Redes Sem Fio - Parte I "Um Pouco de Teoria"

Uma rede sem fio refere-se a uma rede de computadores sem a necessidade do uso de cabos – sejam eles telefônicos, coaxiais ou ópticos – por meio de equipamentos que usam radiofrequência (comunicação via ondas de rádio) ou comunicação via infravermelho, como em dispositivos compatíveis com IrDA.

O uso da tecnologia vai desde transceptores de rádio como walkie-talkies até satélites artificais no espaço. Seu uso mais comum é em redes de computadores, servindo como meio de acesso à Internet através de locais remotos como um escritório, um bar, um aeroporto, um parque, ou até mesmo em casa, etc.

Sua classificação é baseada na área de abrangência: redes pessoais ou curta distância (WPAN), redes locais (WLAN), redes metropolitanas (WMAN) e redes geograficamente distribuídas ou de longa distância (WWAN).

WPAN

Wireless Personal Area Network ou rede pessoal sem fio. Normalmente utilizada para interligar dispositivos eletrônicos fisicamente próximos, os quais não se quer que sejam detectados a distância. Este tipo de rede é ideal para eliminar os cabos usualmente utilizados para interligar teclados, impressoras, telefones móveis, agendas eletrônicas, computadores de mão, câmeras fotográficas digitais, mouses e outros.

Nos equipamentos mais recentes é utilizado o padrão Bluetooth para estabelecer esta comunicação, mas também é empregado raio infravermelho (semelhante ao utilizado nos controles remotos de televisores).

WLAN

Esse tio de rede é a mas comum hoje em dia, você pode encontrá-la em escritórios, Residências, locais públicos como shoppings.

Wireless LAN ou WLAN (Wireless Local Area Network) é uma rede local que usa ondas de rádio para fazer uma conexão Internet ou entre uma rede, ao contrário da rede fixa ADSL ou conexão TV, que geralmente usa cabos. WLAN já é muito importante como opção de conexão em muitas áreas de negócio. Inicialmente os WLANs assim distante do público em geral foi instalado nas universidades, nos aeroportos, e em outros lugares públicos principais. A diminuição dos custos do equipamento de WLAN trouxe-o também a muitos particulares. Entretanto, no Reino Unido o custo de usar tais conexões limitou assim o uso aos lounges das Business class dos aeroportos, etc. Nova Iorque começou mesmo um programa piloto para cobrir todos os cinco quarteirões da cidade com a Internet Wireless. Originalmente a WLAN era muito cara e foi somente usada como uma alternativa ao LAN-Internet com cabo nos lugares onde instalar cabos era difícil ou impossível. Tais lugares poderiam ser edifícios ou salas de aula velhas, embora a escala restrita o padrão IEEE_802.11b limita seu uso aos edifícios menores. Os componentes de WLAN são agora baratos o bastante para ser usado nas horas de repouso e podem ser usados para compartilhar uma conexão Internet com a família inteira. Desenvolvimentos foram feitas nos padrões de transmissão com os protocolos proprietários, mas no fim dos anos 90 estes foram substituídos por padrões, de várias versões IEEE_802.11 (Wi-Fi) (veja artigos separados) ou HomeRF (2 Mb/s, para o uso caseiro. A falta da segurança das conexões wireless é um ponto fraco, porém muitas (ADSL) conexões broadband são oferecidas agora junto com um ponto de acesso wireless com possibilidade de usar protocolos mais seguros como o WPA. Muitos Computadores portáteis já vêm agora de fábrica com WiFi Centrino instalado e assim elimina a necessidade de um cartão adicional com encaixe (PCMCIA). O uso de Windows XP ou Ubuntu GNU/Linux torna muito fácil configurar um PC como cliente de WLAN e permite aos PCs o acesso o Internet através dos Hotspots (estações base). Entretanto a falta da perícia em ajustar tais sistemas significa frequentemente que seu vizinho compartilha também de sua conexão Internet, às vezes sem você (ou eles) se darem conta. A frequência em que 802.11b se opera é 2.4GHz, a que pode conduzir interferência com muitos telefones sem fio.

Tipos de conexão WLAN

    * Infrastructure:

A chamada modalidade infrastructure é um método em que os dispositivos clientes (usuários) wireless comunicam-se diretamente com a Base Hotspot (pontos de acesso central). A Modalidade do infrastructure constrói uma ponte entre a rede wireless a a rede Ethernet com cabos Loschi.

    * P2P ou Peer-to-peer ou Ad-hoc:

A modalidade Ad-hoc permite que os dispositivos clientes wireless dentro de uma certa área se descubram e comuniquem-se na forma do par-à-par sem envolver pontos de acesso centrais.

    * Wireless Distribution System (WDS):

A modalidade Wireless Distribution System permite a interconexão de access points sem a utilização de cabos ou fios.

WMAN

WMAN - Wireless Metropolitan Area Network - Redes Metropolitanas Sem Fio.

Os MAN (Metropolitan Area Network, redes metropolitanas) interligam vários LAN geograficamente próximos (no máximo, a algumas dezenas de quilômetros) com débitos importantes. Assim, um MAN permite a dois nós distantes comunicar como se fizessem parte de uma mesma rede local. Um MAN é formado por comutadores ou switch interligados por relações de elevado débito (em geral, em fibra óptica).

O WMAN funciona igual ao MAN, porem ao invés de usar fibra ótica ou outro tipo de cabos, as transmissões são realizadas sem fio. A partir do momento que a internet atraiu uma audiência de massa, as operadoras de redes de TV a cabo, começaram a perceber que, com algumas mudanças no sistema, elas poderiam oferecer serviços da Internet de mão dupla em partes não utilizadas do espectro. A televisão a cabo não é a única MAN. Os desenvolvimentos mais recentes para acesso à internet de alta velocidade sem fio resultaram em outra MAN, que foi padronizada como IEEE 802.16 a WMAN.


WWAN

A Wide Area Network (WAN), Rede de área alargada ou Rede de longa distância, também conhecida como Rede geograficamente distribuída, é uma rede de computadores que abrange uma grande área geográfica, com frequência um país ou continente. Difere, assim, das PAN, das LAN e das MAN.

Basicamente, o mesmo que ocorreu com a MAN, ocorreu também co a WAN, dificuldade de cabeamento, áreas de difícil acesso, fizeram surgir a WWAN (Wireless Wide Area Network ou Rede de longa distancia sem fio.) a diferença entre ela e uma MAN basicamente é o alcance geográfico. Que no caso da WWAN é global.

WiMAX


O padrão IEEE 802.16, completo em outubro de 2001 e publicado em 8 de abril de 2002, especifica uma interface sem fio para redes metropolitanas (WMAN). Foi atribuído a este padrão, o nome WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access/Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-ondas). O termo WiMAX foi criado por um grupo de indústrias conhecido como WiMAX Forum cujo objetivo é promover a compatibilidade e interoperabilidade entre equipamentos baseados no padrão IEEE 802.16. Este padrão é similar ao padrão Wi-Fi (IEEE 802.11), que já é bastante difundido, porém agrega conhecimentos e recursos mais recentes, visando a um melhor desempenho de comunicação.

O padrão WiMAX tem como objetivo estabelecer a parte final da infraestrutura de conexão de banda larga (last mile) oferecendo conectividade para uso doméstico, empresarial e em hotspots.


Funcionamento

Através da utilização portadoras de rádio ou infravermelho, as WLANs estabelecem a comunicação de dados entre os pontos da rede. Os dados são modulados na portadora de rádio e transmitidos através de ondas eletromagnéticas.

Múltiplas portadoras de rádio podem coexistir num mesmo meio, sem que uma interfira na outra. Para extrair os dados, o receptor sintoniza numa frequência específica e rejeita as outras portadoras de frequências diferentes.

Num ambiente típico, o dispositivo transceptor (transmissor/receptor) ou ponto de acesso é conectado a uma rede local Ethernet convencional (com fio). Os pontos de acesso não apenas fornecem a comunicação com a rede convencional, como também intermedeiam o tráfego com os pontos de acesso vizinhos, num esquema de micro células com roaming semelhante a um sistema de telefonia celular chamado WDS -Wireless Distribution System (Sistema de Distribuição Sem Fio).

Topologia da rede

    *  Infraestrutura: todos os dispositivos são ligados em um dispositivo AP (Access Point Ponto de Acesso)
    *  Ad-hoc: não há concentrador onde todos os componentes se transmitem
    *  Conjunto básico de serviços - corresponde a uma célula de comunicação da rede sem fio.
    *  Estação WLAN - São os diversos clientes da rede.
    * Ponto de acesso (AP) - É o nó que coordena a comunicação entre as STAs (Estações cliente de uma rede sem fio) dentro da BSS (Basic Service Set – Conjunto de Serviço Básico). Funciona como uma ponte de comunicação entre a rede sem fio e a rede convencional.
    * Sistema de distribuição - Corresponde ao backbone da WLAN, realizando a comunicação entre os AP, Também conhecido como WDS.
    * Conjunto estendido de serviços - Conjunto de células BSS cujos APs estão conectados a uma mesma rede convencional. Nestas condições uma STA pode se movimentar de uma célula BSS para outra permanecendo conectada à rede. Este processo é denominado de roaming.

Estrutura.

Em uma rede sem fio é preciso ter instalado nos computadores tipo Desktop, uma placa de rede Wireless, já os Notebooks e Netbooks, em sua maioria já possuem wireless integrado, mas caso não tenha basta colocar uma placa de rede Wireless pode ser colocada uma placa PCMCIA ou CARD EXPRESS.

Outro item muito importante para uma rede sem fio e ter um AP (Access Point – Ponto de Acesso) ou um Wireless Router – Roteador Wireless.

O Wireless Router, é mais comum em redes que possuam internet. Pois o router recebe a internet e coloca esse serviço disponível na rede, e a parte wireless conecta as estações sem uso de cabeamento, seja ele coaxial ou CAT. Assim você tem num único equipamento para disponibilizar serviços com internet, Impressoras, arquivos entre outros.

Já o Access Point, funciona como um HUB ou Swith sem fio. É a penas um concentrador das conexões com as estações. Para colocar a internet nesse padrão de rede, é necessário ter um roteador, ou um Servidor gateway, ou um servidor Proxy entre outros.


No Próximo Artigo iremos aprender a criar uma rede doméstica sem fio.

Então até lá

 André Ferreira