{"id":36,"date":"2010-03-18T23:50:00","date_gmt":"2010-03-18T23:50:00","guid":{"rendered":"http:\/\/artigos.marcomapa.com\/?p=36"},"modified":"2011-09-11T19:32:35","modified_gmt":"2011-09-11T19:32:35","slug":"entendendo-a-questao-do-alcance-em-redes-wireless","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/marcomapa.com\/artigos\/entendendo-a-questao-do-alcance-em-redes-wireless\/","title":{"rendered":"Entendendo a quest\u00e3o do alcance em redes wireless"},"content":{"rendered":"

Uma das grandes d\u00favidas ao montar uma rede wireless \u00e9 o alcance da rede, um fator que varia de forma brutal de acordo com os obst\u00e1culos pelo caminho e com o tipo de antenas usadas, entre outros fatores.<\/p>\n

De uma forma geral, o alcance prometido pelos fabricantes para as redes Wi-Fi s\u00e3o 30 metros para ambientes fechados e 150 metros para ambientes abertos. Devido ao uso de mais transmissores e mais antenas, o novo padr\u00e3o 802.11n oferece um alcance um pouco maior, prometendo 70 metros em ambientes fechados e 250 metros em campo aberto. Entretanto, estes valores s\u00e3o apenas m\u00e9dias estimadas, tiradas em testes padronizados. Em situa\u00e7\u00f5es reais, podemos chegar a extremos, como links de longa dist\u00e2ncia, de 30 km e clientes que n\u00e3o conseguem manter uma transmiss\u00e3o est\u00e1vel com um ponto de acesso a apenas 6 ou 8 metros de dist\u00e2ncia.<\/p>\n

Os tr\u00eas fatores que explicam diferen\u00e7as t\u00e3o brutais s\u00e3o:<\/p>\n

a) O ganho das antenas instaladas no ponto de acesso e no cliente<\/p>\n

b) A pot\u00eancia dos transmissores<\/p>\n

c) Os obst\u00e1culos e fontes de interfer\u00eancia presentes no ambiente<\/p>\n

As antenas usadas por padr\u00e3o na maioria dos pontos de acesso, placas e notebooks s\u00e3o antenas dipole com ganho de apenas 2 ou 2.2 dBi, mas existem no mercado antenas com at\u00e9 24 dBi. Existem ainda casos de antenas de uso restrito, que podem superar a marca dos 30 dBi de ganho.<\/p>\n

O \"ganho\" da antena diz respeito ao quanto ela consegue concentrar o sinal transmitido. Quanto maior o ganho, mais concentrado \u00e9 o sinal e maior a dist\u00e2ncia que ele consegue percorrer. Para efeito de compara\u00e7\u00e3o, uma antena de 22 dBi transmite um sinal 100 vezes mais concentrado do que uma antena de 2 dBi.<\/p>\n

As antenas usadas por padr\u00e3o nos pontos de acesso s\u00e3o chamadas de dipole ou ominidirecionais, pois irradiam o sinal em todas as dire\u00e7\u00f5es, permitindo que voc\u00ea se conecte \u00e0 rede a partir de qualquer ponto na \u00e1rea em torno do ponto de acesso. Na verdade, o \"em todas as dire\u00e7\u00f5es\" \u00e9 uma figura de linguagem, pois as antenas concentram o sinal na horizontal, em um raio de 360 graus, irradiando, em compensa\u00e7\u00e3o, pouco sinal na vertical.<\/p>\n

Voc\u00ea pode imaginar que, ao utilizar uma antena ominidirecional, o sinal emitido pelo ponto de acesso tem formato de um donut, como voc\u00ea pode ver neste gr\u00e1fico:<\/p>\n

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<\/a><\/div>\n

\u00c9 por isso que as antenas do ponto de acesso devem ficar sempre na posi\u00e7\u00e3o vertical, a menos \u00e9 claro que voc\u00ea queira que o sinal seja irradiado na vertical, de forma a conseguir se conectar \u00e0 rede quando estiver no andar de cima, por exemplo. Ao instalar o ponto de acesso, o ideal \u00e9 que ele fique em uma posi\u00e7\u00e3o central e um pouco mais alto que os m\u00f3veis e demais obst\u00e1culos, de forma que o sinal possa trafegar at\u00e9 os clientes sem muitos desvios.<\/p>\n

Antenas ominidirecionais maiores, de uso externo, podem oferecer ganhos de 10 ou at\u00e9 mesmo 15 dBi. O sinal continua sendo transmitido em todas as dire\u00e7\u00f5es na horizontal, mas o \u00e2ngulo vertical se torna muito mais estreito em rela\u00e7\u00e3o ao oferecido pelas antenas padr\u00e3o, ou seja, o maior ganho da antena n\u00e3o faz com que ela transmita mais sinal, mas apenas com que concentre a transmiss\u00e3o em uma faixa mais estreita:<\/p>\n

<\/a><\/div>\n

Em seguida temos as antenas yagi, que oferecem um ganho ainda maior, mas em compensa\u00e7\u00e3o s\u00e3o capazes de cobrir apenas uma pequena \u00e1rea, para a qual s\u00e3o diretamente apontadas (normalmente em um raio de 24 x 30 graus, ou mais estreito). Voc\u00ea pode imaginar que uma antena yagi emite o sinal em um \u00e2ngulo similar ao de um cone, resultando em um padr\u00e3o de transmiss\u00e3o similar ao do diagrama abaixo:<\/p>\n

<\/a><\/div>\n

O foco concentrado resulta em um ganho muito maior do que o das antenas setoriais. A maior parte das antenas yagi \u00e0 venda oferecem ganho de 14 a 19 dBi, mas n\u00e3o \u00e9 incomum ver antenas com at\u00e9 24 dBi.<\/p>\n

Estas antenas s\u00e3o \u00fateis para cobrir alguma \u00e1rea espec\u00edfica, longe do ponto de acesso, ou interligar duas redes distantes.<\/p>\n

Em seguida temos a quest\u00e3o da pot\u00eancia dos transmissores usados nas placas e nos pontos de acesso, que \u00e9 medida em milliwatts. Um ponto de acesso t\u00edpico utiliza um transmissor de 56 milliwatts (17.5 dBm) ou de 63 milliwatts (18 dBm), mas o valor varia de acordo com o modelo e o fabricante.<\/p>\n

Usar uma antena de maior ganho tem um efeito similar a aumentar a pot\u00eancia de transmiss\u00e3o do sinal e vice-versa. \u00c9 justamente a combina\u00e7\u00e3o do uso de antenas de alto ganho (em muitos casos combinadas com amplificadores) dos dois lados da conex\u00e3o, com um caminho livre de obst\u00e1culos, que permite a cria\u00e7\u00e3o de links de longa dist\u00e2ncia.<\/p>\n

Por outro lado, em redes dom\u00e9sticas voc\u00ea raramente usa amplificadores ou substitui as antenas do ponto de acesso ou dos clientes e \u00e9 quase imposs\u00edvel oferecer um caminho livre de obst\u00e1culos. Como o sinal wireless utiliza uma pot\u00eancia muito baixa, qualquer obst\u00e1culo significativo causa uma grande perda, o que nos leva ao outro extremo, os casos em que o sinal mal consegue percorrer uma dist\u00e2ncia de poucos metros.<\/p>\n

As maiores inimigas do sinal s\u00e3o superf\u00edcies met\u00e1licas, como grades, janelas, portas met\u00e1licas, lajes, vigas e at\u00e9 mesmo tintas com pigmentos met\u00e1licos. O metal reflete a maior parte do sinal (propriedade que \u00e9 explorada por muitas antenas), deixando apenas uma pequena parte passar.<\/p>\n

Em seguida temos materiais densos, como concreto e pedra. Paredes leves, feitas com tijolo furado (tijolo baiano) absorvem muito menos sinal do que paredes de constru\u00e7\u00f5es antigas, feitas com tijolos maci\u00e7os, enquanto lajes ou vigas de concreto com arma\u00e7\u00e3o met\u00e1lica absorvem mais do que ambas. O efeito \u00e9 cumulativo, de forma que quanto mais paredes pelo caminho, mais fraco \u00e9 o sinal que chega do outro lado.<\/p>\n

Outro obst\u00e1culo importante s\u00e3o corpos com grande concentra\u00e7\u00e3o de l\u00edquido, como aqu\u00e1rios, piscinas, caixas d'agua e at\u00e9 mesmo pessoas passeando pelo local (nosso corpo \u00e9 composto de 70% de \u00e1gua). Ao contr\u00e1rio dos metais, que refletem o sinal, a \u00e1gua o absorve, o que acaba tendo um efeito ainda pior.<\/p>\n

Al\u00e9m dos obst\u00e1culos, temos tamb\u00e9m focos de interfer\u00eancia, que competem com o sinal do ponto de acesso, prejudicando a recep\u00e7\u00e3o por parte dos clientes, assim como duas pessoas tentando falar ao mesmo tempo.<\/p>\n

Fornos de microondas operam a 2.4 GHz, na mesma freq\u00fc\u00eancia das redes wireless, fazendo com que, quando ligados, eles se transformem em uma forte fonte de interfer\u00eancia, prejudicando as transmiss\u00f5es em um raio de alguns metros. Um forno de microondas \u00e9 justamente um transmissor de r\u00e1dio, de alt\u00edssima pot\u00eancia, que opera na mesma faixa de freq\u00fc\u00eancia das redes wireless, mas que serve para cozinhar alimentos ao inv\u00e9s de transmitir dados. Se voc\u00ea pudesse aumentar a pot\u00eancia de transmiss\u00e3o de uma placa wireless em 10.000 vezes, teria um forno de microondas port\u00e1til.<\/p>\n

Este \u00e9 um dos motivos para a exist\u00eancia de normas que limitam a pot\u00eancia de transmiss\u00e3o dos transmissores wireless dom\u00e9sticos a um m\u00e1ximo de 1 watt. No caso do forno de microondas, \u00e9 usada uma grade de metal para evitar que o sinal de r\u00e1dio escape. Ela \u00e9 suficiente para evitar que ele cozinhe as pessoas em volta, mas uma pequena por\u00e7\u00e3o do sinal, mais do que suficiente para interferir com as redes wireless pr\u00f3ximas, acaba escapando.<\/p>\n

Telefones sem fio, al\u00e9m de transmissores bluetooth e outros aparelhos que operam na faixa dos 2.4 GHz, tamb\u00e9m interferem, embora em menor grau. Os telefones sem fio quase sempre utilizam o modo FH (Frequency Hopping), onde a freq\u00fc\u00eancia de transmiss\u00e3o varia em uma sequ\u00eancia pr\u00e9-definida, em intervalos de apenas alguns milisegundos. Com isso o telefone interfere com a rede em alguns momentos, quando as freq\u00fc\u00eancias se cruzam (causando uma queda moment\u00e2nea na taxa de transfer\u00eancia e algumas retransmiss\u00f5es de pacotes), mas raramente o problema \u00e9 cr\u00f4nico. De qualquer forma, em escrit\u00f3rios e outros ambientes onde v\u00e1rios aparelhos de telefone sem fio precisarem conviver com a rede wireless, \u00e9 recomend\u00e1vel utilizar aparelhos que trabalham na faixa dos 900 MHz.<\/p>\n

Existe ainda a quest\u00e3o da interfer\u00eancia entre diferentes redes instaladas na mesma \u00e1rea. Imagine um grande pr\u00e9dio comercial, com muitos escrit\u00f3rios de empresas diferentes e cada uma com sua pr\u00f3pria rede wireless. Os pontos de acesso podem ser configurados para utilizarem freq\u00fc\u00eancias diferentes, divididas em 14 canais. Na maioria dos pa\u00edses, apenas 11 canais podem ser utilizados (devido \u00e0 quest\u00e3o da legisla\u00e7\u00e3o) e destes, apenas 3 podem ser usados simultaneamente, sem perdas.<\/p>\n

Ou seja, com v\u00e1rias redes instaladas pr\u00f3ximas umas das outras, os canais dispon\u00edveis s\u00e3o rapidamente saturados, fazendo com que o tr\u00e1fego de uma efetivamente reduza o desempenho da outra.<\/p>\n

A combina\u00e7\u00e3o de todos esses fatores faz com que o alcance varie muito de acordo com o ambiente. Voc\u00ea pode conseguir pegar o sinal de um ponto de acesso instalado na janela de um pr\u00e9dio vizinho, distante 100 metros do seu (campo aberto), mas n\u00e3o conseguir acessar a rede do andar de cima (a arma\u00e7\u00e3o de ferro e cimento da laje \u00e9 um obst\u00e1culo dif\u00edcil de transpor). Para compensar grandes dist\u00e2ncias, obst\u00e1culos ou interfer\u00eancias, o ponto de acesso reduz a velocidade de transmiss\u00e3o da rede, como um modem discado tentando se adaptar a uma linha ruidosa. Os 54 megabits do 802.11g podem se transformar rapidamente em 11, 5.5, 2 ou at\u00e9 mesmo 1 megabit.<\/p>\n

Fonte: Guia do Hardware, Clube do Hardware, Tom's Hardware, Cisco, D-link, Encore.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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