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Padrão IEEE 802.11ac de Redes Wireless a 1Gbps

Mais um do blog prof. Samuel;

Sabemos que a principal tecnologia de redes sem fio locais (WLANs) é popularmente conhecida pelo seu nome comercial WiFi. No entanto esse é apenas um nome comercial e a tecnologia propriamente dita é identificada através de diferentes padrões IEEE 802.11 que são implementados nos rádios dos dispositivos wireless. Os padrões mais conhecidos são: 802.11a (54 Mbps), 802.11b (11 Mbps), 802.11g (54 Mbps) e 802.11n (300 Mbps), sendo que atualmente os mais utilizados são o 802.11g e 802.11n.

wifi-abgn-logo.png

Antes de desenvolver essa discussão é importante que o leitor tenha em mente que quando falamos em comunicação sem fio as taxas de operação dos padrões (informadas pelos fabricantes) são na realidade valores nominais, o que quer dizer que na prática os valores reais têm desempenho muito pior em decorrência de uma série de fatores externos que são responsáveis pela degradação do sinal de rádio-frequência.

Aqueles que acompanham a evolução das tecnologias de redes sem fio locais (WLANs) já devem conhecer o panorama dos principais padrões do IEEE e suas características mais importantes, conforme pode ser observado na tabela abaixo (clique p/ ampliar):

Standards-WiFi.png

Padrões que trabalham na mesma frequência são interoperáveis e, portanto, os dispositivos são compatíveis entre si. É fato que no Brasil a faixa de frequência 2.4 GHz ainda é a mais comum, no entanto esse pedaço do espectro eletromagnético está bastante poluído em decorrência da disseminação de dispositivos que operam nessa frequência.

Essa frequência possui apenas 11 canais (no padrão americano) de 22 MHz cada um e que têm aproximadamente 5 MHz de distância entre si, sendo que somente 3 desses canais não têm nenhuma sobreposição, ou seja, não sofrem interferência.

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O fato de existirem poucos canais com pequena largura de banda repercute em taxas de transmissão menores, embora a técnica de modulação e o algoritmo de codificação dos dados também tenha papel fundamental nesse processo. Outro problema é que com apenas três canais sem sobreposição fica mais difícil projetar ambientes com grande área de cobertura que possuem várias células, uma vez que células vizinhas não devem operar em canais adjacentes, processo ilustrado na figura abaixo.

WiFi-24-ESS.png

A principal vantagem do atual padrão 802.11n é que ele opera em ambas as frequências de 2.4 GHz e 5 GHz, o que lhe confere interoperabilidade com qualquer outro padrão e maior largura de banda, desde que os clientes também tenham rádios com capacidade de operação em ambas as frequências. A faixa de frequência de 5 GHz tem bem mais canais do que a faixa de 2.4 GHz. Além disso, esses canais podem ser compostos em blocos com maior largura de banda. O padrão 802.11n, por exemplo, utiliza esse recurso para conseguir maiores taxas de transmissão com canais de até 40 MHz. A figura abaixo (retirada da Internet) ilustra a disposição dos canais na frequência de 5 GHz.

stacks_image_4436.png

Do ponto de vista de largura de banda existente nesses padrões não há muita coisa a ser feita, uma vez que essas frequências têm início e fim bem definidos. Qualquer outra faixa fora desses limites requer a utilização de outras frequências regulamentas, o que não é de interesse dos fabricantes nem dos usuários porque implicaria no encarecimento dos dispositivos.

Pense na analogia de que a largura de banda é a quantidade de faixas que uma estrada possui! Se não é possível aumentar a quantidade de faixas para transportar mais veículos, então para transportar mais pessoas só há uma maneira: diminuir o tamanho e/ou a quantidade desses veículos! Por exemplo, não permitir o tráfego de veículos com mais de 1 eixo para caber mais veículos lado-a-lado ou fazer rodízio para forçar o transporte de mais pessoas no mesmo veículo. Do ponto de vista prático é esse o papel dos algoritmos de codificação – uma espécie de compressão dos dados.

Nesse contexto de desenvolvimento de melhores técnicas de codificação, já existe um rascunho da chamada quinta geração do WiFi denominada IEEE 802.11ac. Esse mais recente rascunho IEEE 802.11ac opera com taxas nominais maiores que 1 Gbps e a previsão é que até o final de 2013 ele será efetivamente padronizado. A partir daí a disseminação de produtos 802.11ac no mercado tende a ganhar maiores proporções. Mais uma vez quem ganha com isso é o usuário!

Esse novo padrão irá operar apenas na faixa de 5GHz (que é menos poluída) e utilizará o recurso de composição de canais para formar "canais gordos" de 80 GHz e até mesmo 160 MHz para garantir taxas de transmissão bem maiores do que as atuais. Além disso, a promessa é de que haverá maior economia de bateria nos dispositivos móveis. A expectativa da indústria é que o padrão 802.11ac esteja efetivamente disseminado em massa até 2015.

Saiba que as tecnologias evoluem muito mais rapidamente do que os processos de padronização e é por isso que já existem fabricantes vendendo produtos 802.11ac no mercado. Apesar disso, 802.11ac ainda é um rascunho em vias de se tornar um padrão nesse ano…

Fonte: http://labcisco.blogspot.com.br/2013/03/padrao-ieee-80211ac-de-redes-wireless.html

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