Tecnologias de Redes sem Fio (ADR6) - RNP

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Tecnologias
de Redes
sem Fio 
Diego Passos
Helga D. Balbi
Ricardo Campanha Carrano
A RNP – Rede Nacional de Ensino 
e Pesquisa – 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
Diego Passos
Helga D. Balbi
Ricardo Campanha Carrano
Tecnologias 
de Redes 
sem Fio
Diego Passos
Helga D. Balbi
Ricardo Campanha Carrano
 
Rio de Janeiro
Escola Superior de Redes
2016
Copyright © 2016 – Rede Nacional de Ensino e Pesquisa – 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
Coordenação Acadêmica da Área de Administração de Projetos de Redes
Luiz Carlos Lobato
Equipe ESR (em ordem alfabética)
Adriana Pierro, Alynne Figueiredo, Celia Maciel, Derlinéa Miranda, Edson Kowask, 
Elimária Barbosa, Evellyn Feitosa, Felipe Nascimento, Lourdes Soncin, Luciana Batista, 
Renato Duarte e Yve Abel Marcial.
Capa, projeto visual e diagramação
Tecnodesign
Versão
2.0.0
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trado ou dúvida com relação ao material ou seu uso seja enviado para a equipe de elaboração de 
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Distribuição
Escola Superior de Redes
Rua Lauro Müller, 116 – sala 1103
22290-906 Rio de Janeiro, RJ
http://esr.rnp.br
info@esr.rnp.br
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
B816t Campanha Carrano, Ricardo
 Tecnologias de Redes sem Fio / Omar Branquinho. – Rio de Janeiro: RNP/ESR, 2016
 204 p. : il. ; 27,5 cm.
 ISBN 978-85-63630-54-4
 1. Redes sem fi o. 2. Redes de sensores sem fi o. 3. Redes sem fi o – planejamento 
 e implantação. I. Título.
 CDD 681.2
iii
Sumário
Escola Superior de Redes
A metodologia da ESR xi
Sobre o curso  xii
A quem se destina xii
Convenções utilizadas neste livro xii
Permissões de uso xiii
Sobre o autor xiv
1. Visão geral das redes locais sem fi o
Introdução 1
Comunicação sem fi o 2
Comunicação de dados 2
Sistemas de comunicação móvel 3
Alcance da comunicação móvel 3
Os precursores das redes locais sem fi o 5
Bandas não licenciadas 5
Bandas ISM 6
Bandas U-NII 7
IEEE 802.11 e Wi-Fi 7
Evolução do padrão IEEE 802.11 8
Principais emendas ao IEEE 802.11 8
Consolidações do padrão 9
iv
O futuro do padrão: os drafts das emendas 10
Aplicações das redes locais sem fi o  10
2. Arquitetura das redes IEEE 802.11
Introdução 13
Modos de operação 14
Os modos de operação infraestruturados 15
O modo de operação ad hoc 16
Outros modos de operação 17
Os elementos das arquiteturas IEEE 802.11 18
Conceitos arquiteturais: BSS 20
Conceitos arquiteturais: BSS Infraestruturado 20
Conceitos arquiteturais: iBSS 20
Conceitos arquiteturais: BSSID 21
Conceitos arquiteturais: ESS 22
Conceitos arquiteturais: ESSID 22
Redes de distribuição sem fi o, WDS 24
3. A camada MAC do IEEE 802.11
Introdução  27
O CSMA/CD 28
O CSMA/CA 29
O problema do terminal escondido 30
Evitando terminais escondidos: RTS/CTS 31
O problema do terminal exposto 32
Detalhes do IEEE 802.11: funções de coordenação 32
Detalhes do IEEE 802.11: operação atômica 33
Detalhes do IEEE 802.11: intervalo entre quadros 33
Detalhes do IEEE 802.11: NAV 34
Detalhes do IEEE 802.11: backoff exponencial 36
Detalhes do IEEE 802.11: resumo 37
Os quadros do IEEE 802.11 38
v
Quadros de gerência e as operações da rede 41
Anunciando uma rede através de beacons 42
Indagando sobre redes: probe request e probe response 43
A operação de varredura 43
Autenticação 44
Associação 45
Outras Operações 45
Efi ciência do Wi-Fi 46
4. Camada física
Introdução  49
O chipset IEEE 802.11 50
Preparando o quadro para transmissão: preâmbulo 50
Preparando o quadro para transmissão: postâmbulo (FCS) 50
Preparando o quadro para transmissão: codifi cação 51
Portadora 51
Modulação 52
Modulação por amplitude 52
Modulação por frequência 53
Modulação por fase 53
Bits e símbolos: modulação multinível 54
Largura de banda 55
Espalhamento espectral 55
Salto de frequências 56
DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) 57
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 57
Taxas de transmissão 58
IEEE 802.11 legado 58
IEEE 802.11a 58
IEEE 802.11b 59
IEEE 802.11g  59
IEEE 802.11n 60
vi
IEEE 802.11ac 60
IEEE 802.11ad 61
Resumo das camadas físicas (PHYs) do IEEE 802.11 61
Efi ciência espectral 62
Taxa bruta de transmissão 63
Adaptação de taxa e cobertura 63
Canalização 64
5. Equipamentos para redes IEEE 802.11
Introdução  67
Pontos de acesso 68
Pontos de acesso domésticos 69
Anatomia de um ponto de acesso doméstico 70
Soluções corporativas 70
Equipamento para ambientes externos 72
Pontos de acesso com múltiplas interfaces 73
Outras vantagens competitivas 74
Antenas 74
Diretividade de uma antena 75
Padrão de irradiação 76
Ganho em dBi 77
Antenas omnidirecionais 77
Antenas setoriais 79
Antenas direcionais 81
Formação de feixe 82
Outras características das antenas 82
Conectores 83
Cabos de RF (rádio frequência) 85
Outros dispositivos: adaptadores e amplifi cadores. 85
PoE (Power over Ethernet) 86
Cabeamento para instalações PoE 88
Analisadores de espectro portáteis 88
vii
6. Segurança
O problema da segurança  91
Problemas típicos das redes sem fi o 92
Evolução da segurança no Wi-Fi 93
WEP 93
WEP: autenticação 94
WEP: problemas 95
WPA 96
WPA: Personal vs. Enterprise 97
802.1X e EAP 98
WPA Enterprise na prática: Eduroam 99
WPA2 101
WPS 102
RSN 103
O que há de mais novo em segurança 104
Outras técnicas de segurança 104
Auditoria em Redes Wi-Fi 105
Ferramentas de Auditoria 106
Capturando Quadros 107
Analisando Quadros 107
Atacar a própria rede 108
7. Propagação e enlaces de rádio
Introdução  111
Medidas logarítmicas, dB, dBi e dBm 112
Ganhos expressos em decibéis, dB 113
Potência em dBm 113
Ganho de diretividade, em dBi 114
Sensibilidade de um rádio, em dBm 114
Relação Sinal-Ruído, SNR 115
Propagação 116
Modelos de propagação no espaço livre 117
viii
Obstáculos à propagação 118
A refl exão e seus efeitos 119
A difração e seus efeitos 120
Ambientes internos 121
Ambientes externos 122
Margem de desvanecimento  123
Juntando tudo em um link budget 124
Enlaces ponto a ponto 126
8. Projeto de redes IEEE 802.11
A importânciado planejamento 129
Questões de planejamento: infraestrutura 130
Questões de planejamento: seleção de canais 132
Questões de planejamento: cobertura 133
Questões de planejamento: capacidade 135
Questões de planejamento: microcélulas vs. macrocélulas 137
Questões de planejamento: cenário 138
Questões de planejamento: orçamento 139
Site survey 140
Site survey: etapas 141
Site survey: pontos de acesso temporários 142
Site survey: software e hardware 142
Metodologia de planejamento 144
Metodologia de planejamento: levantamento de requisitos 144
Metodologia de planejamento: planta baixa ou mapa 145
Metodologia de planejamento: site survey prelimiar 146
Metodologia de planejamento: número e posicionamento dos APs 147
Metodologia de planejamento: escolha de antenas 149
Metodologia de planejamento: escolha de canais 150
Metodologia de planejamento: verifi cação dos requisitos e ajustes 151
Metodologia de planejamento: resumo 152
ix
9. Gerência e manutenção de redes IEEE 802.11
A importância da gerência 155
Degradação de desempenho vs. ausência de serviço 156
Desempenho da rede 158
Métricas de desempenho: vazão 158
Métricas de desempenho: perda de pacotes 160
Métricas de desempenho: latência 161
Métricas de desempenho: jitter 162
Avaliando o desempenho: métodos 163
Avaliando o desempenho: ferramentas 165
Monitorando a rede 166
Monitorando a rede: SNMP 167
Monitorando a rede: MRTG, Nagios e Zabbix 168
Outras fontes de informação 170
Problemas típicos em redes Wi-Fi 173
10. Otimização de redes IEEE 802.11
Introdução  177
Ajustes de parâmetros 177
Limiar de fragmentação 178
Limiar de RTS 179
Potência de transmissão 180
Intervalo de beacon 180
Limitando o conjunto de taxas suportadas 181
Compromisso entre largura de canal e competição 182
Ajustes para enlaces de longa distância 183
Firmwares abertos e seus benefícios (openwrt, dd-wrt etc.) 184
Openwrt 185
DD-WRT 186
x
xi
A Escola Superior de Redes (ESR) é a unidade da Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP) 
responsável pela disseminação do conhecimento em Tecnologias da Informação e Comunica-
ção (TIC). A ESR nasce com a proposta de ser a formadora e disseminadora de competências 
em TIC para o corpo técnico-administrativo das universidades federais, escolas técnicas e 
unidades federais de pesquisa. Sua missão fundamental é realizar a capacitação técnica do 
corpo funcional das organizações usuárias da RNP, para o exercício de competências aplicá-
veis ao uso efi caz e efi ciente das TIC. 
A ESR oferece dezenas de cursos distribuídos nas áreas temáticas: Administração e Projeto 
de Redes, Administração de Sistemas, Segurança, Mídias de Suporte à Colaboração Digital e 
Governança de TI.
A ESR também participa de diversos projetos de interesse público, como a elaboração e 
execução de planos de capacitação para formação de multiplicadores para projetos edu-
cacionais como: formação no uso da conferência web para a Universidade Aberta do Brasil 
(UAB), formação do suporte técnico de laboratórios do Proinfo e criação de um conjunto de 
cartilhas sobre redes sem fi o para o programa Um Computador por Aluno (UCA).
A metodologia da ESR
A fi losofi a pedagógica e a metodologia que orientam os cursos da ESR são baseadas na 
aprendizagem como construção do conhecimento por meio da resolução de problemas típi-
cos da realidade do profi ssional em formação. Os resultados obtidos nos cursos de natureza 
teórico-prática são otimizados, pois o instrutor, auxiliado pelo material didático, atua não 
apenas como expositor de conceitos e informações, mas principalmente como orientador do 
aluno na execução de atividades contextualizadas nas situações do cotidiano profi ssional. 
A aprendizagem é entendida como a resposta do aluno ao desafi o de situações-problema 
semelhantes às encontradas na prática profi ssional, que são superadas por meio de análise, 
síntese, julgamento, pensamento crítico e construção de hipóteses para a resolução do pro-
blema, em abordagem orientada ao desenvolvimento de competências. 
Dessa forma, o instrutor tem participação ativa e dialógica como orientador do aluno para as 
atividades em laboratório. Até mesmo a apresentação da teoria no início da sessão de apren-
dizagem não é considerada uma simples exposição de conceitos e informações. O instrutor 
busca incentivar a participação dos alunos continuamente. 
Escola Superior de Redes
xii
As sessões de aprendizagem onde se dão a apresentação dos conteúdos e a realização das 
atividades práticas têm formato presencial e essencialmente prático, utilizando técnicas de 
estudo dirigido individual, trabalho em equipe e práticas orientadas para o contexto de atua-
ção do futuro especialista que se pretende formar. 
As sessões de aprendizagem desenvolvem-se em três etapas, com predominância de tempo 
para as atividades práticas, conforme descrição a seguir:
Primeira etapa: apresentação da teoria e esclarecimento de dúvidas (de 60 a 90 minutos). 
O instrutor apresenta, de maneira sintética, os conceitos teóricos correspondentes ao tema 
da sessão de aprendizagem, com auxílio de slides em formato PowerPoint. O instrutor levanta 
questões sobre o conteúdo dos slides em vez de apenas apresentá-los, convidando a turma 
à refl exão e participação. Isso evita que as apresentações sejam monótonas e que o aluno se 
coloque em posição de passividade, o que reduziria a aprendizagem. 
Segunda etapa: atividades práticas de aprendizagem (de 120 a 150 minutos). 
Esta etapa é a essência dos cursos da ESR. A maioria das atividades dos cursos é assíncrona e 
realizada em duplas de alunos, que acompanham o ritmo do roteiro de atividades proposto no 
livro de apoio. Instrutor e monitor circulam entre as duplas para solucionar dúvidas e oferecer 
explicações complementares. 
Terceira etapa: discussão das atividades realizadas (30 minutos). 
O instrutor comenta cada atividade, apresentando uma das soluções possíveis para resolvê-la, 
devendo ater-se àquelas que geram maior difi culdade e polêmica. Os alunos são convidados a 
comentar as soluções encontradas e o instrutor retoma tópicos que tenham gerado dúvidas, 
estimulando a participação dos alunos. O instrutor sempre estimula os alunos a encontrarem 
soluções alternativas às sugeridas por ele e pelos colegas e, caso existam, a comentá-las.
Sobre o curso 
O curso introduz os princípios da comunicação sem fi o, com os diversos tipos e padrões 
de redes sem fi o (Wi-Fi, Bluetooth), bem como suas aplicações no contexto das redes de 
comunicação. Serão apresentados estudos de caso e realizados experimentos práticos e 
projetos de uma rede sem fi o. O curso fornece ao aluno condições de selecionar o padrão 
que melhor atenda às suas necessidades, planejar a instalação da rede sem fi o, utilizar 
ferramentas de monitoração, bem como instalar, confi gurar e acessar redes locais sem fi o.
A quem se destina
O público-alvo é composto por profi ssionais de redes (segmento corporativo) e estudantes 
de informática (formandos em Ciência da Computação/Informática), interessados em obter 
conhecimentos teóricos e práticos para projeto, montagem e avaliação de redes locais sem 
fi o baseadas no padrão IEEE 802.11, sobre os equipamentos necessários para a montagem 
de redes sem fi o e sobre técnicas para a realização de um projeto adequado de rede.
Convenções utilizadas neste livro
As seguintes convenções tipográfi cas são usadas neste livro:
Itálico
Indica nomes de arquivos e referências bibliográfi cas relacionadas ao longo do texto.
xiii
Largura constante
Indica comandos e suas opções, variáveis e atributos, conteúdo de arquivos e resultado da saída 
de comandos. Comandos que serão digitados pelo usuário são grifados em negrito e possuem 
o prefi xo do ambiente em uso (no Linux é normalmente # ou $, enquantono Windows é C:\).
Conteúdo de slide q
Indica o conteúdo dos slides referentes ao curso apresentados em sala de aula. 
Símbolo w 
Indica referência complementar disponível em site ou página na internet.
Símbolo d 
Indica um documento como referência complementar.
Símbolo v 
Indica um vídeo como referência complementar. 
Símbolo s 
Indica um arquivo de aúdio como referência complementar.
Símbolo ! 
Indica um aviso ou precaução a ser considerada.
Símbolo p 
Indica questionamentos que estimulam a refl exão ou apresenta conteúdo de apoio ao 
entendimento do tema em questão.
Símbolo l 
Indica notas e informações complementares como dicas, sugestões de leitura adicional ou 
mesmo uma observação.
Permissões de uso
Todos os direitos reservados à RNP.
Agradecemos sempre citar esta fonte quando incluir parte deste livro em outra obra.
Exemplo de citação: TORRES, Pedro et al. Administração de Sistemas Linux: Redes e Segurança. 
Rio de Janeiro: Escola Superior de Redes, RNP, 2013.
Comentários e perguntas
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Escola Superior de Redes RNP 
Endereço: Av. Lauro Müller 116 sala 1103 – Botafogo 
Rio de Janeiro – RJ – 22290-906 
E-mail: info@esr.rnp.br
xiv
Sobre o autor
Diego Passos recebeu os títulos de graduação em Ciência da Computação, e mestrado e 
doutorado em Computação pela Universidade Federal Fluminense em 2007, 2009 e 2013, 
respectivamente. De 2013 a 2014, trabalhou como pesquisador visitante, modalidade de 
pós-doutorado, no Instituto de Computação da UFF. Atualmente, é Professor Adjunto do 
Departamento de Ciência da Computação da mesma instituição. Nos últimos 10 anos, 
participou de diversos projetos de pesquisa e desenvolvimento científi co na área de Redes 
de Computadores. Sua tese de doutorado, fruto das pesquisas desenvolvidas nesta área, 
recebeu uma menção honrosa no Prêmio CAPES de Tese 2014. Atualmente, seus interesses 
de pesquisa incluem Redes Sem Fio de Múltiplos Saltos, Codifi cação de Rede e Roteamento 
em Redes Sem Fio.
Helga D. Balbi possui graduação em Produção Fonográfi ca pela Universidade Estácio de Sá 
(2007), graduação em Engenharia de Telecomunicações pela Universidade Federal Fluminense 
(2009) e mestrado em Engenharia de Telecomunicações pela Universidade Federal Fluminense 
(2012). Atualmente cursa o Doutorado em Computação na Universidade Federal Fluminense 
com foco de pesquisa em redes sem fi o densas. No decorrer dos últimos anos atuou em 
diversos projetos de pesquisa na área de redes, como os projetos REMOTE, GT-SCIFI e RUCA 
2. Suas áreas de interesse incluem redes sem fi o densas e redes cognitivas.
Ricardo Campanha Carrano é engenheiro de telecomunicações formado em 1995 pela 
Universidade Federal Fluminense. Em 2009, obteve o título de Mestre em Engenharia de 
Telecomunicações e, em 2013, o de Doutor em Computação, ambos pela mesma instituição. 
É professor adjunto do Departamento de Engenharia de Telecomunicações desde 2010. 
Foi empresário e participou na implementação de provedores de acesso, no início da Internet 
comercial brasileira. Atuou como engenheiro de redes para a ONG internacional One Laptop 
per Child e também em diversos projetos de pesquisa em redes sem fi o fi nanciados pelo 
MEC, pela RNP e por empresas privadas.
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Visão geral das redes locais 
sem fio
Conhecer as redes locais sem fi o e o padrão IEEE 802.11 (Wi-Fi), estudando sua 
evolução e aplicações, e compreendendo o processo de padronização e certifi cação 
dos equipamentos.
IEEE 802.11; Emendas ao padrão IEEE 802.11; Wi-Fi; banda não licenciada 
(bandas ISM e U-NII).
Introdução
qRedes locais sem fi o (WLANs – Wireless Local Area Networks).
 1 Extensão das redes locais cabeadas (LANs).
 1 Surgidas a partir do fi nal dos anos 1990.
 1 Conectam dispositivos móveis como notebooks, tablets e smartphones. 
 2 E também dispositivos fi xos, como impressoras, TVs e desktops.
Em comparação às redes cabeadas (LANs):
 1 WLANs são mais baratas e práticas de instalar e manter.
 1 WLANs são mais desafi adoras em termos de segurança, desempenho e escalabilidade.
Com a popularização dos dispositivos computacionais portáteis, veio a necessidade de sua 
interligação à infraestrutura de redes de dados cabeada. Assim, as redes locais sem fi o, ou 
WLANs (Wireless Local Area Networks), surgiram como uma extensão natural das redes 
locais cabeadas – ou LANs (Local Area Networks) –, a partir do fi nal da década de 1990. 
Essa tendência, impulsionada inicialmente pelos notebooks, e depois mantida por tablets e 
smartphones, permanece hoje, ao ponto de os dispositivos móveis superarem, em número 
e tráfego gerado, os antes reinantes dispositivos fi xos, como os desktops.
As vantagens da mobilidade vão além do conforto e praticidade desfrutados pelos usuários. 
Redes locais sem fi o são também mais baratas e rápidas de instalar. Por isso, WLANs são usadas 
também para conectar dispositivos fi xos, como impressoras e TVs, e até mesmo desktops, em 
situações onde implantar uma infraestrutura de cabeamento é difícil – ou impossível –, como 
em prédios históricos ou para instalações provisórias nas quais o investimento fi nanceiro 
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necessário não seria razoável. Outra situação que pode justifi car o uso de uma tecnologia sem 
fi o é na interligação de segmentos de redes cabeadas locais relativamente distantes ou sepa-
radas por uma região na qual a passagem de cabeamento não é viável (por exemplo, uma área 
pública aberta sem uma infraestrutura prévia para suporte do cabeamento).
Há, no entanto, um custo a pagar em termos de segurança, desempenho e escalabilidade. 
Em comparação com as redes cabeadas, o projeto, a execução e a manutenção de uma 
WLAN apresentam desafi os próprios e demandam um novo conjunto de conhecimentos 
por parte dos técnicos e engenheiros responsáveis por essas atividades. A aquisição desses 
conhecimentos é o objetivo central deste curso.
Comunicação sem fio
qA comunicação sem fi o já tem uma longa história.
 1 Surgimento do rádio na década de 1890.
 1 Evolução, no século XX, da comunicação em massa: rádio e TV.
 1 Telefonia móvel, a partir do fi nal do século XX.
 1 Redes locais sem fi o, também a partir do fi nal do século XX.
A comunicação sem fi o tem desafi os próprios.
 1 Atenuação do sinal, interferências, segurança. 
A rede local sem fi o é um exemplar de uma ampla família de sistemas de comunicação 
baseados em rádios e, por isso, parte de uma história que já ultrapassa um século de 
existência. A comunicação sem fi o foi inaugurada com o surgimento do rádio na década de 
1890 e, desde então, evoluiu constantemente, fazendo surgir os sistemas de comunicação 
em massa, como o rádio e a televisão e, posteriormente, revolucionando a comunicação 
pessoal, através da telefonia móvel. 
No entanto, como veremos na sessão de aprendizagem 7, a comunicação sem fi o é desafi a-
dora. Os sinais de rádio tendem a perder muito de sua energia ao se propagarem, isto é, são 
atenuados fortemente com a distância. Além disso, estão sujeitos à interferência de outros 
dispositivos que utilizem as mesmas frequências. Isso sem contar com o fato de o sinal pro-
pagado poder ser capturado por qualquer dispositivo próximo, um desafi o para a segurança 
das comunicações por rádio, assunto da sessão de aprendizagem 6.
Comunicação de dados
qSistemas especializados: TV, rádio e telefonia.
 1 Sendo incorporados pela internet.
 1 Comutação de pacotes substituindo os fl uxos de dados contínuos.
Pacotes: a informação fracionada.
 1 Cabeçalhos(e, em alguns casos, rodapés) acrescentados.
 2 Acréscimo de endereços e outros parâmetros da comunicação.
Hoje, os sistemas especializados, concebidos para uma única aplicação, estão sendo 
gradualmente incorporados pelas redes de comunicação de dados de uso geral, isto é, 
tragados pela internet. 
Nesse novo capítulo da 
Era da Informação, os 
rádios continuam 
sendo protagonistas, 
deixando de servir 
apenas como transmis-
sores e receptores de 
áudio e vídeo, mas 
aderindo ao paradigma 
da comunicação 
através de pacotes de 
dados. 
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Em vez da transmissão de um fl uxo contínuo de dados, como ocorre, por exemplo, nos sis-
temas de rádio e televisão ou na telefonia fi xa, nas redes de pacotes a informação é dividida 
em partes transmitidas separada e sequencialmente. Cada uma dessas partes constitui um 
pacote ao qual são acrescentadas informações auxiliares, como cabeçalhos e rodapés, que 
permitem o endereçamento dos nós envolvidos e a negociação de diversos parâmetros da 
comunicação, como a taxa de transmissão, o tipo de modulação (assuntos abordados na 
sessão de aprendizagem 4) ou de técnica criptográfi ca usada para proteger os dados (como 
veremos na sessão de aprendizagem 6), entre outros.
A internet é uma rede de pacotes, e foi através da incorporação de rádios transmissores de 
pacotes que ela se tornou realmente ubíqua e nos acompanha não apenas no trabalho e em 
casa, mas também no trajeto entre ambos, nas viagens e no lazer. São os rádios presentes em 
nossos smartphones, notebooks e tablets que nos mantêm constantemente conectados.
Sistemas de comunicação móvel
qComunicação (de pacotes) de dados sem fi o evoluiu em dois ramos:
 1 Sistemas de telefonia móvel:
 2 Originalmente, sistemas especializados no transporte de voz.
 2 Incorporaram mensagens de texto.
 2 Gradativamente migraram para o paradigma de redes de pacotes.
 2 Criados e mantidos por grandes empresas do setor de telecomunicações.
 2 Principal forma de conectividade em ambiente externo (outdoor).
Redes locais sem fi o:
 2 Redes de pacotes, na origem.
 2 Independem de grandes investimentos.
 2 Principal forma de conectividade em ambiente interno (indoor).
Os sistemas de comunicação de dados sem fi o se desenvolveram a partir de aplicações 
distintas, que podem ser vistas como dois ramos evolutivos de sua história. O primeiro, 
surgido nos anos 1990, é o das redes locais sem fi o (WLANs), criadas como uma extensão 
das já então populares redes locais cabeadas (LANs). O segundo está enraizado na evolução 
da telefonia móvel, que deixou, gradativamente, de ser um sistema para transporte de voz e 
mensagens de texto e tornou-se um sistema de comunicação de pacotes, capaz de trans-
portar qualquer tipo de informação digitalizada.
O primeiro ramo é o que nos interessa. As redes locais sem fi o independem dos investi-
mentos bilionários no setor de comunicação, e podem ser instaladas facilmente e com 
baixo investimento. Por isso, estão presentes em nossas casas, no ambiente corporativo e 
também nos espaços públicos. As redes locais sem fi o complementam a infraestrutura de 
comunicação das operadoras de telefonia móvel, advindas do segundo ramo mencionado 
acima, e são a principal fonte de conectividade nos ambientes internos.
Alcance da comunicação móvel
qRedes sem fi o podem ser classifi cadas em função do alcance.
 1 WPAN: redes pessoais.
 2 Bluetooth e Zigbee.
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q 1 WLAN: redes locais.
 2 Wi-Fi.
 1 WMAN: redes metropolitanas.
 2 LTE e Wimax.
 1 WWAN, WRAN: redes de longa distância e redes regionais.
 2 Ainda por vir.
As redes de comunicação sem fi o também podem ser classifi cadas em função de seu 
alcance ou área de cobertura. Uma rede pessoal sem fi o (WPAN, da sigla em inglês para 
Wireless Personal Area Network), por exemplo, existe para conectar os dispositivos per-
tencentes a um único indivíduo, como smartphones, fones de ouvido, microfones sem fi o, 
pedômetros instalados nos tênis, relógios inteligentes e até sensores para monitoramento 
de parâmetro vitais, como frequência cardíaca ou concentração de oxigênio no sangue. 
Padrões amplamente usados nessas redes pessoais (às vezes também chamadas de redes 
corporais) são o Bluetooth e o Zigbee.
A próxima categoria, em termos das distâncias envolvidas na comunicação, é a das redes 
locais sem fi o (WLAN – Wireless Local Area Network) cuja principal aplicação é a cobertura de 
áreas comuns, como residências e escritórios, para a interconexão de dispositivos operados 
por usuários distintos. Tipicamente, o alcance dessas redes não supera as dezenas ou poucas 
centenas de metros. Quando se deseja cobrir uma área maior, como um edifício inteiro, a 
solução mais usual é a distribuição de diversos equipamentos pela área de cobertura dese-
jada, apesar de equipamentos de maior alcance serem oferecidos por alguns fabricantes.
As redes sem fi o metropolitanas (WMAN – Wireless Metropolitan Area Network), categoria 
seguinte, são projetadas para cobrir bairros inteiros ou pequenas cidades. O Wimax 
(Worldwide Interoperability for Microwave Access) é uma tecnologia baseada no padrão IEEE 
802.16, que, durante os anos 2000, foi vista como o futuro das comunicações sem fio em longa 
distância. O Wimax viabilizaria as WMANs, atuando como um Wi-Fi de longa distância, com 
alcance de quilômetros e taxas de transferência elevadas (da ordem de dezenas de Mb/s). 
Seria um concorrente direto das tecnologias DSL (Digital Subscriber Line), usadas para o 
acesso banda larga através da rede de telefonia fi xa, e dos cable modems, usados pelas opera-
doras de TV a cabo com o mesmo objetivo. Apesar de promissor, o Wimax acabou espremido 
entre os avanços na tecnologia DSL, que permitiram o aumento das taxas de transferência 
de dados, e a evolução da comunicação de dados pela rede de telefonia móvel de terceira 
geração (3G) e, mais recentemente, através da tecnologia LTE (Long Term Evolution). 
Apesar de acrônimos para redes de maior alcance terem sido propostos pela literatura de 
redes, como redes de longa distância sem fi o (WWAN – Wireless Wide Area Network) ou 
redes regionais sem fi o (WRAN – Wireless Regional Area Network), redes de acesso sem fi o 
com enlaces quilométricos (ou seja, com dispositivos se comunicando a distâncias de vários 
quilômetros) ainda não são uma realidade. É verdade que enlaces sem fi o com centenas 
ou até milhares de quilômetros de extensão não são incomuns (de fato, enlaces sem fi o 
permitem a comunicação com as sondas espaciais Voyager 1 e 2, lançadas em 1977, e agora 
a vários bilhões de quilômetros da Terra!). 
No entanto, esses enlaces de longa distância são utilizados para comunicação ponto-a-ponto 
e não ponto-multiponto, como seria o objetivo das WxAN. É importante notar que, em 
termos de abrangência, a redes de telefonia celular, sobretudo as baseadas na tecnologia 
GSM, permitiram o surgimento de uma rede de comunicação sem fi o global, apesar de 
formada por enlaces de curta distância. 
De fato, hoje, as WMAN 
são dominadas pelo 
LTE, também chamado 
4G, ou quarta geração 
da telefonia móvel. 
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Finalmente, a comunicação por satélite também é capaz de cobrir grandes áreas. 
No entanto, os custos e a capacidade desses sistemas são ainda inadequados para suportar 
uma rede de comunicação de dados massiva.
Os precursores das redes locais sem fio
qALOHAnet.
 1 Criado pela Universidade do Havaí, nos anos1970.
 1 Comutação de pacotes.
 1 Protocolos ALOHA e slotted ALOHA infl uenciaram diversos sistemas.
WaveLAN.
 1 Introduzido em 1988 por AT&T, Lucent e NCR.
 1 Precursor direto do Wi-Fi.
HiperLAN.
 1 Concorrente europeu.
 1 Não obteve êxito comercial.
Mesmo antes do surgimento das redes locais sem fi o, enlaces de rádio já estavam sendo 
utilizados para o transporte de dados paquetizados, isso é, de pacotes. O precursor dessa 
tecnologia foi a ALOHAnet, uma rede criada para conectar instalações na Universidade do 
Havaí, surgida nos anos 1970. Apesar de não estar mais em uso, o protocolo ALOHA, que 
suportava essa rede, assim como seu sucessor, o slotted-ALOHA, infl uenciaram o projeto de 
diversos protocolos usados em redes cabeadas, como o Ethernet, e também em comunica-
ções sem fi o, como sistemas via satélite, sistemas RFID e no sistema de telefonia móvel GSM. 
No entanto, o primeiro capítulo na história do desenvolvimento das WLANs foi a introdução, 
em 1988, do sistema WaveLAN, pelas empresas AT&T, Lucent e NCR. Esse é considerado 
o padrão pré 802.11 ou seja, o precursor direto do Wi-Fi. Ainda no fi nal dos anos 1980, o 
Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) iniciou um Grupo de Trabalho (GT) com 
o objetivo de padronizar a tecnologia introduzida pelo WaveLAN, surgindo assim o GT IEEE 
802.11 e, como consequência, o Wi-Fi.
Nos últimos anos, o Wi-Fi tornou-se a tecnologia dominante nas WLANs, e a maioria de seus 
competidores representam pouco mais do que curiosidades históricas, ou estão limitadas a 
nichos de mercado. O padrão europeu HiperLAN, por exemplo, nunca obteve êxito comer-
cial, apesar de sua segunda versão, HiperLAN/2, ter infl uenciado o IEEE 802.11a. Outras 
tecnologias, como o ARLAN, da Aironet (hoje adquirida pela Cisco), que chegaram a competir 
com o WaveLAN, foram posteriormente descontinuadas. 
Bandas não licenciadas
qO uso do espectro eletromagnético é regulado por agências governamentais 
(ANATEL e FCC).
 1 Recomendações da União Internacional de Telecomunicações (UIT).
Para operar em uma frequência, é preciso ter a concessão ou uma licença de uso.
 1 Concessão: leilões bilionários.
 1 Licença: burocracia.
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qBandas não licenciadas dispensam concessão ou licença.
 1 Bandas ISM.
 1 Banda U-NII.
Em todo o mundo, sistemas de comunicação sem fi o estão sujeitos à regulamentação do uso 
do espectro de rádio frequências. A União Internacional de Telecomunicações (UIT) busca 
organizar o uso em escala global, e os países membros implementam suas políticas através 
de agências nacionais, como a ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações), no Brasil, ou 
o FCC (Federal Communications Commission), nos Estados Unidos. 
Em geral, para operar em uma faixa de frequências, é preciso obter uma licença ou adquirir 
a concessão de uso da faixa, o que pode custar bilhões de reais, como visto recentemente 
nos leilões realizados para aquisição das frequências para implantação da telefonia móvel 
de quarta geração (4G) no Brasil. Em síntese, a maior parte do espectro eletromagnético 
utilizável em sistemas de comunicação é licenciada.
Existem, no entanto, faixas de frequências não licenciadas, que podem ser usadas por qual-
quer dispositivo, respeitados certos parâmetros de operação. Essas regras (por exemplo, a 
potência de transmissão máxima permitida) existem principalmente para permitir a coexis-
tência harmoniosa de aplicações e usuários distintos. 
Entre as bandas não licenciadas mais amplamente usadas estão a família de bandas 
ISM e a banda U-NII. Sua regulamentação foi fundamental para a disseminação das 
redes locais sem fi o.
Bandas ISM
qISM: Industrial, Scientifi c and Medical.
 1 Diversas faixas do espectro eletromagnético.
 1 Mais populares são: 2,4 a 2,5 GHz e 5,725 a 5,825 GHz.
 2 Ambas utilizadas atualmente no Wi-Fi.
 2 Outras faixas serão utilizadas pelo Wi-Fi no futuro (900 a 928 MHz e 61 a 61,5 GHz).
As bandas ISM (Industrial, Scientifi c and Medical), defi nidas pela União Internacional de Teleco-
municações (UIT) e listadas na tabela a seguir são especialmente populares. A faixa entre 2,4 e 
2,5 GHz é utilizada por tecnologias tão diversas quanto as redes locais sem fio, redes pessoais 
sem fio e por dispositivos como controles para consoles de videogame e telefones sem fi o. 
É também a faixa de frequências utilizada para aquecer alimentos nos fornos de micro-ondas.
As bandas ISM de maior interesse para as WLAN são as faixas entre 2,4 e 2,5 GHz e entre 
5,725 e 5,875 GHz. As faixas entre 900 e 928 MHz, e 61 a 61,5 GHz também estão sendo cogi-
tadas para uso no futuro próximo. 
Nem todas as bandas ISM estão regulamentadas para uso em todos os países, e mesmo 
aquelas marcadas como mundiais estão também sujeitas à legislação de cada país. No 
Brasil (que pertence à Região 2), a norma legal é ditada pela Resolução Anatel 506, de 2008, 
que determina como devem operar os chamados Equipamentos de Radiocomunicação de 
Radiação Restrita, e limita suas emissões à faixa entre 2,4 e 2,4835 GHz. Assim, na prática, a 
alocação difere da recomendada pelo ITU, que seria de 2,4 a 2,5 GHz.
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Faixa de frequências Largura da faixa Abrangência
6,765 a 6,795 MHz 30 kHz Sujeita à aceitação local
13,553 a 13,567 MHz 14 kHz Mundial
26,957 a 27,283 MHz 326 kHz Mundial
40,66 a 40,7 MHz 40 kHz Mundial
433,05 a 434,79 MHz 1,74 MHz Região 1, sujeita à aceitação
902 a 928 MHz 28 MHz Região 2 (com exceções)
2,4 a 2,5 GHz 100 MHz Mundial
5,725 a 5,875 GHz 150 MHz Mundial
24 a 25 GHz 250 MHz Mundial
61 a 61,5 GHz  500 MHz Sujeita à aceitação local
122 a 123 GHz  1 GHz Sujeita à aceitação local
244 a 246 GHz 2 GHz Sujeita à aceitação local
Bandas U-NII
Outra banda não licenciada, a U-NII, compreende algumas faixas de frequências entre 5,150 e 
5,825 GHz, organizadas nas sub-bandas listadas na tabela 1.2. Note que a chamada banda U-NII 
3 coincide com a banda ISM entre 5,725 e 5,875 GHz. As diversas sub-bandas estão reservadas 
para usos distintos (interno ou externo) e diferentes potências máximas de transmissão.
Sub-banda Faixa de frequência Largura da faixa
U-NII 1 (ou Baixa) 5,15 a 5,25 GHz 100 MHz
U-NII 2 (ou Média) 5,25 a 5,35 GHz 100 MHz
U-NII 2e (ou Mundial) 5,47 a 5,725 GHz 255 MHz
U-NII 3 (ou Alta) 5,725 a 5,825 GHz 150 MHz
IEEE 802.11 e Wi-Fi
qO padrão IEEE 802.11 foi publicado em 1997.
 1 Problemas de interoperabilidade.
Wi-Fi Alliance, criada em 1999.
 1 Certifi cação de produtos para garantir interoperabilidade.
 1 Mais de 550 membros.
Tabela 1.1
Bandas ISM 
defi nidas 
pela União 
Internacional de 
Telecomunicações.
Tabela 1.2
Bandas U-NII.
Figura 1.1
Logo da Wi-Fi 
Alliance.
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A primeira versão do padrão IEEE 802.11 foi publicada em 1997. No entanto, os primeiros 
produtos lançados apresentavam problemas de interoperabilidade. Isso motivou diversos 
fabricantes de equipamentos e microchips a formarem a Wi-Fi Alliance, em 1999, uma 
entidade que seria responsável pela verifi cação de interoperabilidade e certifi cação dos 
produtos, que passariam a receber o selo Wi-Fi (fi gura 1.2). A entidade hoje conta com mais 
de 550 membros.
Evolução do padrão IEEE 802.11
qEvolução do padrão IEEE 802.11 tem sido permanente.
 1 Melhorias na segurança.
 1 Maiores taxas de transferência de dados.
 1 Adequação à legislação.
A evolução se dá por emendas publicadas por forças-tarefa.
 1 As forças-tarefa são identifi cadas por letras “a”, “b”,...,“z”, “aa”, “ab”,..., “ay”,...
Desde seu lançamento, o padrão IEEE 802.11, não parou de evoluir. Em alguns casos, foram 
necessárias mudanças no padrão para torná-lo mais seguro. Em outros, para adequação a 
normas e legislações de alguns países ou, ainda, para criação de novas funcionalidades. No 
entanto, as mudanças mais populares ocorreram no sentido de aumentar as taxas máximas 
de transmissão suportadas pelo padrão. Para se ter uma ideia da rápida evolução, inicial-
mente o padrão suportava as taxas de 1 ou 2Mb/s (megabits por segundo). Menos de vinte 
anos depois, as taxas suportadas já superam os Gb/s (gigabits por segundo) – aumento da 
ordem de 1.000 vezes!
Essas mudanças são acrescentadas ao padrão sob a forma de emendas. Para cada mudança 
identifi cada como necessária pelo IEEE, uma força-tarefa é criada dentro do grupo IEEE 
802.11. Como ocorre em outros padrões do IEEE, as forças-tarefas são identifi cadas por 
letras acrescentadas no fi nal do nome do padrão. Assim, as primeiras emendas ao padrão 
IEEE 802.11, que surgiram já em 1999, foram identifi cadas como emendas “a” e “b”, levadas a 
cabo pelas forças-tarefa IEEE 802.11a e IEEE 802.11b, respectivamente.
Principais emendas ao IEEE 802.11
qAumento da taxa de transmissão:
 1 Padrão original: 1 e 2 Mb/s.
 1 “a” (1999) taxas de até 54 Mb/s, na faixa de 5 GHz.
 1 “b” (1999) taxas de até 11 Mb/s, na faixa de 2,4 GHz.
 1 “g” (2003) taxas de até 54 Mb/s, na faixa de 2,4 GHz.
 1 “n” (2009) taxas de até 600 Mb/s, nas faixa de 2,4 e 5 GHz.
 1 “ac” (2013) taxas de até 3,39 Gb/s, na faixa de 5 GHz.
 1 “ad” (2012) taxas de até 6,75 Gb/s, na faixa de 60 GHz.
Figura 1.2
Logo usado 
para produtos 
certifi cados Wi-Fi.
As mudanças no 
padrão têm sido tão 
constantes que as 
letras do alfabeto já se 
esgotaram, e as novas 
emendas são agora 
identifi cadas por duas 
letras. Exemplos são as 
emendas “ac”, “ad”, “ax” 
e “ay”, dedicadas a 
continuar aumentando 
a taxa de transmissão 
de dados do padrão. 
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qOutros exemplos de emendas:
 1 “i”: melhorou a segurança do padrão original.
 1 “p”: redes veiculares.
 1 “af”: utilização de canais de TV ociosos.
 1 “j”: adequação à legislação japonesa.
 1 “s”: comunicação em múltiplos saltos.
O padrão IEEE 802.11 já recebeu dezenas de emendas. Algumas foram vitais para impul-
sionar a adoção universal do Wi-Fi, enquanto outras tiveram um papel menor ou acabaram 
se tornando irrelevantes. Entre as emendas populares estão aquelas que aumentaram a 
taxa de transmissão, como as emendas “a”, “b”, “g” e “n”, e as recentes emendas “ac” e “ad”. 
Também fundamental foi a emenda “i”, que resolveu diversos problemas de segurança da 
versão inicial do padrão. 
Algumas emendas foram criadas para adaptar o padrão a novas aplicações. Um exemplo 
é a emenda “p”, criada para Redes Veiculares, que objetiva suportar a comunicação entre 
veículos automotivos e desses com uma infraestrutura de comunicação instalada ao longo 
das ruas e rodovias. Outro exemplo é a emenda “af”, que permite às redes Wi-Fi o uso de 
eventuais faixas de espectro ociosas deixadas por transmissoras de TV. 
Existem também as emendas que adaptam o padrão ao funcionamento em certos domínios 
regulatórios. É o caso da emenda “j”, que foi criada com vistas ao mercado japonês e permite 
a operação em uma faixa de frequências específi ca daquele país (4,9 a 5 GHz). Já emenda 
“d” foi criada para permitir que um dispositivo se adapte automaticamente às normas de 
operação em um certo domínio, ajustando, por exemplo, a potência máxima de suas trans-
missões de acordo com o país em que está sendo utilizado.
A emenda “s” implementa a comunicação em múltiplos saltos, assunto ao qual voltaremos 
adiante, e é um exemplo de emenda que, pelo menos até o momento, ainda não foi adotada 
comercialmente. Isso ilustra a diferença entre o padrão IEEE 802.11 e o produto Wi-Fi. Nem todas 
as funcionalidades do padrão são obrigatórias para que o produto seja certifi cado como Wi-Fi.
Consolidações do padrão
qApós a publicação original (1997), o padrão já foi atualizado três vezes:
 1 IEEE 802.11-1997: versão original (legada).
 1 IEEE 802.11-1999: pequenas mudanças no texto.
 1 IEEE 802.11-2007: consolidação (802.11a, b, d, e, g, h, i, j).
 1 IEEE 802.11-2012: consolidação (802.11k, r, y, n, w, p, z, v, u, s).
O padrão IEEE 802.11 foi publicado em 1997 e, dois anos depois, uma nova versão do 
documento foi lançada, trazendo pequenos aprimoramentos no texto, com o objetivo de 
esclarecer certos pontos obscuros. Essas duas versões, referidas como IEEE 802.11-1997 e 
IEEE 802.11-1999 são hoje chamadas de versões legadas do padrão. 
De tempos em tempos, o IEEE publica uma nova versão do padrão que incorpora as 
emendas já aprovadas. Isso aconteceu em 2007, com a incorporação das emendas “a”, “b”, 
“d”, “e”, “g”, “h”, “i” e “j”, e, em 2012, com a incorporação das emendas “k”, “r”, “y”, “n”, “w”, “p”, 
“z”, “v”, “u” e “s”. Os fabricantes, no entanto, geralmente continuam a se referir às emendas, 
de maneira a destacar as funcionalidades oferecidas pelo equipamento, e também porque 
nem todas as emendas estarão obrigatoriamente presentes em todos os equipamentos. 
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O futuro do padrão: os drafts das emendas
qAs emendas atuais apontam para o futuro do Wi-Fi.
 1 “ah” – internet das coisas, 900 MHz, maior alcance.
 1 “ax” – Evolução do IEEE 802.11ac.
 1 “ay” – Evolução do IEEE 802.11ad.
Antes da publicação fi nal de uma emenda que, tipicamente, ocorrerá apenas alguns anos 
após a criação da força-tarefa, versões preliminares do texto são divulgadas sob a forma de 
drafts (rascunhos ou versões preliminares). Acompanhando os drafts, é possível olhar para 
o futuro da tecnologia de redes locais sem fi o.
Alguns dos drafts atuais incluem a futura emenda “ah”. Trata-se de uma adaptação do 
padrão para suportar a internet das coisas, ou seja, a conexão à internet de dispositivos 
embarcados. Um exemplo é o dos medidores de consumo elétrico, instalados em nossas 
residências. Através do IEEE 802.11ah, eles poderão enviar os dados de consumo para 
dispositivos agregadores que os enviariam à concessionária (distribuidora), eliminando a 
necessidade de leitura manual. 
Os grupos de trabalho existem não apenas para adaptar o padrão, mas para garantir a 
sua relevância no futuro. Assim, já existem grupos trabalhando na emenda “ax” evolução 
da emenda “ac”, que apenas recentemente foi ratifi cada. A previsão de publicação do IEEE 
802.11ax é 2019. Da mesma forma, a emenda “ay”, prevista para 2017, será a evolução da 
recente emenda “ad”.
Aplicações das redes locais sem fio 
qConectar dispositivos sem fi o à infraestrutura cabeada é a principal aplicação.
 1 Residências.
 1 Empresas.
 1 Espaços públicos.
Enlaces ponto-a-ponto também são possíveis.
 1 Baixo custo dos equipamentos.
Aplicações futuras: 
 1 Internet das coisas: iEEE 802.11ah.
 1 Redes veiculares: iEEE 802.11p.
A principal aplicação das redes locais sem fi o é a extensão das redes cabeadas. Com o 
aumento do uso de dispositivos móveis, as WLANs se tornaram indispensáveis no ambiente 
doméstico e vêm sendo amplamente utilizadas no ambiente corporativo. Nos espaços públicos, 
como aeroportos, restaurantes ou até em ambientes externos, como praças e parques, têm 
proliferado os chamados hotspots, que provêm acesso muitas vezes gratuito à internet.
Nos últimos anos, a produção em escala dos chipsets Wi-Fi reduziu drasticamente os custos 
de integração da tecnologia Wi-Fi a diversos dispositivos eletrônicos, comoTVs e até mesmo 
lâmpadas de LED. O barateamento dos equipamentos também tornou o Wi-Fi atrativo a 
outras aplicações, como por exemplo, a instalação de enlaces ponto-a-ponto. Com boas con-
dições de visada (percurso desobstruído) entre os rádios, a comunicação a vários quilômetros 
de distância é possível, alterando a antena de equipamentos Wi-Fi de prateleira. 
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Em 2007, um enlace com mais de 380 km de extensão foi estabelecido entre duas mon-
tanhas na Venezuela, obtendo taxa de transmissão de 3 Mb/s. Recordes à parte, enlaces 
ponto-a-ponto com roteadores sem fi o Wi-Fi, interligando prédios separados por alguns 
quilômetros de distância, estão sendo amplamente utilizados em todo o mundo. Fabricantes 
como a Cisco, Motorola, Ubiquiti e Proxim, entre outros, oferecem equipamentos especifi ca-
mente otimizados para a criação de enlaces ponto-a-ponto. 
Possíveis aplicações futuras do padrão IEEE 802.11 incluem as já citadas Redes Veiculares 
(através da emenda “p”) e a internet das coisas (através da emenda “ah”). É, provavelmente, 
sua constante evolução que mantém o IEEE 802.11 e, por conseguinte, o Wi-Fi como tecnologia 
dominante para as redes locais sem fi o, mesmo passados tantos anos de seu lançamento. 
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Arquitetura das redes IEEE 802.11
Conhecer o conceito dos modos de operação de uma interface de rede sem fi o 
IEEE 802.11; Aprender sobre as duas principais arquiteturas de redes baseadas no 
padrão IEEE 802.11; Estudar conceitos e nomenclaturas utilizados nestas arquiteturas. 
Modo infraestruturado; Modo ad hoc; BSS e suas variantes; Sistema de 
Distribuição; WDS. 
Introdução
qRedes sem fi o: várias possíveis motivações.
 1 Mobilidade.
 1 Difi culdades de cabeamento.
 1 Redes provisórias.
 1 Ligações entre redes.
Objetivos diferentes podem necessitar de redes diferentes.
 1 Requisitos distintos.
 1 Arquiteturas particulares.
Há diversas razões para se optar por uma rede local sem fi o em vez de uma tecnologia alter-
nativa cabeada, como já discutido na sessão de aprendizagem 1. Motivações comuns para o 
emprego de tecnologias sem fi o incluem a necessidade de suporte a usuários móveis, a difi -
culdade de implantação de cabeamento, a necessidade de interconexão de redes separadas 
distantes e o estabelecimento de uma rede provisória para eventos.
Embora todos esses sejam exemplos de motivações para o emprego de redes sem fi o, em 
cada caso as redes desejadas podem apresentar requisitos diferentes. Por exemplo, quando 
se fala em utilizar uma rede sem fi o para interconectar computadores em um escritório devido 
à difi culdade na implantação de cabeamento, é razoável assumir que esta será uma solução 
permanente. Nesse caso, provavelmente estamos dispostos a fazer algum tipo de investimento 
(e esperar algum tempo), adquirindo equipamentos necessários à rede. Por outro lado, no caso 
de uma rede provisória, sem utilização a longo prazo, investir tempo e dinheiro na compra de 
equipamentos pode não ser desejável — ou mesmo ser uma opção viável. 
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Em um caso extremo, podemos pensar em duas pessoas que desejam trocar rapidamente 
arquivos localizados em seus notebooks, mas estão em algum local sem nenhuma infra-
estrutura de rede. Se essas pessoas pudessem estabelecer algum tipo de rede sem fi o 
entre seus computadores sem a necessidade de outros equipamentos, o problema estaria 
resolvido. No entanto, ir até uma loja para adquirir um ponto de acesso ou qualquer outro 
dispositivo necessário à rede é inviável.
Esses dois exemplos ilustram como redes sem fi o diferentes podem possuir requisitos 
distintos. Para lidar com essa diversidade, o padrão IEEE 802.11 prevê a possibilidade de 
utilização de arquiteturas distintas. Essa fl exibilidade permite que cada rede particular 
empregue a arquitetura mais adequada a seus objetivos.
Essas diferenças arquiteturais são manifestadas no padrão através dos chamados modos de 
operação. Nesta sessão de aprendizagem, esses modos de operação serão estudados em 
detalhes: o que são, quais estão disponíveis e para que são usados. Serão discutidas ainda 
as arquiteturas resultantes do uso desses modos de operação e cenários típicos de apli-
cação de cada uma.
Modos de operação
qO IEEE 802.11 e seus modos de operação.
 1 Modo infraestruturado.
 2 Master.
 2 Managed.
 1 Modo ad hoc.
Uma interface de rede IEEE 802.11 pode operar em vários modos. O modo de operação 
defi ne o papel daquela interface na arquitetura da rede local sem fi o. Cada modo defi ne um 
conjunto de características e restrições na atuação da interface dentro da rede. Além disso, 
determinados modos são incompatíveis, por exemplo, interfaces em modo ad hoc não podem 
coexistir em uma mesma rede com estações em modo infraestruturado. Dessa forma, o modo 
de operação é, indiretamente, também uma característica da rede como um todo.
Há três modos de operação principais especifi cados no padrão IEEE 802.11:
 1 O modo infraestruturado master;
 1 Modo infraestruturado managed; 
 1 O modo ad hoc.
No caso de uso mais comum de uma rede IEEE 802.11, as interfaces de rede dos nós operam 
em um dos modos infraestruturados — master ou managed. Redes com esta característica 
são ditas redes infraestruturadas. Em uma rede infraestruturada, um ou mais nós atuam 
como pontos de acesso, ou APs, provendo conectividade entre os demais nós. Além dos APs, 
há também os nós clientes, ou estações, que se associam a um determinado ponto de acesso 
para se conectar ao restante da rede. Nas redes IEEE 802.11, pontos de acesso são implemen-
tados por dispositivos cuja interface opera em modo master, enquanto clientes têm sua inter-
face operando em modo managed. Nessa arquitetura, toda comunicação de um cliente com 
qualquer outro nó é necessariamente intermediada pelo(s) ponto(s) de acesso.
Em determinadas aplicações, no entanto, não é possível ou desejável estabelecer esta cate-
gorização de nós em pontos de acesso ou clientes — todos os nós da rede são equivalentes 
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em termos de funcionalidade. Nesse caso, o modo de operação adequado é o modo ad hoc, 
no qual um dispositivo pode se comunicar diretamente com qualquer outro dispositivo da 
rede que esteja dentro do seu alcance de rádio. 
Os modos de operação infraestruturados
q 1 Objetivo:
 2 Estender redes locais cabeadas.
 1 Arquitetura hierárquica.
 2 Pontos de acesso.
 2 Estações ou clientes.
 1 Requer dispositivos dedicados agindo como APs.
 1 Comunicação de um cliente sempre intermediada pelo seu AP.
 2 Mesmo para outros clientes próximos.
Uma rede IEEE 802.11 infraestruturada é geralmente utilizada como uma extensão sem fi o 
de alguma rede local cabeada, por exemplo, uma rede Ethernet. Como mostrado na fi gura 
2.1, esta arquitetura de rede pode ser vista como uma hierarquia de dois níveis: o nível dos 
pontos de acesso e o nível dos clientes. 
Os nós clientes são os dispositivos que, de fato, desejamos conectar à rede. Nesse sentido, a 
rede local sem fi o existe justamente para prover conectividade a esses nós. Os nós clientes 
em uma rede infraestruturada baseada no padrão IEEE 802.11 devem ter suas interfaces 
confi guradas para operar no modo managed.
Ponto 
deAcesso
Cartão 
adaptador Wi-Fi
Célula infraestruturada
Por outro lado, os pontos de acesso são elementos estruturais da rede. Embora neces-
sários, eles existem apenas como um artefato que dá suporte à implantação da rede. Em 
uma analogia com as redes Ethernet, o ponto de acesso pode ser visto como o switch que 
interconecta vários computadores (nesta analogia, equivalentes aos nós clientes das redes 
sem fi o infraestruturadas). Assim como na rede Ethernet, em condições normais, o objetivo 
é estabelecer comunicações entre os clientes, mas toda comunicação é intermediada na 
camada de enlace pelo ponto de acesso, da mesma forma que a troca de quadros Ethernet 
é intermediada pelo switch. Quando utilizada para estender uma rede local cabeada, os 
pontos de acesso de uma rede sem fi o infraestruturada também têm a tarefa de encami-
nhar quadros da rede sem fi o para a rede cabeada, e vice-versa. No padrão IEEE 802.11, 
pontos de acesso de uma rede infraestruturada têm suas interfaces confi guradas para 
Figura 2.1
Exemplo 
simplifi cado de uma 
rede IEEE 802.11 
infraestruturada. 
Há dois níveis de 
nós: os pontos 
de acesso (único, 
nesse exemplo) e 
os clientes.
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operar no modo master. Embora a maioria das interfaces IEEE 802.11 permita a operação em 
modo master, permitindo, por exemplo, o uso de um PC como ponto de acesso, é comum o 
uso de dispositivos comercializados especifi camente para esse fi m.
É importante notar que os modos de operação managed e master não são apenas nomen-
claturas para distinguir nós na arquitetura infraestruturada. De fato, a confi guração de uma 
interface IEEE 802.11 em um desses modos impõe uma série de restrições e obrigações ao 
nó. Por exemplo, uma interface confi gurada em modo managed necessariamente transmi-
tirá todos os seus quadros para a interface sem fi o do ponto de acesso ao qual está asso-
ciada. De forma análoga, a interface apenas receberá quadros que tenham sido transmitidos 
pelo seu ponto de acesso.
A arquitetura de rede infraestruturada é a forma mais comum de utilização das redes locais 
sem fi o baseadas no padrão IEEE 802.11. Um caso de uso bastante comum é o uso dessa 
arquitetura de rede para distribuir um acesso à internet banda larga em um ambiente 
doméstico. Em um cenário típico, um equipamento confi gurado para agir como ponto de 
acesso é conectado a um modem, por exemplo, através de uma interface Ethernet. Outros 
dispositivos podem se associar a esse ponto de acesso e compartilhar a conectividade 
à internet. Embora fora do escopo do padrão IEEE 802.11, é comum que equipamentos 
utilizados como pontos de acesso implementem outras funcionalidades de rede, como NAT, 
roteamento IP, fi rewall e serviço DHCP. Alguns equipamentos, inclusive, acoplam em um 
mesmo hardware as funcionalidades de ponto de acesso, roteador e modem.
O modo de operação ad hoc
q 1 Uma “rede de clientes”.
 2 Não há a fi gura do AP.
 2 Ou qualquer outro nó especial.
 1 Comunicação ocasional.
 1 Comunicação direta entre quaisquer nós.
 2 Limitada apenas pelo alcance de rádio.
 1 Em conjunto com roteamento, resulta em redes de múltiplos saltos.
 2 Também possíveis com o IEEE 802.11s.
Diferentemente das redes infraestruturadas, em uma rede IEEE 802.11 operando em modo 
ad hoc não existe a fi gura do ponto de acesso, ou de qualquer outro nó com função especial 
— ao menos no que diz respeito às funcionalidades da camada de enlace. Em uma rede 
desse tipo, todos os nós participantes têm suas interfaces de rede confi guradas para operar 
no modo ad hoc. 
Um possível caso de uso de uma rede IEEE 802.11 em modo ad hoc é como meio de comuni-
cação ocasional em ambientes sem uma infraestrutura de rede prévia. Por exemplo, se duas 
pessoas se encontram em um ambiente sem nenhuma infraestrutura de rede, seja sem fi o 
ou cabeada, e desejam rapidamente transferir arquivos entre seus notebooks, elas podem 
confi gurar suas interfaces de rede IEEE 802.11 para operar em modo ad hoc, estabelecendo 
uma rede de comunicação ocasional.
Embora o modo ad hoc do IEEE 802.11 permita a comunicação entre clientes sem o auxílio 
de um ponto de acesso, esta comunicação está limitada pelo alcance dos rádios dos nós. 
Em outras palavras, se dois nós não estão no alcance um do outro, esses não serão capazes 
de se comunicar, ainda que existam outros nós da mesma rede que pudessem, em termos 
Como não há ponto de 
acesso para interme-
diar as comunicações, 
nessa arquitetura 
todos os nós são livres 
para se comunicar 
diretamente com 
quaisquer outros nós 
ao seu alcance.
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de alcance de rádio, intermediar esta comunicação. Isso ocorre porque o IEEE 802.11 é um 
padrão que se preocupa com as camadas física e de enlace. Dessa forma, o padrão é, a 
princípio, ortogonal a questões como roteamento e encaminhamento, serviços providos 
pela camada de rede. 
Note, no entanto, que é possível (e comum) que se utilize um protocolo de camada de rede, 
como o IP, sobre a camada de enlace do IEEE 802.11. Em última análise, os nós de uma rede 
IEEE 802.11 em modo ad hoc podem executar algum tipo de protocolo de roteamento que 
automaticamente estabeleça rotas de múltiplos saltos, permitindo a comunicação entre 
dispositivos que não se encontram diretamente no alcance um do outro. Esse tipo de con-
fi guração é usado para a implantação de redes como as redes ad hoc móveis e as redes em 
malha sem fi o, ilustradas na fi gura 2.2, com equipamentos IEEE 802.11.
Por conta de diversas características, como seu baixo custo e facilidade de aquisição, os 
equipamentos baseados no padrão IEEE 802.11 se tornaram bastante comuns na implan-
tação dessas redes sem fi o de múltiplos saltos. Dada a necessidade adicional das funciona-
lidades de roteamento e encaminhamento, tipicamente supridas por protocolos da camada 
de rede (nível 3), foi criada a emenda IEEE 802.11s, que implementa comunicação em múlti-
plos saltos na camada de enlace através de processos de descoberta de rotas semelhantes 
aos implementados por protocolos de camada 3.
Outros modos de operação
qModos não padronizados:
 1 Modo monitor.
 2 Captura de pacotes.
 2 Similar ao modo promíscuo.
 1 Modo bridge.
 2 Enlaces ponto a ponto.
 2 Conexão de duas redes cabeadas isoladas.
 1 Modo repetidor.
 2 Extensão do alcance de um AP. 
Além dos modos de operação já citados, defi nidos pelo padrão IEEE 802.11, há também 
modos não padronizados, mas comumente suportados pelas interfaces de rede. Um 
desses modos é o modo monitor, análogo em funcionalidade ao modo promíscuo das redes 
cabeadas. Uma interface colocada em modo monitor não emprega qualquer tipo de fi ltro 
Figura 2.2
Exemplo de uma 
rede em malha sem 
fi o interconectando 
casas de uma certa 
vizinhança a uma 
estação base. Casas 
mais distantes não 
possuem alcance 
de rádio sufi ciente 
para se conectar 
diretamente à 
estação base, 
mas, por meio 
de um protocolo 
de roteamento, 
descobrem 
caminhos de 
múltiplos saltos 
utilizando outras 
casas como 
intermediários.
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de quadros. Todo quadro recebido pela interface é repassado para as camadas superiores, 
independentemente do seu destino, da sua origem e mesmo da rede sem fi o a qual per-
tence. Basicamente, as únicas limitações à recepção de uma interface em modo monitor são 
as físicas: o nó precisa estar dentro do alcance do transmissor e, normalmente, confi gurado 
no mesmo canal.
O modo monitor é útilpara tarefas de gerenciamento e depuração da rede. Colocando-se
um nó em modo monitor na área de interesse da rede, é possível realizar a análise do 
tráfego entre dois ou mais nós para compreender comportamentos inesperados ou detectar 
anomalias. Interfaces de rede mais novas geralmente são capazes também de realizar 
injeção de tráfego quando confi guradas em modo monitor. Nesse caso, a interface permite a 
transmissão de quadros contendo sequências arbitrárias de bits, i.e., sem necessariamente 
seguir os cabeçalhos e convenções da camada de enlace do IEEE 802.11. 
Embora essa funcionalidade possa ser utilizada para fi ns legítimos, é comum que ela 
seja explorada para tentativas de ataques às redes Wi-Fi, como discutido nas ativi-
dades práticas da sessão de aprendizagem 6.
O modo bridge, comumente disponível em pontos de acesso comerciais, permite a interco-
nexão de duas redes cabeadas isoladas através de um enlace sem fi o ponto a ponto. Em um 
cenário típico, dois nós têm suas interfaces sem fi o confi guradas para o modo bridge e se 
conectam, cada um, a uma rede local cabeada (e.g., Ethernet). Os dois nós em modo bridge 
estabelecem um enlace sem fi o através do qual o tráfego de uma rede cabeada pode ser 
enviado para a outra rede. Esse tipo de confi guração é útil quando se deseja conectar duas 
redes cabeadas isoladas, mas o uso de uma infraestrutura cabeada para esta interconexão é 
fi nanceira ou tecnicamente inviável (e.g., pela distância ou por alguma restrição relacionada 
à passagem dos cabos).
O modo repetidor, por sua vez, tem como principal aplicação a extensão da cobertura de 
um ponto de acesso em uma rede infraestruturada. Quando executando nesse modo, uma 
interface é confi gurada para replicar todos os quadros recebidos pertencentes a uma deter-
minada rede infraestruturada. Por exemplo, quando o ponto de acesso envia um quadro, 
se o quadro é corretamente recebido pelo repetidor, esse o retransmite. Isso permite a 
existência de nós clientes distantes do ponto de acesso, a ponto de estarem fora da área de 
cobertura, desde que estejam dentro do alcance do repetidor. Da mesma forma, quando o 
repetidor recebe um quadro originado de um nó cliente, ele retransmite o sinal, permitindo 
que o mesmo seja recebido pelo ponto de acesso. Embora os repetidores sejam uma opção 
simples para estender o alcance de um ponto de acesso, é preciso levar em consideração 
que eles afetam o desempenho da rede, por replicarem todos os quadros que recebem, 
reduzindo o tempo de transmissão disponível para outros nós da rede.
Os elementos das arquiteturas IEEE 802.11
qElementos de uma rede em modo ad hoc:
 1 Nós.
Elementos de uma rede em modo infraestruturado:
 1 Nós clientes.
 1 Pontos de acesso.
 1 Infraestrutura cabeada.
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Em uma rede IEEE 802.11 operando em modo ad hoc, os únicos elementos necessários são 
os próprios nós. Cada nó da rede possui uma interface sem fi o confi gurada para operar em 
modo ad hoc. A rede, portanto, é apenas o conjunto dos nós operando sob confi gurações 
similares e os enlaces sem fi o espontaneamente criados entre eles, defi nidos pelo alcance 
dos nós, como ilustrado na fi gura 2.3.
Uma rede infraestruturada, por outro lado, tem uma arquitetura mais complexa formada 
por elementos diversos, como exemplifi cado na fi gura 2.4. Além dos nós clientes, tipica-
mente chamados de estações, similares aos nós de uma rede em modo ad hoc, existem 
também os pontos de acesso que formam outra outra categoria de nós. Esses pontos de 
acesso normalmente conectam seus clientes (uma “célula” da rede sem fi o) a uma infraes-
trutura de rede cabeada, por exemplo, Ethernet. Essa infraestrutura pode incluir switches e 
cabeamento estruturado. A rede cabeada também pode ser usada para interconectar vários 
pontos de acesso, formando assim uma rede sem fi o infraestruturada estendida, composta 
por múltiplas “células”.
Ponto 
de Acesso
Cartão 
adaptador Wi-Fi
Célula infraestruturada Célula infraestruturada
Sistema de distribuição
Adaptador Wi-FI PCI
Ponto 
de Acesso
Antena 
externa
Adaptador 
Wi-Fi USB
Figura 2.3
Elementos em 
uma rede ad hoc. 
Basicamente, a 
rede é formada 
pelo conjunto de 
todos os nós e os 
enlaces entre eles.
Figura 2.4
Representação 
de uma rede 
infraestruturada 
típica. Além dos 
nós clientes, há um 
ou mais pontos de 
acesso. Pontos de 
acesso se conectam 
a algum tipo de 
infraestrutura 
cabeada. Através 
dessa rede 
cabeada, os pontos 
de acesso podem 
trocar informações, 
formando redes 
infraestruturadas 
com múltiplas 
“células”.
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Conceitos arquiteturais: BSS
q 1 Basic Service Set.
 2 Conjunto de estações que se comunicam “diretamente”.
 1 Uma rede IEEE 802.11 é formada por um ou mais BSSs.
 1 Conceito válido tanto para redes em modo ad hoc quanto infraestruturadas.
Uma rede IEEE 802.11 é formada por um ou mais BSSs (Basic Service Sets). Um BSS é defi nido 
como um subconjunto de nós da rede. Particularmente, o termo BSS se refere a um conjunto 
de nós da rede que se comunicam “diretamente”. Nesse contexto, o termo “diretamente” 
pode se referir tanto à comunicação direta entre dois nós utilizando interfaces em modo ad 
hoc, quanto a duas estações-cliente de um mesmo ponto de acesso, que se comunicam por 
intermédio deste.
Conceitos arquiteturais: BSS Infraestruturado
q 1 BSS no contexto de uma rede infraestruturada.
 1 Subconjunto de nós da rede.
 2 Ponto de acesso.
 2 Todos os clientes associados a ele.
 1 Não confundir com a área de cobertura do ponto de acesso.
 2 Basic Service Area, ou BSA.
Em uma rede infraestruturada, o termo BSS pode ser entendido como o conjunto de nós 
formado por um ponto de acesso e todas as estações associadas a ele. De certa forma, um 
BSS defi ne a área de abrangência de um ponto de acesso em uma rede IEEE 802.11 infra-
estruturada. Note, no entanto, que o BSS não é a área de cobertura de rádio do ponto de 
acesso. Essa área recebe o nome de Basic Service Area – ou BSA. Ao contrário, o BSS diz res-
peito a um conjunto de nós atendidos pelo AP (além do próprio AP) que, por defi nição, estão 
localizados naquele BSA. Na rede ilustrada na fi gura 2.1, por exemplo, o BSA diz respeito à 
área delimitada englobando o ponto de acesso e todos os computadores. Já o BSS Infraes-
truturado é o conjunto composto pelo ponto de acesso, os três notebooks e o desktop.
Conceitos arquiteturais: iBSS
qIndependent Basic Service Set.
 1 BSS em redes IEEE 802.11 em modo ad hoc.
Conjunto de nós que conseguem se comunicar.
 1 Ou conseguiriam, não fossem restrições de alcance.
O IBSS (Independent Basic Service Set) é o nome dado a um BSS no contexto de uma rede 
IEEE 802.11 com nós utilizando interfaces operando modo ad hoc. Como nessa arquitetura 
não há a fi gura do ponto de acesso, a defi nição de BSS se torna menos intuitiva. Particu-
larmente, considera-se o IBSS como o conjunto de nós que poderiam se comunicar direta-
mente, caso não houvesse restrições de alcance dos rádios. Em outras palavras, pertencem 
a um IBSS quaisquer nós que podem ser comunicar diretamente, além daqueles que 
também poderiam se estivessem no alcance de rádio uns dos outros.
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A fi gura 2.5 provê uma simples ilustração desse conceito. Na fi gura, todos os nós pertencem 
a um mesmo IBSS, o que signifi ca que qualquer par de nós nesse conjunto pode se comu-
nicar diretamente, contantoque estejam no alcance um do outro. Suponha, por exemplo, 
que os dois nós mais à direita não estejam no alcance dos dois nós mais à esquerda. Isso 
não faz com que eles não pertençam ao mesmo IBSS. Ao contrário, como pertencem, se 
os dois nós mais à direita se moverem para a esquerda e entraram no alcance dos nós da 
esquerda, eles poderão se comunicar diretamente.
Conceitos arquiteturais: BSSID
qBSSID:
 1 Número de 48 bits (6 bytes).
 2 Similar a um endereço MAC.
 1 Identifi ca unicamente um BSS.
Especifi cado no cabeçalho de quadros.
 1 Identifi ca que quadro pertence a um BSS específi co.
 1 Ignorado pelos demais BSSs.
O padrão IEEE 802.11 suporta a coexistência de várias redes ativas em uma mesma região. 
Por esse motivo, os nós de uma rede IEEE 802.11 devem estar preparados para lidar com a 
situação de receber um quadro originado por (e destinado a) um nó de outra rede. 
A informação de qual rede um determinado quadro pertence deve estar disponível.
Esse problema é resolvido no padrão através do emprego do BSSID, um número de 48 bits 
que identifi ca unicamente cada BSS, tanto um BSS Infraestruturado, quanto um IBSS. Note 
que o formato de um BSSID é idêntico ao de um endereço MAC. Essa opção não é uma 
coincidência: no caso de um BSS Infraestruturado, o BSSID é, por padrão1, escolhido como o 
endereço MAC da interface sem fi o do ponto de acesso. Essa escolha praticamente elimina 
a possibilidade de dois BSSs diferentes compartilharem um mesmo BSSID (com a possível 
exceção de pontos de acesso com endereços MAC clonados).
No caso de um IBSS, como não há um nó especial, como o ponto de acesso, em um BSS 
infraestruturado, a escolha do BSSID precisa ser feita de outra forma. Por padrão, quando 
um IBSS é criado, um valor aleatório de 48 bits é escolhido e atribuído ao BSSID.
Figura 2.5
Ilustração de um 
IBSS. Conjunto 
formado por todos 
os nós que podem 
se comunicar 
diretamente em 
modo ad hoc.
1
Determinados equipa-
mentos ou plataformas 
permitem a configu-
ração do BSSID para 
outro valor, de forma 
análoga à clonagem de 
um endereço MAC.
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Note que, como será estudado na sessão de aprendizagem 3, o IEEE 802.11 defi ne uma série 
de quadros de controle, alguns dos quais devem ser recebidos por todos os nós, independen-
temente do BSS ao qual pertençam. Para indicar isso, esses quadros utilizam um valor especial 
para o BSSID composto apenas por bits 1 (assim como no endereço MAC de broadcast).
Conceitos arquiteturais: ESS
qExtended Service Set.
 1 Conjunto de vários BSSs.
Pontos de acesso de cada BSS são conectados por uma rede.
 1 Chamada de sistema de distribuição (ou DS de Distribution System).
 1 Tipicamente cabeada.
Permite aumentar a área de cobertura da rede.
Um único BSS pode não ser sufi ciente para cobrir uma área extensa, ou pode haver a neces-
sidade de colocar mais APs para servir a mais usuários (a capacidade, em termos de banda 
disponível para os clientes de um AP é limitada, como será discutido na sessão de aprendi-
zagem 4). Nesse caso, o padrão IEEE 802.11 prevê a possibilidade de interligar múltiplos BSSs 
permitindo que estações em BSSs diferentes possam se comunicar.
Essa interconexão dos BSSs é feita através de algum tipo de rede em camada 2, geralmente 
cabeada, interligando os pontos de acesso de cada BSS. No IEEE 802.11, essa rede que 
interliga os pontos de acesso recebe o nome de sistema de distribuição (ou DS, do inglês 
Distribution System). O conjunto de todos os BSSs interconectados através de um sistema 
de distribuição recebe o nome de Extended Service Set – ou ESS. Um exemplo dessa interco-
nexão de dois BSSs em um ESS é ilustrado na fi gura 2.4.
A ideia de um ESS é que cada AP funcione como um switch em uma rede Ethernet. O switch 
provê conectividade a computadores clientes, mas também pode se conectar a vários 
outros switches da mesma rede local através do seu uplink. Um switch aprende os ende-
reços MAC que estão atrás de cada porta e envia o quadro para o switch certo, dependendo 
do endereço MAC de destino. Da mesma forma, um AP conhece os endereços MAC das esta-
ções que o estão usando para comunicação e os publica para os demais APs do ESS. 
Esse mesmo mecanismo permite mobilidade de estações entre APs de um mesmo ESS. 
Quando uma estação móvel deixa um AP para se associar a outro, o mecanismo de publi-
cação faz com que os quadros endereçados à estação passem a ser automaticamente 
encaminhados para o AP correto. 
Conceitos arquiteturais: ESSID
q 1 Identifi cador de um ESS.
 2 Tamanho variável, de 0 a 32 octetos.
 2 Normalmente textual.
 3 Facilita manipulação humana.
 1 “Nome da rede”.
 1 Chamado de SSID para um BSS específi co.
Assim como no caso do 
BSS Infraestruturado, a 
maioria dos equipa-
mentos ou plataformas 
permite a especifi cação 
de um BSSID para um 
IBSS, ao invés do uso 
de um valor aleatório.
l
Isso é análogo ao 
aprendizado automá-
tico que ocorre quando 
se retira o cabo que 
conecta uma estação a 
um switch e, em 
seguida, conecta-se a 
outro switch da mesma 
rede local Ethernet.
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Quando nos conectamos a uma rede Wi-Fi, comumente selecionamos a rede desejada de uma 
lista. Do ponto de vista do usuário, a diferenciação entre as várias redes disponíveis geralmente 
é feita através de um nome, uma sequência de caracteres com um signifi cado particular.
Esse nome, na verdade, corresponde ao SSID (Service Set Identifi cator) do ponto de acesso, 
um identifi cador confi gurável de tamanho variável, de 0 a 32 octetos. Embora o padrão 
defi na o SSID em termos de octetos, é raro o uso de bytes que não representem caracteres 
ASCII. Isso se deve à forma de utilização do SSID que, diferentemente do BSSID (um iden-
tifi cador numérico), é frequentemente manipulado (e.g., memorizado) por humanos. Note 
ainda que o padrão permite que o SSID seja vazio (i.e., tenha comprimento 0).
O SSID exerce papel importante no contexto dos ESSs. Como já explicado, para que múl-
tiplos BSSs formem um ESS, é necessário que seus respectivos pontos de acesso estejam 
interconectados através de um sistema de distribuição. No entanto, há ainda uma restrição 
adicional: todos os pontos de acesso participantes de um ESS devem utilizar o mesmo SSID. 
Nesse caso, esse identifi cador comum a todos os pontos de acesso passa a ser chamado 
também de ESSID, o identifi cador do ESS como um todo.
A necessidade de um SSID comum para todos os pontos de acesso de um ESS traz uma série 
de consequências. Em primeiro lugar, uma mesma infraestrutura de rede cabeada pode ser 
usada como sistema de distribuição por múltiplos ESSs. Mesmo assim, estações perten-
centes a um ESS não podem se comunicar diretamente (i.e., sem passar por um processo de 
roteamento em camada 3) com estações de outro ESS. Além disso, o uso de um identifi cador 
único permite a um usuário identifi car facilmente a existência de outros BSSs integrados à 
mesma rede (mais especifi camente, do mesmo ESS).
Note que um mesmo SSID pode ser confi gurado para pontos de acesso sem qual-
quer relação, o que pode fazer com que um usuário suponha estar se conectando a 
um ESS, quando na verdade não está.
Isso faz com que uma rede infraestruturada no padrão IEEE 802.11 possa crescer cobrindo 
grandes regiões, pela simples adição de novos pontos de acesso operando sob um mesmo 
SSID conectado através de um mesmo sistema de distribuição. A fi gura 2.6 exemplifi ca o 
uso de quatro pontos de acesso separados para estender a área de cobertura de uma rede 
sem fi o infraestruturada