redes sem fio

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Redes Wireless, Wifi: WLANs
Prof. Antonio Evangelista
Redes Wireless, Wifi: WLANs
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Prof. Antonio Evangelista
Capítulo 1 – Visão Geral
r Introdução 
rPerspectiva Histórica
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rVantagens e Desvantagens das Wireless 
LAN
Wireless = sem fio
Soluções de Redes Wireless
•Soluções baseadas em celular: uso de redes de 
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•Soluções baseadas em celular: uso de redes de 
comunição de telefonia celular e pagers.
•Soluções Wireless LAN: cobrem uma área limitada 
para comunicação empresarial ou doméstica.
Tendência – Convergência!
Algumas Siglas
rIEEE (Institute of Electrical and Eletronics 
Engineers)
rIEEE 802.x
rIEEE 802.11 (Wi-Fi)
rIEEE 802.15 (Bluetooth)
rIEEE 802.16 (Wi-Max)
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rIEEE 802.16 (Wi-Max)
rWi-Fi (wireless fidelity)
rWECA – Wireless Ethernet Compatibility Alliance
rWLAN – Wireless LAN
Alcance e taxa das tecnologias wireless
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Diferenciais Wireless
rMobilidade
rFlexibilidade quanto ao ambiente
rBaixo Custo
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rFácil Expansão
r Interoperabilidade
Desafios Wireless
r Interferência
rQoS – Qualidade de Serviço
rDistorção por Múltiplos Percursos 
(Multipath)
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(Multipath)
rSegurança
rConsumo de energia
rHandoff
Histórico
rA primeira tentativa de comunicação de 
dados sem fio foi pesquisada pela 
Universidade do Hawaii em 1971, através do 
projeto ALOHANET. 
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projeto ALOHANET. 
rAtravés de um computador em uma ilha 
central, era feita a comunicação com outras 
três ilhas.
Histórico
rEm 1985, O FCC dá autorização de uso público, 
não licenciado, da banda ISM (Industrial, 
Scientific and Medical) – 902 MHz a 5,85 GHz
rPadrão IEEE 802.11, nasce em 1990, mas ficou 
inerte por aproximadamente sete anos.
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inerte por aproximadamente sete anos.
rEm 18/11/1997 foi publicada a norma IEEE 
802.11.
rEm dezembro de 1999, o IEEE publica os 
suplementos a 802.11 (802.11a e 802.11b) 
Histórico
rEm 2002 foi padronizado o suplemento 
802.11g, que operava em taxas maiores (54 
Mbps).
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rEm 26/07/2002 a Anatel (Agência Nacional 
de Telecomunicações) publica o “Regulamento 
sobre Equipamentos de Radiocomunicação de 
Radiação Restrita”. - Dispensa de licença e 
outorga.
Família IEEE 802.11
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Família IEEE 802.11
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Capítulo 2 – Princípios de Radiofrequência
rAntenas
rAtenuação do Sinal
rDSSS, OFDM
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Riscos à Saúde
rOndas Ionizantes 
f muito elevada, grande energia, modificação de material 
genético.
rOndas Não-Ionizantes
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rOndas Não-Ionizantes
comprimentos de onda maiores que 10 nm. Não quebram 
ligações dos tecidos vivos.
rNão existem estudos que comprovem que 
radiações de WLAN ofereçam riscos à saúde.
rWLAN transmitem em rajadas e operam em 2,4 
GHz e 5,8 GHz.
Antenas
rElementos que concentram as ondas 
eletromagnéticas em uma região 
preferencial.
rAumentam alcance do sinal.
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rAumentam alcance do sinal.
Antenas
rO que quantifica a concentração é o 
ganho, medido em dBi (relativo a 
isotrópica).
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Antena Omni-direcional
r Irradiam em todas as 
direções ao redor do 
seu eixo. 
rMais comuns, grande 
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rMais comuns, grande 
área de abrangência.
rPequeno ganho.
rDipolos, monopolos.
Antena Semi-direcional
r Irradiam em uma direção 
preferencial. 
rPode-se fazer 
setorização.
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setorização.
rCurto e médio alcance.
rGanho intermediário.
rYagi, patch …
Antena direcional
rAntenas altamente-direcionais.
rEmitem o sinal num feixe muito fino, de alto 
alcance e alto ganho.
r São ideais para enlaces point-to-point a longas 
distâncias.
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distâncias.
Propagação do sinal pode ser feita de 2 formas:
rCom linha de visada ou LOS (line-of-sight).
rSem linha de visada ou NLOS (Non-line-of-sight). 
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rSem linha de visada ou NLOS (Non-line-of-sight). 
Difração
rA difração é a capacidade das ondas 
eletromagnéticas contornarem obstáculos.
rPrincípio de Huygens.
rRegião de sombra. 
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Reflexão
rA onda eletromagnética atinge um objeto com dimensões 
bem maiores que o comprimento de onda da onda que se 
propaga.
rPode atenuar e defasar o sinal.
rPode acontecer na superfície da Terra, nas construções, 
paredes, pisos, objetos e também montanhas.
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paredes, pisos, objetos e também montanhas.
Espalhamento e Refração
rEspalhamento é quando a onda atinge superfícies 
da mesma ordem do seu comprimento de onda. 
O sinal é espalhado em todas as direções.
rRefração é quando a onda atinge interfaces de 
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rRefração é quando a onda atinge interfaces de 
separação de meios distintos.
A trajetória do sinal é alterada, podendo 
prejudicar a propagação da onda.
Multipercurso
rDurante o percurso entre tx e rx, o sinal sofre 
múltiplas reflexões, fato que faz com que as 
ondas eletromagnéticas percorram diferentes 
caminhos de comprimentos diferentes. 
rQuando essas ondas se combinam, ocorre o que se 
chama de desvanecimento multipercurso.
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rQuando essas ondas se combinam, ocorre o que se 
chama de desvanecimento multipercurso.
Atenuação
rA atenuação no espaço livre Lo, é a perda por 
espalhamento que o sinal, que deixa o TX, sofre. 
Em dB:
Lo = 20log(λ/4pid), d = tamanho do enlace
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rCálculo da Potência recebida Pr:
Pr = Pt + Lo + Gt + Gr (Fórmula de Friis)
Onde Pt é a Potência transmitida (em dBm), Gt é o 
ganho da antena transmissora em dBi e Gr é o ganho 
da antena receptora em dBi.
Obstrução
rAtenuação adicional causada pelo obstáculo L(obst), 
que será somada a fórmula de Friis.
rA quantificação dessa atenuação, depende do quanto 
a obstrução invade o Elipsóide de Fresnel.
rElipsóide de Fresnel, área no enlace que possuem 
contribuições construtivas para a formação do sinal 
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contribuições construtivas para a formação do sinal 
no rx.
Atenuações adicionais
rAtenuações adicionais:
Atenuação no cabo.
Atenuação em conectores.
Atenuação por descasamento de impedância.
Atenuação por descasamento de direção de antenas.
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Atenuação por descasamento de direção de antenas.
rA fórmula de Friis pode ser re-escrita como:
Pr = Pt + Gt + Gr + L(totais)
rEIRP
DSSS –Direct Sequence Spread Spectrum
rBanda (2,4 GHz) dividida em 11 canais de 22 MHz.
rCanais parcialmente sobrepostos, sendo que 3 não se 
sobrepõem.
rNão existem saltos.
rBits redundantes – correção de erros.
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rBits redundantes – correção de erros.
DSSS –Direct Sequence Spread Spectrum
Para suportar ruídos existe a 
troca da taxa de 
transferência dinâmica.
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