Projeto de Redes sem fio

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Projeto, instalação e 
configuração de redes sem 
fio
Prof. Dr. Mauro Margalho
 Coutinho
margalho@unama.br
 
Mitos e Verdades
• Uma rede sem fio é mais rápida do 
que uma rede cabeada.
• Redes sem fio não oferecem 
nenhuma segurança.
• Redes sem fio podem causar 
problemas a saúde.
 
Princípios Básicos de 
Rádio Freqüência
 
Heinrich Rudolf Hertz
• Doutorou-se em física em 1880 
na Universidade de Berlim
• Professor de física na 
Universidade de Bonn. 
• Foi o primeiro cientista que 
conseguiu produzir e receber 
ondas de rádio (ondas 
eletromagnéticas) - [Hamburgo, 
1857]
• Mostrou que as ondas 
eletromagnéticas possuíam as 
mesmas propriedades da luz. 
• Como conseqüência, ele 
estabeleceu definitivamente que 
a luz é uma onda 
eletromagnética. 
 
Hertz – Medida de 
Freqüência
• 1 Hertz (Hz) = 1 
ciclo/segundo
• 1.000 Hz = 1 kHz
• 1.000.000 Hz = 1 MHz
• 1.000.000.000 Hz = 1 GHz
Número de ciclos em um dado período (normalmente 1 segundo)
 
Tecnologias de Transmissão
• Sistemas Narrowband (banda estreita).
– Circuito de comunicação com baixa capacidade. (56Kbps 
ou menos)
• Sistemas Spread Spectrum (espalhamento 
espectral).
– O sinal de transmissão é propagado sobre uma banda de 
freqüência muito maior que a banda mínima necessária 
para transmitir a informação que está sendo enviada.
– FHSS, Frequency-Hopping Spreap Spectrum. Um método 
de transmissão sem fio onde o transmissor e o receptor 
saltam juntos de uma freqüência para outra em uma 
parceria combinada.
– DSSS, Direct-Sequence Spread Spectrum.Uma 
tecnologia usada na transmissão de WLANs onde o sinal 
de dados é combinado com uma seqüência de bits que 
permitem a recuperação em caso de dano aos bits 
originais.
 
Redes sem Fio
Terminologia
 
 
Wi-Fi x WLAN
• A Wi-Fi (Wireless Fidelity) Alliance é uma 
associação internacional, sem fins lucrativos, 
fundada em 1999 para certificar a 
interoperabilidade de produtos de WLAN, 
baseados na especificação IEEE 802.11.
• WLAN (Wireless Local Area Network)
Fonte: http://www.wi-fi.org/OpenSection/index.asp
 
Como funcionam as WLANs?
• Os dados são transmitidos 
através de ondas 
eletromagnéticas. 
• Várias conexões podem existir em 
um mesmo ambiente sem que 
uma interfira na outra, 
permitindo, por exemplo, a 
existência de várias redes dentro 
de um prédio. 
• Para isso, basta que as redes 
operem em freqüências/canais 
diferentes.
 
Benefícios de uma rede sem 
fio
• Mobilidade
• Velocidade
• Simplicidade de 
Instalação
• Flexibilidade
• Escalabilidade
 
Terminologia - Beacon
• Beacon é um 
pacote WLAN 
enviado pelos 
Pontos de Acesso 
que sinaliza a 
disponibilidade e 
presença de um 
dispositivo sem fio.
 
Velocidade Efetiva
• Na prática, a 
velocidade de 
transferência de 
dados efetiva é 
bem menor do 
que a velocidade 
na qual o link 
está operando.
– No máximo 85% 
da velocidade 
nominal
 
Terminologia - SSID
• Servive Set Identification é um identificador 
único que vem no cabeçalho dos pacotes 
enviados através de uma rede sem fio. Todos os 
Pontos de Acesso, da mesma rede, devem 
possuir o mesmo SSID. O SSID pode ser 
referenciado como sendo o nome da rede. Ex. 
WBCC
 
Terminologia - BSS
• Basic Service Set é um conjunto de 
estações que são logicamente associadas 
com outras e controladas por um simples 
Ponto de Acesso. Juntas elas operam como 
uma rede totalmente conectada.
 
Terminologia - ESS
• Extended Service Set é uma coleção de 
BSS´s conectados através de um sistema 
de distribuição. 
 
Topologia
• Uma topologia Ad Hoc é 
aquela onde existem 
somente estações sem fio 
que se comunicam 
mutuamente, sem a 
presença de pontos de 
acesso. 
• Todas as estações possuem 
o mesmo BSSID (Basic 
Service Set Identifier) que 
corresponde ao 
identificador da célula sem 
fio. 
• Este tipo de configuração 
pode ser comparado a 
conexões ponto-a-ponto em 
redes cabeadas.
AD-HOC
Rede wireless isolada
 
Topologia
• Uma topologia 
infra-estruturada é 
aquela onde redes 
distintas (com BSSIDs 
diferentes em cada 
uma) se comunicam 
através de pontos de 
acesso criando uma 
única rede. 
• Este modo tem como 
objetivo fazer com que 
o usuário possa mudar 
seu ponto de acesso e 
mesmo assim 
permanecer conectado. 
INFRA-ESTRUTURA
Linha Física
Ponto de 
acesso
Rede wireless integrada a uma rede física
 
Topologia
• Exemplos de uso:
• Ad-Hoc
– Resgate
– Guerras
– Redes de Sensores
• Infra-estruturadas
– ERB
– Hotéis
– Aeroportos
 
Terminologia – Ponto de 
Acesso
• O Access Points (AP) 
ou Base Station é um 
servidor físico.
• Conecta uma rede 
sem fio a uma rede 
cabeada. (wireless-
cum-wired)
• Emite um sinal em 
broadcast para os 
clientes móveis.
 
Terminologia – Sistema de 
Distribuição
 
Terminologia – Hot Spot
• Hot Spots são pontos 
de acesso abertos ao 
público. 
• São encontrados em 
locais como 
aeroportos, hotéis, 
cyber cafés, etc.
• Podem contabilizar o 
uso dos serviços.
• Permitem o uso de 
Jardins
 
Terminologia – Área de Cobertura
• Área de cobertura ou área “iluminada” é a 
região que está sob o alcance do sinal dos Pontos 
de Acesso.
• Diversos Pontos de Acesso podem ser dispostos 
iluminando uma grande área de forma 
transparente para o usuário.
 
Terminologia – Área de Cobertura
Cobertura x Velocidade
 
Padrões
 
Padrões IEEE 802.11
Inclui recursos de segurança – WEP2802.11i
54 Mbps – 5.0 GHz – (Europa)
Inclui um limitador de frequência
802.11h
54 Mbps – 2.4 GHz – 100 metros
Congestiona mais a banda que o 802.11b
802.11g
11 Mbps – 2.4 GHz – 100 metros802.11b
54 Mbps – 5.0 GHz – 30 metros802.11a
DescriçãoPadrão
 
Padrões IEEE 802.11
 
Componentes mais comuns
 
Banda ISM
• Diversos países do mundo 
adotaram uma faixa de freqüência 
para o uso de equipamentos 
Industriais, Científicos e Médicos 
(Industrial, Scientific and Medical).
• Os usuários de equipamentos que 
trabalham nessa freqüência (2.4 
GHz) não precisam de autorização 
do órgão regulador (ANATEL).
 
Protocolo de acesso ao meio
 
Efeito do Terminal Oculto
• Terminais ocultos: A, C não podem ouvir um 
ao outro
● obstáculos (a) , atenuação do sinal (b)
● colisões em B 
• objetivo: evitar colisões em B
• CSMA/CA: CSMA with Collision Avoidance
 
Collision Avoidance: Troca de 
RTS-CTS
• CSMA/CA: reserva 
explícita de canal 
● transmissor: envia 
RTS curto: request to 
send
● receptor: responde 
com um CTS: clear to 
send
• CTS reserva o canal para 
o transmissor, 
notificando as outras 
estações (possivelmente 
ocultas)
• evita colisões com 
estações ocultas 
origem destino outros
N
AV
: a
ce
ss
o 
di
fe
rid
o
 
Collision Avoidance: troca de 
RTS-CTS 
• RTS e CTS curtos:
● colisões são menos 
prováveis e de 
duração menor
● resultado final é 
similar a detecção de 
colisão.
• IEEE 802.11 permite:
● CSMA
● CSMA/CA: reservas
● polling a partir do AP
origem destino outros
N
AV
: a
ce
ss
o 
di
fe
rid
o
 
Antenas
• São dispositivos passivos, que transmitem ou 
recebem radiações eletromagnéticas.
• Antenas direcionais têm o foco concentrado 
em uma direção específica. Por isso têm um 
alcance maior.
• O conceito de ganho de uma antena deve ser 
entendido de forma diferente do de um 
amplificador. Antenas são elementos passivos, 
não amplificam sinais. O ganho de uma antena 
expressa a relação com uma antena de 
referência. 
 
Antenas
• Antenas Omni 
direcionais 
irradiam o sinal por 
360 graus como 
uma lâmpada 
fluorescente.
• Antenas direcionais 
têm o foco 
concentrado em 
uma direção 
específica. Por isso 
têm um alcance 
maior.
 
Antenas
 
Antenas
• É importante 
analisar:
– o esquema do 
fabricante 
(azimute);
– O ganho da antena 
dado em dBi;
• Ex. direcional 21 dBi
• Omni 8 dBi, 15 dBi
– As dimensões;
– O peso;
– Polarização
• Vertical
• Horizontal
 
Antenas Internas
Ex.: Antena Orion Baby 2.4GhzPower over Ethernet
 
Antenas - Polarização
 
Amplificadores
• De 1 a 2 
Watts
 
Visada Direta
 
Antenas Omni Direcionais
 
Ajuste de Antenas
 
Suporte para fixação da 
Antena
• Deve suportar 
rajadas de vento.
• Deve estar bem 
fixado em 
superfície sólida.
 
Cabos e Conectores
Pig Tail
Cabo Coaxial RGC-213
Conectores
 
Caixa Hermética
• Deve possuir:
– Exaustor para 
refrigerar o ponto de 
acesso.
– Extensão para ligação 
do rádio.
– Proteção contra 
umidade.
– Passagem apropriada 
para os cabos que serão 
conectados ao AP.
 
Proteção contra surtos
 
Modos de Operação
• Dual Mode
– 802.11a/b
– 802.11a/g 
• Tri-Mode
– 802.11a/b/g (Mais caro, porém mais 
flexível) 
 
Configuração dos Pontos de 
Acesso
• Access 
Point
• Repeater 
(WDS)
• Brigde
 
Access Point
 
Repetidor(Cam.1) / Bridge 
(Cam.2)
• A ponte ou bridge é um 
repetidor inteligente. 
• faz controle de fluxo de 
dados. 
• Ela analisa os pacotes 
recebidos e verifica qual 
 o destino. 
• Se o destino for o trecho 
atual da rede, ela não 
replica o pacote nos 
demais trechos, 
diminuindo a colisão e 
aumentando a segurança. 
 
Repetidor
 
Wireless Distribution 
System
 
Repetidor com WDS
 
Bridge
 
Equipamentos e 
Fabricantes
 
Equipamentos 
Proxim/Orinoco
 
Proxim Indoor
• Linha AP-600
• Linha AP-2000
 
Conexão Indoor-Outdoor
• Linha AP-
2500
● Hot Spot
● Servidor 
DHCP
● Página Inicial
● Banners
● WDS
● 2 placas, 1 IP
• Linha AP-
2000
● Servidor 
DHCP
● WDS
● 2 placas, 1 IP
 
AP-2000