Wireless.

Apresentação em tema: "Wireless."— Transcrição da apresentação:

1 Wireless

2 Elementos de uma rede sem fios
Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

3 Elementos de uma rede sem fios
Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

4 Características dos canais sem fios
São muito diferentes dos suportes guiados …. Potência decrescente do sinal (“decreased signal strength”): o nível do sinal de rádio atenua-se exponencialmente durante a propagação através da matéria (“path loss”) Interferências de outras fontes: as frequências usadas são muitas vezes públicas (e.g., 2.4 GHz) e partilhadas por outros dispositivos (e.g., telefones sem fios, micro ondas, motores) que interferem na comunicação Propagação multi caminho (“multipath propagation”): os sinais de rádio reflectem-se nos objectos e nos obstáculos o que faz com que o receptor receba vários sinais com ligeiros desfasamentos temporais …. Tornam as comunicações através de um canal sem fios muito mais difíceis e sujeitas a erros (mesmo num canal ponto a ponto baseado em antenas direccionais) Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

5 Características dos canais sem fios
A existência de múltiplos emissores, para além dos problemas de partilha do canal, criam outros problemas suplementares: “Signal fading”: B e A detectam-se mutuamente B e C detectam-se mutuamente A e C não se detectam, o que quer dizer que A e C não se apercebem da interferência vista por B (colisão) Problema do terminal escondido: B e A detectam-se mutuamente B e C detectam-se mutuamente A e C não se detectam, o que quer dizer que A e C não se apercebem da interferência vista por B (colisão) Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

6 Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos
LAN architecture O wireless host comunica com a estação base base station = access point (AP) Basic Service Set (BSS) (aka “cell”) em modo infra-estrutura contém: wireless hosts access point (AP): base station Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

7 Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos
A frequência 2,4GHz A norma especifica : LB de 22MHz O primeiro canal está centrado em GHz. Os canais tem banda de guarda de 5-MHz. Existem 11 (ou 13 ou 14) canais Deste esquema resulta que 2 canais se sobrepõem . Deve-se garantir que os canais não se sobrepõem Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

8 Estruturação dos canais
Deste esquema resulta que 2 canais se sobrepõem . Deve-se garantir que os canais não se sobrepõem Reutilização dos canais: Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

9 Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos
IEEE : acesso múltiplo Tentar evitar colisões 802.11: CSMA - sense before transmitting Tentar não colidir com outro emissor 802.11: não há detecção de colisões É difícil detectar a colisão durante a transmissão e A mesma é indetectável de qualquer maneira: hidden terminal, fading Objectivo: evitar as colisões C(ollision)A(voidance) Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

10 IEEE 802.11 MAC Protocol: CSMA/CA
sender if sense channel idle for DIFS then transmit entire frame (no Collision Detection) if sense channel busy then start random backoff time, timer counts down while channel idle and transmit when timer expires, if no ACK, increase random backoff interval, repeat previous step for up to three or four times receiver if frame received OK, return ACK after SIFS (ACK needed due to hidden terminal problem) Backoff interval starts at [ 0, 31 ] and doubles in each Round Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

11 Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos
RTS / CTS opcional ideia: tentar reservar o canal para transmitir frames grandes ao invés de transmitir aleatoriamente Começar por enviar um frame (RTS) curto para o AP usando CSMA Ainda pode haver colisões mas estes frames são curtos O AP difunde um CTS em resposta ao RTS RTS detectado por todos os nós (espera-se) O emissor transmite o frame As outras estações libertam o canal durante o tempo de transmissão do frame (o CTS contém a duração do frame que sequer transmitir) Tentar evitar as colisões com frames grandes, enviando previamente frames pequenos de reserva Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

12 802.11: mobilidade na mesma rede
Como H1 permanece na mesma rede pode manter o mesmo endereço Um AP é um switch nível 2 switch: que AP está associado com H1 ? self-learning: o switch memoriza que H1 é alcançável pela porta de H1 Técnicas de aceleração ad-hoc e outras em estudo Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

13 Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos
O Que é a mobilidade ? A perspectiva rede da mobilidade: Sem mobilidade Muita mobilidade Um utilizador Um utilizador Um utilizador móvel fixo a usar em que muda de rede usando ligando a vários APs casa um AP DHCP sempre que e redes distintas se liga a uma nova mas mantendo as conexões rede (como o telefone celular) l Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

14 Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos
Mobilidade: registo Resultado: O Foreign agent sabe da presença de um sistema móvel O Home agent sabe a localização do sistema móvel Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

15 Encaminhamento indirecto e Directo
O sistema móvel tem dois endereços: permanent address: usado pelo correspondente (a mobilidade é transparente para o correspondente) care-of-address: usado pelo home agent para enviar pacotes para o sistema móvel Encaminhamento directo Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

16 Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos
IP Móvel (Mobile IP) RFC 3220 Tem muitas das funcionalidades discutidas: home agents, foreign agents, foreign-agent registration, care-of-addresses, encapsulation (packet-within-a-packet) Vários componentes da norma: Encaminhamento indirecto dos pacotes (túneis) Descoberta dos agentes Registo no home agent Autenticação Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos

17 Impacto da mobilidade nos níveis superiores
Logicamente, o impacto deveria ser mínimo pois: O modelo best effort continua a ser mantido O TCP e UDP podem executar com sistemas móveis e canais sem fios … mas existem graves problemas de desempenho: Perca de pacotes e atrasos devido a erros (pacotes perdidos, latência acrescida devido às retransmissões) e migração entre redes ( handoff) O TCP interpreta a perca de pacotes como saturação e fecha a janela de emissão sem necessidade Problemas ligados à latência que são mais relevantes durante a migração entre redes ( handoff), com impacto grave no tráfego com características de tempo real (voz por exemplo) Capacidade limitada dos canais sem fios partilhados Planeamento Montagem e Manutenção de Redes e Equipamentos Informáticos