Fundamentos e Funcionamento do Padrão IEEE 802.11

O Padrão IEEE 802.11

Qual foi a principal motivação para a criação do padrão IEEE 802.11?

R: Devido à popularização da utilização de notebooks, houve a necessidade de permitir cada vez mais mobilidade no acesso às redes.

Modos de Operação

As premissas que nortearam a criação do padrão IEEE 802.11 previam o funcionamento de duas formas: na presença de uma estação base e sem a estação base. Explique a diferença entre estas duas formas de funcionamento.

R: Obs.: Access Point é o nome dado à estação base. Ad Hoc é a forma de ligação sem a estação base.

• Presença de Estação Base: Conhecida como Access Point. Toda comunicação passa pela estação base. A estação base pode se conectar a outra rede através de cabos.
• Sem presença de Estação Base: Conhecida como Ad Hoc. A comunicação é feita diretamente de um computador a outro. Não é possível conexão a outra rede.

Como é chamada comumente a estação base no padrão IEEE 802.11?

R: É chamada de Access Point.

Diferenças entre IEEE 802.3 e IEEE 802.11

O padrão IEEE 802.11, também conhecido como LAN sem fio, é compatível com a Ethernet (IEEE 802.3) acima da camada de Enlace, mas são padrões diferentes, pois tratam de problemas diferentes. Cite as principais diferenças entre os problemas enfrentados por cada um dos padrões.

R: No protocolo 802.3, as estações podem monitorar o meio físico para evitar transmitir quando há outra estação transmitindo. No 802.11, não adianta monitorar o meio físico por causa do problema da estação oculta e do problema da estação exposta. Além disso, no 802.3 as estações são fixas, enquanto no protocolo 802.11 as estações são móveis.

Problemas de Transmissão Sem Fio

Explique o que é o problema da estação oculta, que pode ocorrer em uma rede no padrão IEEE 802.11.

R: Ocorre quando a estação C está transmitindo para a estação B; se, neste momento, a estação A monitorasse o meio físico, concluiria erroneamente que o mesmo está livre, pois ela se encontra fora do raio de transmissão da estação C. (Referência: Figura 6.12, página 31).

Explique o que é o problema da estação exposta, que pode ocorrer em uma rede no padrão IEEE 802.11.

R: Quando a estação A está transmitindo para a estação D, e há, próximo da estação A e dentro do seu raio de transmissão, a estação B (que deseja transmitir para a estação C), a estação B, ao monitorar o meio físico, detectará erroneamente que o meio está ocupado. (Referência: Figura 6.13, página 32).

Evolução e Meios Físicos

O padrão IEEE 802.11 é, na realidade, um conjunto de padrões: IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, etc. Por que foram criados diversos padrões e o que os diferencia?

R: Foram criados para melhorar e aumentar as taxas de transmissão de dados.

Qual é o método de acesso ao meio físico usado no padrão IEEE 802.11?

R: O método utilizado é o CSMA/CA.

Quais são os meios físicos usados no padrão IEEE 802.11?

R: Infravermelho e rádio. (Obs.: FHSS, DSSS, OFDM e HR-DSSS são formas de transmissão).

Transmissão via Infravermelho e Rádio

Quando são usadas ondas infravermelhas no padrão IEEE 802.11, podemos ter transmissão direta e transmissão difusa. Qual a principal diferença entre as duas situações?

R: Na transmissão direta, os dispositivos receptores e transmissores precisam estar alinhados, pois usam um ângulo de abertura pequeno. Na transmissão difusa, existe um raio de transmissão, porém o alcance e a taxa de transmissão são menores do que na transmissão direta.

Quando são usadas ondas de rádio no padrão IEEE 802.11, são usadas várias frequências para aumentar a segurança, em lugar de uma frequência fixa. Quais são as técnicas usadas neste caso?

R: As técnicas FHSS e DSSS.

Como funciona a técnica FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) para transmissão por rádio no padrão IEEE 802.11?

R: Sua comunicação é não direcional. A técnica consiste em dividir a faixa de frequência em canais, de modo que os dispositivos mudam de canal seguindo uma sequência pseudoaleatória, de acordo com intervalos predefinidos.

O que ocorre se duas redes usando transmissão por rádio no padrão IEEE 802.11 estiverem operando em uma mesma região?

R: A interferência só durará o tempo de permanência no canal. Com 79 canais, a probabilidade de interferência é baixa, em torno de 1,26%.

Como funciona a técnica DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) para transmissão por rádio no padrão IEEE 802.11?

R: A faixa de frequência é dividida em canais e os dispositivos mudam constantemente de canais; porém, a mudança ocorre em intervalos de tempo predefinidos, seguindo uma sequência direta.

Qual a principal diferença entre as técnicas FHSS e DSSS usadas na transmissão por rádio no padrão IEEE 802.11?

R: As mudanças de canais na técnica FHSS ocorrem em intervalos predefinidos pseudoaleatoriamente, enquanto na DSSS ocorrem de forma direta. Existem diferenças quanto às taxas de transmissão e segurança: a FHSS transmite com taxas de 1 a 2 Mbps, enquanto a DSSS transmite com taxas de 1 a 11 Mbps, embora sua segurança seja inferior à técnica utilizada na FHSS.

Qual das duas técnicas para transmissão por rádio no padrão IEEE 802.11, FHSS e DSSS, é mais segura e por quê?

R: A FHSS é mais segura do que a DSSS porque os dispositivos mudam de canal em intervalos pseudoaleatórios, dificultando qualquer conhecimento externo das sequências de saltos.