utilização de tecnologia wireless em redes alargadas

Albano Serrano – Centro de Comunicações

Utilização de tecnologia Utilização de tecnologia wireless em redes wireless em redes

alargadasalargadas

Albano Serrano, Centro de Comunicações Utilização de tecnologia wireless em redes alargadas

AgendaAgendaAgendaAgenda

• Caracterização de wireless LANs.

• Interligação de LANs usando tecnologia wireless.

• Caso prático: rede de interligação de edifícios da UM.

• Futuro.


O que é uma rede wireless?O que é uma rede wireless?O que é uma rede wireless?O que é uma rede wireless?

• Uma Wireless LAN (WLAN) é um sistema de transmissão de dados desenvolvido para fornecer, independentemente da localização, acesso de rede entre sistemas informáticos usando ondas de rádio em vez de cablagem.

• Com o aparecimento de standards para redes wireless de alta-velocidade, os utilizadores dispõem de níveis de desempenho e disponibilidade semelhantes aos das redes Ethernet convencionais.

• Têm como vantagens: mobilidade, facilidade de instalação e redução de custos.


StandardsStandardsStandardsStandards

• IEEE 802.11 - ratificado em 1997, permite velocidades de 1 ou 2 Mbps.

• IEEE 802.11b - ratificado em 1999, também conhecido como 802.11 High Rate, permite velocidades de 5,5 e 11 Mbps.


802.11 e o modelo OSI802.11 e o modelo OSI802.11 e o modelo OSI802.11 e o modelo OSI


802.11 – Modos de operação802.11 – Modos de operação802.11 – Modos de operação802.11 – Modos de operação

• O protocolo 802.11 define dois elementos:

• A estação wireless (normalmente um PC, mas pode ser uma impressora, ou outro equipamento informático)

• O access point (AP), o qual funciona como “ponte” entre a rede física e a rede wireless. Um AP consiste num equipamento com um interface de radio, um interface de rede 802.3 e software de bridging de acordo com o standard 802.1d.

• Existem dois modos: infraestrutura e Ad Hoc.


Modo infraestruturaModo infraestruturaModo infraestruturaModo infraestrutura


Modo Ad HocModo Ad Hoc

• Também conhecido por modo peer-to-peer, ou Independent Basic Service Set, ou IBSS.


802.11 – Nível Físico802.11 – Nível Físico

• Opera na banda 2.4 GHz autorizada pelos principais organismos reguladores internacionais: FCC (USA) ETSI (Europa) MKK (Japan).

• Há duas técnicas de transmissão:

• FHSS (frequency hopping spread spectrum);

• DSSS (direct sequence spread spectrum).


FHSSFHSSfrequency hopping spread spectrum

FHSSFHSSfrequency hopping spread spectrum

• A banda de 2.4 GHz é dividida em 75 sub-canais de 1 MHz. O emissor e receptor acordam qual o “hopping pattern” e os dados são enviados sobre uma sequência de sub-canais.

• Cada conversação tem um “hopping pattern” diferente.

• Limitação da velocidade até 2Mbps.


DSSSDSSSdirect sequence spread spectrum

DSSSDSSSdirect sequence spread spectrum

• Divide a banda 2.4 GHz em 14 canais de 22 MHz, na Europa só se usam 13.

• Canais adjacentes sobrepõem-se.

• É possível ter 3 canais sem sobreposição.


802.11b – Nível Físico 802.11b – Nível Físico 802.11b – Nível Físico 802.11b – Nível Físico

• O standard 802.11b introduz melhorias ao Nível Físico.

• Mais duas velocidades: 5,5 e 11 Mbps.

• Dynamic rate shifting (mecanismo transparente ao nível físico) – que permite ajustar automaticamente para a melhor velocidade em função de interferências ou extensão da ligação.

• Um novo método de codificação: CCK (Complementary Code Keying).


802.11 – Nível ligação de dados802.11 – Nível ligação de dados802.11 – Nível ligação de dados802.11 – Nível ligação de dados

• Enquanto no 802.3 usa-se o CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), no 802.11 usa-se o CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).

• Utiliza um pacote de ACK para identificar uma colisão.

• Implementa o protocolo Request to Send/Clear to Send (RTS/CTS).

• Implementa ainda CRC checksum e fragmentação de pacotes.


Roaming e Load BalancingRoaming e Load BalancingRoaming e Load BalancingRoaming e Load Balancing

• O nível 802.11 MAC ainda permite roaming e load balancing entre células.


SegurançaSegurançaSegurançaSegurança

• Estão previstos 2 níveis de segurança no 802.11: controlo de acesso e mecanismo de encriptação, com o objectivo de assegurar o mesmo nível de segurança que numa rede com cablagem.

• SSID (Service Set ID) – controla a associação de um cliente com um AP.

• WEP (Wired Equivalent Privacy) – Usando chaves RSA de 40-bits ou 128-bits todos os dados enviados são codificados.

• Sempre que possível deve usar-se outros mecanismos de segurança, como é o caso do IPSec.


Interligação de LANsInterligação de LANs

• Usando tecnologia Wireless é possível interligar LANs, evitando assim o uso de circuitos dedicados ou comutados.

• A interligação poderá ser ponto-a-ponto ou ponto-a-multiponto.


AntenasAntenasAntenasAntenas

• Neste tipo de utilização da tecnologia wireless, há um elemento que assume um papel importante: a antena associada ao AP (ou bridge).

• A antena difunde o sinal segundo uma determinada direcção e com um determinado alcance.

• Há vários tipos de antenas.


Antena OmnidireccionalAntena OmnidireccionalAntena OmnidireccionalAntena Omnidireccional

• Emite em todas as direcções.


Antena direccionalAntena direccionalAntena direccionalAntena direccional

• Emite numa determinada direcção.


Ganho da AntenaGanho da AntenaGanho da AntenaGanho da Antena

• A antena introduz um ganho no sinal a emitir.

• Á saída da antena o sinal tem um determinado nível que designa por EIRP ((effective isotropic radiated power).

• A ETSI (European Telecommunication Standardization Institute) define um valor máximo para o EIRP de 20 dBm.


E.I.R.P.E.I.R.P.E.I.R.P.E.I.R.P.

Bridge orAccess Point

E.I.R.P.

Cable Loss -dB

TransmitterPower (dBm) Antenna

Gain (dBi)


Zona de FresnelZona de FresnelZona de FresnelZona de Fresnel

• Entre duas antenas tem de existir linha de vista.

• Zona de Fresnel é uma área elíptica à volta da linha de vista, através da qual se faz a propagação do sinal.

• Não devem existr obstáculos nesta zona, uma vez que causam interferências.


Caso práticoCaso práticoRede wireless da UM/BragaRede wireless da UM/Braga

Caso práticoCaso práticoRede wireless da UM/BragaRede wireless da UM/Braga

350

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)

IEC

RPUM

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Bibliopolis

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UAUM

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RSTecla

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RSTecla

Gualtar

AAUM

RLloyd

Gualtar

Rede doCampus de

Gualtar

Trunk802.1Q


Equipamento usadoEquipamento usadoEquipamento usadoEquipamento usado

• 14 wireless bridges, modelo 350 Aironet, da marca Cisco.

• 2 wireless bridges da marca Breezecom.

• Antenas omnidireccionais de 12dBi.

• Antenas direccionais: parabólicas de 21 dBi, Yagi de 13,5dBi e patch de 6dBi.


FuturoFuturoFuturoFuturo

• 802.11g - Novo protocolo que é uma extensão do 802.11b, possiblitando velocidades acima de 20Mbps. Funciona a 2,4 GHz e é compatível com o 802.11b.

• 802.11a – Protocolo recente que utiliza a banda de 5GHz, permitindo velocidades até 54 Mbps.

• HiperLAN2 – Protocolo desenvolvido pela ETSI para transportar células ATM. Por isso se pode afirmar que é uma tecnologia wireless ATM, a qual é indicada para a transmissão de tráfego multimédia, uma vez que dispõe de QoS.


Obrigado.Obrigado.Obrigado.Obrigado.

E bom fim de semana!

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