DLE STX e finalizar com a sequncia DLE ETX. (DLE significa Data Link Escape, STX significa Start of TeXt e ETX significa End of TeXt). Desta maneira, a mquina destino poder sempre identificar os limites de um quadro. Um problema srio ocorre quando dados binrios so enviados, tais como, arquivos de programas ou imagens. Quando este tipo de dado enviado podemos facilmente encontrar as sequncias DLE STX e DLE ETX no meio dos dados, isso ir certamente interferir no funcionamento do mtodo de enquadramento. Para resolver este problema, a mquina remetenrte deve, aps cada ocorrncia do caracter DLE nos dados a serem transmitidos, inserir um novo caracter DLE. Os caracteres DLE nos dados so sempre duplicados. Na mquina destino os caracteres DLE inseridos so retirados antes do quadro ser passado para a camada de rede. Esta tcnica chamada estofamento de caracter. Desta maneira, as sequncias de nicio e final de quadro podero sempre serem reconhecidas. A maior disvantagem deste mtodo que ele mais adequado para o envio de dados que possam ser divididos em um nmero inteiro de caracteres de 8-bits cada, em particular este mtodo adequado para o envio de dados no formato ASCII. c. Uso de flags para marcar o incio e o final de um quadro e realizar o estofamento de bit (bit stuffing). Este mtodo permite aos quadros conterem um nmero arbitrrio de bits assim como o envio de caracteres com um nmero arbitrrio de bits por caracter. Cada quadro deve iniciar e ser finalizado com um padro especial de bits, 01111110, chamado flag. Se a camada de enlace da mquina remente encontrar uma sequncia de 5 bits 1 consecutivos nos dados a serem transmitidos, ela ir inserir de forma automtica um bit 0 logo aps a sequncia de 1s. Esta tcnica conhecida como estofamente de bits. Quando a camada de enlace da mquina destino percebe uma sequncia de 5 bits 1 seguida por um bit 0 no quadro recebido, ela retira esse bit 0 dos dados e ento os passa para a camada de rede. Ento, se os dados a serem transmitidos possuem o padro

01111110, essa parte dos dados ser transmitida como 011111010. Desta forma, os limites de um quadro podero sempre serem reconhecidos. d. Violando a codificao da camada fsica. Este mtodo s pode ser aplicado a redes onde a codificao utilizada pela camada fsica contm alguma redundncia. Por exemplo, algumas LANs codificam um bits de dado como 2 bits fsicos. Normalmente, um bit 1 codificado como um par alto-baixo de bits e um bit 0 codificado como um par baixo-alto de bits. Ento, as combinaes alto-alto e baixo-baixo podem ser utilizadas para marcar o incio e o fim de um quadro. O uso de cdigos invlidos para a camada fsica parte dos padres de LANs IEEE 802.

1.2.3 Controle de ErrosQuando a camada de enlace oferece um servio confirmado ela, geralmente, envia um quadro de reconhecimento positivo (ack) sempre que um quadro recebido sem problemas e envia um quadro de reconhecimento negativo sempre que um quadro recebido com problemas. Entretanto, quando um quadro completamente perdido devido a, por exemplo, uma falha do hardware, a camada de enlace da mquina destino no tem porque reagir e a camada de enlace da mquina remetente ficaria eternamente esperando por um quadro de reconhecimento positivo ou negativo. Este problema introduz a necessidade de temporizadores nos protocolos da camada de enlace, assim a camada de enlace da mquina remetente esperaria somente por um perodo de tempo pr-estabelecido e ento retransmitiria o quadro perdido. O tempo de espera dever longo o sufuciente para o quadro chegar mquina destino e o quadro de reconhecimento retornar mquina remetente. Porm, quando o quadro de reconhecimento perdido, o tempo de espera por ele ir expirar e a camada de enlace da mquina remetente ir retransmitir o quadro que foi transmitido perfeitamente. Portanto, um mecanismo deve ser implementado pelos protocolos da camada de enlace para evitar a duplicidade de quadros. Os protocolos poderiam, por exemplo, numerar os quadros de uma mensagens e descartar quadros repetidos.

1.2.4 Protocolos 1.2.4.1 ADSLA taxa de passagem dos dados depende de vrios fatores, tais como o comprimento da linha de cobre, dimetro, presena de derivaes, e interferncia de outros pares. A atenuao da linha aumenta com o comprimento e a freqncia, e diminui com aumento do dimetro do fio. Ignorando as derivaes, o ADSL ter a seguinte performance: Taxa 1.5/2.0 Mbps 1.5/2.0 Mbps 6.1 Mbps 6.1 Mbps Medida do Fio 24 AWG 26 AWG 24 AWG 26 AWG Distncia 18.000 ps 5.000 ps 12.000 ps 9.000 ps Dimetro 0.5 mm 0.4 mm 0.5 mm 0.4 mm Distncia 5.5 Km 4.6 Km 3.7 Km 2.7 Km

Enquanto a medida varia conforme a empresa, estas capacidades podem cobrir at 95% da planta dependendo da taxa de dados desejada. Os clientes alm destas distncias podem ser atendidos com um sistema digital baseado em fibras ticas. Enquanto estes sistemas de cabeamento ficam comercialmente disponveis, as companhias de telefone podem oferecer acesso virtualmente presente em um tempo relativamente pequeno. Muitas aplicaes previstas para o ADSL envolvem vdeo comprimido digital. Com um sinal em tempo real, o vdeo digital no pode ter o nivel de erro comumente encontrado em sistemas de comunicaes de dados. O modem ADSL incorpora um sistema de correo que dramaticamente reduz os erros causados por rudos eltricos, alm dos presentes nos pares tranados. 1.2.4.1.1 Tecnologia O ADSL depende de um processo digital avanado de sinal e algoritmos criativos para comprimir a informao para linhas de telefone com pares-tranados. Alm disso, foram necessrios muitos avanos em transformadores, filtros analgicos, e conversores de A/D. As linhas de telefone longas podem atenuar sinais a um megahertz (a extremidade inferior da faixa usada pelo ADSL) por 90 dB, forando as sees analgicas do modem ADSL a trabalhar muito para atingir faixas largas e dinmicas, canais separados, e manter baixas figuras de rudo. No lado de fora, o ADSL parece um simples duto de dados sncrono transparente com vrias taxas de dados em cima de linhas de telefone comuns. No lado de dentro, onde todos os amplificadores trabalham, h um milagre da tecnologia moderna.

Ao criar canais mltiplos, os modems ADSL dividem a largura de banda disponvel de uma linha telefnica em uma das suas duas formas: Multiplexing por Diviso de Frequncia (FDM) ou Cancelamento de Eco. O FDM determina uma faixa inferior de dados e outra faixa superior. A inferior dividida ento atravs de multiplexao por diviso de tempo em um ou mais canais de alta velocidade ou em um ou mais canais de baixa velocidade. A faixa superior est tambm multiplexada em canais correspondentes de baixa velocidade. O cancelamento de eco sobrepe a faixa superior na inferior, e separa os dois por meio de cancelamento de eco local, uma tcnica conhecida em modems V.32 e V.34. Em ambas as tcnicas, o ADSL divide uma faixa de 4 kHz da linha comum at o final da banda.

Um modem de ADSL organiza o fluxo de dados agregado, criado por multiplexao de canais, canais duplex, e manuteno de canais agregados em blocos, prendendo um cdigo de correo de erro a cada bloco. Os receptores, ento, corrigem erros que acontecem durante a transmisso at os limites indicados pelo cdigo e extenso do bloco. A unidade pode, por opo do usurio, criar tambm superblocos de dados intercalando pginas em branco dentro dos subblocos; isto permite ao receptor corrigir qualquer combinao de erros dentro de um pedao especfico de bits. Isto permite a transmisso efetiva de dados e vdeo com sinais semelhantes. 1.2.4.1.2 Padres e Associaes O American National Standart Institute (ANSI), trabalhando no grupo T1E1.4, aprovou recentemente um padro de ADSL a taxas de at 6.1 Mbps (ANSI Padro T1.413). O European Technical Standart Institute (ETSI) contribuiu com um anexo a T1.413 refletindo as exigncias europias. T1.413 incorpora uma nica interface terminal. A Edio II ampliar o padro para incluir uma interface de multiplexao nos terminais, protocolos para configurao e administrao de cadeia, entre outras melhorias. O ATM Forum e DAVIC, ambos reconheceram o ADSL como um protocolo de transmisso de camada fsica para pares tranados sem blindagem.

O ADSL Forum foi formado em dezembro de 1994 para promover o conceito de ADSL e facilitar o desenvolvimento de arquiteturas de sistema ADSL, protocolos, e interfaces para as principais aplicaes ADSL. O Forum tem aproximadamente 300 membros que representam os provedores de servio, fabricantes de equipamento, e companhias de semicondutores de todo o mundo. Foram testados, com xito, modems ADSL em mais de 100 companhias de telefone nos EUAs, operadoras de telecomunicaes, e milhares de linhas foram instaladas com tecnologias variadas na Amrica Norte, Europa e sia. Algumas companhias telefnicas planejam diversas alternativas de mercado que usam o ADSL, principalmente porque tm acesso a dados, mas tambm incluindo aplicaes em vdeo compras on-line, jogos interativos, e programao educacional. As companhias de semicondutores introduziram transceptores de chipsets que j esto sendo usados como alternativa de mercado para os modems. Estes chipsets combinam os componentes comuns, processadores digitais programveis e costumizao da ASICS. O investimento efetuado pelas companhias de semicondutores aumentou a funcionalidade, reduziram custos, baixou o consumo de energia, possibilitando o desenvolvimento em massa de servios baseados em ADSL. Em casa: A. Dentro de Seu PC: O modem ADSL de seu computador conecta a uma linha de telefone analgica padro. B. Voz e Dados: Um modem ADSL tem um chip chamado "POTS Splitter" que divide a linha telefnica existente em duas partes: um para voz e um para dados. Voz viaja nos primeiros 4kHz de freqncia. As freqncias mais altas (at 2MHz, dependendo das condies da linha, densidade do arame e distncia) usado para trfego de dados. C. Dividida Novamente: Outro chip no modem, chamado "Channel Separator", divide o canal de dados em duas partes: um maior para download e um menor para o upload de dados.

Na Central Telefnica

A. Pelo Fio: Na outra ponta do fio (18,000 ps de distncia no mximo) existe outro modem ADSL localizado na central da companhia telefnica. Este modem tambm tem um "POTS Splitter" que separa os chamados de voz e de dados. B. Chamadas de Telefone: Chamadas de voz so roteadas para a rede de comutao de circuitos da companhia telefnica (PSTN Public Switched Telephone Network) e procede pelo seu caminho como de costume. C. Pedidos de Dados: Dados que vem de seu PC passam do modem ADSL a