Tecnologia de Redes Sem FIO
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Tecnologia de Redes Sem FIO


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Tecnologias
de Redes
sem Fio 
Omar Branquinho
A RNP \u2013 Rede Nacional de Ensino 
e Pesquisa \u2013 é qualificada como 
uma Organização Social (OS), 
sendo ligada ao Ministério da 
Ciência, Tecnologia e Inovação 
( M C T I ) e r e s p o n s á v e l p e l o 
Programa Interministerial RNP, 
que conta com a participação dos 
ministérios da Educação (MEC), da 
Saúde (MS) e da Cultura (MinC). 
Pioneira no acesso à Internet no 
Brasil, a RNP planeja e mantém a 
rede Ipê, a rede óptica nacional 
acadêmica de alto desempenho. 
Com Pontos de Presença nas 
27 unidades da federação, a rede 
tem mais de 800 instituições 
conectadas. São aproximadamente 
3,5 milhões de usuários usufruindo 
de uma infraestrutura de redes 
avançadas para comunicação, 
computação e experimentação, 
que contribui para a integração 
entre o sistema de Ciência e 
Tecnologia, Educação Superior, 
Saúde e Cultura.
Ciência, Tecnologia
e Inovação
Ministério da
Educação
Ministério da
Saúde
Ministério da
Cultura
Ministério da
Tecnologias 
de Redes 
sem Fio
 
Omar Branquinho
Tecnologias 
de Redes 
sem Fio
Omar Branquinho
 
Rio de Janeiro
Escola Superior de Redes
2014
Copyright © 2014 \u2013 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa \u2013 RNP 
Rua Lauro Müller, 116 sala 1103 
22290-906 Rio de Janeiro, RJ
Diretor Geral 
Nelson Simões
Diretor de Serviços e Soluções 
José Luiz Ribeiro Filho
Escola Superior de Redes
Coordenação 
Luiz Coelho
Edição 
Lincoln da Mata
Revisão técnica 
João Paulo Leite
Equipe ESR (em ordem alfabética) 
Adriana Pierro, Celia Maciel, Cristiane Oliveira, Derlinéa Miranda, Edson Kowask, Elimária 
Barbosa, Evellyn Feitosa, Felipe Nascimento, Lourdes Soncin, Luciana Batista, Luiz Carlos 
Lobato, Renato Duarte e Yve Abel Marcial.
Capa, projeto visual e diagramação 
Tecnodesign
Versão 
1.4.1
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Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
B816t Branquinho, Omar 
 Tecnologias de Redes sem Fio / Omar Branquinho. \u2013 Rio de Janeiro: RNP/ESR, 2014. 
 178 p. : il. ; 27,5 cm.
 Bibliografia: p.157-159. 
 ISBN 978-85-63630-49-0
 1. Redes sem fio. 2. Redes de sensores sem fio. 3. Redes sem fio \u2013 planejamento 
 e implantação. I. Título.
 CDD 681.2
iii
Sumário
Escola Superior de Redes
A metodologia da ESR\u2003xiii
Sobre o curso \u2003xiv
A quem se destina\u2003xiv
Convenções utilizadas neste livro\u2003xiv
Permissões de uso\u2003xv
Sobre o autor\u2003xvi
1. Redes sem fio \u2013 Visão geral 
Surgimento da comunicação sem fio\u20031
Evolução das comunicações sem fio\u20032
Transporte de voz\u20033
Voz sobre rádio\u20033
Telefonia móvel\u20034
Telefonia móvel celular\u20034
Transporte de vídeo\u20035
Transporte de dados\u20036
Redes de dados sem fio\u20036
WPANs\u20037
WPANs e IEEE (802.15)\u20037
WLANs\u20038
WLANs e IEEE 802.11\u20038
iv
WMANs\u20039
WMANs e IEEE 802.16\u20039
WWANs\u200310
WWANs e IEEE 802.20\u200310
WRANs\u200310
WRANs e IEEE 802.22\u200311
A emergência do IEEE 802.11\u200311
Wi-Fi Alliance\u200312
Evolução comercial do padrão\u200312
Emendas ao IEEE 802.11\u200313
Propostas de emendas\u200314
2. Conceitos básicos de ondas e propagação 
Ondas eletromagnéticas e comunicação de dados\u200315
Caracterização das ondas eletromagnéticas\u200316
Amplitude\u200316
Frequência\u200316
Comprimento de onda\u200317
Transmissão de informação\u200317
Largura de banda\u200319
Taxa de transmissão\u200319
Técnicas de transmissão\u200320
Técnicas básicas de modulação\u200320
Amplitude Shift Keying (ASK)\u200321
Frequency Shift Keying (FSK)\u200322
Phase Shift Keying (PSK)\u200323
Differential Phase Shift Keying (DPSK)\u200323
Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)\u200324
Spread Spectrum \u2013 Frequency Hoping\u200324
Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)\u200325
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)\u200325
Link de rádio\u200327
v
Definição de decibel \u2013 dB\u200327
Valores absolutos de potência: dBW e dBm\u200328
Conversão de dBm para miliwatts\u200329
Cálculo da potência em miliwatts\u200329
Estudo de propagação\u200330
Atenuação\u200330
Atenuação no espaço livre\u200330
Outros efeitos\u200331
Efeito de múltiplos percursos\u200332
Refração e reflexão\u200332
Difração\u200333
Espalhamento\u200333
Ambientes para Wi-Fi\u200334
3. Arquiteturas de redes IEEE802.11 
Introdução: uso de redes sem fio\u200335
Introdução: redes IEEE802.11\u200336
IEEE802.11 e Wi-Fi\u200336
A, B, G e N (BANG!)\u200337
Codificações\u200337
Modos de operação: ad hoc\u200338
Modos de operação: infraestrutura\u200339
Modos adicionais\u200340
Componentes de hardware\u200341
Componentes em redes ad hoc\u200341
Componentes em redes com infraestrutura\u200342
Arquitetura: BSS\u200342
Arquitetura: IBSS\u200342
Arquitetura: Infrastructure BSS\u200343
Arquitetura: ESS\u200343
BSSID\u200344
Fluxo de dados em um ESS\u200344
vi
SSID\u200345
SSID na estação\u200346
SSID no AP\u200347
Sistemas de distribuição\u200347
WDS\u200348
Wireless bridges\u200348
4. Equipamentos para redes IEEE 802.11 
Conceito de antena\u200349
Características de uma antena\u200350
Padrão de irradiação de uma antena\u200350
Diagrama de irradiação\u200352
Ganho\u200353
Outras características das antenas\u200353
Reciprocidade\u200354
Tipos mais comuns de antenas\u200354
Antenas para Wi-Fi: pontos de acesso\u200354
Antenas para Wi-Fi: externas\u200355
Antenas para Wi-Fi: estações cliente\u200355
Antenas artesanais para Wi-Fi\u200356
Cabos para Wi-Fi\u200357
Conectores\u200357
Pigtail\u200358
Outros componentes\u200358
Pontos de acesso\u200358
Pontos de acesso Customer-grade\u200359
Pontos de acesso Enterprise-grade\u200359
Thick APs\u200360
Thin APs\u200360
APs modulares e APs especializados\u200361
Software proprietário ou aberto?\u200361
Interfaces clientes\u200362
vii
5. O padrão IEEE 802.11 \u2013 camada física e camada MAC
IEEE 802.11 \u2013 Camadas 1 e 2\u200363
Camada física (PHY)\u200364
IEEE 802.11 legado\u200365
IEEE 802.11b\u200365
IEEE 802.11a\u200365
IEEE 802.11g\u200366
IEEE 802.11n\u200366
Canais na faixa de 2.4 GHz\u200369
Canais na faixa de 5 GHz\u200369
Taxas do IEEE 802.11\u200370
Camada MAC\u200371
Conceitos importantes\u200371
Funções de coordenação\u200371
Operação atômica\u200372
Intervalos entre quadros\u200372
Detecção de portadora\u200373
O NAV em ação\u200374
Problema do nó escondido\u200374
RTS/CTS\u200375
Limiar do RTS/CTS\u200375
CSMA/CA\u200376
Backoff exponencial\u200376
Quadro 802.11\u200377
Endereços MAC\u200378
Endereço de destino\u200378
Campo Frame Control\u200379
Fragmentação\u200379
Tipos de quadros\u200380
Quadros de controle\u200381
Quadros de dados\u200381
Vazão efetiva das redes Wi-Fi\u200382
viii
6. Operações em uma rede sem fio
Sumário\u200383
Conectando-se a uma rede sem fio\u200383
Varredura passiva e ativa\u200384
Beacons\u200384
Recebendo beacons\u200385
Varredura passiva\u200385
Múltiplos APs e ESSIDs\u200386
Formato do quadro de beacon\u200387
Parâmetros dos beacons\u200387
Varredura ativa\u200388
Quadro probe request\u200389
Quadro probe response\u200389
Estados de uma estação\u200390
Quadro de autenticação\u200390
Associação\u200390
Troca de mensagens para associação\u200391
Quadros de associação\u200391
Depois da associação\u200392
Reassociação\u200392
Desassociação e Desautenticação\u200394
Roaming\u200394
7. Segurança 
O problema da segurança\u200395
Problemas típicos das redes sem fio\u200396
Padrões de segurança no Wi-Fi\u200396
WEP\u200397
WEP: cifragem\u200397
WEP: integridade\u200398
Problemas do WEP\u200399
WPA\u200399
WPA: TKIP\u2003100
ix
WPA: Personal versus Enterprise\u2003100