Inicialmente as WLANs (Wireless Local Area
Network) foram desenvolvidas para redes domésticas com a finalidade de
prover conexão de rede sem fio para usuários da rede local (LAN).
Hoje os usuários de redes sem fio exigem a mesma acessibilidade, segurança, qualidade de serviço e alta disponibilidade que os usuários da rede cabeada. O uso de redes sem fio se tornou essencial tanto em ambientes domésticos como nos ambientes corporativos onde é preciso ter mobilidade e ao mesmo tempo acessibilidade de recursos da rede como informações de arquivos e email, utilização de comunicações unificadas, acesso a sistemas de bancos de dados e aplicações.
Hoje os usuários de redes sem fio exigem a mesma acessibilidade, segurança, qualidade de serviço e alta disponibilidade que os usuários da rede cabeada. O uso de redes sem fio se tornou essencial tanto em ambientes domésticos como nos ambientes corporativos onde é preciso ter mobilidade e ao mesmo tempo acessibilidade de recursos da rede como informações de arquivos e email, utilização de comunicações unificadas, acesso a sistemas de bancos de dados e aplicações.
Nesta introdução sobre WLANs, vamos
conhecer as faixas de freqüência utilizadas, os padrões estabelecidos,
como são realizados a alocação de banda e as características técnicas
das redes Wi-Fi.
As WLANs provem conexão de rede por meio de ondas de rádio frequência (RF), as faixas de frequência de ondas de rádios utilizadas nestas redes são alocadas pela ITU-R (International Telecommunication Union) que classifica as faixas de frequência de 900 MHz, 2,4 GHz e 5 GHz, como faixas de freqüência não licenciadas para comunicações.
A utilização dessas faixas de frequências e dos números de canais muda conforme a região. Para as Américas a frequência de alocação é administrada pela FCC (Federal Communications Commission) e na Europa pelo ETSI (European Telecommunications Standards Institute). Estes padrões devem ser levados em conta na escolha dos equipamentos em uma WLAN, no Brasil o padrão utilizado é o FCC.
Entre outros padrões temos: TELEC (Japão), MOC (Israel Outdoor), além de padrões para China, Coréia, Singapura e Taiwan.
As redes locais sem fio tiveram como base o padrão o 802.11, regido pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), comitê que defini como as freqüências de rádio são utilizadas na camada física e na subcamada MAC de links sem fio.
Quatro padrões de redes locais foram estabelecidos:
As WLANs provem conexão de rede por meio de ondas de rádio frequência (RF), as faixas de frequência de ondas de rádios utilizadas nestas redes são alocadas pela ITU-R (International Telecommunication Union) que classifica as faixas de frequência de 900 MHz, 2,4 GHz e 5 GHz, como faixas de freqüência não licenciadas para comunicações.
A utilização dessas faixas de frequências e dos números de canais muda conforme a região. Para as Américas a frequência de alocação é administrada pela FCC (Federal Communications Commission) e na Europa pelo ETSI (European Telecommunications Standards Institute). Estes padrões devem ser levados em conta na escolha dos equipamentos em uma WLAN, no Brasil o padrão utilizado é o FCC.
Entre outros padrões temos: TELEC (Japão), MOC (Israel Outdoor), além de padrões para China, Coréia, Singapura e Taiwan.
As redes locais sem fio tiveram como base o padrão o 802.11, regido pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), comitê que defini como as freqüências de rádio são utilizadas na camada física e na subcamada MAC de links sem fio.
Quatro padrões de redes locais foram estabelecidos:
- IEEE 802.11b (11 Mbps com 2.4 GHz)
- IEEE 802.11a (54 Mbps com 5.2 GHz)
- IEEE 802.11g (54 Mbps com 2.4 GHz)
- IEEE 802.11n (de 144 até 600Mbps com 2.4 e 5GHz)
Os padrões 802.11b e 802.11g são retrocompatíveis, porem não são compatíveis com o padrão 802.11a.
O padrão 802.11n é retrocompativel com os padrões 802.11b/g/a.
Quanto a alocação de banda para as WLANs, as normas abrangem 83,5MHz de largura de banda do espectro não licenciado para o ISM (Industrial Scientific and Medical) com a faixa de 2,4GHz e de 300MHz de largura de banda para o U-NII (Unlicensed National Information Infrastructure) com a faixa 5 GHz. Sendo assim temos:
O padrão 802.11n é retrocompativel com os padrões 802.11b/g/a.
Quanto a alocação de banda para as WLANs, as normas abrangem 83,5MHz de largura de banda do espectro não licenciado para o ISM (Industrial Scientific and Medical) com a faixa de 2,4GHz e de 300MHz de largura de banda para o U-NII (Unlicensed National Information Infrastructure) com a faixa 5 GHz. Sendo assim temos:
- ISM: 2.4GHz - 2.4835GHz
- U-NII: 5.150GHz - 5.250GHz (indoor), 5.250 GHz - 5.350 GHz (in/outdoor), e 5.725GHz - 5.825 GHz (outdoor point-to-point)
Como não há regras específicas para largura
de bandas não licenciadas, o IEEE estabeleceu os padrões e apresentou
um plano de alocação de banda por canais. Abaixo segue uma figura com a
representação da alocação de largura de banda por canais do padrão IEEE
802.11b. Embora a banda possa ser usada "sem restrições", há um plano
específico para a utilização do espectro. Veja que cada canal é de 20
MHz de largura de banda e que existem apenas 3 canais na faixa de 2,4
GHz que não se sobrepõe. Cada canal têm uma separação de frequência de
apenas 5 MHz.
DSSS - 03 Canais sem sobreposição
DSSS - 03 Canais sem sobreposição
DSSS - 06 Canais com metade em sobreposição
Do mesmo modo, na faixa dos 5 GHz, a
alocação de banda por canais para o padrão IEEE 802.11a utiliza canais
de 20 MHz de largura. As taxas de dados dos padrões de redes locais sem
fio são afetadas pela tecnologia de modulação de cada padrão, o padrão
802.11a utiliza a tecnologia de modulação OFDM (Orthogonal Frequency
Division Multiplexing) que possui taxas de dados mais rápidas ao invés
das técnicas de modulação DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) mais
simples e menos dispendiosa utilizada pelo padrão IEEE 802.11b. Abaixo
segue uma figura com a representação da alocação de largura de banda por
canais do padrão IEEE 802.11a.
Como melhores práticas para WLANs,
recomenda-se que em ambientes com múltiplos pontos de acesso, os canais
não sejam sobrepostos. Se houver três pontos de acesso adjacentes, use
os canais 01, 06 e 11 conforme indicado na figura abaixo:
DSSS - 03 Canais sem sobreposição
DSSS - 03 Canais sem sobreposição
Em cada uma das celulas está sendo utilizado um ponto de acesso, cada um em um canal diferente, não havendo sobreposição.
Na segunda figura, os dois pontos de acesso mais à direita estão utilizando o canal 06 realizando uma sobreposição das celulas, o que pode gerar interferência entre os pontos de acesso.
Na segunda figura, os dois pontos de acesso mais à direita estão utilizando o canal 06 realizando uma sobreposição das celulas, o que pode gerar interferência entre os pontos de acesso.
DSSS - 02 Canais com sobreposição
Alguns pontos de acesso podem selecionar um
canal automaticamente, baseando-se na utilização do canal adjacente.
Alguns produtos realizam o monitoramento do espaço de rádio
continuamente para ajustar as configurações de canal de maneira dinâmica
de acordo com alterações no ambiente, um exemplo disto são os sistemas
do fabricante Cisco que utilizam o protocolo LWAPP (Light Weight Access
Point Protocol).
As características técnicas da familia IEEE 802.11 (Wi-Fi) estão resumidas na tabela abaixo:
As características técnicas da familia IEEE 802.11 (Wi-Fi) estão resumidas na tabela abaixo:
*Valores com base no padrão FCC.
Sistemas WLAN têm se tornado cada vez mais
popular e amplamente utilizado para uma variedade de aplicações de banda
larga wireless, o crescimento dos "hotspots", ou pontos de acesso
Wi-Fi, para acesso à Internet tem sido fenomenal. Muitas tecnologias sem
fio avançadas, tais como SDR / CR (Software Defined Radio / Cognitive
Radio), a tecnologia MIMO (Multiple-In - Multiple-Out), antenas,
tecnologias e modulação mais sofisticadas e de acesso estão sendo
adotadas.
Nos próximos artigos vamos falar sobre os tipos de topologias de redes wireless, tipos de equipamentos, configurações de equipamentos, meios de autenticação e criptografia, técnicas de defesa e intrução em WLANs, gerenciamento de redes wireless e ferramentas de site survey.
Nos próximos artigos vamos falar sobre os tipos de topologias de redes wireless, tipos de equipamentos, configurações de equipamentos, meios de autenticação e criptografia, técnicas de defesa e intrução em WLANs, gerenciamento de redes wireless e ferramentas de site survey.
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