Temporada II - Introdução às redes sem fio

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Introdução às redes sem fio
APRESENTAÇÃO
Houve um tempo em que a rapidez com que se podia instalar uma rede estava, necessariamente, 
vinculada à agilidade que a equipe podia empreender na instalação dos cabos que levariam a inf
ormação entre suas estações. Mesmo nessa época, a configuração das máquinas e demais equipa
mentos era feita com relativa brevidade e o gargalo do projeto era mesmo o manuseio e instalaçã
o dos cabos, sobretudo em redes de maior porte.
Graças aos avanços aplicados às redes sem fio e à popularização do seu uso (como consequência 
direta deles), pode-se hoje desfrutar de facilidades que vão além das questões de instalação e mo
ntagem da infraestrutura. Ao se livrar dos cabos, alcançou-se a mobilidade no uso de dispositivo
s e se pode experimentar as inúmeras vantagens das redes sem fio.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você aprenderá as diferenças entre redes sem fio ad hoc e rede
s com infraestrutura e como se dá a implementação de redes sem fio com base no modelo ISO.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Explicar redes com infraestrutura e ad hoc.•
Identificar as características dos tipos de redes sem fio.•
Discutir a implementação de redes sem fio nas camadas física e de enlace de dados.•
DESAFIO
Mais que uma simples tendência, a automação industrial tem criado um mercado sólido e de cre
scimento acelerado. De acordo com a Associação Brasileira da Indústria Têxtil e Confecção, dad
os de um relatório mundial atestam que o mercado global de automação industrial poderá ter um 
crescimento anual de 6,6% entre 2016 e 2024. O relatório apontou que a valorização deve atingi
r US$ 352,02 bilhões até o final de 2024. 
Com base nesse relato, responda às questões que seguem:
a) Considerando a taxonomia dos sistemas de transmissão sem fio, qual dos tipos você escolheri
a para essa função? Justifique.
b) Considerando as modalidades de redes ad hoc e com infraestrutura, qual das duas você escolh
eria para essa implementação? Justifique.
INFOGRÁFICO
Quando se depara com uma classificação de um produto ou serviço — especialmente no mundo 
da tecnologia da informação —, é comum que se ofereçam vantagens e desvantagens de cada u
m dos seus tipos. Com essas informações, têm-se bons argumentos para fazer a melhor escolha.
Redes sem fio ad hoc e redes com infraestrutura mantêm diferenças entre si que podem basear a 
escolha do projetista, que deve também levar em conta a oportunidade e os recursos de que disp
õe para criar a sua rede.
Neste Infográfico, você verá as diferenças mais importantes entre esses tipos de redes.
CONTEÚDO DO LIVRO
Na década de 1970, o presidente da Digital, segunda maior fabricante de computadores da époc
a, declarou que não via razão para que uma pessoa tivesse um computador em casa; o que hoje n
os soa muito estranho, era realidade naquele contexto, já que os computadores não apresentava
m qualquer atrativo para o cidadão comum. O tempo passou e eis que não se pode mais concebe
r um dia sequer sem os equipamentos eletrônicos, cuja utilização foi decisivamente facilitada pel
a comunicação sem fio. Você pode imaginar como seria o uso de televisores, notebooks e até me
smo de celulares se a conexão à Internet desses equipamentos ainda dependesse de cabos? A im
portância das tecnologias em que as redes sem fio se baseiam motiva a abordá-las com o objetiv
o de esclarecer seus principais tipos e funcionalidades.
No capítulo Introdução às redes sem fio, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, você apr
enderá a diferença entre redes com infraestrutura e redes ad hoc, ambas sem fio. Estudará també
m o tratamento dos tipos de tecnologias disponíveis em redes sem fio e conhecerá a abordagem 
do modelo ISO aplicado a um sistema de comunicação de dados sem fio.
Boa leitura.
REDES SEM FIO
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
 > Explicar redes com infraestrutura e ad hoc.
 > Identificar as características dos tipos de redes sem fio.
 > Discutir a implementação de redes sem fio nas camadas física e de enlace 
de dados.
Introdução
A internet vem modificando profundamente aspectos fundamentais da nossa 
vida, e a maneira como a acessamos tem mudado para melhor com as redes sem 
fio. Outrora essenciais nas conexões à rede (tratada aqui em sentido amplo), 
os cabos deram lugar a sinais que trafegam pelo ar e colocam nossos disposi-
tivos em contato com o mundo instantaneamente. Discutir a importância das 
redes sem fio se tornou, portanto, menos importante do que discutir seus tipos 
e as tecnologias que viabilizam seu funcionamento.
Por isso, na primeira seção deste capítulo, você vai conhecer as diferenças 
entre redes sem fio cujo funcionamento se baseia em uma infraestrutura 
definida e redes sem fio ocasionais, sem uma topologia definida, as quais 
são conhecidas como “redes ad hoc”. Em seguida, apresentaremos os tipos 
de tecnologias de redes sem fio, criados a partir de necessidades específicas. 
Nesse contexto, abordaremos desde redes sem fio locais (que funcionam, por 
exemplo, em ambiente doméstico), até redes que podem estabelecer comuni-
cação entre continentes. Por fim, fecharemos o capítulo discutindo o modelo 
ISO nos sistemas de comunicação de dados sem fio.
Introdução às 
redes sem fio
Roque Maitino Neto
Redes com infraestrutura e ad hoc
Existem duas formas distintas de configuração para se atingir a finalidade das 
redes sem fio, que é possibilitar a comunicação sem cabos entre os disposi-
tivos a ela conectados. A depender do tipo de uso a que se destina uma rede 
sem fio e dos equipamentos de que dispõe o projetista, o padrão IEEE 802.11 
oferecerá dois modelos básicos de configuração e operação para essa rede: 
o modo ad hoc e o modo de infraestrutura, que serão detalhados a seguir.
Redes ad hoc
O entendimento de um assunto, tema ou conteúdo mais denso começa, via 
de regra, pela compreensão do termo que o define, sobretudo quando esse 
termo não faz parte do nosso vocabulário costumeiro. Por isso, vale a pena 
investirmos no esclarecimento da expressão que identifica o tipo de rede 
de que trataremos. “Ad hoc” é uma expressão da língua latina que identifica 
alguém designado ou nomeado para executar determinada tarefa de forma 
improvisada e, portanto, não formal. Por exemplo, um secretário (ou outro 
profissional) ad hoc é aquele que, em determinada ocasião e para um deter-
minado fim, se tornou um secretário, mesmo sem de fato sê-lo. Dessa forma, 
podemos compreender uma rede ad hoc como sendo uma rede ocasional ou, 
em outras palavras, uma rede que permitirá que dispositivos móveis formem 
uma rede em locais em que não há uma estrutura pré-definida de comunicação 
(MORAES; XAUD; XAUD, 2007).
No modo ad hoc, cada nó transmite dados diretamente para o outro nó, 
sem ponto de acesso (AP, do inglês access point). Já no modo de infraestrutura, 
toda comunicação precisa passar pelo AP, que conecta dispositivos sem fio à 
rede. Uma boa ilustração para o modo de infraestrutura é dada por Li (2019). 
Como exemplo, a autora considera dois notebooks posicionados um perto 
do outro, os quais, embora possam estar conectados à mesma rede sem fio, 
não estão se comunicando diretamente entre si. O que ocorre nesse caso é 
que um dos dispositivos manda pacotes para o AP, e então esses pacotes são 
remetidos ao outro notebook.
Conceitualmente, uma rede ad hoc é aquela que tem um tipo de configura-
ção em que não há um nó que centraliza o controle e os dados que transitam 
por ela, fato que torna desnecessária a presença de um equipamento roteador 
que promova a comunicação entre nós da rede ou o compartilhamento de 
uma impressora, por exemplo. Rouse (2019) ensina que uma rede ad hoc 
sem fio (WANET, do inglês wireless ad hoc network) é um tipo de rede local 
Introdução às redes sem fio2
construída espontaneamente (ou de forma ocasional) para permitir que dois 
ou mais dispositivos sem fio sejam conectados entre si sem a necessidade 
de umdispositivo central, como um roteador ou AP. Quando as redes Wi-Fi 
estão no modo ad hoc, cada dispositivo da rede encaminha dados para os 
outros sem a necessidade de um ponto centralizador.
Costa Neto (2013) expõe o conceito em termos consoantes. Segundo o 
autor, redes ad hoc são redes sem fio não estruturadas e formadas por nós 
móveis interconectados por enlaces de transmissão sem fio. Diferentemente 
das redes sem fio convencionais, as redes ad hoc não possuem uma infra-
estrutura de rede fixa ou suporte administrativo. A topologia de tais redes 
muda dinamicamente à medida que novos nós são agregados, que os antigos 
nós deixam a rede ou que os enlaces entre os nós se tornam inutilizados. 
As redes sem fio convencionais funcionam apenas com uma infraestrutura de 
rede fixa, com administração e operação centralizadas. De forma diversa, as 
redes ad hoc criam dinamicamente uma rede sem fio entre seus dispositivos 
e sem a utilização de uma infraestrutura convencional (Figura 1).
Figura 1. Representação conceitual de uma rede ad hoc.
Fonte: Adaptada de Costa Neto (2013).
A Figura 1 ilustra a conexão entre equipamentos diversos de comunicação, 
todos eles estando interligados sem que haja um elemento centralizador. 
Um avião pode estar conectado a um helicóptero e a um computador, por 
exemplo, e a troca de dados é feita apenas entre esses equipamentos, sem 
a necessidade de um AP.
Introdução às redes sem fio 3
O modo de infraestrutura e as comparações 
com o modo ad hoc
O modo de infraestrutura é uma opção melhor quando se pretende confi-
gurar uma rede mais permanente. Além disso, os roteadores sem fio que 
servem como APs geralmente têm rádios e antenas sem fio de alta potência 
que fornecem cobertura para uma área mais ampla. Uma rede dotada de 
infraestrutura oferece facilidades de gerenciamento, principalmente quando 
o administrador precisa conectar mais dispositivos a ela. Como requisito 
mínimo, uma rede no modo de infraestrutura deve contar com um AP, embora 
a maioria das implementações corporativas incluam outros componentes de 
infraestrutura de uma rede tradicional.
Considerando que o modo de infraestrutura é conhecido e bastante utili-
zado como modalidade de rede sem fio nas organizações, cabe tratarmos das 
diferenças entre esse modo e o ad hoc, que acabamos de abordar. Conforme 
já mencionado, o modo de infraestrutura é ideal para quem está configurando 
uma rede mais permanente. Além disso, roteadores sem fio que funcionam 
como APs geralmente têm rádios e antenas sem fio de maior potência para 
que possam cobrir uma área mais ampla do que aquela coberta pela rede 
ad hoc. Nesta modalidade, o alcance do sinal será limitado pela potência da 
placa de rede sem fio do equipamento (um notebook, por exemplo), que não 
será tão amplo quanto o de um roteador.
A decisão sobre que tipo de rede usar costuma ser muito simples e está 
relacionada também à disponibilidade de equipamentos. Quando o pro-
fissional de rede estiver configurando um roteador sem fio para funcionar 
como um AP, ele deverá escolher o modo de infraestrutura. Se ele estiver 
configurando uma rede sem fio temporária entre alguns dispositivos, o modo 
ad hoc provavelmente será adequado. Haverá também uma outra questão a 
ser considerada: há dispositivos que não oferecem suporte ao modo ad hoc, 
incluindo dispositivos Android, impressoras sem fio e o Chromecast. Esses 
equipamentos se conectam apenas a redes no modo de infraestrutura.
Qualquer que seja a modalidade da rede, a capacidade de prover comuni-
cação sem a necessidade de cabos que interliguem o dispositivo à central de 
comunicação (ou a outro dispositivo, diretamente) é uma de suas caracterís-
ticas mais marcantes. No entanto, em relação a essa característica, há uma 
diferenciação a ser feita. Segundo Costa Neto (2013), apesar de redes sem 
fio e computação móvel guardarem relação estreita, elas não são idênticas 
(Quadro 1).
Introdução às redes sem fio4
Quadro 1. Distinção entre redes sem fio e computação móvel
Aplicação Sem fio Móvel
Computadores de desktop em escritórios Não Não
Notebook usado em um quarto de hotel Não Sim
Redes em edifícios mais antigos que não dispõem de 
fiação Sim Não
Escritório portátil ou PDA para registrar um estoque de 
uma loja Sim Sim
Fonte: Adaptado de Costa Neto (2013).
Os desktops podem acessar uma rede em modo sem fio ou não, mas esse 
fato não os torna necessariamente dispositivos móveis. Já um notebook, 
que é essencialmente móvel, pode ser conectado à rede em modo cabeado. 
De modo geral, para esses tipos de redes, não há suporte à mobilidade pro-
vido por um ponto central (simplesmente por não haver um ponto central, 
conforme já mencionamos), e, devido a isso, as redes ad hoc são indicadas 
em situações em que não se pode — ou não faz sentido — instalar uma rede 
fixa. Além disso, a característica de mobilidade desse tipo de rede afeta o 
modo como entendemos sua topografia, que muda frequentemente e de forma 
imprevisível. Esse fato, por sua vez, faz que a conectividade entre os nós mude 
constantemente, o que requer permanente adaptação e reconfiguração de 
rotas (COSTA NETO, 2013).
Em uma rede ad hoc móvel, o próprio conjunto de dispositivos (ou nós) 
conectados a ela é responsável pelas operações da rede, incluindo opera-
ções de roteamento, segurança, endereçamento e gerenciamento de chaves. 
Os dispositivos na rede ad hoc requerem um adaptador de rede sem fio con-
figurado no modo ad hoc, em vez de no modo de infraestrutura. Além disso, 
todos eles precisam usar o mesmo identificador do conjunto de serviços 
(SSID, do inglês service set identifier) e o mesmo número de canal para que 
a comunicação seja possível (ROUSE, 2019).
Introdução às redes sem fio 5
Computadores móveis, como notebooks e assistentes pessoais di-
gitais (PDAs, do inglês personal digital assistants), constituem um 
dos segmentos de mais rápido crescimento da indústria de informática. Muitos 
usuários desses computadores têm máquinas de desktop no escritório e querem 
se manter conectados a essa base mesmo quando estão longe de casa ou em 
trânsito. Dessa forma, existe um grande interesse em redes sem fio, que têm 
muitas utilidades, sendo um uso comum o escritório portátil. Quando viajam, 
muitas vezes as pessoas querem usar seu equipamento eletrônico portátil para 
realizar ligações telefônicas, enviar e receber correio eletrônico, navegar pela 
web, acessar arquivos remotos e se conectar a máquinas distantes. E elas querem 
fazer isso onde estiverem, em qualquer lugar do planeta. Por exemplo, nas 
conferências de informática de hoje, os organizadores muitas vezes configuram 
uma rede sem fio na área de conferência (COSTA NETO, 2013).
A depender da sua aplicação, as WANETs podem se enquadrar em subtipos, 
os quais apresentamos a seguir, conforme Rouse (2019).
 � Rede ad hoc móvel (MANET, do inglês mobile ad hoc network): rede 
composta por dispositivos móveis que se comunicam diretamente uns 
com os outros. Também chamada “on the fly” ou “rede espontânea”, 
a MANET é uma rede de dispositivos móveis sem fio, sem uma infra-
estrutura e auto-organizáveis, autoconfiguráveis.
 � Redes ad hoc móveis baseadas na internet (iMANET): oferecem suporte 
a protocolos de internet, como TCP/IP e UDP. O iMANET emprega um 
protocolo de roteamento de camada de rede para conectar nós móveis e 
configurar rotas distribuídas automaticamente. Esse tipo de rede pode 
ser usado na coleta de dados de sensores para mineração de dados 
para uma variedade de aplicações, como, por exemplo, monitoramento 
de poluição do ar.
 � Redes ad hoc de smartphone (SPAN, do inglês smartphone ad hoc 
network): empregam hardware existente, como Wi-Fi e Bluetooth, e 
protocolos em smartphones para criar redes ponto a ponto (P2P, do 
inglês point-to-point) sem depender de redes de operadoras de celular, 
de APs sem fio ou de infraestruturas tradicionais de rede. Como não 
existe a noção de um líder de grupo nesse tipo de aplicação, os pares 
podementrar ou sair sem prejudicar a rede.
Introdução às redes sem fio6
 � Rede veicular ad hoc: esse tipo de rede envolve dispositivos de comu-
nicação implementados em veículos, que viabilizam a comunicação 
entre veículos e equipamentos instalados em estradas.
Outros tipos de WANET incluem redes de sensores sem fio, iluminação 
inteligente doméstica ad hoc, redes de iluminação pública ad hoc, redes 
ad hoc de robôs, redes ad hoc de resgate de desastres e redes ad hoc de 
hospitais. As WANETs também têm várias aplicações militares, como MANETs 
táticas do Exército, redes ad hoc de veículos aéreos não tripulados e redes 
ad hoc da Marinha (ROUSE, 2019).
Antes de passarmos para a próxima seção, cabem algumas considerações 
a respeito das WANETs. Embora seja muito útil em certas aplicações, esse tipo 
de rede também apresenta desvantagens, estando uma delas diretamente 
relacionada à quantidade de dispositivos conectados à WANET: sem uma 
infraestrutura mais robusta, pode ser difícil gerenciar um grande número 
de dispositivos. Outra consideração importante diz respeito à escolha entre 
uma rede ad hoc e uma dotada de infraestrutura, decisão essa que deve ser 
tomada tendo-se em conta o uso que se pretende dar à rede. Se o objetivo 
for que um roteador sem fio sirva como um AP, a escolha deverá ser pelo 
modo de infraestrutura. Por outro lado, o modo ad hoc pode ser uma boa 
opção para um usuário que está configurando uma rede sem fio temporária 
entre um pequeno número de dispositivos. As WANETs exigem configuração 
mínima e podem ser implantadas rapidamente, o que as torna adequadas para 
emergências, como desastres naturais ou conflitos militares (ROUSE, 2019).
Taxonomia dos sistemas de transmissão 
sem fio
Foi-se o tempo em que usávamos a internet apenas como meio de envio de 
mensagens e de acesso aos (poucos) sites de que dispúnhamos. Hoje em dia, 
essa ferramenta se tornou indispensável em nosso desenvolvimento pessoal 
e profissional, e, sem ela, a vida como a conhecemos seria inconcebível. 
Contando com uma infraestrutura física bastante diversificada e uma imensa 
variedade de aplicações, a internet é capaz de integrar dados, voz e imagem, 
além de oferecer programas e infraestrutura como serviços, para registrar o 
mínimo. Conforme Rochol (2018, p. 21), três marcos no desenvolvimento das 
tecnologias de comunicação vêm posicionando a internet em um novo patamar:
Introdução às redes sem fio 7
1. as tecnologias ópticas de transmissão e multiplexação, como o DWDM (Dense 
Wavelength Division Multiplex) e a comutação óptica de rajadas de pacotes ou 
OBS (Optical Burst Switching);
2. as tecnologias de comutação rápida de pacotes ou rajadas, como o MPLS (Mul-
tiprotocol Label Switching) ou GMPLS (Generic Multiprotocol Label Switching);
3. as tecnologias de comunicação sem fio que oferecem facilidade de acesso, 
mobilidade e altas taxas em nível local, metropolitano e regional.
Embora essas novas tecnologias contribuam (e continuarão contribuindo) 
bastante para a velocidade nas comunicações que têm a internet como meio 
e para o aprimoramento da qualidade dos serviços prestados, é necessário 
que o enfoque se torne mais específico em favor das redes sem fio. Nesta 
seção, trataremos das principais tecnologias de comunicação sem fio, de modo 
que possamos compreender como sua disseminação tem proporcionado um 
crescimento jamais experimentado nas aplicações possíveis através de um 
meio sem fio. A seguir, vamos classificar e analisar algumas tecnologias de 
redes sem fio, segundo seu alcance geográfico, a mobilidade oferecida, as 
aplicações possíveis e as taxas de transferências de dados, de acordo com 
Rochol (2018).
Redes sem fio pessoais
As redes sem fio pessoais (WPAN, do inglês wireless personal area network) são 
redes cujo alcance não ultrapassa muito o perímetro de uma residência. Elas 
servem basicamente para conectar computadores, televisores, impressoras, 
celulares e alguns outros dispositivos que funcionam conectados a uma rede. 
O padrão que atende a esse tipo de rede é o IEEE 802.15, cuja implementação 
prevê pequenas redes que interligam tais dispositivos.
Redes de sensores sem fio
Como o seu nome sugere, as redes de sensores sem fio (RSSF) são formadas 
por dispositivos dotados de sensores, distribuídos de modo que possam mo-
nitorar os fenômenos pretendidos pelo seu projetista. Os sensores assumem 
a posição de nós e podem se comunicar entre si por meio de uma WANET. 
As redes de sensores, frequentemente classificadas como MANET, são utili-
zadas em aplicações militares, industriais e médicas, por exemplo.
Introdução às redes sem fio8
Redes sem fio locais
Bastante conhecidas e utilizadas, as redes sem fio locais (WLAN, do inglês 
wireless local area network) compreendem sistemas destinados à interconexão 
de dispositivos em uma área que não ultrapasse algumas centenas de metros. 
O funcionamento dessas redes pode estar baseado em uma infraestrutura 
com AP ou organizar-se de modo ad hoc, conforme tratamos na seção anterior.
Redes celulares de telefonia e dados
A conceituação mais comum para telefonia celular é aquela que a classifica 
como um sistema de telecomunicação que permite a transmissão de dados, 
voz e imagem por meio de enlace de rádio. Esse sistema oferece ao assinante 
boa variedade de aplicações — além, naturalmente, do serviço de telefonia 
—, e seu alcance está associado a pequenas regiões de cobertura chamadas 
células. Uma vez posicionado no interior dessa célula, o usuário, com sua 
estação móvel (EM), estará conectado à estação rádio base (ERB), que, por 
sua vez, estará conectada à rede de telefonia fixa (Figura 2).
Figura 2. Rede celular de telefonia e dados.
Fonte: Rochol (2018, p. 26).
Introdução às redes sem fio 9
Redes sem fio metropolitanas
Padronizadas pelo IEEE 802.16, as redes sem fio metropolitanas (WMAN, do 
inglês wireless metropolitan area network) dão suporte à distribuição de 
canais de televisão e fornecem acessos de banda larga sem fio (WBA, do 
inglês wireless broadband access). Essa tecnologia é similar à banda larga 
cabeada, em que a conexão ao backbone de internet é feita comumente por 
meio de fibra ótica. No entanto, ela não usa cabo algum para se conectar às 
residências ou organizações.
Rádio enlace ponto a ponto
Os rádio enlaces (WLL, do inglês wireless local loop) são sistemas sem fio com 
arquitetura P2P que concentram a potência do sinal de radiofrequência em 
antenas direcionais, de forma visada. Essa modalidade de tecnologia sem fio 
permite comunicação a distâncias na ordem de dezenas de quilômetros, com 
taxas de transmissão na casa de alguns gigabits por segundo.
Sistemas de satélite
A comunicação via satélite se dá por meio de ondas de rádio enviadas a antenas 
situadas na Terra. Tais antenas capturam os sinais e processam as informações 
contidas nesses sinais, usualmente de natureza científica (CAMPBELL, 2017). 
Um satélite também é capaz de retransmitir dados, sinais de televisão e de 
telefonia em uma área geográfica de milhares de quilômetros.
No Quadro 2, estão resumidas as principais características dos sistemas 
sem fio de que tratamos nesta seção, considerando extensão geográfica, 
taxas de transmissão, grau de mobilidade e aplicações típicas.
Quadro 2. Resumo das principais características técnicas dos sistemas 
sem fio
Classes de 
sistemas sem fio
Extensão 
geográfica
Mobilidade 
do usuário Aplicação típica
Redes sem fio 
pessoais (WPAN)
Alguns metros Portabilidade Conexão de 
periféricos
Redes de sensores 
sem fio (RSSF)
Centenas de 
metros
Fixo Aplicações 
específicas
(Continua)
Introdução às redes sem fio10
Classes de 
sistemas sem fio
Extensão 
geográfica
Mobilidade 
do usuário Aplicação típica
Redes sem fio locais 
(WLAN)
Aprox. 100 m Portabilidade Redes de 
computadores
Sistemas celulares Alguns 
quilômetros
Mobilidade Telefonia e 
acesso à internet
Redes sem fio 
metropolitanas 
(WMAN)
Dezenas de 
quilômetros
Mobilidade Acesso à internet
Rádio enlace(WLL) Aprox. 50 km Fixo Backbones
Sistemas de satélite Intercontinental Fixo Broadcast e P2P
Fonte: Adaptado de Rochol (2018).
Feita a análise dos principais sistemas de comunicação sem fio, aborda-
remos na próxima seção a modelagem OSI desses sistemas.
Modelagem OSI de um sistema de 
comunicação de dados sem fio
Segundo Tanenbaum e Wetherall (2011), o modelo OSI (open systems inter- 
connection, em português “interconexão de sistemas abertos”) se baseia em 
uma proposta desenvolvida pela International Organization for Standardiza-
tion (ISO) como um primeiro passo em direção à padronização internacional 
dos protocolos usados nas várias camadas de comunicação. O objetivo da 
criação desse modelo foi, portanto, o de permitir a troca de dados entre 
equipamentos de diferentes origens, mas usando uma arquitetura única 
baseada em sete camadas.
No caso de um sistema de comunicação de dados sem fio (SCDSF), ele 
também pode ser modelado segundo o modelo de referência OSI, e essa 
modelagem se restringe à interconexão e a interoperação dos dois primeiros 
níveis do modelo. De acordo com Rochol (2018), os diferentes SCDSFs dispo-
níveis têm a modelagem funcional caracterizada em relação aos níveis físico 
e de enlace do modelo OSI. No nível de enlace, ou nível 2, o fluxo de dados 
chega ao SCDSF através de um AP, que pode ser, ao mesmo tempo, ponto 
final de conexão de enlace. O nível de enlace é dividido em dois subníveis: 
(Continuação)
Introdução às redes sem fio 11
de convergência de serviço e de controle de acesso ao canal. No nível físico, 
que é o nível 1 do SCDSF, há dois subníveis: o subnível de convergência de 
transmissão e o subnível de transmissão e recepção de dados, ou subnível 
dependente do meio (PMD, do inglês physical medium dependent).
A seguir, trataremos das principais funções e serviços disponibilizados 
pelos níveis físico e de enlace de um SCDSF não específico, segundo Rochol 
(2018).
Subnível de convergência de serviço do nível de enlace
A função desse subnível é atender aos requisitos de qualidade demandados por 
um dado serviço, ou por uma classe de serviços, e descritos por parâmetros 
de qualidade de serviço (QoS, do inglês quality of service). Esses parâmetros 
dependem da taxa de bits exigida pelo serviço, do atraso tolerado dos pacotes, 
da taxa de perda de pacotes e da disponibilidade de serviço.
Subnível de controle de acesso do nível de enlace
Por meio desse subnível, é possível o controle de acesso ao meio (MAC, do 
inglês medium access control), o que é imprescindível quando o meio é com-
partilhado por diversos usuários e o acesso é proporcionado por um serviço 
de conexão. Nesse caso, é fundamental que o sistema controle os recursos 
alocados por serviço, o que é feito por meio de um algoritmo que evita novas 
conexões quando não há recursos de rede disponíveis. Essa providência evita 
queda na qualidade dos serviços prestados às conexões já ativas.
Subnível de convergência de transmissão do nível físico
Conhecido como codificador de canal, esse subnível tem como principal 
objetivo obter robustez e confiabilidade na transmissão dos dados, dada a 
interferência e o ruído no canal de rádio frequência.
Subnível dependente do meio
Esse subnível corresponde às funcionalidades do transmissor e receptor 
de dados que dependem especificamente de cada meio físico. Exemplos de 
transmissores e receptores são modems, regeneradores e codificadores, ou 
subsistemas mais complexos e inteligentes.
Introdução às redes sem fio12
Um subsistema inteligente pode derivar das funcionalidades de dois ou três 
níveis OSI, conforme se observa em comutadores (níveis 1 e 2) e roteadores 
(níveis 1, 2 e 3). O mesmo conceito também se aplica a um único nível. Assim, 
encontramos subsistemas inteligentes formados por três ou mais subníveis 
dentro do nível físico (ROCHOL, 2018).
O conhecimento das WANETs e das redes sem fio com infraestrutura fará 
a diferença no momento da sua decisão sobre qual tipo de rede adotar para 
uma determinada circunstância. Como sempre, a informação dará subsídio à 
decisão. Da mesma forma, o domínio dos tipos de sistemas de comunicação 
sem fio dará a você condições de propô-los como soluções para sua organi-
zação e assumir o controle do eventual projeto de implantação.
Referências
CAMPBELL, A. How do satellites communicate? NASA, 7 ago. 2017. Disponível em: ht-
tps://www.nasa.gov/directorates/heo/scan/communications/outreach/funfacts/
txt_satellite_comm.html. Acesso em: 1 dez. 2020.
COSTA NETO, L. C. Introdução às Redes Ad Hoc. [S. l.]: Edição do Autor, 2013.
LI, S. Comparative Analysis of Infrastructure and Ad-Hoc Wireless Networks. ITM Web 
Conf., v. 25, n. 01009, 2019. 3° International Conference on Intelligent Computing and 
Cognitive Informatics, 2018, Beijing, China. Disponível em: https://www.itm-conferences.
org/articles/itmconf/abs/2019/02/itmconf_icicci2018_01009/itmconf_icicci2018_01009.
html. Acesso em: 29 dez. 2020.
MORAES, A. L. D.; XAUD, A. F. S.; XAUD, M. F. S. Redes Ad Hoc: Protocolos DSR, AODV, OLSR 
e DSDV. Rio de Janeiro: UFRJ, 2007. Disponível em: https://www.gta.ufrj.br/grad/09_1/
versao-final/adhoc/redesadhoc.html. Acesso em: 1 de dez. 2020.
ROCHOL, J. Sistemas de Comunicação sem Fio: conceitos e aplicações. Porto Alegre: 
Bookman, 2018.
ROUSE, Margaret. Wireless Ad Hoc Network (WANET). TechTarget, 2019. Disponível em: 
https://searchmobilecomputing.techtarget.com/definition/ad-hoc-network. Acesso 
em: 1 de dez. 2020.
TANENBAUM, A. S.; WETHERALL, D. Redes de Computadores. 5. ed. São Paulo: Pearson 
Prentice Hall, 2011.
Os links para sites da web fornecidos neste capítulo foram todos 
testados, e seu funcionamento foi comprovado no momento da 
publicação do material. No entanto, a rede é extremamente dinâmica; suas 
páginas estão constantemente mudando de local e conteúdo. Assim, os edito-
res declaram não ter qualquer responsabilidade sobre qualidade, precisão ou 
integralidade das informações referidas em tais links.
Introdução às redes sem fio 13
DICA DO PROFESSOR
A depender da situação e da disponibilidade de recursos, será necessária a configuração de uma 
rede ad hoc para promover a comunicação ponto a ponto entre dois dispositivos, o que justifica 
a necessidade de aquisição de habilidade prática nessa configuração.
Nesta Dica do Professor, você verá a sequência de ações que levarão ao estabelecimento de com
unicação sem fio entre dois computadores Windows.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do vídeo ou clique no código para acessar.
EXERCÍCIOS
As pessoas que estão em trânsito normalmente desejam usar seus dispositivos móveis 
para ler e enviar e-mails, twittar, assistir a filmes, baixar música, jogar ou simplesmen
te navegar pelas informações na Web; elas querem fazer todas as coisas que fazem e
m casa e no escritório e, naturalmente, querem fazê-las em qualquer lugar, na terra, 
no mar ou no ar. A conectividade à Internet habilita muitos desses usos móveis. Com
o ter uma conexão com fios é impossível nos carros, barcos e aviões, há muito interess
e nas redes sem fio.
Considerando as diferentes tecnologias de comunicação de dados sem fio, analise as a
firmações que seguem:
I. As redes sem fio locais são idênticas às redes sem fio pessoais, exceto pelo fato de se
rem inviáveis em ambiente corporativo.
II. Uma implementação possível para uma rede sem fio de sensores é o modo ad hoc; 
uma aplicação possível inclui o setor de segurança patrimonial.
III. A aplicação mais comum das redes sem fio metropolitanas é a ligação de uma cid
1) 
ade à outra, desde que estejam até 100km próximas.
É verdadeiro o que se afirma em:
A) 
I e II, apenas.
B) 
I, apenas.
C) 
I, II e III.
D) 
II e III, apenas.
E) 
II, apenas.
2) As redes ad hoc são caracterizadas por oferecerem boa versatilidade e várias possibili
dades de aplicações. Assinale a alternativa que contém a caracterização das redes ad 
hoc.
A) 
Redes com caráter permanente e criadas com equipamentos de redeespecíficos.
B) 
Redes sem fio não estruturadas e com uma topologia fixa e definida.
C) 
Redes que necessitam de um ponto de acesso como equipamento mínimo.
D) 
Redes sem fio não estruturadas e sem uma topologia fixa e definida.
E) 
Redes que transmitem dados ocasionalmente, dependendo do tipo de dado.
3) Esta tecnologia se baseia na emissão de sinal entre dispositivos situados em uma linha 
imaginária sem grandes obstáculos e que pode cobrir grandes áreas, oferecendo altas 
taxas de transmissão. A descrição dada está relacionada:
A) 
ao rádio enlace sem fio ponto a ponto.
B) 
ao modelo OSI para sistemas de comunicação sem fio.
C) 
ao sistema de satélite ponto a ponto.
D) 
à tecnologia óptica de transmissão e multiplexação.
E) 
às redes celulares de telefonia e dados.
4) Assinale a alternativa que contém as expressões que corretamente preenchem as lacu
nas da sentença que segue:
 
Considerando o modelo de referência OSI, temos que sistemas de comunicação de da
dos sem fio dispõem de serviços nos níveis de ___________ e físico, sendo que o prime
iro conta com subníveis que atendem a requisitos de _______________ e de acesso ao 
___________. 
A) 
rede, conexão, meio.
B) 
enlace, topologia, recurso.
C) 
enlace, qualidade, meio.
D) 
transmissão, qualidade, meio.
E) 
rede, qualidade, recurso.
5) Considerando a mobilidade em uma rede sem fio específica, analise as sentenças que 
seguem:
- O usuário se movimenta apenas dentro da mesma rede de acesso sem fio.
- O usuário se movimenta entre redes de acesso, encerrando conexões enquanto se mo
vimenta entre redes.
- O usuário se movimenta entre redes de acesso, mantendo conexões em curso.
Assinale a alternativa que contém a sequência que reflete o respectivo grau de mobili
dade de cada sentença. 
A) 
Nenhuma mobilidade – alta mobilidade – mobilidade moderada.
B) 
Mobilidade moderada – nenhuma mobilidade – alta mobilidade.
C) 
Nenhuma mobilidade – mobilidade moderada – alta mobilidade. 
D) 
Alta mobilidade – mobilidade moderada – nenhuma mobilidade.
E) 
Alta mobilidade – nenhuma mobilidade – mobilidade moderada.
NA PRÁTICA
Na teoria, uma rede sem fio de alcance local servirá para cobrir uma área pequena e atender a u
ma finalidade específica, com equipamentos conhecidos e comumente usado nos projetos. Na pr
ática, no entanto, algumas circunstâncias presentes no ambiente em que ela será instalada podem 
ocasionar dificuldades em sua instalação, mas que, com uma boa dose de criatividade e com os e
quipamentos certos, poderão ser contornadas.
Conheça, Na Prática, o caso de uma grande distribuidora catarinense que precisou usar um recur
so especial para dar à sua rede local sem fio todas as condições para cumprir seu objetivo.
SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professo
r:
Rádio enlace - Como funciona?
Assista a este vídeo, no qual você terá informações interessantes sobre o sistema de comunicaçã
o sem fio por rádio enlace.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do vídeo ou clique no código para acessar.
O que é uma rede sem fio?
Leia este artigo da Cisco que explica os benefícios e meios de implantação de uma rede sem fio.
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Sistemas de comunicação sem fio
Leia a seção 1.4 deste livro, que apresenta a análise das principais tecnologias de comunicação s
em fio e suas aplicações mais comuns.
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