Wireless LANs

Esta é uma das aplicações mais populares para a tecnologia wireless, em que se utiliza ondas de rádio para interligação de pontos de redes locais (LANs). Esta tecnologia permite que a rede vá para lugares onde as redes cabeadas não podem ir, desta forma usuários podem acessar informações compartilhadas e administradores de rede podem ajustar e gerenciar a rede sem se preocupar com instalações de cabos, outra vantagem é que a instalação das WLANs podem ser rápidas e fáceis eliminando a necessidade de se instalar uma quantidade muito grande de cabos internamente as paredes. Uma desvantagem é na Interligação de 2 redes locais (ponto-a-ponto), onde a sua maior limitação além da distância é a necessidade de se ter uma visada direta entre os 2 pontos, sendo como solução de contorno a utilização de repetidores no meio do caminho.

A questão principal sobre Wireless é a faixa de freqüência utilizada, pois são poucas as faixas que dispensam autorização prévia dos órgãos de controle de uso do espectro de freqüências (ex.: Anatel no Brasil, FCC nos EUA, etc). A maioria dos sistemas wireless via radio utilizam a faixa dos 2,4Ghz, que permite velocidades de 11Mbps ou até superiores. Esta faixa também é considerada “livre”, sendo a principio destinada para uso industrial, científico e médico. Sendo uma faixa livre, qualquer um pode utilizar-se desta faixa de freqüência, dentro dos limites de potência, assim, produtos que operem na mesma faixa de freqüência no mesmo ambiente podem causar interferências comprometendo a performance ou até inviabilizando a comunicação. Outro ponto importante sobre interferência é como reduzir o efeito dos ruídos causados por outras fontes eletromagnéticas emissoras de ondas de radio. A solução mais utilizada é a de espalhamento de espectro ou “Spread Spectrum”, através da utilização de uma banda (faixa do espectro de freqüência) mais larga que a normalmente necessária, de forma que, mesmo havendo interferência em algumas freqüências, a redundância proporcionada pela utilização da ampla faixa de freqüência compensa os efeitos destas interferências. entretanto, por utilizar uma banda mais larga, acaba ocupando boa parte do espectro disponível e apesar de ser mais tolerante, a tecnologia “Spread Spectrum” não é totalmente imune a interferências, especialmente se houver na mesma área outro emissor utilizando a mesma tecnologia. Outro ponto importante é a instalação, especialmente das antenas especiais, que são requeridas para aplicações ponto-a-ponto ou mesmo multi-ponto em ambientes complexos, pois exigem conhecimentos técnicos em radio-frequência, para que tenham efetividade.

De acordo com a utilização do meio físico e da banda de freqüência assim como do tipo de mecanismo de modulação usado para transmissão as redes sem cabo podem ser definidas como Banda Estreita (Ondas de Radio, Microondas e Ondas Milimétricas, Infravermelho e Ondas Luminosas), Propagação do Espectro ( FHSS , DSSS).

Banda Estreita

Tecnologia que utiliza uma faixa pequena da banda de freqüência para transmitir seus dados , no caso a atmosfera (ar) utiliza uma faixa de freqüência em torno de alguns Megahertz ,é necessário a utilização de moduladores no transmissor e demoduladores nos receptores que transformem as freqüências criadas pelos circuitos eletrônicos ; para que se tenha a transmissão de dados.

Ondas de Radio - Esta é a tecnologia mais usada atualmente porém perde espaço quando se necessita transmitir dados para grandes distância já que o sinal perde potência ao longo da transmissão, outro problema é que a faixa de freqüência utilizada não possui uma padronização sobre sua utilização. As ondas de rádio são geralmente referidas como portadoras de rádio porque elas simplesmente fazem a função de transportar para um servidor remoto os dados que estão sendo transmitidos.

Microondas e Ondas Milimétricas - Com utilização de microondas como mecanismo de transmissão a faixa de freqüência também se elevou, em torno de Gigahertz , essas ondas tendem a ser absorvidas pela terra mas quando chegam a Ionosfera tendem a ser transmitidas a distancia mais longas em relação as ondas de rádio apesar de transporem obstáculos tão facilmente quanto as ondas de radio, que tendem a se propagar seguindo a curvatura da terra , é obvio que essa distância apesar de grande é limitada , dependem principalmente do tamanho das torres de transmissão e de recepção .As microondas podem sofrer desvios durante a sua propagação conhecidos como (Multipath) devido refração das camadas atmosféricas ,esse desvio pode criar múltiplos caminhos para a onda acarretando perda de informação e atenuação de sinal.

Infravermelho e Ondas Luminosas - Este tipo tecnologia utiliza um spectro de freqüência luminosa para transmitir seus dados , necessita que os sensores do emissor e do receptor estejam alinhados e apresenta dificuldades para que a onda de propagação atravesse paredes e objetos , sendo empregado apenas em redes de pequeno porte.

Propagação do Espectro

A maioria das WLANs se utilizam da tecnologia de propagação espectral que constitui a utilização da banda de freqüência , ela conta com mecanismos complexos de codificação garantindo portanto uma rede mais segura .A técnica de propagação do spectro é projetada para uso eficiente da banda passante , Garantindo uma margem de segurança. Em outras palavras há um consumo maior da banda passante , já escassa , esse consumo significa um sinal mais forte e mais alto , ou seja mais fácil de ser detectado , porem os receptores terão que ser capazes de conhecer os parâmetros de propagação espectral do sinal Broadcasting que esta sendo transmitido , os receptores que não estiverem sintonizados com esse parâmetros detectarão o sinal que esta sendo transmitido como um grande ruído. Há dois tipos de transmissão baseadas em espectro são elas a FHSS e a DTSS.

FHSS - Utiliza uma banda de freqüência estreita que varia de acordo com um padrão pré-definido e conhecido tanto pelo transmissor quanto pelo receptor . Propriamente sincronizada a rede parece que mantém um canal lógico . Para receptores não sintonizados com essas freqüências variáveis o sinal enviado o sinal recebido parece um ruído de curta duração.

DSSS - O sistema de propagação em seqüência direta gera um bit redundante padrão para cada bit que esta sendo transmitido este bit que esta sendo transmitido é chamado de bit chip ( chipping code ). Quanto maior o chip code , maior será a probabilidade de que o bit original seja camuflado .é claro que também maior será a banda passante utilizada . Ainda assim se alguns dados durante a transmissão se perderem , técnicas de retransmissão serão usadas para evitar a retransmissão do pacote completo . Para receptores que não são capazes de decifrar esta técnica o DSSS é percebido como um ruído de wide band de baixa potência sendo rejeitado pela maioria dos receptores de banda estreita.

Protocolos de comunicação

Originalmente os protocolos de comunicação eram proprietários e muitas vezes limitados a 1Mbps ou 2Mbps, assim, só era possível utilizar os equipamentos de um mesmo fabricante para comunicação, até a recente padronização.

802.11b

O protocolo 802.11b foi padronizado recentemente pelo IEEE, que definiu redes sem fio operando até 11Mbps (em condições ideais), a distância máxima nominal, dentro dos níveis de potência admitidos, é de aproximadamente 300 metros, sendo reduzida para menos de 100 metros dentro de ambientes fechados, com paredes e outras barreiras físicas ao sinal, quanto mais se está próximo ao limite da distância, mais baixa será a velocidade de comunicação e a velocidade da rede sem fio é compartilhada, isto é, todos os nós ativos compartilham a banda, assim, quando se tem muitas estações sem fio a performance é reduzida. Isto deixa claro que esta tecnologia não veio para substituir completamente as redes com fios, pois sua performance não tem como atender as aplicações atuais nem competir em termos de custo/benefício com os switches Fast Ethernet.

As tecnologias de wireless LAN tem sido aplicadas basicamente nos casos em que não há alternativa com fios, ou em que a necessidade de mobilidade com conexão permanente a LAN com fios é um requisito obrigatório (um exemplo desta aplicação são com coletores de dados). Com a contínua redução de custos, esta tecnologia será cada vez mais utilizada, surgindo novas questões a serem resolvidas, como confiabilidade, facilidade de instalação e operação e principalmente segurança; tendo em vista se tratar de um protocolo padronizado, com acesso direto a rede física, qualquer intruso tem relativa facilidade de invasão da rede. Esta questão tem sido bastante debatida mas ainda faltam padrões de segurança totalmente adequados, sendo que até o presente momento só estão disponíveis soluções proprietárias que não possuem uma padronização para que equipamentos de diferentes fabricantes possam comunicar-se entre si.

BlueTooth

Esta é a tecnologia mais utilizada no momento, isto se deve ao fato de praticamente todos os mais importantes fabricantes de tecnologia estarem envolvidos diretamente no seu desenvolvimento. Originalmente desenvolvida pela fabricante sueca de celulares Ericsson, o BlueTooth tinha como objetivo principal efetuar a interligação sem fio de telefones celulares à dispositivos como fones de ouvido, agendas eletrônicas, PCs, etc. A partir da abertura pela Ericsson para outros fabricantes participarem do desenvolvimento, novas aplicações surgiram, até para a interligação de eletrodomésticos. Tendo em vista seus objetivos iniciais serem destinados ao mercado de consumo, a primeira grande vantagem do BlueTooth é ter sido concebida para ser uma tecnologia de baixo custo. A contrapartida são suas limitações de distância, a princípio entre 10 a 30 metros e a velocidade, máxima nominal de 1Mbps; efetiva da ordem de 800kbps.Outro ponto importante é que o BlueTooth também se utiliza da faixa de freqüências ISM de 2,4Ghz, assim, é um potencial elemento de interferência séria para wireless LANs.

Conclusão

A tecnologia de Wireless tem evoluído muito nos últimos anos porém sua limitação ainda é grande para a utilização em massa, seja em custo seja em velocidade/qualidade, é uma tecnoligia promissora que tem bastante a evoluir e padronizar, seu uso até o momento se dá em casos específicos onde a necessidade compensa o custo benefício.