Redes Sem Fio

Trabalho apresentado, ao professor Carlos Frederico Jansen, como requisito parcial da nota para as Disciplina de Rede sem fio, do Centro Universitário da Bahia-EstácioFIB.

Redes Sem Fio

Discente: Daniel DiasEstácio-FIB/Ba 2014.1

Neste trabalho, fornecemos uma visão panorâmica e estrutural de um projeto WMAN (wireless metrópole área network) entre os seguintes pontos Centro Universitário Estácio FIB – Campus STIEP e o Campus FRATELLI VITA. O objetivo principal desse projeto é estabelecer a comunicação por intermédio de uma estrutura de rede não cabeadas, estabelecendo assim a comunicação entre o usuário final e seus dispositivos portáteis (celulares, tabletes, notebooks dentre outros) com o sistema da própria instituição e a internet.

INTRODUÇÃO

Projeto elaborado para interligar os pontos descritos da introdução, com tecnologia wireless de grande porte visando estabilidade na comunicação de dados, o enlace foi projetado utilizando a estrutura atual da Cidade do Salvador, sabendo da dificuldade de se montar um enlace em um terreno acidentado, com muitos morros, montes e declives, sem falar nas estruturas comerciais e residenciais de grande porte que dificulta de maneira considerável um enlace, ocasionando falhas e problemas diversos ao decorrer dos anos. No decorrer do projeto, veremos que além da conexão WMAN foi solicitado também à conexão WLAN (wireless local área network) de todo o prédio Fratelli Vita.

ESCOPO

Como vimos na Figura1, podemos descrever como foi o processo de configuração do enlace principal, e quais equipamentos utilizamos para montar o enlace, visando qualidade e estabilidade. Devido à baixa elevação de sua estrutura a unidade FIB STIEP, se mantem 45m acima do nível do mar, entretanto é impossível criar uma ligação direta entre os dois campi visto que a unidade calçada está no nível do mar, e possui apenas 16 metros de altitude do piso ao topo do edifício. No ponto FIB STIEP foi realizada visada por meio do software da Google ©, constatamos que a melhor maneira de interligar os pontos desejados é criando pontos de repetição conforme demonstra as figuras 2:

FUNCIONAMENTO

Usando o Sistema de informações geográficas, conectados virtualmente os FIB STIEP com um prédio residencial no bairro do CABULA, sendo que o mesmo é o mais alto da região tornando possível criar a primeira PAC (Ponto de acesso). Formado o primeiro enlace usando as mesmas ferramentas foi possível visualizar virtualmente o inicio da WMAN, conforme as figuras 3 e 4 demonstram os pontos que compõem trajeto do enlace.

A conexão entre o PAC Cabula e PAC Moradas dos Cardeais no bairro do Campo Grande Salvador Bahia, pode ser visualizada praticamente no mesmo nível, facilitando assim a comunicação e diminuindo as perdas de sinal.

Na figura 4, demonstra a reta final do enlace, podemos analisar claramente o motivo de um enlace ponto-a-ponto ser praticamente impossível, pois devido as elevações e o terreno acidentado tal método se torna inalcançável, sabendo que devido as repetições as taxas de transmissões não são superiores a 100Mbits/s, entretanto para diminuir esses problemas segue as descrições e os tipos de equipamentos que serão utilizados no em todo o enlace de radio.

Neste tópico abordaremos os tipos de aparelhos wireless que serão utilizados no enlace WMAN suas configurações e modos que serão utilizados em toda trajetória do sinal.Visando melhor ganho em toda sua estrutura e redução de ruído para praticamente zero, permitindo altas taxas de transmissão, o equipamento que melhor atende ao enlace externo é o AirFiber da empresa Ubiquiti com frequência de 24Ghz e capacidade de transmissão de até 1,4 Ghz abaixo veremos as características desse equipamento, o Anexo A permite uma visão geral do mesmo. Rádio para enlaces ponto-a-ponto com duas antena MIMO direcionais independentes (2×2) de alto ganho. Opera com as tecnologias FDD e TDD, possibilitando a transmissão dos dados por duplexação de divisão híbrida (HDD). Sua frequência de operação é de 24GHz e seu throughput máximo de até 1,4Gbps.

EQUIPAMENTOS

  Ideal para o uso em Backhaul   Throughput full-duplex de até

700Mbps   Alimentação PoE 802.3af   Distância de até 13Km   GPS integrado   1 Milhão de PPS   2 portas de rede (1 porta

10/100/1000 e 1 porta 10/100)   LEDs indicadores de atividades   Largura de canal de até 100MHz

A estrutura interna do campus Fratelli Vita é composta por: Dois blocos (A e B) ambos com térreo e primeiro andar.  Media de dois mil alunos em três turnos. As figuras 6 e 7 mostram uma visão panorâmica da estrutura interna da unidade.

WIRELESS LAN

Figura 6:

Figura 7:

Visando alto desempenho, capacidade e largura de banda para rede wireless interna, foi escolhido o ZoneFlex 7982 da Ruckus®.O ZoneFlex 7982 oferece um desempenho consistente e mantém conexões estáveis em ambientes de alta capacidade e dispositivos móveis inteligentes que mudam constantemente sua localização e orientação. A simples variação de orientação de um dispositivo pode representar até uma degradação de desempenho 5x entre Wi-Fi produtos incapazes de se adaptar a essas mudanças. Para essas situações, o ZoneFlex 7982 foi desenvolvido com a tecnologia three-stream 802.11n e combina diversidade de polarização dinâmica, com arranjos de antenas adaptativas para transmissão o que proporciona uma melhoria de 4 vezes em ganho de recepção do sinal.

EQUIPAMENTOS WIRELESS LAN

Ultra high performance

Three-stream MIMO 3x3:3 Concurrent dual-band (5GHz/2.4GHz)

support 450 Mbps of user throughput per radio Up to 9dB of signal-to-interference and

noise (SINR) improvement and up to 15dB of interference mitigation

Transmit beamforming capable Capable of supporting over 500 clients Novel channel selection approach

delivering up to 50 percent capacity gain over alternative background scanning approaches

Adaptive antenna arrays and Automatic interference mitigation

Up to 4 times extended range and coverage Automatic interference mitigation,

optimized for high-density environments Dual polarized adaptive antenna arrays with

21 antenna elements and over 3000 antenna patterns for ultra-reliability

Concurrent support for HD IPTV, VoIP and data

Support for isochronous, multicast IP video streaming  

Four queues per client station

Smart meshing increases flexibility, reduces costs 

Smart Mesh Networking Admission control/load balancing Differentiated services with multiple SSIDs 16 BSSIDs with unique QoS and security policies WEP, WPA-PSK (AES), 802.1X support Zero-IT and Dynamic PSK Captive portal and guest accounts RADIUS and Active Directory support

Conforme descrito acima o equipamento ideal para a demanda de usuários, atendendo aos pré-requisitos de estabilidade e segurança, os Anexos B e C consta uma descrição mais detalhada sobre o produto.

O enlace outdoor foi projetado com rádios AirFiber, em um total três pares desse equipamento, todos em modo Brigde , com SSID oculto, e encriptação 128-bits AES, valor de cada par sendo que serão necessários três pares para compor o enlace custa:

TOTAL DE EQUIPAMENTOS USADOS

Para a implantação da rede WLAN ou seja indoor, sera utiliza o ZoneFlex 7982 da empresa Ruckus, sem nenhuma configuração especifica visto que tal equipamento será utilizado apenas por comportar até 500 usuários simultâneos, será utilizados 20 rádios wireless com preço de:

Entretanto para diminuir a carga das encriptações, será implantada três RBs 1100 da Mikrotik que fará toda a gerencia da rede por meio de hostspot com conexão autenticado para atender os setores, EaD e aos alunos, deixando os rádios indoor livres e com carga bastante reduzida, para fornecer um serviço de qualidade para os usuários.

  A figura 9 ilustra a interface de autenticação dos usuários, e

sendo que caso necessário às redes poderão se comunicar entre si, bastando configurar como desejar:

Os alunos deverão autenticar para ter acesso aos serviços fornecidos pela instituição, e sabendo que com a rede wireless outdoor o link vem direto dos campos principal.

Com base no projeto realizado vemos custos e uma das soluções para realizar esse empreendimento audacioso, entretanto se faz necessário ainda alçar os custos do aluguel e montagem dos rádios em cima dos prédios selecionados, pode afirmar que a tecnologia wireless aborda vários pontos chaves, permitindo uma vasta gama de utilizações, facilitando a comunicação de dispositivos de vários dispositivos moveis diferentes dentro de um cenário coorporativo de grande escala.

CONCLUSÃO

Anexo A

Anexo B

Anexo C

Anexos