Redes wireless Wimax / bluetooth

Redes wirelessWimax / bluetooth

Prof. Diovani Milhorim

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

O padrão IEEE 802.16, completo em outubro de O padrão IEEE 802.16, completo em outubro de 2001 e publicado em 8 de abril de 2002, especifica 2001 e publicado em 8 de abril de 2002, especifica uma interface sem fio para redes metropolitanas uma interface sem fio para redes metropolitanas (WMAN). (WMAN).

Foi atribuído a este padrão, o nome WiMAX Foi atribuído a este padrão, o nome WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave (Worldwide Interoperability for Microwave Access/Interoperabilidade Mundial para Acesso de Access/Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-ondas). Micro-ondas).

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

A tecnologia foi desenvolvida por um pool de empresas, lideradas pela Intel e pela Nokia, com base na norma 802.16 da Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).

Além de operar em uma ampla faixa de freqüência – de 2 a 66 GHz – as principais vantagens estão no tripé banda larga, longo alcance e dispensa de visada, o que não ocorre com outras tecnologias sem-fio.

Redes wireless

Prós - Padrão 802.16 – WiMax

Diminui custos de infra-estrutura de banda larga para conexão com o usuário final (last mile);

Deverá ter uma aceitação grande por usuários, seguindo a tecnologia Wi-Fi (IEEE 802.11) e diminuindo ainda mais os custos da tecnologia;

Possibilitará, segundo a especificação, altas taxas de transmissão de dados;

Possibilitará a criação de uma rede de cobertura de conexão de Internet similar à de cobertura celular, permitindo acesso à Internet mesmo em movimento;

Existe amplo suporte do desenvolvimento e aprimoramento desta tecnologia por parte da indústria.

Redes wireless

Contra - Padrão 802.16 – WiMax

• Nos testes atualmente realizados mostrou-se como grande frustração Nos testes atualmente realizados mostrou-se como grande frustração quanto à taxa de transmissão; quanto à taxa de transmissão;

• Apesar das muitas iniciativas e pesquisas, essa tecnologia ainda tem Apesar das muitas iniciativas e pesquisas, essa tecnologia ainda tem um período de maturação a ser atingido; um período de maturação a ser atingido;

• Pode, em alguns paises, haver sobreposição de utilização de Pode, em alguns paises, haver sobreposição de utilização de freqüência com algum serviço já existente;freqüência com algum serviço já existente;

• Nas faixas de frequência mais altas existem limitações quanto a Nas faixas de frequência mais altas existem limitações quanto a interferências pela chuva, causando diminuição de taxas de interferências pela chuva, causando diminuição de taxas de transferências e dos raios de cobertura.transferências e dos raios de cobertura.

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

IEEE 802.16-2004 (Wimax Fixo) . Utiliza Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) e suporta acessos fixos e nômades em ambientes com o sem linha de visada. As especificações iniciais são nas frequências de 3,5 GHz e 5,8 GHz e os primeiros produtos foram certificados pelo WIMAX Forum no final de 2005.

802.16e Mobile Amendment (WIMAX Móvel) ratificado em dezembro de 2005. Otimizado para mobilidade, suporta handoffs entre células e roaming. Utiliza Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access (SOFDMA), uma técnica de modulação multiportadora que usa sub-canalização.

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax - camada física

Camada física Freqüência Modulação característica

sc 10 a 66 Ghz QPSK, 16-QAM, 64-QAM Half e full duplex. Linha de visada

sca Abaixo de 11 Ghz BPSK, QPSK, 16-QAM, 64 QAM, 128 QAM

Sem linha de visada.

OFDM Abaixo de 11 GH BPSK, QPSK, 16-QAM, 64 QAM, 128 QAM

Sem linha de visada.

Utiliza FTT com 256 portadoras

OFDMA Abaixo de 11 GH BPSK, QPSK, 16-QAM, 64 QAM, 128 QAM

Sem linha de visada.

Utiliza FTT com 2048 a 4096 portadoras

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

Qualidade de Serviço O padrão 802.16 apresenta qualidade de serviço que permite a

transmissão de voz e vídeo, que requerem redes de baixa latência.

O MAC (Media Access Control) do 802.16 provê níveis de serviço

"Premium" para clientes corporativos, assim como um alto volume de serviços em um padrão equivalente aos serviços hoje oferecidos pelos serviços de ADSL e de Cable Modem, tudo dentro da mesma estação radio base.

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMaxEspectro de freqüência

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMaxEspectro de freqüência

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

Estrutura de quadros:

Dois tipos:

Genérico para tranporte de carga útil Requisição de banda.

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

Estrutura de quadros: Genérico

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

Estrutura de quadros: Genérico

EC(Encryption Control) indica se o payload está criptografado. Type indica a presença de compactação e fragmentação,

determinando o tipo do quadro. CI (CRC Indicator) aponta a presença da checagem cíclica de

redundância no fim do quadro EKS (Encryption Key Sequence) informa se há chaves de criptografia

sendo utilizadas. LEN (Lenght) indicam o tamanho do quadro, com o cabeçalho incluso. CID (Connection ID) identifica a conexão relativa a este quadro. HCS (Header Check Sequence) é utilizado na detecção de erros no

próprio cabeçalho.

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

Estrutura de quadros: requisiçao de banda

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

Estrutura de quadros: requisiçao de banda

Na solicitação de banda o campo HT é definido como 1 e o EC como 0, visto que não haverá carga útil para ser encriptada.

No campo Type é descrito o tipo do cabeçalho. No campo BR (Bandwidht Request) é especificada a banda

passante que vai ser requisitada pela estação cliente. Os campos CID e HCS possuem funções idênticas as já

detalhadas no parágrafo anterior.

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

Estrutura de quadros:

Existem três tipo de subcabeçalhos especificados pela norma IEEE 802.16 e o uso destes cabeçalhos é indicado pelo campo Type.

O subcabeçalho gerência de concessão é utilizado pelas estações clientes para informar a estação base a quantidade de banda passante necessitada.

O subcabeçalho de fragmentação contém informações que orientam a fragmentação do conteúdo dos quadros.

O subcabeçalho de empacotamento é usado para indicar o empacotamento de múltiplos SDUs em um único PDU.

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMaxThroughput Com o esquema de modulação robusto, o WIMAX entrega elevadas taxas

de throughput com longo alcance e uma grande eficiência espectral e que é também tolerante às reflexões de sinais. A velocidade de transmissão dos dados varia entre 1 Mbps e 75 Mbps, dependendo das condições de propagação, sendo que raio típico de uma célula WIMAX é de 6 Km a 9 Km.

Uma modulação dinâmica adaptativa permite que uma estação radio

base negocie o throughput e o alcance do sinal. Por exemplo, se a estação radio base não pode estabelecer um link robusto com um assinante localizado a uma grande distância, utilizando o esquema de modulação de maior ordem, 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation), a modulação é reduzida para 16 QAM ou QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), o que reduz o throughput , porém aumenta o alcance do sinal.

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax - Subcamada de segurança.

O IEEE 802.16 especifica uma subcamada de segurança, localizada abaixo da subcamada MAC. Ela fornece privacidade às estações cliente, através da encriptação das conexões geradas. Além disso, a subcamada protege as estações base contra o acesso não autorizado a seus serviços, através de um protocolo de administração de chaves, de métodos de autenticação baseados em certificados digitais, e de criptografia.

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax - Acesso ao meio

A subcamada MAC do IEEE 802.16 é orientada a conexão, ou seja, todo tipo de transmissão acontece através de conexões, sejam eles dados, voz ou áudio, compactados ou não, modulados no tempo ou na freqüência, por exemplo. Devem ser acomodados, portanto, tanto tráfego contínuo quanto tráfego em rajada. Todo serviço é mapeado para uma conexão, que será associada a algum nível de qualidade de serviço.

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax - Subcamada de convergência de serviços específicos.

São definidas duas subcamadas de convergência específica para mapear serviços de e para conexões MAC: a subcamada de convergência ATM, definida para serviços ATM, e a subcamada de convergência de pacotes, definida para mapear serviços de pacotes como o Ipv4, Ipv6, Ethernet e redes virtuais locais (VLANs).

Redes wireless

Padrão 802.16 – WiMax

Experiências com wi-maxExperiências com wi-max

• Rede de dados em wi-max instaladas pela multinacional INTEL Rede de dados em wi-max instaladas pela multinacional INTEL e o governo do estado do Rio de Janeiro na cidade de Mangaratiba.e o governo do estado do Rio de Janeiro na cidade de Mangaratiba.

• Rede de dados em wi-max instaladas pela multinacional Rede de dados em wi-max instaladas pela multinacional INTEL na cidade de Ouro preto.INTEL na cidade de Ouro preto.

• Rede de dados em wi-max instaladas pela multinacional Rede de dados em wi-max instaladas pela multinacional INTEL na cidade de Belo Horizonte.INTEL na cidade de Belo Horizonte.

Redes wireless

Padrão bluetooth..

Redes wireless

Padrão bluetooth..

• A tecnologia Bluetooth é utilizadas em redes pessoais A tecnologia Bluetooth é utilizadas em redes pessoais WPANs (Wireless Personal Area Networks).WPANs (Wireless Personal Area Networks).

• Permite taxas de transmissão de até 1 Mbit/s

• Atinge uma distância nominal até 10 metros

Redes wireless

Padrão bluetooth..

Começou a ser desenvolvida em 1994, pela Ericson, e a partir de 1998 pelo Bluetooth Special Interest Group (SIG), consórcio inicialmente estabelecido pela Sony, Ericsson, IBM, Intel, Toshiba e Nokia, hoje este consórcio inclui mais de 2000 empresas.

Redes wireless

Padrão bluetooth..

Dispositivos Bluetooth operam na faixa ISM (Industrial, Scientific, Medical) centrada em 2,45 GHz

Os dispositivos são classificados de acordo com a potência e alcance, em três níveis:

•classe 1 (100 mW, com alcance de até 100 m)

•classe 2 (2,5 mW e alcance até 10 m)

•classe 3, (1 mW e alcance de 1 m, uma variante muito rara).

Cada dispositivo é dotado de um número único de 48 bits que serve de identificação.

Redes wireless

Padrão bluetooth..

Dispositivos Bluetooth comunicam-se entre si e formam uma rede denominada "piconet", na qual podem existir até oito dispositivos interligados, sendo um deles o mestre (master) e os outros dispositivos escravos (slave).Uma rede formada por diversos "masters" (com um número máximo de 10) pode ser obtida para maximizar o número de conexões. A banda é dividida em 79 portadoras espaçadas de 1 MegaHertz, portanto cada dispositivo pode transmitir em 79 diferentes frequências; para minimizar as interferências, o dispositivo "master", após sincronizado, pode mudar as frequências de transmissão do seus "slaves" por até 1600 vezes por segundo.

Em relação à sua velocidade pode chegar a 721 Kbps e possui três canais de voz.

Redes wireless

Redes mesh

Redes wireless

Redes mesh

Redes mesh são redes em malha auto-configuráveis que interconectam nós fixos em modo ad-hoc, ou seja, sem infra-estrutura, sem um ponto de acesso comum para os terminais. .

Em uma rede mesh, os nós fixos constroem uma malha de transmissão sem fio em faixa larga em locais onde não existe infra-estrutura física ou onde o custo de comunicação por outras redes é elevado.

Redes wireless

Redes mesh

características:

Banda Larga Suporte IP fim a fim Suporte à transmissão de voz, dados e vídeo Suporte para posicionamento geográfico, sem a

utilização de GPS

Redes wireless

Redes mesh

Redes wireless

Redes mesh

Dentre os equipamentos que podem ter a função de roteador ou repetidor, podemos citar os microcomputadores, desktops ou notebooks, aparelhos celulares e PDA's. A tecnologia Mesh é também chamada de "multi-hop", isto é, a tecnologia dos múltiplos saltos.

Redes wireless

Redes mesh

características:

Banda Larga Suporte IP fim a fim Suporte à transmissão de voz, dados e vídeo Suporte para posicionamento geográfico, sem a

utilização de GPS

Redes wireless

Dúvidas?