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Wireless 802.11 Alunos: Bruno C. Leite Juno D. Roesler.

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1 Wireless Alunos: Bruno C. Leite Juno D. Roesler

2 2 Introdução A tecnocnologia wireless permite a conexão entre diferentes pontos sem a necessidade de fios, através de aparelhos que utilizam radiofreqüência ou luz, como o infravermelho.

3 3 As tecnologias de rede sem fio comunicam-se estabelecendo uma conexão entre os pontos da rede, transmitindo dados através de sua modulação em freqüências específicas.

4 4 Dentre as principais tecnologias wireless temos: – IrDA – Barramento de transmissão através de luz infravermelha; – Wi-Fi (Wireless Fidelity) – licenciada pela Wi-Fi Alliance para descrever a tecnologia de redes sem fios embarcadas (WLAN) baseadas no padrão IEEE ;

5 5 – Bluetooth – Conexão e transmissão de dados de baixo custo via freqüência de rádio de curto alcance, não licenciada e segura.

6 6 História e Cronologia do IEEE – 1989 – Regulamentação do uso do espectro de freqüências pelo Federal Communications Commission (FCC);

7 7 – 1990 – O padrão para redes sem fio IEEE , também conhecido como Wi-Fi (Wireless Fidelity), começou a ser estudado quando o Institute of Eletrical and Electronics Engineers (IEEE) instaurou um comitê para definição de um padrão de conectividade sem fio.

8 8 – 1997 – Aprovado o primeiro padrão IEEE , cuja taxa de transmissão era de 1 a 2 Mbps. – 1999 – Aprovados os padrões a e b, que utilizam as frequências de 5 GHz e 2.4 GHz, e possuem taxas de transmissão de 54 Mbps e 11 Mbps,respectivamente. – Em 2003 o IEEE aprovou o padrão g, que possui taxa de transmissão de 54 Mbps e opera na frequência de 2.4 GHz;

9 9 – 2005 – Especificação do padrão e que agrega Qualidade de Serviço (QoS) às redes; – 2006 – Surgem pré-implementações do padrão n, que usa múltiplas antenas para transmissão e recepção (Multiple-Input Multiple-Output - MIMO), permitindo taxas de transmissão de até 600 Mbps.

10 10 Padrões do IEEE – b – Publicado em outubro de 1999, foi o primeiro padrão a ser implementado e utilizado em larga escala. Possui taxa de transmissão de 11 Mbps, opera na freqüência de 2.4 GHz e alcance aproximado de 400 metros para lugares abertos e 50 metros para ambientes fechados. Suporta até 32 utilizadores por ponto de acesso.

11 11 – a – Lançado na mesma época que o b, este padrão é uma tecnologia mais cara e é incompatível com os demais padrões IEEE Opera com freqüência de 5 GHz, possui alcance reduzido de ~15 metros em ambientes fechados e taxa de transmissão de 54 Mbps. Suporta até 64 utilizadores por ponto de acesso.

12 d – Padrão desenvolvido para operar em regiões em que os demais padrões são incompatíveis, como alguns países da Europa. Sua principal diferença é que possui um frame estendido que inclui campos e tabelas contendo informações dos países e parâmetros de freqüência.

13 e – Criado inicialmente para atender aspectos de segurança e qualidade de serviço (QoS) para a sub-camada MAC, porém mais tarde as questões de segurança foram atribuídas ao padrão i, ficando o e responsável por desenvolver os aspectos de QoS. O QoS pode ser adicionado em redes WLANs para me permitir e melhorar o uso VoIP.

14 14 – f – Especifica princípios e conceitos que descrevem conjuntos de funções e o protocolo IAPP (Inter-Access-Point Protocol), que garante a interoperabilidade entre Access Points.

15 g – Padrão disponibilizado em 2003, é tido como sucessor natural do b por ser totalmente compatível com este. Possui alcance de ~30 metros para ambientes fechados e ~160 metros para ambientes abertos. Opera com taxa de transmissão nominal de 54 Mbps e freqüência de 2.4 GHz.

16 h – Versão do a regulamentada para utilização da banda de 5 GHz na Europa. Adiciona função de seleção dinâmica de freqüência (DFS – Dynamic Frequency Selection) e controle de potência de transmissão (TPC – Transmit Power Control), que permite que o rádio ajuste a potência do sinal de acordo com a distância do receptor.

17 i – Padrão de segurança finalizado em 2004, que visa avaliar os protocolos WEP, TKIP, AES. Este padrão implementa o protocolo WPA2, que integra o AES e segue o padrão do DES – Data Encryption Standard, podendo exceder as chaves de 1024 bits, reduzindo as possibilidades de ataques.

18 n – Tido como o sucessor do g, implementa melhorias nos algoritmos de transmissão e faz uso do MIMO (multiple-input multiple-output), que permite a utilização de diversos fluxos de transmissão, utilizando vários conjuntos transmissores, receptores e antenas, transmitindo os dados de forma paralela. Com isso a taxa de transmissão pode variar de 300 Mbps (com 2 transmissores) a 600 Mbps (4 transmissores), e alcance de até 400 metros indoor.

19 19 Access Point e placa n com 3 antenas.

20 20 Quadro Comparativo IEEE

21 21 O padrão g suporta dois principais tipos de criptografia, o Wired Equivalent Protocol (WEP), e o Wireless Protect Access (WPA), desenvolvido pelo WiFi-Alliance em Além desses, foi implementado o WPA2, que corresponde ao padrão de segurança i, finalizado em Segurança

22 22 WEP (Wired Equivalent Protocol): Criptografia de 64 ou 128 bits; Baseado em vetores de inicialização; Sistema vulnerável e facilmente quebrável com a ajuda de ferramentas como o Aircrack.

23 23 WPA (Wireless Protect Access): Não utiliza vetores de inicialização ou chaves fixas; Usa o sistema TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) onde a chave de encriptação é trocada periodicamente; Possível quebrar chaves pequenas com ataques de força bruta, porém praticamente inviolável para chaves de 20 caracteres ou mais.

24 PRÓS E CONTRAS DE CADA PADRÃO b Prós - Menor custo, bom alcance do sinal e não é facilmente obstruído Contras – Velocidade máxima baixa, outros aparelhos podem interferir no sinal (microondas, Bluetooth, telefones sem fio) a Prós – Alta velocidade máxima, as freqüências reguladas previnem que o sinal receba interferência de outros dispositivos. Contras – Alto custo, baixo alcance e sinal facilmente obstruído g Prós – Alta velocidade máxima, bom alcance do sinal e não é facilmente obstruído. Contras – Custa um pouco mais que o b. Outros dispositivos podem interferir no sinal.

25 CAMADAS DE REDE

26 TÉCNICAS DE MODULAÇÃO a - OFDM b - CCK g – OFDM + CCK

27 TAXA DE TRANSMISSÃO X ALCANCE

28 OFDM - Orthogonal Frequency-Division Multiplexing OFDM é uma técnica de modulação baseada no FDM. O OFDM divide a stream de dados em diversos subcanais ortogonais entre si, para que não haja interferência entre eles. Essa composição permite uma alta taxa de transmissão e alta resistência à interferências.

29 Transmissor OFDM Sendo s[n] é uma stream serial de digitos binários. Primeiramente, é multiplexada em diversas stream paralelas, cada uma mapeada para um stream simbolo utilizando algum tipo modulação (QAM, PSK, etc). É aplicada a inversa da transformada rápida de Fourier nessas streams, obtendo assim as componentes real e imaginário do sinal. Que por sua vez passam num conversor digital-analógico para obtermos o sinal. Então utilizamos os sinais analógicos para modular os senos e cossenos a partir da frequência de banda. Então somamos esse sinal para termos o sinal de transmissão.

30 Receptor OFDM O receptor recebe o sinal e aplica as conversões na forma inversa do transmissor. Assim, obtem-se uma array s[n] que é possivelmente o dado que foi transmitido.

31 FUTURO n - Opera nas faixas de 2,4Ghz e 5Ghz. Promete ser o padrão wireless para distribuição de mídia, pois oferecerá, através do MIMO (Multiple Input, Multiple Output - que significa entradas e saídas múltiplas ), taxas mais altas de transmissão (até 300 Mbps), maior eficiência na propagação do sinal (com uma área de cobertura de até 400 metros indoor) e ampla compatibilidade reversa com demais protocolos.

32 BIBLIOGRAFIA


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