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Redes wireless Wimax / bluetooth

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Presentation Transcript

  1. Redes wirelessWimax / bluetooth Prof. Diovani Milhorim

  2. Redes wireless Padrão 802.16 – WiMax

  3. Redes wireless Padrão 802.16 – 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).

  4. 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.

  5. 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.

  6. Redes wireless Contra - Padrão 802.16 – WiMax • Nos testes atualmente realizados mostrou-se como grande frustração quanto à taxa de transmissão; • Apesar das muitas iniciativas e pesquisas, essa tecnologia ainda tem um período de maturação a ser atingido; • Pode, em alguns paises, haver sobreposição de utilização de freqüência com algum serviço já existente; • Nas faixas de frequência mais altas existem limitações quanto a interferências pela chuva, causando diminuição de taxas de transferências e dos raios de cobertura.

  7. 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.

  8. Redes wireless Padrão 802.16 – WiMax - camada física

  9. 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.

  10. Redes wireless Padrão 802.16 – WiMax Espectro de freqüência

  11. Redes wireless Padrão 802.16 – WiMax Espectro de freqüência

  12. Redes wireless Padrão 802.16 – WiMax Estrutura de quadros: Dois tipos: • Genérico para tranporte de carga útil • Requisição de banda.

  13. Redes wireless Padrão 802.16 – WiMax Estrutura de quadros: Genérico

  14. 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.

  15. Redes wireless Padrão 802.16 – WiMax Estrutura de quadros: requisiçao de banda

  16. 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.

  17. 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.

  18. Redes wireless Padrão 802.16 – WiMax Throughput 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.

  19. Redes wireless Padrão 802.16 – WiMax

  20. Redes wireless Padrão 802.16 – WiMax

  21. 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.

  22. 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.

  23. 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).

  24. Redes wireless Padrão 802.16 – WiMax Experiências com wi-max • Rede de dados em wi-max instaladas pela multinacional INTEL e o governo do estado do Rio de Janeiro na cidade de Mangaratiba. • Rede de dados em wi-max instaladas pela multinacional INTEL na cidade de Ouro preto. • Rede de dados em wi-max instaladas pela multinacional INTEL na cidade de Belo Horizonte.

  25. Redes wireless Padrão bluetooth.

  26. Redes wireless Padrão bluetooth. • A tecnologia Bluetooth é utilizadas em redes pessoais WPANs (Wireless Personal Area Networks). • Permite taxas de transmissão de até 1 Mbit/s • Atinge uma distância nominal até 10 metros

  27. 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.

  28. 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.

  29. 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.

  30. Redes wireless Redes mesh

  31. 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.

  32. 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

  33. Redes wireless Redes mesh

  34. 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.

  35. 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

  36. Redes wireless Dúvidas?