REDES 802.11_5
REDES 802-11 (Camada de Enlace)
(continuação-4)
1.8 Transmissão em Redes Locais Sem Fio (WLAN)
O Padrão IEEE 802.11 trata da tecnologia sem fio enfocando as redes locais sem fio (WLAN). Essas redes basicamente utilizam radiofreqüência para a transmissão de dados, através de duas técnicas conhecidas como DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) e FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum), codificando dados e modulando sinais de modos diferentes para equilibrar velocidade, distância e capacidade de transmissão. A escolha da técnica DSSS ou FHSS dependerá de vários fatores relacionados com a aplicação dos usuários e o ambiente onde a rede operará.
Outras formas de transmissão também podem ser usadas em redes locais sem fio, como a transmissão em infravermelho, por exemplo. Mas transmissões com infravermelho não atravessam certos tipos de materiais, apesar de poder enviar mais dados do que a transmissão com radiofreqüência. Com isso, a transmissão através de radiofreqüência acaba sendo o padrão adotado nas transmissões WLAN.
Para a transmissão em radiofreqüência são usadas as técnicas DSSS e FHSS. Essas técnicas transmitem os quadros de dados enviando-os por vários canais disponíveis dentro de uma freqüência, ao invés de usar um único canal, possibilitando, dessa forma, a transmissão simultânea de vários quadros.
A técnica DSSS distribui o sinal em cima de uma gama extensiva da faixa de freqüência e reorganiza os pacotes no receptor. A técnica FHSS envia segmentos curtos de dados que são transmitidos através de freqüências específicas, controlando o fluxo com o receptor, que negocia velocidades menores comparadas às velocidades oferecidas pela técnica DSSS, mas menos suscetíveis a interferências.
O padrão 802.11 usa as duas técnicas, enquanto que outras tecnologias, como o HomeRF e Bluetooth, usam apenas a técnica FHSS, que é mais eficiente para ambientes que possuem outros tráficos de rádio, como áreas públicas abertas, por exemplo.
As WLANs baseadas em radiofreqüência usam as faixas de freqüência ISM (Industrial - Scientific - Medical), que assumem freqüências de 900MHz, 2.4GHz e 5GHz. Quanto maior a freqüência maior é a quantidade de informação que um dispositivo pode enviar num canal. As primeiras WLANs operavam na freqüência de 900MHz, atingindo uma taxa de 256Kbps. O padrão IEEE 802.11 aumentou a taxa de transmissão para 1Mbps, usando a técnica FHSS, e posteriormente para 2Mbps, usando a técnica DSSS, trabalhando na freqüência de 2.4GHz.
A maioria das empresas optou pela técnica DSSS porque oferece freqüências mais altas do que a FHSS.
1.9 Novos Padrões para Rede Local Sem Fio
:.IEEE 802.11b
A velocidade das redes 802.11b é de 11 megabits, comparável à das redes Ethernet de 10megabits, mas muito atrás da velocidade das redes de 100 megabits. Estes 11 megabits não são adequados para redes com um tráfego muito pesado, mas são mais do que suficientes para compartilhar o acesso à web, trocar pequenos arquivos, jogar games multiplayer, etc. Note que os 11 megabits são a taxa bruta de transmissão de dados, que incluem modulação, códigos de correção de erro, retransmissões de pacotes, etc., como em outras arquiteturas de rede. A velocidade real de conexão fica em torno de 6 megabits, o suficiente para transmitir arquivos a 750 KB/s, uma velocidade real semelhante à das redes Ethernet de 10 megabits.
A potência do sinal decai conforme aumenta a distância, enquanto a qualidade decai pela combinação do aumento da distância e dos obstáculos pelo caminho. É por isso que num campo aberto o alcance será muito maior do que dentro de um prédio por exemplo.
Conforme a potência e qualidade do sinal se degrada, o ponto de acesso pode diminuir a velocidade de transmissão a fim de melhorar a confiabilidade da transmissão. A velocidade pode cair para 5.5 megabits, 2 megabits ou chegar a apenas 1 megabit por segundo antes do sinal se perder completamente. Algumas placas e pontos de acesso são capazes de negociar velocidades ainda mais baixas, possibilitando a conexão a distâncias ainda maiores. Nestes casos extremos o acesso à rede pode se parecer mais com uma conexão via modem do que via rede local.
:.IEEE 802.11a
O 802.11b utiliza a frequência de 2.4 GHz, a mesma utilizada por outros padrões de rede sem fio e pelos microondas, todos potenciais causadores de interferência. O 802.11a por sua vez utiliza a frequência de 5 GHz, onde a interferência não é problema. Graças à frequência mais alta, o padrão também é quase cinco vezes mais rápido, atingindo respeitáveis 54 megabits.
Note que esta é a velocidade de transmissão "bruta" que inclui todos os sinais de modulação, cabeçalhos de pacotes, correção de erros, etc. a velocidade real das redes 802.11a é de 24 a 27 megabits por segundo, pouco mais de 4 vezes mais rápido que no 802.11b.
Outra vantagem é que o 802.11a permite um total de 8 canais simultâneos, contra apenas 3 canais no 802.11b. Isso permite que mais pontos de acesso sejam utilizados no mesmo ambiente, sem que haja perda de desempenho.
O grande problema é que o padrão também é mais caro, por isso a primeira leva de produtos vai ser destinada ao mercado corporativo, onde existe mais dinheiro e mais necessidade de redes mais rápidas.
Além disso, por utilizarem uma frequência mais alta, os transmissores 8021.11a também possuem um alcance mais curto, teoricamente metade do alcance dos transmissores 802.11b, o que torna necessário usar mais pontos de acesso para cobrir a mesma área, o que contribui para aumentar ainda mais os custos.
A diferença de custo vai se manter por um ou dois anos. É de se esperar então que as redes de 11 megabits continuem se popularizando no mercado doméstico, enquanto as de 54 megabits ganhem terreno no mercado corporativo, até que um dia o preço dos dois padrões se nivele e tenhamos uma transição semelhante à das redes Ethernet de 10 para 100 megabits.
Ao contrário do que o nome sugere, o 802.11a é um padrão mais recente do que o 802.11b. Na verdade, os dois padrões foram propostos pelo IEEE na mesma época, mas o 802.11b foi finalizado antes e por isso chegou ao mercado com mais de 6 meses de antecedência. Os primeiros periféricos 802.11a foram lançados em Novembro de 2001.
Este é um padrão recentemente aprovado pelo IEEE, que é capaz de transmitir dados a 54 megabits, assim como o 802.11a.
A principal novidade é que este padrão utiliza a mesma faixa de frequência do 802.11b atual: 2.4 GHz. Isso permite que os dois padrões sejam intercompatíveis. A idéia é que você possa montar uma rede 802.11b agora e mais pra frente adicionar placas e pontos de acesso 802.11g, mantendo os componentes antigos, assim como hoje em dia temos liberdade para adicionar placas e hubs de 100 megabits a uma rede já existente de 10 megabits.
A velocidade de transferência nas redes mistas pode ou ser de 54 megabits ao serem feitas transferências entre pontos 802.11g e de 11 megabits quando um dos pontos 801.11b estiver envolvido, ou então ser de 11 megabits em toda a rede, dependendo dos componentes que forem utilizados. Esta é uma grande vantagem sobre o 802.11a, que também transmite a 54 megabits, mas é incompatível com os outros dois padrões.
Os primeiros produtos baseados no 802.11g devem chegar ao mercado apartir do final de 2002, um ano depois da primeira leva do 802.11a, que é o concorrente direto. Isso significa que a popularidade do 802.11g será determinada pelo sucesso do concorrente. Se o 802.11a for rapidamente adotado e chegar a substituir o 802.11b até lá, os periféricos 802.11g terão pouca chance e talvez nem cheguem a ser lançados, já que seria uma guerra perdida.
Se por outro lado a maioria dos usuários preferir os dispositivos 802.11b, então o 802.11g terá chances de dominar o mercado.
O padrão IEEE 802.11b também define o protocolo para dois tipos de redes: redes Ad Hoc e redes com infra-estrutura (Cliente/Servidor).
· uma rede Ad Hoc é um sistema onde as comunicações são estabelecidas entre várias estações de uma mesma área (célula), sem o uso de um ponto de acesso ou servidor e sem a necessidade de infra-estrutura [Alencar98].
· uma rede Cliente/Servidor é sistema com infra-estrutura onde várias células fazem parte da arquitetura, e estações se comunicam com estações de outras células através de pontos de acesso usando um sistema de distribuição.
As Figuras 1.7 e 1.8 apresentam um exemplo de uma rede local sem fio Ad Hoc e uma rede com infra-estrutura, respectivamente.