Padrões de Rede Wireless

IEEEaNo mundo da internet existem tantas variáveis que só é possivel uma organização com a ajuda de padrões prestabelecidos. No caso das redes wireless (WLAN), o objetivo é assegurar que os produtos de diferentes fabricantes de equipamentos sejam interoperáveis. Elas definem alguns detalhes:

  • Mídia de transmissão (meio físico)
  • Método de acesso
  • Formato de pacotes
  • Conexão mecânica
  • Codificação e Sinalização Elétrica

As redes sem fio seguem especificações, ou seja, padrões prestabelecidos pela IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).

Abaixo alguns padrões detalhados:

IEEE

Aqui a padronização global IEEE e ETSI para redes.

IEEE 2

Tecnologias de Conexão

Tecnologias

As tecnologias sem fio existentes hoje se dividem em quatro tipos:

  • Wireless Personal Area Network (W-PAN): são as redes pessoais, com uma área de cobertura bastante limitada, principalmente em dispositivos móveis.
  • Wireless Local Area Network (W-LAN): são as redes locais, que atingem uma área geográfica limitada, com grande largura de banda, confiabilidade e disponibilidade.
  • Wireless Metropolitan Area Network (W-MAN): são as redes metropolitanas, com a finalidade principal de backhauling, ou seja, interconexão da rede. Atingem velocidades consideráveis a boas distâncias, para conectar LANs.
  • Wireless Wide Area Network (W-WAN): são as redes de longa distância, que atingem grandes áreas geográficas num enlace ponto a ponto, a fim de interconectar cidades ou MANs. São os chamados backbones das redes.

Vamos explicar cada uma delas:

802.11a: Chega a alcançar velocidades de 54 Mbps dentro dos padrões da IEEE e de 72 a 108 Mbps por fabricantes não padronizados. Esta rede opera na frequência de 5,8 GHz e inicialmente suporta 64 utilizadores por Ponto de Acesso (PA). As suas principais vantagens são a velocidade, a gratuidade da frequência que é usada e a ausência de interferências. A maior desvantagem é a incompatibilidade com os padrões no que diz respeito a Access Points 802.11 b e g, quanto a clientes, o padrão 802.11a é compatível tanto com 802.11b e 802.11g na maioria dos casos, já se tornando padrão na fabricação.

802.11b: Alcança uma taxa de transmissão de 11 Mbps padronizada pelo IEEE e uma velocidade de 22 Mbps, oferecida por alguns fabricantes não padronizados. Opera na frequência de 2.4 GHz. Inicialmente suporta 32 utilizadores por ponto de acesso. Um ponto negativo neste padrão é a alta interferência tanto na transmissão como na recepção de sinais, porque funcionam a 2,4 GHz equivalentes aos telefones móveis, fornos micro ondas e dispositivos Bluetooth. O aspecto positivo é o baixo preço dos seus dispositivos, a largura de banda gratuita bem como a disponibilidade gratuita em todo mundo. O 802.11b são amplamente utilizado por provedores de internet sem fio.

802.11d: Habilita o hardware de 802.11 a operar em vários países onde ele não pode operar hoje por problemas de compatibilidade, por exemplo, o IEEE 802.11a não opera na Europa.

802.11e: O 802.11e agrega qualidade de serviço (QoS) às redes IEEE 802.11. Neste mesmo ano – 2005 – foram lançados comercialmente os primeiros pontos de acesso trazendo pré-implementações da especificação IEEE 802.11e. Em suma, 802.11e permite a transmissão de diferentes classes de tráfego, além de trazer o recurso de Transmission Oportunity (TXOP), que permite a transmissão em rajadas, otimizando a utilização da rede.

802.11f: Recomenda prática de equipamentos de WLAN para os fabricantes de tal forma que o Access Points (APS) possa interoperar. Define o protocolo IAPP (Inter-Access-Point Protocole).

802.11g: Baseia-se na compatibilidade com os dispositivos 802.11b e oferece uma velocidade de 54 Mbps. Funciona dentro da frequência de 2,4 GHz. Tem os mesmos inconvenientes do padrão 802.11b (incompatibilidades com dispositivos de diferentes fabricantes). As vantagens também são as velocidades. Usa autenticação WEP estática já aceitando outros tipos de autenticação como WPA (Wireless Protect Access) com criptografia dinâmica (método de criptografia TKIP e AES). Torna-se por vezes difícil de configurar, como Home Gateway devido à sua frequência de rádio e outros sinais que podem interferir na transmissão da rede sem fio.

802.11h: Versão do protocolo 802.11a (Wi-Fi) que vai ao encontro com algumas regulamentações para a utilização de banda de 5 GHz na Europa. O padrão 11h conta com dois mecanismos que otimizam a transmissão via rádio: a tecnologia TPC permite que o rádio ajuste a potência do sinal de acordo com a distância do receptor; e a tecnologia DFS, que permite a escolha automática de canal, minimizando a interferência em outros sistemas operando na mesma banda.

802.11i: Criado para aperfeiçoar as funções de segurança do protocolo 802.11 seus estudos visam avaliar, principalmente, os seguintes protocolos de segurança:

  • Wired Equivalent Protocol (WEP)
  • Temporal Key Integrity Protocol (TKIP)
  • Advanced Encryption Standard (AES)
  • IEEE 802.1x para autenticação e segurança

802.11j: Diz respeito às bandas que operam as faixas 4.9 GHz e 5 GHz, disponíveis no Japão.

802.11k: Possibilita um meio de acesso para Access Points (APS) transmitir dados de gerenciamento.

802.11n: O IEEE aprovou oficialmente a versão final do padrão para redes sem fio 802.11n. Vários produtos 802.11n foram lançados no mercado antes de o padrão IEEE 802.11n ser oficialmente lançado, e estes foram projetados com base em um rascunho (draft) deste padrão. Há a possibilidade de equipamentos IEEE 802.11n que chegaram ao mercado antes do lançamento do padrão oficial ser incompatíveis com a sua versão final. Basicamente todos os equipamentos projetados com base no rascunho 2.0 serão compatíveis com a versão final do padrão 802.11n. Além disso, os equipamentos 802.11n possivelmente precisarão de um upgrade de firmware para serem 100% compatíveis com o novo padrão. As principais especificações técnicas do padrão 802.11n incluem: – Taxas de transferências disponíveis: de 65 Mbps a 300 Mbps. – Método de transmissão: MIMO-OFDM – Faixa de frequência: 2,4 GHz e/ou 5 GHz.

802.11ac: Iniciado em 2012, o padrão irá operar em faixa de 5GHz (menos interferência). IEEE 802.11ac opera com taxas nominais maiores que utilizam velocidade de até 1 Gbps, como ocorreu com o padrão 802.11n. O 802.11ac ainda não foi padronizado, mas isso não impede que os fabricantes criem aparelhos para trabalhar nesse novo padrão, nessa nova especificação ela utiliza múltiplas conexões de alta velocidade para transferir conteúdo em vez de propagar as ondas de modo uniforme para todas as direções; os roteadores Wi-Fi reforçam o sinal para os locais onde há computadores conectados. Outra vantagem que padrão “AC” traz é a possibilidade de conversar simultaneamente com diversos aparelhos conectados ao roteador sem qualquer interrupção. Por mais rápido que fosse o padrão “N” só permitia que essa conversa fosse feita com um dispositivo por vez. Com essa tecnologia a uma possível economia de energia nos dispositivos móveis, a expectativa da indústria é que o padrão 802.11ac esteja efetivamente disseminado em massa até 2014.

802.11p: Implementação de rede sem fio para ambientes veiculares WAVE (Wireless Access in Vehicular Environments).

802.11r: Padroniza o hand-off rápido quando um cliente wireless se reassocia quando estiver se locomovendo de um ponto de acesso para outro na mesma rede.

802.11s: Padroniza “self-healing/self-configuring” nas Redes Mesh (malha)

802.11t: A norma 802.11t tem por objetivo prover métodos de medida, de métricas de desempenho, e de recomendações do teste que permitem fabricantes, laboratórios independentes de teste, fornecedores de serviço, e extremidade – usuários para medir o desempenho do equipamento e de redes padrão de IEEE 802.11.

802.11v: Permitir a configuração de dispositivos clientes conectados a redes 802.11. O padrão pode incluir paradigmas de gerência similares aos utilizados em redes celulares.

802.11x: Não usado devido à confusão com o 802.1x

802.11w: Aumentar a segurança da transmissão dos pacotes de camada física.

802.11z: Habilitar o equipamento Wi-fi para operar com a frequência entre 3650 a 3700 MHz somente nos Estados Unidos.

Fontes: Caminhos da Banda Larga, Imasters, TI-Redes, Techtudo

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