ARQ LIVRO 2

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Curso Redes de Computadores
Professora: Emanoela Lopes
Arquitetura de Redes sem Fio
Aula 1:Contextualização das redes 
sem fio 
 Definição e requisitos de uma Rede sem fio;
 Comparativo de Rede sem fio e Rede cabeada;
 Classificação das redes sem fio;
Índice
Definição de Rede sem fio: Tipo de transmissão em que o sinal se propaga no 
espaço livre sem a necessidade de cabos. Os requisitos mais frequentes de uma rede 
sem fio são:
 Área de cobertura: Cobertura para ambientes confinados (indoor) ou para regiões 
abertas (outdoor). 
 Largura de Banda: Este requisito limita a banda total líquida (througput) entregue ao 
terminal (taxa de donwlink), e a banda total líquida (througput) que o terminal pode 
entregar à rede (taxa uplink).
 Capacidade: Througput máximo concentrado, tanto de downlink como de uplink, de 
todos os usuários sobre o ponto de acesso. 
 Duplexação (Direcionalidade): Direção da comunicação, quando a comunicação 
ocorre apenas em um sentido. As diferentes tecnologias de rede sem fio utilizam 
diferentes esquemas de duplexação.
Definição e Requisitos de uma Rede sem fio
 Número de Nós: Influencia na escolha da tecnologia que será adotada e no 
dimensionamento da infraestrutura. Cada ponto de acesso suporta um número 
limitado de terminais, logo podem ser necessários vários pontos de acesso para 
atender uma determinada quantidade de terminais.
 Espectro de Operação: Condições de propagação adequadas à aplicação. Quanto 
mais baixas as frequências menor é sua atenuação no espaço livre, maior a 
capacidade da onda em contornar obstáculos, logo maiores são as distâncias 
percorridas pela onda entre transmissor e receptor, para uma mesma atenuação. 
Também são melhores as condições de penetração em edificações. Entretanto, nem 
sempre é desejável que a cobertura de uma estação rádio ou de um ponto de acesso 
seja muito grande. Por exemplo, quando se ativa um ponto de acesso Wi-Fi em um 
edifício, não se deseja que a portadora penetre em todos os andares da edificação. 
 Mobilidade: É um requisito para a análise de comportamento do canal de rádio e 
para os cálculos de enlace. O modelo de comportamento de um canal móvel, inclui 
margens de potência adicionais nos cálculos de enlace em comparação com os 
cálculos para estações fixas.
Definição e Requisitos de uma Rede sem fio
 Segurança: Necessária devido à interceptação de informações e ao 
'jamming' (interferência lançada com o objetivo de derrubar uma operação). 
Devido a impossibilidade de blindar o sinal de rádio entre o transmissor e o 
receptor, a camada física das redes sem fio pode ser escutada por 
qualquer um que possua um receptor na mesma frequência e um 
demodulador equivalente. Para evitar a interceptação da informação, faz-se 
uso de técnicas de criptografia.
 Custos de infraestrutura e terminais: Se a aplicação desejada puder 
rodar sobre uma tecnologia padronizada e com grande base de usuários, 
os ganhos de escala da adoção dessa tecnologia irão reduzir bastante os 
preços da rede. Ex: tecnologias Wi-Fi e ZigBee, são tecnologias 
padronizadas pelo IEEE e possuem uma base instalada de milhões de 
terminais e centenas de fabricantes homologados. 
 Topologia da Rede: A topologia é a forma com que os terminais se 
interligam ou se comunicam com uma estação base. Os modos de enlace 
mais comuns são: ponto-a-ponto e ponto-multiponto.
Definição e Requisitos de uma Rede sem fio
Rede sem Fio
 Vantagens
-Menor custo de infraestrutura;
-Implementação mais rápida;
-Mobilidade do Terminal.
 Desvantagens
-Menor segurança;
-Menor qualidade de serviço.
Rede cabeada
 Vantagens
-Maior vazão de dados;
-Maior qualidade de serviço;
-Maior controle de acesso;
 Desvantagens
- Maior custo de Infraestrutura;
- Perda da Mobilidade;
- Maior custo.
 Comparativo de Rede sem fio e Rede 
cabeada
LAN
(Local)
(Pessoal)
PAN
MAN
WAN
RAN
(Metropolitana)
(Wide Area)
(Regional)
IEEE 802.11
IEEE 802.15
IEEE 802.16
IEEE 802.20
IEEE 802.22
PADRONIZAÇÃO
Wi-MAX
Mobile-Fi
???
Wi-Fi
IMPLEMENTAÇÃO
CONCEITUAÇÃO
Bluetooth
ZigBee
UWB
Classificação das Redes sem Fio
WPAN
 WPAN: Wireless Personal Area Network.
-Alcance em torno do usuário;
-Custo baixo;
-Redes de curta distância;
-Potência reduzida;
WPAN
Tecnologia BLUETOOTH (IEEE 
802.15.1)
Fone bluetooth Símbolo bluetooth
Piconet
 Taxa máxima de transmissão bruta: 1Mbit/s;
 Taxa líquida máxima de 700 kbps;
 Utiliza arquitetura Piconet ou Scatternet;
 A qualidade do sinal diminui quando aumenta a 
distância entre os dispositivos;
 O alcance normal é até 10 metros;.
 Frequência de operação: 2,4GHz;
 Modo de transmissão: Frequency Hopping (Salto em 
frequência).
BLUETOOTH
 UWB (Ultra Wide Band) banda ultralarga é uma rede 
WPAN com elevada taxa de dados;
 Custo reduzido dos equipamentos pelo uso de 
dispositivos de baixa potência;
 Motivação: Necessidade de altas taxas e pequeno 
alcance:
100 Mbps dentro de 10 metros;
400 Mbps dentro de 5 metros;
 Aplicações: dados, TV de alta qualidade, Home Theater;
Tecnologia UWB IEE 802.15.3
Tecnologia UWB IEE 802.15.3
 Tecnologia sem fio que usa banda larga;
 Utiliza um número quase infinito de frequências; 
 Apresenta qualidade de serviço, altas taxas de 
transmissão, baixo custo e baixo consumo de energia;
 O transmissor UWB envia vários pulsos curtos; 
 Todos os outros sistemas são chamados de faixa 
estreita;
UWB
 Publicação: maio de 2003;
 Comunicação com baixo consumo de energia;
 Taxa: 250Kbit/s
 Faixa de operação: 900 MHz e 2,4 GHz;
 Alcance de 10 a 100m;
 Simplicidade e baixo custo;
 Diversas topologias;
 Grande malha de comunicação.
Tecnologia ZigBee IEEE 802.15.4
Dispositivo ZigBee
 Desenvolvido por ZigBee Alliance;
 Características da rede:
 Elemento coordenador: Dispositivo que faz todo o controle;
 Elemento roteador: Faz a conectividade da informações;
 Elemento terminal: Troca funções com o coordenador ou o 
roteador;
ZigBee
Elementos da rede ZigBee
ZigBee
WLAN
 Forma um rede local sem fio em ambientes interiores;
 Utiliza frequências não licenciadas;
 Faixa de operação: 2,4GHz e 5GHz;
 Chega aonde os cabos não chegariam com facilidade;
 Rede pode sofrer interferências;
WLAN
Padrão 802.11
Wi-Fi: (Wireless Fidelity) 
É um conjunto de especificações para redes locais sem 
fio.
Marca registrada da Wi-fi Alliance.
Configuradas em rede ad-hoc e rede de infra-estrutura;
Wi-Fi
Rede ad-hoc Rede de Infra-estrutura
WMAN
 WMAN: Wireless Metropolitan Area Network
 São rede metropolitanas;
 Opera em ambientes com ou sem linha de visada;
 Taxas de transmissão elevadas;
 Apresentam banda larga e longo alcance;
WMAN
Rede WMAN
802.16
a – primeiro 
padrão fixo – 
2003
d – padrão fixo 
consolidado – 
2004
e – padrão com 
mobilidade – 
2005
WiMAX
WMAN
 Faixa de operação: 2 a 66 GHz;
 Permite acesso à Internet mesmo em movimento;
 Opera em ambientes sem linha de visada;
 Utiliza tecnologia OFDM (Orthogonal Frequency Division 
Multiplexing);
 Em OFDM a banda é dividida em 52 sub-canais, sendo 
48 para tx e 4 para controle;
Padrão 802.16
 WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave 
Access;
 O termo WiMAX foi criado por um grupo de indústrias 
conhecido para promover a compatibilidade e 
interoperabilidade entre equipamentos baseados no 
padrão IEEE 802.16;
 Alcance até 50Km;
 Qualidade de serviço;
WiMAX
WiMAX
WWAN
 WWAN: Wireless Wide Area Network
 Rede de longa distância;
 Tecnologia das operadoras de celular;
 Dificuldade para transmissão de dadosa altas taxas;
 Mobilidade em alta velocidade: acima de 60 Km/h;
WWAN
 Conhecido como Mobile Broadband Wireless Access 
(MBWA), é um conjunto de especificações para 
interfaces sem fio.
 Trabalha em paralelo ao padrão 802.16.
 Características:
-Faixa de operação: bandas licenciadas abaixo de 3,5 GHz;
-Otimizar o transporte de dados baseados em IP com taxas 
de transmissão acima de 1 Mbit/s;
-Mobilidade veicular de até 250 Km/h;
-Pretende superar sistemas celulares existentes em termos 
de taxa.
Padrão 802.20(Mobile WI-FI)
 Não existe equipamento disponível no mercado atualmente;
 Concorre com padrão 802.16e.
 Rede sem fio banda larga.
Padrão 802.20(Mobile WI-FI)
Projetados inicialmente para tráfego de voz;
 1ª geração: Tecnologia analógica só transmissão de voz;
 2ª geração: Sistemas digitais de maior capacidade GSM;
 2,5 geração: Provê comunicação de dados com a 
tecnologia GPRS e 1xRTT;
 3ª geração: Transmissão de dados até 2Mbps, 
tecnologia UMTS e EVDO.
 3,5ª geração: Evolução do sistema, tecnologia HDSPA;
 4ª geração: Implantação tecnologia LTE.
Sistemas Celulares
Sistemas Celulares
WRAN
 WRAN (wireless regional area network); 
 Rede utilizada em áreas remotas e rurais;
 Faz melhor uso dos canais de comunicação 
sem interferir nos canais existentes;
 Uso das bandas de televisão;
 Primeira especificação do mundo que utiliza 
técnicas de rádios cognitivos;
WRAN
 Topologia ponto-multiponto;
 Utiliza bandas licenciadas VHF e UHF;
 Tecnologia de acesso ao consumidor final;
 Faixa de operação:entre 54 MHz e 862 MHz para 
acesso à Internet em áreas rurais.
Padrão 802.22
 Estações VHF/UHF e 802.22
1. Quais os principais problemas de operar com WLAN em frequências 
não licenciadas? 
2. Cite e defina sucintamente os requisitos básicos para uma WLAN?
3. Cite alguma tecnologia sem fio que tem como característica ser 
unidirecional? 
4. Quais são os principais cuidados que um projetista de rede precisa 
estar atento na elaboração do projeto ? 
5. Avaliar e sugerir um sistema de transporte de dados utilizando 
tecnologia wireless para as seguintes situações:
 -sistema de medição de audiência para o IBOPE
- sistema de interatividade para TV Digital
- sistema de pagamento online em ônibus urbanos 
Exercícios Propostos
1. Uma instituição deseja fazer a interligação direta de dois prédios distantes 10 km entre 
si, através de uma tecnologia de comunicação sem fio. Uma escolha adequada para 
essa finalidade seria o uso de: 
a)Wifi 802.11g;
b) Wimax; 
c) Wifi 802.11n;
d) Bluetooth Low Energy; 
e) FDDI. 
2. Considere a figura abaixo. 
As tecnologias mais utilizadas nas redes sem fio de WPAN até WWAN são, correta e 
respectivamente, 
a) Bluetooh − WiFi − WiMAX − 4G.
b) Infrared − WiMAX − WiFi − 3G. 
c) ZigBee − IrDA − WiFi − WiMAX. 
d) IrDA − WiFi − GSM − WiMAX. 
e) Radio Frequency − WiMAX − GSM − 4G. 
QUIZ
 http://slideplayer.com.br/slide/7960763/ (aula)
 http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?
doi=10.1.1.661.5914&rep=rep1&type=pdf (artigo)
 https://www.safaribooksonline.com/library/view/wi-fi-fundamentals-livelessons/
9780133816877/Lesson_1_1.html (vídeo)
 https://www.youtube.com/watch?v=G9g-8z_2Zg4 (Vídeo)
 https://www.tecmundo.com.br/4g/8722-conexoes-4g-lte-e-wimax-o-que-podemos-
esperar-delas.htm
 https://sadarwa.wordpress.com/2016/07/31/generation-din-networks-2g3g-da-4g/
 https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/radio-waves
 https://www.cisco.com/c/pt_br/products/wireless/aironet-1700-series-access-
points/index.html
Links de Apoio
Aula 2 -Fundamentos de Transmissão 
de Sinais Digitais 
Emanoela Lopes 
Conceito de sinais analógicos, digitais, periódicos; 
Análise de Fourier; 
Meios confinados e não confinados; 
Ruído; 
Capacidade do canal e fórmula de Shannon; 
Componentes de um sistema de comunicação digital; 
 
 Sinais Analógicos: Apresentam variação contínua no tempo ou 
espaço e diversos níveis de estado. Podem ter um conjunto infinito de 
valores num intervalo de tempo qualquer. 
 
 Sinais Digitais: Apresentam variação abrupta (discreto no tempo) e 
com no mínimo de dois níveis de estado. Possuem apenas um 
conjunto limitado de valores. 
 
 Sinais Periódicos e Não periódicos: Sinal periódico completa um 
padrão dentro de um período de tempo. Tanto os sinais analógicos, 
quanto os digitais podem ser periódicos. Em comunicação de dados 
utilizamos geralmente sinais analógicos periódicos e sinais digitais não 
periódicos. 
 
 Sinal analógico: Variação contínua em função do tempo, ex: voz, 
música,etc. 
 
 
 
 
 Sinal digital: Variação discreta em função do tempo,ex:bit 1 e bit 0. 
Exercício : Quantos níveis são possíveis em um sinal analógico e em um 
sinal digital? 
 
 
 
 (a) 
 
 
 
 (b) 
 
 
 Onda senoidal Analógica (a) e Onda quadrada Digital (b) 
 Parâmetros importantes de sinais periódicos: 
 -Amplitude, Frequência, Fase, Período e Comprimento da onda 
 Alteração de Fase: É a diferença, expressa em ângulo, 
entre duas ondas que tenham mesma frequência e em 
referência ao mesmo ponto no tempo. 
 A figura abaixo mostra a alteração de fase. 
 
 
Ondas defasadas de 90o 
 Fundamentos de sinais periódicos 
Período (T): 1/f medido em segundos (s) , onde f é a 
frequência medida em Hertz (Hz); 
 
Comprimento de onda (): = c/f medido em metros; 
 
Onde c é a velocidade da luz (3x108 m/s) e f é a 
frequência; 
 
Fase (): Medida da posição relativa no tempo dentro de 
um período. 
 
 Seno 
Fórmula geral: 
O próximo slide mostrará as variações de A, f e . 
◦ (a) A = 1, f = 1 Hz,  = 0; assim T = 1s; 
◦ (b) Redução da Amplitude, A=0.5 
◦ (c) Dobro da frequência; f = 2, assim T = ½; 
◦ (d) Mudança de fase;  = /4 radianos (45 graus) 
 
 
( ) (2 )s t Asen ft  
 Exemplo: 
Calcule o comprimento de onda de uma WLAN operando na 
frequência de 5 GHz? 
Solução: 
 
 
 
Exercícios Propostos: 
a) Qual o período da portadora da rede WLAN 802.11a? 
b) Qual o período da portadora da rede WLAN 802.11b? 
c) Qual o período da tensão da rede de 60Hz? 
 
 
8
9
3.10
0,06
5.10
c
m
f
   
 O matemático Francês Fourier provou que qualquer sinal periódico 
expresso por uma função do tempo g(t) e com período T, pode ser 
considerado como uma soma de senos e cossenos de diversas 
frequências, chamada de Série de Fourier, representada da seguinte 
forma: 
 Onde f é a frequência fundamental do sinal, os demais sinais em outra 
frequências múltiplas da fundamental são chamadas de componentes 
do sinal. Assim um sinal de período T terá suas componentes 
centradas em 0, f, 2f, 3f, sendo f a frequência fundamental do sinal. 
 
 O resultado é que um sinal pode ser representado de 2 formas: 
1.No domínio do tempo. 
2.No domínio da frequência a partir de suas harmônicas. 
Apesar de nem sempre viável, para a recuperação exata de um sinal 
deve ser transmitidos vários múltiplos de frequência através do canal 
utilizado. E por sua vez o receptor deve ser capaz de recuperar todos 
os harmônicos. 
 
 Domínio do tempo x Domínio da Frequência 
 
 
 
 
 
 
 
Sinal no domínio do tempo e da frequência 
 Fundamental, 3ª harmônica, Fundamental+ 3ª 
harmônica;frequência 
frequência 
frequência 
Amplitude 
Amplitude 
Amplitude 
Fundamental 
Terceira Harmônica 
Soma 
1 
1/3 
1 1/3 
 Pontos Relevantes: 
 
 Componentes harmônicas são múltiplas da fundamental; 
 
 Sinais quadrados no tempo não possuem componentes pares; 
 
 A análise de Fourier amarra a amplitude e a fase das componentes 
harmônicas; 
 
 São necessárias infinitas componentes de senos ou cossenos para 
representar um sinal; 
 
 
 
 
 
 Largura de Banda (Banda Passante): Diferença da 
maior para a menor frequência da banda do sinal; 
 Quanto maior a banda passante, maior a capacidade de 
carregar informação; 
 Frequência Fundamental: É a mais baixa e a mais 
forte frequência; 
 Expressão de uma onda quadrada por soma de senos; 
 




1kimpar,k k
2
 
4
 )(
πkft)sin(
Ats 
 
 Meios de transmissão: Asseguram a ligação física entre 
o emissor e o receptor; 
 Meios confinados e não confinados(sem fios): 
 –Confinado: par de cobre entrançado, cabo coaxial, fibra 
óptica. 
– Não confinado: antenas de emissão e recepção; 
 Em meios confinados as características do meio são 
mais importantes; 
 Em meios não confinados as características do sinal 
são mais importantes; 
 Ruído: Um sinal sem sentido aleatório que distorce o sinal original. 
 
Os ruídos podem ser classificados em quatro tipos: 
 Ruído Térmico: É aquele provocado pela agitação dos elétrons 
nos condutores metálicos e podem ser encontrado em todos os 
dispositivos eletrônicos. 
 Ruído de Intermodulação: Ocorre quando sinais de diferentes 
frequências compartilham o mesmo meio físico (multiplexação em 
frequência); 
 Ruído Impulsivo: Ruído provocado por diversos tipos de fontes, 
desde distúrbios elétricos externos a falhas em equipamentos. 
 Ruído Crosstalk: Ruído causado pela interferência entre canais 
de comunicação vizinhos. 
 
 O bel (símbolo B) é uma unidade de medida de razões. 
 
 Foi criado por engenheiros do Bell Labs; 
 
 Foi renomeado entre 1923 e 1924 em homenagem Alexander 
Graham Bell. 
 
 Como o bel é uma medida muito grande para uso diário, o decibel 
(dB), que corresponde a um décimo de bel (B), acabou se tornando 
a medida de uso mais comum. 
 
 O Bel é representado da seguinte forma: 
𝐵𝑒𝑙 = 𝑙𝑜𝑔
𝑃1
𝑃2
 
 
 A definição do dB é obtida com o uso do logaritmo, ver expressão a 
seguir: 
 
 Decibel = dB = 10* log P2/P1 
 
 
 P2 = Potência de saída; 
 
 P1= Potência de entrada; 
 
dBm 
 
 Em 1939, as indústrias norte-americanas estabeleceram a 
referencia de 1 miliwatt ( 775 mV sobre 600 ohms). 
 O sufixo m depois do dB indica que a potência calculada no sistema 
tem como referência de entrada a potência de 1 miliwatt. 
 A equação é expressa a seguir: 
 
dBm = 10 * log P1/0,001W 
 
 dBW 
 dBW = 10 * log P1/1W 
 
 Abreviada por S/N ou SNR (signal-to-noise ratio). 
Conceito muito utilizado em telecomunicações, que envolve medidas de 
um sinal em meio ruidoso, definido como a razão da potência de um sinal e 
a potência do ruído sobreposto ao sinal. 
 Tecnicamente a relação sinal-ruído é um termo para a razão entre as 
potências de um sinal contendo algum tipo de informação e o ruído de 
fundo: 
 
 
 
 
 
 
Conclusão: 
Quanto SNR MELHOR a qualidade do sinal recebido e MENOR a taxa de 
erros. 
Quanto SNR PIOR a qualidade do sinal recebido e MAIOR a taxa de erros. 
 
1)Se um sinal com nível de potência de transmissão de 10 mW for 
colocado em uma linha de transmissão e a potência medida em alguma 
distância for 5 mW, a perda pode ser expressa como? 
L= 10log (10/5) = 10 x 0,3 = 3 dB 
São úteis para determinar ganho ou perda por uma série de elementos de 
transmissão. 
2)Consideremos uma série em que a entrada está no nível de potência 
de 4 mW, o primeiro elemento é uma linha de transmissão (ar livre) com 
uma perda de 12 dB, o segundo elemento é um amplificador com ganho 
de 35 dB e o terceiro elemento é outra linha de transmissão com uma 
perda de 10 dB. O ganho líquido é? 
-12+35 -10= 13 dB. 
3)Caso desejamos calcular a potência de saída , teríamos a seguinte 
situação: 
GdB = 13 =10* log (Pt/4mW) ou Pt = 4 x 10^1,3 = 79,8 mW 
 A Largura de Banda é dividida em pedaços uniformemente 
distribuídos dentro da banda como canais individuais. 
 Ex: A banda de 2,4 GHz é utilizada no 802.11b. Repare que 
cada canal tem a largura de 22 MHz, mas estão apenas 
separados por 5 MHz. Isto significa que existe intersecção 
entre canais adjacentes eles podem interferir um com o 
outro. 
Canais e frequências centrais para o 802.11b 
 Capacidade do canal: É a máxima taxa, livre de erros, que o canal pode 
suportar. Definições importantes: 
1)Banda (B):Faixa de frequência ocupada (Hz); 
2)Taxa: Número de bits transmitidos por segundo; 
 
 Em 1924, Nyquist percebe que até mesmo um canal perfeito tem uma 
capacidade finita de transmissão. 
Se um sinal é transmitido através de um canal de largura de banda B 
Hz, o sinal resultante da filtragem pode ser completamente 
reconstruído pelo receptor através da amostragem do sinal transmitido, 
a uma frequência igual a no mínimo 2B vezes por segundo. 
 
 
 
Teorema de Nyquist: 
 Para a transmissão no canal, a sequência binária pode 
ser convertida num sinal digital com M níveis (M= 2, 4, 
8,….); 
 Para sinais digitais a capacidade C do canal (bps) sem 
ruído é dada: 
 
 
 
 
 
MBC 2log2
Níveis de codificação do sinal 
 O número de níveis M é dado por: 
 
 
 
Onde n é o número de bits. 
 
nM 2
 Exemplo: para M=4 níveis, onde cada nível 
representa 2 bits, um canal com banda B=3100 
Hz,de quanto será a capacidade C? 
 
 Fórmula de Shannon: Calcula a capacidade máxima do canal na 
presença de ruído; 
 
 
 Onde C é a capacidade em bits por segundo, B é a largura de 
banda) e SNR é a relação entre a potência de sinal e a potência de 
ruído. 
Exemplo: 
 Seja um espectro entre 3 e 4 MHz e SNRdB=24 Db, Calcule a 
capacidade do canal? 
 Supondo que poderia ser atingida esta taxa podemos calcular o 
número de níveis utilizando a fórmula de Nyquist? 
 
 
)1(log 2 SNRBC 
 A finalidade dos sistemas de telecomunicações é a de transformar em 
um ou mais pontos as informação provenientes de uma ou mais fontes. 
Numa configuração típica temos: 
Transmissor - transformar informação em sinal adequado para 
trafegar no meio de transmissão. 
Meio de transmissão ou canal - meio no qual o sinal é transportado. 
Receptor - captar, selecionar e condicionar o sinal decodificando-o e 
transformando-o, quando possível na informação original num formato 
adequado para o destino da informação. 
 
 
Modulação: é um processo para facilitar a transferência de informação 
através do meio. Por exemplo: 
 
- Uma estação de rádio imprime (codifica) o som de uma música em uma 
onda de rádio (processo de modulação). A estação de rádio transmite essa 
onda de rádio com o dado codificado (musica) em certa frequência através de 
uma antena. A antena de seu carro capta as ondas transmitidas conforme a 
frequência que você sintonizou no seu carro. O rádio por usa vez, decodifica 
os dados impressos naquela onda e toca aquela informação através dos alto-
falantes. 
 
Portadora: Onda senoidal que, pela modulação de um dos seus parâmetros, 
permite a transposição espectral da informação (ou sinal modulante). 
Como a portadora senoidal tem trêsparâmetros: Amplitude, Frequência e 
Fase. 
 
 
 
 
Transmissor 
Modificação de um sinal 
Modulação 
Receptor 
Detecção das 
Modificações 
Demodulação 
 Existem três formas básicas de modulação: 
- Modulação em Amplitude AM, 
- Modulação em Frequência FM e 
- Modulação em fase PM. 
 
Modulação e Demodulação 
 Fases para transmissão de uma informação: 
- Uma portadora é gerada no transmissor; 
-A Portadora é MODULADA (modificada) com a informação a ser 
transmitida; 
- A onda portadora é transmitida no meio; 
- No receptor, mudanças confiáveis detectadas no sinal são 
DEMODULADAS (recuperam o sinal original). 
 
 
 
 
1. Estabeleça as diferenças entre um sinal eletromagnético analógico 
e um digital ? 
2. Cite três características importantes de um sinal periódico? 
3. Qual é a relação entre o espectro de um sinal e a sua largura de 
banda? 
4. Qual a capacidade do canal para transmissão de um sinal com 
banda de 3kHz e relação sinal ruído de 30 dB? Solução C=30000bps 
 
 
 William Stallings, Redes e Sistemas de Comunicação 5ª. Edição 
cap,15 página 327) . 
 RAPPAPORT, Theodores S. Wireless Communications – Principles 
and Practice. Prentice Hall. 1996. 
 http://angolapowerservices.blogspot.com.br/2012/10/ondas-
harmonicas-origem-causas-e.html 
 https://www.youtube.com/watch?v=SQug77MCmmY&feature=relate
d 
 https://www.youtube.com/watch?v=cF2PSBe0kmk 
 http://www.falstad.com/fourier/ 
 https://canaltech.com.br/curiosidades/qual-a-diferenca-entre-o-sinal-
analogico-e-o-digital-65147/ 
 https://www.youtube.com/watch?v=p3IQU-PmJGU 
 https://www.convertworld.com/pt/potencia/dbm.html 
 
Aula 3:Fundamentos de Rádio 
Comunicação 
Emanoela Lopes 
 Conceitos de Transmissão Eletromagnética e propagação 
 Espectro de frequência para rádio comunicação 
 Frequências livres (ISM) e licenciadas 
 Características gerais dos vários tipos de propagação 
 Propagação no espaço livre: atenuação, difrações 
 Propagação em regiões com múltiplos obstáculos, ondas de superfície e 
ionosférica 
 Linha de visada, Curvatura da terra, cálculo de altura de antenas 
 Conceitos de transmissão por espalhamento espectral (Spread Spectrum) 
 Fundamentos FHSS, DSSS e OFDM 
 
 
A corrente elétrica ao passar por um meio condutor gera 
alguns efeitos, como os seguintes: 
 
· Efeito Térmico: Aquecimento do condutor. 
· Efeito Luminoso: Por exemplo lâmpadas incandescentes. 
· Efeito Químico: A cromagem por exemplo. 
· Efeito Magnético: O condutor percorrido por uma corrente 
elétrica cria, na região próxima a ele, um campo magnético. 
 
 
 Maxwell verificou que um campo elétrico variável podia gerar um campo 
magnético. Imagine duas placas paralelas sendo carregadas 
progressivamente: 
 
 
 
 
 
 Na extremidade da antena existe um fio ligado pelo seu centro a uma fonte 
alternada (que inverte o sentido a intervalos de tempo determinados). Num 
certo instante, teremos a corrente num sentido e, depois de alguns 
instantes, a corrente no outro sentido. 
 
 
 A propagação dos sinais através de ondas eletromagnéticas é um 
processo físico através do qual a energia irradiada por uma antena 
transmissora atinge a antena receptora. 
 A energia em propagação está associada a um campo 
eletromagnético composto por componentes vetoriais dos campos 
elétrico ( E ) e magnético ( H ). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
. 
Onda eletromagnética 
 Polarização da Onda 
Ondas eletromagnéticas possuem um plano elétrico (E) e um plano 
magnético (H) perpendiculares entre si. 
A orientação do plano elétrico é usada para definir a polarização da 
onda, ou seja, se o campo elétrico esta orientado perpendicularmente 
a superfície da terra a onda esta verticalmente polarizada e se ele 
está paralelo a superfície da terra a onda esta horizontalmente 
polarizada. As vezes o campo elétrico gira com o tempo e neste caso 
dizemos que ele esta polarizado circularmente. 
 
 
 
O uso do espectro de frequência é controlado pelas autoridades 
governamentais através de processos de licenciamento. 
 
Autoridades internacionais 
 FCC: Federal Communications Commision. 
 ERO: European Radiocommunications Office. 
 IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers. 
 ITU: International Telecommunication Union. 
 
Autoridade nacional 
ANATEL: Agência Nacional de Telecomunicações 
 
O que é Espectro Eletromagnético? 
É o intervalo que contém as radiações eletromagnéticas, desde as ondas de 
rádio aos raios gama. 
 
 . 
 
 Ondas Magnéticas podem se propagar em todas as direções e por longas 
distâncias e são capazes de atravessar barreiras. Um problema então é o 
compartilhamento de frequências ou bandas do espectro eletromagnético. 
Assim se torna necessário o controle centralizado. 
 
 A Anatel concede licenças de utilização em determinado território de 
acordo com a tecnologia escolhida. No caso de redes sem fio, existem três 
bandas de frequências que podem ser utilizadas sem licenciamento: 
900MHz, 2,4 Ghz e 5 GHz. 
 
 Aplicações: Sistema de travamento de porta de veículos; dispositivos 
médicos e outros. O requisito obrigatório para utilização compartilhada 
destas bandas é que a potencia máxima dos sinais não pode exceder a 
1W. 
 A escolha da frequência portadora define diversas características de 
propagação do sinal. O próprio alcance do sinal está relacionado com sua 
potência associada às características da frequência escolhida. 
Exemplos: 
 
Transmissão de Rádio 
Transmissão de 
Microondas 
 Penetrarem facilmente nos prédios. 
 
 Transmissão de rádio com 
baixas frequências, tem o 
comprimento de onda grande, 
atravessam obstáculos com maior 
facilidade, mas a potência diminui 
drasticamente à medida que a 
distância aumenta. 
 
 
 
 Trafegam praticamente em linha 
reta. 
 
 Para maiores distâncias, deve ser 
utilizada torres mais altas, e as 
antenas devem estar 
perfeitamente alinhadas. 
 
 Como suas faixas de frequência 
são maiores que as ondas de 
rádio, menor será sua imunidade 
a obstáculos. 
 
Ondas de rádio 
 3Khz a 1Ghz; 
 A grande maioria é Omnidirecional; 
 Tx e Rx não precisam estar alinhados; 
 Baixa e média frequência (penetrar paredes); 
 AM, FM, TV. Telefone sem fio... 
 
Microondas 
 1Ghz a 300Ghz; 
 Maioria unidirecionais; 
 Impede interferência entre duas antenas diferentes; 
 Problemas ao atravessar paredes; 
 Telefonia celular, redes de satélites e Wireless LAN; 
 
Infravermelho: 
 Transmissão de Ondas de Infravermelho: Utilizadas em curto alcance, não 
atravessam paredes sólidas. 
 Frequência 300GHz a 400THz; 
 
 
 Propagação em Espaço Livre é a propagação na atmosfera. Faz-
se uso de antenas para a transformação de energia guiada em 
energia irradiada em uma direção ou em diversas direções. 
 
 Atenuação é a diminuição da intensidade do sinal ao atravessar 
um obstáculo. 
 
 Difração é a mudança da direção da onda quando a mesma passa 
junto a um obstáculo. 
 
 Absorção Atmosférica 
 
 Múltiplos Percursos 
 
 Refração 
 
 Reflexão 
 
 Difração 
 
 Scattering (espalhamento) 
 
 
 
 
 
Os efeitos que acontecem ao sinal até chegar no receptor: 
 
 Obstrução da linha de visada; 
 
 Atenuação em função da distância; 
 
 Vários tipos de meios; 
 
 Fenômenos devido a múltiplos percursos; 
 
 É o modelo utilizado para predizero sinal recebido quando não há 
nenhum obstáculo entre o emissor e o receptor. 
 
 
 
 
 
 
Satélites 
Microondas 
 Existe uma equação das telecomunicações ou formula de Friis que 
pode ser utilizada para o cálculo de atenuação de um enlace operando 
em frequências elevadas: 
 
Atenuação(dB) = 32,44+20 log f + 20 log r - Gt(dB) - Gr(dB) 
sendo f em MHz e r em Km 
Ou 
 Atenuação(dB) = 92,44+20 log f + 20 log r - Gt(dB) - Gr(dB) 
sendo f em GHz e r em Km 
 
 f é a frequência de transmissão 
 r é a distância entre transmissor e receptor 
 Gt é o ganho do transmissor; 
 Gr é o ganho do receptor; 
 A representa atenuação (perda). 
 PR é a potência recebida em função da distância; 
 PT é a potência transmitida; 
 
 
 
 
 
 
Exemplo: Considere uma ligação entre duas antenas idênticas 
distantes de 30 Km em linha reta. O sistema utiliza antenas com 
ganho de 30dB . Sendo a frequência de operação de 3 GHz e a 
potencia transmitida de 10mwatts, calcular a atenuação (Trecho 
totalmente desobstruído e desprezando perda nos cabos ). 
 
Solução: 
 Pela formula de Friis : 
 A(dB) = 92,44 +20 log 3 + 20 log 30 - 30 -30 = 71,52 dB 
 
 
 
 
 
 
 
 LOS – Line of Sight – Linha de Visada 
 
 
 
 
 NLOS – No Line of Sight – Sem Linha de Visada 
 
 
 
 
 
 
 A teoria da zona Fresnel considera a linha entre os 
pontos A e B em conjunto com todo o espaço no entorno 
dessa linha, que pode contribuir para o que chega no 
ponto B. 
 
 Raio da primeira zona de Fresnel: 
 
 
 
 Raio da n-ésima zona de Fresnel: 
 
 
 
 Obstrução da Zona de Fresnel: 
 
d
dd
Raio 211


d
ddn
Raion
21
 
 
 
 
 Numa ligação ponto-a-ponto utilizando 2,4 GHz com 
distância de 12 km determine qual o raio da zona de 
Fresnel a 4 km da antena transmissora. 
 
 
 
 
 
 
 
A atmosfera terrestre pode ser encarada como subdividida em várias 
camadas principais, conforme foi ilustrado na figura abaixo: 
 
 A troposfera tem altitude de aproximadamente 11 km. Nela estão presentes 
vários tipos de gases como o oxigênio, o nitrogênio e o dióxido de carbono, 
além de vapor d’água e precipitações eventuais como chuva e neve. 
 
 A estratosfera se estende da altitude de 11 km até cerca de 50 km. 
Esta camada é estável para propagação radioelétrica e tem pouco 
interesse para as telecomunicações. 
 
 A ionosfera é uma das camadas mais altas da atmosfera. Por outro 
lado essa região é alvo de constante bombardeio da irradiação e 
partículas provenientes do sol, além dos raios cósmicos. Este 
bombardeio sobre as moléculas dos gases rarefeitos provoca a 
formação de íons, sendo a principal fonte de ionização a irradiação 
ultravioleta do sol. Esta camada se estende de cerca de 50 km a 400 
km de altitude. 
 Na propagação terrestre, as ondas viajam na porção mais baixa da 
atmosfera, junto á terra. Esses sinais de baixa frequência se propagam em 
todas as direções a partir da antena de transmissão e seguem a curvatura 
do planeta. A distância alcançada depende da quantidade de energia no 
sinal: quanto maior a potência, maior a distância. 
 
 Na propagação celeste (ionosférica) ondas de rádio de frequência mais 
alta são irradiadas para o alto chegando até a ionosfera, onde são 
refletidas de volta para terra. 
 
 Na propagação em visada direta, sinais de frequência muita alta são 
transmitidos em linha reta, diretamente de antena a antena. As antenas 
devem ser direcionais. 
 Um sinal Spread Spectrum possui grande largura de banda e baixa 
potência se assemelhando a um sinal de ruído. Como receptores 
não irão interceptar nem decodificar um sinal de ruído, isso cria 
uma espécie de canal de comunicação seguro. 
 Essa segurança foi o que levou o meio militar nos anos 50 e 60 a 
usar a tecnologia. 
 A banda passante é dividida em 79 canais de 1MHz, não 
sobrepostos. 
-Taxa máxima de transmissão:1 ou 2 Mbits/s 
 
 O transmissor deve mudar de canal de acordo com uma sequência 
pseudo-randômica. 
 
 Potência máxima a 1 W (mas, o dispositivo deve ser capaz de 
reduzir sua potência a 100 mW). 
 
 Um mecanismo de sincronização distribuído é definido para fazer 
com que os saltos de frequência ocorram no mesmo instante. 
 
Modulador Uso do canal 
 
 No DSSS, Cada bit é representado por um código, chamado 
de chips. 
 
 
 
 
 Exemplo: 
 
 
 
 
 
 
Nesta técnica, a banda de 2.4GHz é dividida em 14 canais de 22MHz. 
 
 
 
 
Utiliza a multiplexação de frequência, permitindo o envio de múltiplas 
portadoras de sinal digital. Os dados são divididos em múltiplos fluxos ou 
canais, cada um com uma subportadora, permitindo o envio de dados de 
forma paralela. Principais vantagens do OFDM: 
 
 Adapta-se às más condições de transmissão, como interferência sem a 
necessidade de uma equalização do sinal. 
 Baixa sensibilidade a erros de sincronismo de sinal. 
 
 Robusto à interferência de sinal tanto em banda larga como entre canais. 
 
 Utilizada na primeira WLAN de alta velocidade, a 802.11a este método de 
modulação é utilizado em diversas tecnologias como xDSL. 
 
 O OFDM pode utilizar modulação BPSK, QPSK, 16 QAM e 64 QAM. 
 http://www.qsl.net/cs1arm/uo14.htm 
 http://www.qsl.net/cs1arm/vertical.gif 
 http://www.qsl.net/cs1arm/horizontal.gif 
 https://pt.khanacademy.org/science/physics/light-
waves/introduction-to-light-waves/a/light-and-the-electromagnetic-
spectrum 
 Redes de Computadores Princípios, Tecnologias e Protocolos para 
projeto de Redes 1ª. Edição Natalia Olifer e Victor Olifer Editora 
LTC (Páginas 195 à 199 e 272 à 280 ) 
 https://www.youtube.com/watch?v=TILUry0srlM 
 http://labcisco.blogspot.com.br/2013/03/o-espectro-eletromagnetico-
na-natureza.html 
 
 
 
Aula 4: Antenas e Acessórios 
Professora: Emanoela Lopes 
 RF são correntes alternadas de alta frequência que passam através 
de um condutor de cobre e, então, são irradiadas pelo ar através de 
antenas. 
 
 As antenas transferem a energia do sinal do cabo para o espaço 
na forma de ondas e vice-versa. 
 
 Antenas não amplificam o sinal transmitido, apenas direcionam 
(focalizam) a energia deste sinal. 
 
 
 
 
200mW 
20dBm 
50mW 
14dBm 
25mW 
11dBm 
17dBm 
23dBm 
12,5mW 
100mW 
-3dB 
-3dB 
-3dB -3dB 
+12dB 
Cálculo em dB 20 dBm-3-3-3+12=23 dBm ou 200mW 
 
 Depois de um emissor gerar o sinal de RF, tem que haver 
algum método de radiar esse sinal para o espaço. Tem 
também que haver algum método de, no receptor, se 
interceptar (captar) esse sinal. 
 
 As antenas são os dispositivos que permitem estas duas 
operações. 
 
 Uma antena é geralmente feita em metal, (muitas vezes 
apenas um fio ou varetas de alumínio) e converte a corrente 
de alta frequência em ondas eletromagnéticas para a 
emissão e faz exatamente o contrário na recepção. 
 
 Uma antena pode ser construída pela conexão do cabo coaxial da 
linha de transmissão em dois cabos em ângulo reto com a linha, 
como mostra a figura abaixo. Este tipo de antena é chamada de 
dipolo de meia onda. 
 
 
 
 
 
 A construção acima é suficiente para irradiar energia na forma de 
ondas eletromagnéticas pelo espaço, desde que os condutores 
separados possuem diferentes níveis de tensão isto é suficiente 
para gerar um campo elétrico (E), se a tensão for variável haverá a 
presença de um campo magnético (H). 
 Estescampos são gerados simultaneamente pela antena 
transmissora e estão fisicamente defasados de 90 graus um em 
relação ao outro, assim, quando o campo elétrico está no seu 
máximo valor o campo magnético está no seu mínimo. 
 Diagrama de irradiação 
 Ganho 
 Diretividade 
 Ângulo de abertura de feixe 
 Largura da faixa 
 
 Diagrama de irradiação é a representação gráfica da 
forma como a energia eletromagnética se distribui no 
espaço. 
 O diagrama é representado pelo plano de azimute, e 
pelo plano de elevação. 
Direção de 
maior 
intensidade 
Coordenadas Cartesianas 
 É uma parte do diagrama de irradiação que delimita a 
intensidade de irradiação. 
 Os lóbulos podem ser classificados como principal, 
secundários ou traseiros. 
 O ganho é a relação entre a energia irradiada por uma antena com 
base no diagrama de irradiação da mesma, em comparação com as 
mesmas características de uma antena isotrópica, ambas de 
mesma potência. 
 
 O ganho é a representação numérica dessa diretividade indicando 
o quanto a antena verificada é mais diretiva que a antena 
isotrópica, e não deve ser interpretado como uma amplificação de 
potência. 
 
 Uma antena terá uma maior densidade de potência irradiada em 
uma determinada direção, quanto maior for sua diretividade e o seu 
ganho. 
 
 Expressa a capacidade de concentrar a energia em uma 
certa direção; 
 
 Não amplifica sinais; 
 
 Expresso em dB, em relação a algum outro elemento irradiador; 
 É usado o símbolo dBi para o ganho, significando que é um valor 
em decibel em relação à referência de uma antena isotrópica. Uma 
antena isotrópica tem, portanto, ganho igual a 0 dBi. Um dipolo de 
meia onda apresenta um ganho de 2,14 dBi. Ao referenciar-se o 
ganho de uma antena temos: 
 
 Ao radiador isotrópico usa-se a unidade dBi. 
 Ao dipolo de meia onda, usa-se a unidade dBd. 
 
 
 Ângulo de Abertura do feixe: Uma antena com um 
lóbulo principal de maior ângulo possui menor 
diretividade mas cobre uma área maior, já uma antena 
com um lóbulo de ângulo mais fechado tem maior 
diretividade e concentra maior energia. 
 
 Largura da Faixa: Indica a faixa de frequência que a 
antena pode operar de modo satisfatório. 
 
 
 Antena Isotrópica 
 É uma fonte pontual sem perdas que radia potência 
igualmente em todas as direções. 
 
 Antena Direcional 
 É uma antena que concentra sua energia em direção 
bem definida. 
 
 Antena Omnidirecional 
 É uma antena que tem um diagrama de irradiação não 
direcional em um plano e um diagrama de irradiação em 
qualquer plano perpendicular. 
 
Yagi Log-periódica 
Orelha de Coelho 
Parabólica 
 Dipolo de λ/2: Constituída por um condutor de metade do λ 
da frequência irradiada seccionado ao meio, com um sinal 
de RF alimentando-o neste ponto. 
 
 
 
 
 Dipolo de λ/4:Possui um plano terra. 
 
 
 
 

2 
Exercício 1: Calcular o tamanho de uma antena 
dipolo de meia onda para as frequências de 2,4 
GHz e 5,5 GHz. 
 
 O elemento ativo em muitas antenas receptoras de TV é um 
dipolo dobrado, ele é feito de um tubo de alumínio de pequeno 
diâmetro que é dobrado em um laço achatado de λ/2. A 
configuração dobrada dá à antena maior integridade estrutural e 
resistência do que o dipolo de duas peças. 
 
 Antena Yagi-Uda utilizada para recepção de TV. É uma rede linear 
que consistem em um dipolo e dois ou mais elementos não ativos 
que aumentam o ganho e diretividade da antena. 
Antena Yagi refletor posicionado atrás do 
dipolo 
Antena yagi com refletor de canto 
 Outra antena de rede banda larga é log-periódica que consiste de 
uma rede de dipolos de meio de meio comprimento de onda, com a 
mais longa a número 1 cotada para a frequência mais baixa 
(Canal 2 para TV VHF) e os dipolos subsequentes cotados mais 
curtos. 
 Antena Ominidirecional: Não irradiam em todas as direções, mas 
privilegiam apenas um plano. 
 Um computador no ponto A receberá o sinal com máxima 
intensidade, por estar na direção de maior ganho da antena. Um 
computador no ponto B, por sua vez, receberá um sinal com 
potência menor do que aquela recebida no ponto A. Já no ponto C, 
o computador obterá uma intensidade mínima (praticamente nula) 
por estar numa angulação fora do feixe de irradiação da antena 
 
As antenas direcionais irradiam a maior parte da energia 
eletromagnética em uma mesma direção proporcionando maior 
alcance do sinal. Elas possuem ganho maior que as ominidirecionais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mais indicadas para enlaces ponto-a-ponto. 
 A antena setorial é um tipo de antena direcional com menor ganho 
e maior abertura. 
 Antena com lata de batata 
 Ganho em dBi ou dBd; 
 Impedância: Valor de resistência da antena; 
 Perda de retorno: Indica a energia que retorna à fonte de sinal 
 Cabo Coaxial 
 Tipo de Conector: 
 
 
 
Conector Fêmea Conector Macho 
RG58 RG213 
 
 
 
 Cabo coaxial para ligar uma placa wireless a uma 
antena; 
 Em geral cabo coaxial fino e curto de 30 cm; 
 
 
 
 
 Divisor (spliter): Utilizado para dividir o sinal de saída, para 
alguma finalidade específica, como ampliar a área de cobertura 
incluindo mais uma antena para alcançar uma área não atendida 
por uma única antena. 
 
 
 
 
 
 Amplificador de potência: Utilizado para amplificar o 
sinal transmitido ou recebido. São úteis para compensar 
perdas por atenuações. 
 
 POE( POWER OVER ETHERNET): Baseado no padrão 
IEEE 802.3af, que define o uso do cabo Ethernet (cabo de 
dados) para conduzir também a energia elétrica necessária a 
alimentação do equipamento. 
 
 
 Conversores de Frequência: Utilizados com a finalidade de alterar 
a frequência de comunicação entre dois dispositivos. Devem ser 
utilizados em pares (transmissor - receptor). Úteis quando a 
frequência padrão, utilizada, está comprometida por excesso de 
ruído (interferências). 
 
 Protetor de Linha: Utilizado para proteção contra descargas 
atmosféricas quando a antena está instalada em área externa e 
conectada por cabo de RF. 
 
 
 Projete um monopolo vertical para operar em uma 
frequência de 2,4 GHz. 
 Faça um desenho mostrando este tipo de antena. 
 Refazer o projeto para uma antena de 2,4 MHz. 
 Qual a relação entre o comprimento de onda e o 
tamanho de uma antena? 
 
 Redes de Computadores Princípios, Tecnologias e Protocolos 
para projeto de Redes 1ª. Edição Natalia Olifer e Victor 
Olifer Editora LTC (Páginas 186 à 188 ) 
 Propagação de ondas eletromagnéticas Princípios e 
Aplicações José Antonio Justino Ribeiro 1ª. Edição editora 
Érica (páginas 135 à 155) 
 http://www.eletrica.ufpr.br/mehl/te155/aulas/6-2-
Cabos_Acessorios.pdf (tipos de acessórios) 
 https://wiki.sj.ifsc.edu.br/wiki/images/9/98/2IFSC_Engenharia_STC_
2016_1.pdf 
 http://www.tecmundo.com.br/area-42/34402-area-42-melhore-o-
sinal-wi-fi-com-uma-lata-de-batatas-fritas-video-.htm 
 http://professordiovani.com.br/ComunicacoesMoveis/aula04_Redes
Moveis.ppt 
 https://pt.slideshare.net/gertech/saber-eletrnica-462 
 
 
 file:///C:/Users/Emanoela/Desktop/redes%20sem%20fio.pdf(amplific
ador pag 115) 
 http://www.racom.eu/eng/products/microwave-link.html (fabricante 
racom) 
 
Curso: Redes de Computadores
Aula 6: WLAN
Professora: Emanoela Lopes
Padrões LAN
Sub-grupo Frequência Velocidade Alcance típico 
(interno)
802.11a 5 Ghz 54 Mbps25 a 100 m
802.11b 2,4 Ghz 11 Mbps 100 a 150 m
802.11g 2,4 Ghz 54 Mbps 100 a 150 m
802.11n 2,4 Ghz
5,0 Ghz
600 Mbps 300 a 600m
802.11e – Características de QoS no nível MAC, 
melhor gerenciamento de banda e correção de erro;
802.11f – IAPP – Inter-Access Point Protocol;
802.11h – Espectro de frequência e potência de 
transmissão em 5Ghz na Europa;
802.11i – Melhorias na segurança – inclusão do AES 
(Advanced Encryption Standard);
Padrões LAN
Configuração da Rede
AD HOC INFRA-ESTRUTURA
Infra-Estrutura da WLAN
Infra-Estrutura WLAN
Uma WLAN IEEE 802.11 é composta pelos seguintes elementos: 
Elementos WLAN Definição
BSA - Basic Service Area Célula de comunicação da rede sem 
fio.
BSS- Basic Service Set Um grupo de estações comunicando-
se por radiodifusão ou infravermelho 
em uma BSA.
STA - Stations São os diversos clientes da rede.
AP - Access Point Nó que coordena a comunicação entre 
as STAs dentro da BSS.
DS - Distribution System Infra-estrutura de comunicação que 
interliga múltiplas BSAs.
ESS - Extended Service Set Conjunto de estações formado por várias 
BSSs conectado por um DS.
ESA - Extended Service Area Conjunto de BSAs interligados pelo DS 
através de APs.
Modelo OSI e IEEE 802.11
 Transmissão por RF:
-Utiliza a faixa de frequência entre 2.4 - 2.4835 GHz 
-O sinal pode ser interceptado por receptores 
colocados fora do prédio.
Transmissão por pulsos de Infra-Vermelho:
-Utiliza faixas de 300 – 428 GHz 
-Mais seguro, mas é afetado pela luz do sol e por 
obstáculos.
Camada Física 802.11
 Na especificação 802.11 dois modos de modulação 
podem ser utilizados:
DSSS: Direct Sequence Spread Spectrum
FHSS: Frequency Hope Spread Spectrum
 Para a especificação 802.11b somente o modo DSSS é 
utilizado.
Modulação 802.11
 Os principais tipos de quadros são:
1) Quadro para transmissão de dados;
2) Quadro de controle: Utilizados para controle de 
acesso ao meio, entre eles estão RTS, CTS e ACK;
3) Quadro de gerenciamento: São transmitidos da 
mesma forma que os frames de dados, porém com 
informações de gerenciamento.
Tipos de Frames
 RTS: Solicitar para enviar e CTS: Livre para enviar
Distributed Coordination Function: DCF
transmissor receptor
RTS (Request to Send)
CTS (Clear to Send)
Pacote de dados
ACK (Acknowledegment)
Formato dos Quadros
Controle 
de
Quadro
Duração Endereço 1 Endereço 2 Endereço 3
Endereço 4
Seq
Dados Total de Verificação
2 2 6 6 6 2
6 0-2312 4
bytes
bytes
 Versão (2 bits): 
versão atual: 0.
 Tipo(2 bits): 
00: Management
01: Control
10: Data
11: Reservado
 Subtipo (2 bits): 
Sua interpretação depende do campo tipo. Pode indicar 
frames do tipo RTS, CTS, etc
Descrição dos Campos
 To AP/ From AP (2 bits):
0 0: Uma estação para outra
1 0: O frame tem como destino o DS (AP)
0 1: O frame tem como origem o DS (AP)
1 1: O frame está sendo distribuído de um AP para 
outro.
 More Fragments (Mais Fragmentos) (1 bit): 
O valor 1 indica mais que existem mais Fragmentos 
pertencentes ao mesmo frame.
Descrição dos Campos
 Retry (Retransmissão) (1 bit): 
O valor 1 indica que o frame está sendo retransmitido.
 Power Management (1 bit): 
O valor 1 indica que a estação entrará em modo 
econômico de energia, 0 indica que estará no modo 
ativo.
 More Data (Mais dados) (1 bit): 
Indica se há mais frames a serem transmitidos do AP 
para a estação, este campo é utilizado em conjunto com 
o Power Management para que a estação não entre no 
modo econômico.
Descrição dos Campos
 WEP (1 bit): 
O valor 1 indica que frame está sendo transmitido em 
modo criptografado.
 Order (1 bit):
 Indica se todos os quadros recebidos devem ser 
processados em ordem.
Descrição dos Campos
 Endereço único gravado em Hardware.
 Definido pelo IEEE e pelo fabricante:
 Exemplo: "00:19:B9:FB:E2:58". 
Endereços MAC
 Endereço 1: O endereço da estação que deve receber o quadro;
 Endereço 2: O endereço da estação MAC que transmite o quadro.
 Endereço 3: Interconexão do BSS com outros segmentos de rede,
 via alguma interface de roteador.
 Endereço 4: Utilizado em redes ad-hoc.
 Controle de sequência: é utilizado para numerar os fragmentos.
 Carga útil: contém a informação específica sendo transmitida.
 CRC: Detecção de erros.
Endereço MAC
 O significado destes campos (Endereços 1,2,3,4) 
depende da combinação To AP / From AP do frame. 
 Os possíveis endereços contidos nestes campos são:
-DA (Destination Address)
-SA (Source Address)
-RA (Receiver Address): 
-TA (Transmitter Address)
-BSSID (Basic Service Set Identification)
Endereço MAC
 DA (Destination Address): 
 É o endereço do destino final do frame.
 SA (Source Address): 
 É o endereço de origem do frame, ou seja, da primeira estação a 
transmiti-lo.
 RA (Receiver Address): 
 É o endereço que determina o destino imediato do pacote, por 
exemplo, o endereço do AP (Access Point).
 TA (Transmitter Address): 
 É o endereço que determina a estação que transmitiu o frame, 
esta estação pode ser um ponto intermediário da comunicação, por 
exemplo, um AP (Access Point).
 BSSID (Basic Service Set Identification): 
 É a identificação da BSS em que se encontram as estações. 
Endereço MAC
Endereços MAC
TRANSMISSOR
ACCESS POINT
RECEPTOR
SA: Source Address 
DA: Destination Address
RA: Receiver Address
TA: Transmitter Address
 Para estudar:
Ver capítulo 15 do livro Comunicação de Dados e Redes de Computadores, 4a ed., de Behrouz 
Forouzan.
Ver capítulo 6 do livro Redes de Computadores e a Internet, 5a ed., de James Kurose.
Ver capítulo 4 (seção 4.4) do livro Redes de Computadores, 4a ed., de Andrew Tanenbaum.
Link de apoio:
https://wiki.sj.ifsc.edu.br/wiki/index.php/IER-2012-2#O_MAC_CSMA.2FCA
https://www.google.com.br/url?
sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=10&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjfw7ejguHWAhWHFJA
KHch-AXkQFghdMAk&url=http%3A%2F%2F187.7.106.14%2Femmonks
%2Fwireless4%2Fwireless_introducao.ppt&usg=AOvVaw3uwUWnYkly-9pObGtmDH0y
http://wndw.net/pdf/wndw-pt/wndw-pt-ebook.pdf pág 68
Dicas
AULA RSF – Aula 9
Camada Física
Camada Física x MAC
Camada Física Camada Mac
 Alocação de 
Canal;
 Antena para 
cobertura 
apropriada;
 Interferência;
 Funcionamento e 
desempenho;
 Parâmetros de ajuste;
Revisão
• Possui a capacidade de detectar a colisão. Com o uso do CSMA-CD as
máquinas envolvidas na colisão abortam a transmissão do quadro logo
após detecção da colisão.
• Na Ethernet a placa de rede é capaz de transmitir e receber ao mesmo
tempo. Assim, é possível detectar que houve uma colisão.
CSMA/CD (Detecção de Colisão)
• O protocolo CSMA-CA é utilizado na tecnologia de enlace sem fio, Wi-Fi
(IEEE 802.11). Isso porque é difícil detectar a colisão em redes sem fio.
• Os dispositivos de uma rede (WLAN) devem sentir o meio para verificar
alimentação (estimulo de RF acima de um certo limite) e esperar ate que o
meio esteja livre antes de transmitir.
• Utiliza um recurso chamado "solicitar para enviar", "livre para enviar" (RTS-
CTS).
CSMA/CA ( Prevenção de Colisão)
7
Meios de transmissão
• O tipo de meio físico a ser usado depende, dentre outros fatores 
de:
– Largura de banda (BW: bandwidth)
– Atraso (delay) ou latência (latency)
– Custo
– Facilidade de instalação e manutenção
• Os meios podem ser agrupados em:
– “Guiados”: fio de cobre e fibra óptica
– “Não-guiados”: ondas de rádio e lasers
DIVERSOS PADRÕES
Introdução
Camada Física (PHY)
- Tem como função a codificação e decodificação de sinais;
- A geração/remoção de parâmetros (preamble) para 
sincronização;
- A recepçãoe transmissão de bits e inclui especificação do meio 
de transmissão.
O padrão IEEE 802.11 começou a ser criado com a formação de um grupo 
de trabalho em 1991 com o objetivo de acrescentar uma nova camada 
física e de Data Link ao modelo ISO, dessa forma provendo Ethernet 
sobre radiofrequência.
Sendo a primeira versão do IEEE 802.11 lançada em 1995.
Funções essenciais da camada física:
Suporta o serviço de transmissão rádio .
Define o sinal transmitido (Banda de frequência, largura de banda do canal, 
modulação, filtragem) em relação à codificação do canal necessária para 
assegurar uma maior robustez da transmissão radio. 
Responsável pela transmissão dos bits através do canal de comunicação, 
definindo as especificações elétricas e mecânicas.
A principal função da camada física é a modulação, preparando a 
informação para ser transmitida no meio, em forma de onda 
eletromagnética.
Além da modulação, utiliza-se uma técnica de espalhamento do sinal 
denominada “Spread Spectrum" que tem a função de proteger o sinal 
contra interferência co-canal.
O padrão prevê que o nível físico empregará três formas de transmissão: 
duas de rádio-freqüência baseadas em spread spectrum, conhecidas 
como Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) e Direct Sequence
Spread Spectrum (DSSS), além da transmissão infravermelha difusa. 
Podemos dividir a camada física em duas subcamadas, conforme 
mostra a figura a seguir:
• PMD (Physical Medium Dependent): esta subcamada trata das diferentes 
técnicas de transmissão, cuidando da modulação e codificação do sinal, e 
sendo responsável pelo envio e recebimento de pacotes no meio. 
• PLCP (Physical Layer Convergence Procedure): a interface entre a camada 
de enlace e a camada física. Sua principal função é entregar as 
informações recebidas da PMD, na forma de PPDU, à subcamada MAC, e 
preparar as informações provenientes da própria subcamada MAC para 
serem enviadas à PMD.
Operações da Camada Física 
As operações da camada física são similares, independente da 
técnica de modulação utilizada. O Padrão definiu três estados 
possíveis, conforme descritos abaixo:
a) Detecção de Portadora: estado que permite a camada MAC 
“escutar" o meio;
b) Transmissão: modo de transmissão dos dados;
c) Recepção: modo de recebimento dos dados. 
Padrões de transmissão e codificação
- FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrun),
- DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) e 
- OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
Para esta camada os padrões de rede definidos são:
802.11, 802.11b, 802.11a e 802.11g com suas respectivas 
características. (ver tabela anexa).
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
- É uma variação da multiplexação 
por divisão de frequência (FDM) 
usada nos sistemas de telefonia e 
nas tecnologias de redes de acesso 
como o ADSL e VDSL, e mais 
recentemente nas redes wireless. A 
ideia básica é dividir um fluxo digital 
de alta taxa de bits em um esquema 
de baixa taxa e a transmissão 
paralela usando subportadoras.
FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrun)
Para aplicar uma técnica de espalhamento espectral, basta injetar o código do espectro de 
dispersão correspondente em algum lugar na cadeia de transmissão antes da antena 
(receptor). (Essa injeção é chamada de operação de espalhamento.) O efeito é difundir as 
informações em uma largura de banda maior. Por outro lado, você pode remover o código do 
espectro de dispersão (chamado de operação de despregação) em um ponto da cadeia de 
recebimento antes da recuperação de dados. Uma operação de espalhamento inverso 
reconstitui a informação em sua largura de banda original. Obviamente, o mesmo código 
deve ser conhecido antecipadamente em ambas as extremidades do canal de transmissão.
DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) 
A família de protocolos 802.11 trata sobre Redes WLAN padrão 
IEEE 802.11, também conhecida entre muitos como Wi-Fi.
A família 802.11 de protocolos de transmissão por rádio 
(802.11a, 802.11b e 802.11g), que tem incrível popularidade nos 
Estados Unidos, Europa e Brasil.
Através da implementação de um conjunto comum de protocolos, os 
fabricantes de todo o mundo conseguiram construir equipamentos 
altamente interoperáveis.
Introdução - Padrão IEEE 802.11
Alguns equipamentos e padrões (como o 802.11y, 802.11n, 802.16, 
MIMO e WiMax), tem aumentado significativamente a velocidade e 
confiabilidade, mas estes estão apenas começando a ser 
fornecidos com o custo mais acessível e sua disponibilidade e 
interoperabilidade entre os diversos fabricantes ainda estão sendo 
usados em baixa quantidade se comparado ao 802.11.
Introdução
Padrão IEEE 802.11
• O padrão IEEE 802.11 define as regras relativas à subcamada de Controle de
Acesso ao Meio (MAC) e camada física (PHY). Da mesma forma as camadas
superiores não percebem as particularidades da subcamada MAC e de seus
possíveis níveis físicos.
- A maioria das redes sem fio é baseada nos padrões IEEE 
802.11 e 802.11b (evolução do primeiro)
- Transmissão de dados de 1 a 2Mbps, para o padrão IEEE 
802.11, e de 5 a 11Mbps, para o padrão IEEE 802.11b
O Padrão IEEE 802.11b trata da tecnologia sem fio enfocando as redes locais sem fio 
(WLAN) que trabalham na faixa livre de 2.4 GHz com sua primeira e significativa 
evolução. Essas redes basicamente utilizam sinais de radiofreqüência para a 
transmissão de dados, através de duas técnicas conhecidas como DSSS e FHSS.
Padrão 802.11a, vem da aplicação da OFDM, para aplicações em comunicações sem 
fio. OFDM é uma tecnologia comprovada e provê uma alta eficiência espectral, 
proteção contra interferência de RF e redução das distorções por multipercurso, 
encontrados dentro do ambiente empregado. 
Padrão IEEE 802.11e O comitê que estuda este padrão está trabalhando para 
estabelecer características de qualidade de serviço (QoS) Ethernet de acordo com o 
padrão 802.11. 
O padrão 802.11g é também conhecido como uma extensão do padrão 802.11b, 
procurando incrementar uma velocidade de dados na banda de frequências do ISM 
(2.4 Ghz), compatível com a técnica OFDM.
Diferentemente dos objetivos das WLANs que são desenhadas para serem extensão 
das redes locais, o Bluetooth tem o objetivo de substituir os cabos que conectam os 
periféricos das estações de trabalho. O Bluetooth provê as seguintes funcionalidades:
•Ponto de acesso para voz e dados
•Redes pessoais
•Substituição de cabos entre a estação de trabalho e os periféricos
A topologia de rede suporta até sete conexões simultâneas dentro de uma piconet, com 
uma taxa de transmissão de 1-Mbps. Seus canais assíncronos podem suportar:
•Um link assimétrico com um downlink de 721-Kbps e um uplink de 56-Kbps
•Um link simétrico com 432,6-Kbps em ambas as direções.
Esta diferença de velocidade é devida ao overhead do protocolo. A potência de 
transmissão é de até 0,1 Watts permitindo uma distância de até 10 metros. Usa a banda 
de freqüência ISM de 2,4-GHz, a mesma utilizada pelo padrão IEEE 802.11b/g.
802.15 - Bluetooth 
Modulação — O WIMAX apresenta três modos de operação,todos os 
três PHY, quais sejam: single carrier, OFDM 256, ou OFDMA 2K. O 
modo mais comumente utilizado é o OFDM 256 .
O padrão 802.16 é também conhecido como a interface aérea da 
IEEE para Wireless MAN, isto é, da rede metropolitana sem fios.
Esta tecnologia está sendo especificada pelo grupo do IEEE que 
trata de acessos de banda larga para última milha em áreas 
metropolitanas, com padrões de desempenho equivalentes aos 
dos tradicionais meios tais como DSL, Cable modem ou E1/T1.
Vazão de dados (throughput) - A velocidade de transmissão 
dos dados varia entre 1 Mbps e 75 Mbps, dependendo das 
condições de propagação, sendo que raio típicode uma 
célula WIMAX é de 6 km a 9 km.
Escalabilidade – Para acomodar com facilidade o 
planejamento da célula WIMAX, tanto nas faixas licenciadas 
quanto nas não licenciadas, o 802.16a/d suporta diversas 
larguras de banda. Por exemplo, se um operador tem 
disponível 20 MHz de espectro, ele pode dividi-lo em dois 
setores de 10 MHz ou 4 setores de 5 MHz cada.
Qualidade de Serviço – O padrão 802.16 apresenta qualidade de 
serviço que permite a transmissão de voz e vídeo, que requerem 
redes de baixa latência.
Canais 802.11b
• Para evitar a interferência somente 3 canais podem ser
utilizados ao mesmo tempo num mesmo ambiente.
Canais na banda de 2,4GHz
Planejamento de Reuso de Frequência
Antenas
Direcional
Ominidirecional
Setorial
MIMO
A tecnologia MIMO (Multiple Input Multiple Output), pronuncia-se 
“my-mo”, quebra a barreira dos 100Mbps em transmissões 
wireless. O MIMO utiliza múltiplas antenas para transmissão e 
recepção para melhorar o desempenho. Quando dois 
transmissores e dois ou mais receptores são usados, dois canais 
de transmissão podem ser transmitidos duplicando a taxa de 
transferência de dados, além de aumentar a distância entre os 
equipamentos. O padrão IEEE 802.11n utiliza a tecnologia MIMO 
que no mínimo pode duplicar a taxa de transmissão de 54Mbps dos 
padrões 802.11a e 802.11g para 108Mbps.
SISTEMA COM DIVERSIDADE DE ANTENAS
Interferências
Embora nominalmente a taxa na camada física seja alta,
existe uma grande perda de eficiência da MAC. O principal
motivo é a forma como é feito o acesso das estações ao
ponto de acesso e vice versa, que é feito em função de
tempo.
MAC: Eficiência
MAC
PHY 11 Mbps
5,9 Mbps 24,4 Mbps
54 Mbps
11b 11g
Círculos de Cobertura
Anomalia - Análise de Taxa
tempo
TX1 TX2 TX3
1s
2s
13s
A anomalia na performance é definida por:
• Se existe, na rede, ao menos um terminal com uma taxa de
transmissão inferior, o rendimento de todos os terminais
transmitindo com uma taxa maior é degradado até um nível
inferior ao do terminal de menor taxa.
• Tal comportamento penaliza os terminais rápidos e privilegia os
mais lentos.
• A razão provém do CSMA/CA, que garante, a longo prazo, uma
probabilidade igual de acesso ao canal para todos os terminais.
Quando um terminal captura o canal por muito tempo, devido a
sua baixa taxa de transmissão, os demais terminais, com taxas
superiores, são penalizados.
Anomalia 802.11
Otimização de Carga
Roaming
Atenuação por Obstáculos
• O objetivo é procurar entender como será a cobertura
do local.
• Este é um procedimento que deve seguir alguns
passos:
- Planejamento da visita ao local solicitando a planta
baixa;
- Checklist do material a ser levado (ponto de acesso,
estação para medida, tripé, extensão, trena etc)
- Entrevista com o cliente para avaliar os locais onde
deve ser feita a cobertura e qual o propósito da rede
WLAN que será instalada;
- Avaliação do local para identificar onde podem ser
instalados os pontos de acesso e verificar se existe
rede disponível;
Site Survey (Conhecer o Ambiente)
- Possíveis pontos para fazer ligação ponto-a-ponto caso não
tenha rede cabeada próximo;
- Estudar o número de usuários a serem atendidos e o perfil;
- Avaliação preliminar da cobertura com um ponto de acesso
antena para teste;
- Criar uma nomenclatura para a área onde fique fácil identificar
as facilidades e necessidades dos diversos locais;
- Avaliar os pontos onde seja necessário roaming;
- Fazer documentação detalhada;
Site Survey (Conhecer o Ambiente)
Link de Apoio
• https://quizlet.com/107293073/redes-moveis-flash-cards/
• http://tolstenko.net/dados/Unicamp/2010.2/mc822/kurose-pt.br-
paulo/Kurose-wbg-cap06.pdf
• Baixar no celular wi-fi inspector, wi-fi analyser, wi-fi overview 360
• http://www.tp-link.pt/products/details/cat-9_Archer-C5400.html
• https://www.cisco.com/c/en/us/products/wireless/index.html#~stickynav=1
• http://www.arubanetworks.com/products/networking/access-points/
• http://www.hardware.com.br/tutoriais/calculando-potencia-wireless/
50
Espectro eletromagnético
• Velocidade da luz:
– Vácuo (c)  3 x 10-8 m/s
– Cobre ou fibra = 2/3 vácuo
• Relação: f = c
– Para f = 1 MHz,  = 300 m (vácuo)
– Para f = 30 GHz,  = 1cm (vácuo)
51
Propriedades físicas de ondas
Freqüênci
a
Compriment
o
de onda
Propriedades 
interessantes
Usos típicos
10 kHz 30 km Ondas penetram uma 
distância significativa 
na água
Comunicação sub-
aquática
100 kHz 3 km Navegação
1000 kHz 
(1 MHz)
300 m Rádio AM
10 MHz 30 m Reflexão pela ionosfera Rádio CB
Difusão HF
100 MHz 3 m Rádio FM, TV
1000 MHz 
(1 GHz)
30 cm Rádio celular, TV UHF 
(superior)
10 GHz 3 cm Ondas bloqueadas por 
chuva intensa
TV satélite, comunicação 
ponto-a-ponto, radares
http://efagundes.com/artigos/fundamentos-de-wireless-lan/
Retrospectiva
• Requisitos de uma Rede 
sem fio
• Classificação das Redes 
sem Fio
PAN, LAN, MAN, WAN, RAN, 
ZIGBEE, BLUETOOTH
• Padrões
• Móvel
• Sinais
• dB, SRN, Modulação Analógica 
e Digital.
• Fundamentos de técnicas e TX.
• Antenas
• Arquiteturas e WLAN/Móvel
• Padrão 802.11, camada MAC, 
CSMA/CD , CSMA/CA
ANEXOS
Curso: Redes de Computadores
Aula 7: WLAN - MAC
Professora: Emanoela Lopes
 Grupo de trabalho teve início em 1980 em fevereiro 
razão do número 802 (ano 80 mês 2);
 Primeira versão 802.11 saiu em 1997;
 Revisão em 1999 e geração de dois suplementos 11b e 
11a;
 Em 2003 foi aprovado o 11g;
Padrão 802.11
 802.11 – Padrão original – 1 e 2 Mbps – 1997
 802.11a – Suplemento – 54 Mbps em 5 GHz – 1999
 802.11b – Suplemento – 11 Mbps em 2,4 GHz – 1999
 802.11d – Alterações para atender outras regiões – 2001
 802.11e – Melhora da MAC para prover QoS
 802.11f – Comunicação inter-access point
 802.11g – Suplemento – 54 Mbps em 2,4 GHz – 2003
 802.11h – Ajustes na 11a para atender requisitos da Europa
 802.11i – Melhoras em segurança
 802.11j – Ajustes para atender requisitos do Japão
 802.11k – Melhora no gerenciamento
 802.11m – Trabalho geral de atualização
 802.11n – Nova proposta para 300Mbps
Resumo padrão 802.11
Camadas 802.11
 
Camada Física Camada Data Link
• Modulação e Demodulação;
• Codificação e Decodificação 
do sinal;
• Transmissão e recepção 
dos bits;
• Transmissão e Recepção de 
frame ;
• Controle da Rede;
• Controle de acesso ao meio;
 A camada física é sub-dividida em duas camadas:
Physical Layer Convergence Procedure (PLCP): Na transmissão 
formata o frame para transmissão para passar para a PMD. 
Physical Medium Dependent (PMD): Faz a transmissão e 
recepção, tarefas como modulação e demodulação, espalhamento 
espectral e amplificação de sinal de RF.
Divisão da Camada Física
Frame formado pela PLCP para 802.11 e 802.11b
Exemplo de Comunicação
Pkt802.11
Pkt802.11 Pkt802.3
Pkt802.3
Pkt
AP
~ ~
~ ~
~~~~ Host A
Pkt
Pkt802.11
Pkt
Pkt802.11
Network
LLC
MAC
Physical
Pkt802.11
Wireless LAN
~ ~
~ ~
Pkt802.3
~~~~ Host B
Pkt
Pkt802.3
Pkt802.3
Pkt
Ethernet
 Possui a capacidade de detectar a colisão. Com o uso do CSMA-
CD as máquinas envolvidas na colisão abortam a transmissão do 
quadro logo após detecção da colisão.
 Na Ethernet a placa de rede é capaz de transmitir e receber ao 
mesmo tempo. Assim, é possível detectar que houve uma colisão.
CSMA/CD (Detecção de Colisão)
 O protocolo CSMA-CA é utilizado na tecnologia de enlace 
sem fio, Wi-Fi (IEEE 802.11). Isso porque é difícil detectar a 
colisãoem redes sem fio. 
 Os dispositivos de uma rede (WLAN) devem sentir o meio 
para verificar alimentação (estimulo de RF acima de um certo 
limite) e esperar ate que o meio esteja livre antes de 
transmitir. 
 Utiliza um recurso chamado "solicitar para enviar", "livre para 
enviar" (RTS-CTS).
CSMA/CA ( Prevenção de Colisão)
Funcionamento do CSMA/CA Meio Livre
DIFS
DIFS
SIFS Backoff windowBusyMdium Next frame
Contention window
Slot Time
Seleção de slot usando binary exponential backoff
Defer
access
Time
(a) Método de Acesso Básico
Temporização da MAC
Aguarda Quadro para 
Transmitir.
Aguarda Quadro para 
Transmitir.
Meio Livre?Meio Livre?
Espera DIFSEspera DIFS
Sim
Aguarda até a TX 
acabar
Aguarda até a TX 
acabar
Transmite
frame
Transmite
frame
Espera DIFSEspera DIFS
Sim
Aguarda backoff 
Exponencial
Aguarda backoff 
Exponencial
Livre?Livre?
Sim
Livre?Livre?
Não
Transmite
frame
Transmite
frame
Lógica da MAC
Acesso na
Base de
Espera 
Sim
Não
Sim
Não
Sim
Não
MAC Padrão 802.11
 A 802.11 utiliza um algoritmo MAC chamado DFWMAC (distributed 
foundation wireless MAC) que permite dois tipos de controle de Acesso:
DCF – Distribution Coordination Function
PCF – Point Coordination Function
 DCF: Método distribuído básico
◦ A decisão de transmitir é usada individualmente pelos pontos da rede. 
Neste caso existe disputa pelo acesso ao meio de transmissão;
 PCF: Método Centralizado
◦ Toda decisão de transmitir é tomada de forma centralizada em um 
ponto especial. Neste caso não existe disputa pelo acesso ao meio de 
transmissão;
 Na prática o modo PCF não está disponível na maioria dos pontos de 
acesso, pois é uma opção do padrão.
Ajuste RTS/CTS
 Em contraste das redes cabeadas, redes sem fio são ruidosas.
 Probabilidade de um quadro ser transmitido com sucesso decai 
com o aumento desse quadro.
 Como o padrão IEEE 802.11 lida com o canal ruidoso???
Fragmentação
Problema do Nó Escondido
 https://www.gta.ufrj.br/seminarios/semin2003_1/
fernandes/MAC_4.htm
 https://books.google.com.br/books?
id=57BIAgAAQBAJ&pg=PA477&lpg=PA477&dq=
mac+tipos+pcf+e+dcf&source=bl&ots=j1_nLSc2O
8&sig=s0RYGlTugZxwbAeuNqUmJFoS6_g&hl=pt-
BR&sa=X&ved=0ahUKEwiDrYOiyfLWAhWEh5AK
HVAiARUQ6AEISjAF#v=onepage&q=mac
%20tipos%20pcf%20e%20dcf&f=false
Link de Apoio
Curso: Redes de Computadores
Aula 8: WLAN - PHY
Professora: Emanoela Lopes
 Quantos APs são necessários para cobrir uma certa 
área?
 Qual a banda necessária?
 Como configurar os parâmetros dos APs?
 Como avaliar a cobertura?
 Qual canal utilizar quando existirem vários APs?
 Vão existir muitos usuários móveis?
 Como melhorar o desempenho com redes com baixa 
performance?
Questionamentos
Camada Física x MAC
Camada Física Camada Mac
Alocação de Canal;
Antena para 
cobertura apropriada;
Interferência;
Funcionamento e 
desempenho;
Parâmetros de 
ajuste;
Canais 802.11b
 Para evitar a interferência somente 3 canais podem ser 
utilizados ao mesmo tempo num mesmo ambiente.
Canais na banda de 2,4GHz
Planejamento de Reuso de Frequência
Antenas
Direcional
Ominidirecional
Setorial
Interferências
Embora nominalmente a taxa na camada física seja alta, 
existe uma grande perda de eficiência da MAC. O 
principal motivo é a forma como é feito o acesso das 
estações ao ponto de acesso e vice versa, que é feito em 
função de tempo. 
MAC: Eficiência
MAC
PHY 11 Mbps
5,9 Mbps 24,4 Mbps
54 Mbps
11b 11g
Círculos de Cobertura
Anomalia - Análise de Taxa
tempo
TX1 TX2 TX3
1s
2s
13s
 A anomalia na performance é definida por:
 Se existe, na rede, ao menos um terminal com uma taxa de 
transmissão inferior, o rendimento de todos os terminais 
transmitindo com uma taxa maior é degradado até um nível inferior 
ao do terminal de menor taxa.
 
 Tal comportamento penaliza os terminais rápidos e privilegia os 
mais lentos.
 A razão provém do CSMA/CA, que garante, a longo prazo, uma 
probabilidade igual de acesso ao canal para todos os terminais. 
Quando um terminal captura o canal por muito tempo, devido a sua 
baixa taxa de transmissão, os demais terminais, com taxas 
superiores, são penalizados.
Anomalia 802.11
Otimização de Carga
Roaming
O objetivo é procurar entender como será a cobertura do local. 
Este é um procedimento que deve seguir alguns passos:
 Planejamento da visita ao local solicitando a planta baixa; 
 Checklist do material a ser levado (ponto de acesso, estação para medida, tripé, 
extensão, trena etc)
 Entrevista com o cliente para avaliar os locais onde deve ser feita a cobertura e qual 
o propósito da rede WLAN que será instalada;
 Avaliação do local para identificar onde podem ser instalados os pontos de acesso e 
verificar se existe rede disponível;
 Possíveis pontos para fazer ligação ponto-a-ponto caso não tenha rede cabeada 
próximo;
 Estudar o número de usuários a serem atendidos e o perfil;
 Avaliação preliminar da cobertura com um ponto de acesso e antena para teste;
 Criar uma nomenclatura para a área onde fique fácil identificar as facilidades e 
necessidades dos diversos locais;
 Avaliar os pontos onde seja necessário roaming;
 Fazer documentação detalhada;
Site Survey (Conhecer o Ambiente)
Atenuação por Obstáculos
Link de Apoio
 https://quizlet.com/107293073/redes-moveis-flash-cards/
 http://tolstenko.net/dados/Unicamp/2010.2/mc822/kurose-
pt.br-paulo/Kurose-wbg-cap06.pdf
 Baixar no celular wi-fi inspector, wi-fi analyser, wi-fi overview 
360
 http://www.tp-link.pt/products/details/cat-9_Archer-C5400.html
 https://www.cisco.com/c/en/us/products/wireless/
index.html#~stickynav=1
 http://www.arubanetworks.com/products/networking/access-
points/
 http://www.hardware.com.br/tutoriais/calculando-potencia-
wireless/
Curso: Redes de Computadores
Aula 9: Segurança em Redes sem fio
Professora: Emanoela Lopes
 Mostrar os conceitos de segurança nas redes sem fio 
802.11;
 Apresentar algumas ferramentas importantes na 
segurança de rede sem fio.
Objetivos
Definições básicas de segurança em redes sem fio;
 Mecanismos de segurança no IEEE 802.11;
 Riscos e vulnerabilidades no IEEE 802.11;
 Técnicas e ferramentas
-De defesa
-De ataque
Introdução
 Por utilizarem ondas eletromagnéticas como meio de acesso, 
é muito mais difícil controlar a sua abrangência, podendo 
facilmente ultrapassar os limites físicos da Universidade, ou 
da sua casa, possibilitando assim a sua detecção ou sua 
utilização por pessoas não autorizadas;
 Única forma de garantir a segurança: restringir o acesso ao 
enlace sem fio;
Conceitos básicos
 Autenticação;
 Desautenticação;
 Associação;
 Desassociação;
 Privacidade;
 Reassociação;
Serviços Estabelecidos
 Associação - Desassociação:
– Cada estação precisa saber com qual AP está 
conversando;
– Uma estação só pode estar associada a 1 AP;
 Autenticação e Desautenticação:
– Evita o acesso indevido aos serviços da rede;
– Oferecer a “segurança” que o CABO fornece para as 
redes cabeadas;
– Autenticação na camada de enlace;
– Chave de autenticação;
Serviços Estabelecidos
 Privacidade:
Característica que impede que as informações transmitidas para 
um determinado destinatário sejam lidas por outras pessoas.
Implementada no uso de chave compartilhada;
Baseada no algoritmo de criptografia:
WEP: Wired Equivalent Privacy
 Reassociação:
Quando uma estação está se comunicando em uma ESS, ela 
pode se mover e se afastar da área de cobertura do sinal do AP 
ao qual está associada e se aproximar de um outro AP, do