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COMPUTERWORLD
Setembro 2010
Wireless LAN
Management
A gestão de uma rede local de
comunicações sem fios já foi
mais simples. Hoje, como se não
bastassem as aplicações
devoradoras de largura de
banda, presentes nos
dispositivos-cliente, estes
multiplicaram-se muito
rapidamente. E o pior de tudo: a
maior parte das vezes fogem ao
controlo dos gestores de redes.
Além disso, subsiste ainda a
necessidade de evitar a
“floresta“ das
rádio-interferências.
Contudo, o ritmo de evolução da
tecnologia Wi-Fi não abrandou,
produziu mais soluções e
estão previstas outras
novidades interessantes.
A gestão da cobertura de redes Wi-Fi
está a deixar de ser manual e a
tornar-se mais automatizada. Mas as
WLAN de grande dimensão “abusam”
continuamente das inovações.
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Algumas de redes de comunicações sem fios,
baseadas em equipamento 802.11abg, já não
conseguem lidar com o volume de dados
resultante da utilização das aplicações de
vídeo e dos smartphone.
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Como densidade
e escala afectam
o espectro
Proteger em vez
de restringir os
dispositivos
A emergência da cloud computing e a
convergência de formas de comunicar
não podiam deixar de influenciar a
VoIP. Mas a integração nos processos
de negócio é obrigatória.
Pág. 5
Controle os novos
“apetites” por
largura de banda
Novas
abordagens às
interferências
A maioria das empresas não sabe que
a fonte única mais importante de
interferência WI-FI é a própria rede
Wi-Fi. O problema é agravado com a
nova norma 802.11n.
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Comunicações Unificadas
WLAN
Controle os novos “apetites”
por largura de banda
Algumas de redes de comunicações sem fios baseadas em equipamento 802.11abg já não conseguem lidar com o fluxo
de dados resultante da utilização de aplicações de vídeo e dos smartphones.
Algumas redes locais sem fios (WLAN), estão já a “rebentar com o volume de
dados oriundo das aplicações de vídeo”, assegura o analista sénior da Aberdeen, Andrew Borg. O responsável pela investigação sobre a questão das comunicações sem fios e mobilidade, acrescenta igualmente que a generalização
de dispositivos móveis sofisticados está a tornar a situação cada vez mais insustentável.
Nos níveis mais altos de processos de formação, Borg diz que as aplicações
incluem aprendizagem à distância, colaboração online e redes sociais; nos
cuidados de saúde, são a medicina à distância e as grandes imagens de diagnóstico; na segurança física é necessário suportar sistemas de videovigilância;
e nos escritórios, há os fluxos de media, videoconferência e reuniões online.
A procura de largura de banda aumenta ainda mais com o surgimento de
smartphones e tablets, equipados com acesso à Web e facilidades de utilização de vídeo. A aplicação do iPhone 4, FaceTime, para a conversação com
vídeo, sobre uma rede Wi-Fi, é apenas a mais recente e mais exigente aplicação móvel em termos de largura de banda.
"Ao possibilitarem a utilização de mais conteúdos multimédia nos dispositivos móveis, os meus clientes estão preocupados com a possibilidade de aumentarem a capacidade de rede, tanto do ponto de vista técnico como
economicamente, para responder à procura," diz Brad Noblet, consultor dedicado à comunicações sem fios. "Os gestores de rede preocupam-se cada vez
mais com a possibilidade de estarem a tornar-se numa espécie de fornecedores públicos, em vez de estarem a servir a missão da sua instituição."
Noblet especializou-se na expansão de redes WLAN para poder suportar o
crescente número de utilizadores e clientes móveis, além do aumento dos volumes de tráfego – em fase de explosão, também devido e sobretudo aos fluxos de áudio e vídeo.
Parte da solução são os pilares da tecnologia: há uma grande mudança agora,
centrada na implementação de equipamento da norma 802.11n, com pontos
de acesso, capazes de disponibilizar um débito de 100 Mbps ou mais, a utilização da banda dos 5 GHz, e canais de 40 MHz. Mas muitos analistas e
profissionais concordam que a norma 802.11n só por si não será a resposta
para a crescente procura.
“É um aspecto que os utilizadores precisam de considerar quando vão com-
COMPUTERWORLD - Setembro 2010
prar novo equipamento para uma rede local sem fios, e torná-lo um requisito
incontornável, nas relações com os fabricantes”, diz Craig Mathias, da consultora Farpoint Group.
O planeamento inicial de uma rede local, para novas infra-estruturas ou redes
actualizadas, deve estar orientado para as futuras necessidades, "com um olho
colocado nos utilizadores, aplicações, dimensão do volume de dados e requisitos para tráfego sujeito a critérios de tempo," diz.
Por vezes, os problemas que mais se agravam são causados por sistemas de
backend, como servidores Radius e DHCP, que não estão preparados para lidar
com muitos utilizadores equipados com dispositivos em mobilidade, segundo
a Noblet. "O bom encaminhamento, contenção de volumes por protocolos, e
retorno em banda larga são as únicas soluções,"diz o director-geral da ExtremeLabs Tom Henderson. "A menos que se acabe com os utilizadores."
Alguns fabricantes de equipamentos de redes WLAN podem fazer encaminhamentos de tráfego no ponto de acesso, em vez do encaminhamento físico
de todos os pacotes através de um controlador centralizado de WLAN, nota
Rohit Mehra, gestor de infra-estrutura de comunicações de dados empresariais
na IDC.
Implementar aplicações de gestão de redes e rádio frequência, além de ferramentas para melhorar o desempenho de dispositivos cliente, sobre a WLAN
torna possível configurar e implantar a uma série de controlos de gestão: alocar largura de banda e estabelecer prioridades de tráfego, segundo protocolos ou os utilizadores são exemplos, diz Mehra.
As aplicações de gestão de dispositivos e de segurança podem deixá-lo estabelecer políticas para os dispositivos e aplicações, no acesso à rede da organização. Uma empresa pode criar uma lista de aplicações permitidas ou uma
lista negra com aplicações proibidas - como o Youtube, o Skype “e outras aplicações pessoais muito exigentes em termos de largura de banda”, como refere Khoi Nguyen, gestor de um grupo de produtos na unidade de segurança
móvel da Symantec.
Algumas políticas podem ser aplicadas ou não dependendo do facto de o telefone estar em modo de roaming, nas viagens ao estrangeiro. Este tipo de
controlos muito afinados começa a tornar-se mais comuns nas aplicações de
gestão de dispositivos, diz aquele responsável.CW
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WLAN
Como densidade e escala estão
a afectar a gestão do espectro
A gestão da cobertura de redes Wi-Fi está a deixar de ser manual e a tornar-se mais automatizada.
Uma questão emergente para algumas redes de Wi-Fi são os desafios de gestão de rádiofrequências, à medida que o número de acessos e dispositivo-cliente
crescem. Os fabricantes de redes sem fios têm estado a acrescentar uma série
de funcionalidades inovadoras para resolver os problemas, além de automatizarem a resposta da rede. Mas as WLAN de grande dimensão abusam e esgotam continuamente essas inovações.
A Universidade de Brandeis, no Massachusetts (Estados Unidos) tem uma
WLAN para todo o campus, tendo a Aruba Networks como fabricante. O departamento de TI da universidade depende em parte do software Adaptive Radio
Management do fabricante, e a segunda versão que acrescenta funcionalidades
possibilita a mudança automática de dispositivos Wi-Fi clientes, para canais
diferentes ou frequências procurando um melhor desempenho, para agendar
um acesso igual às máquinas-cliente, e reduzir a interferência entre canais, nos
grupos de pontos de acesso.
“Mas mesmo com as funcionalidades ligadas, temos de configurar alguns dos
rádios de forma manual, particularmente na banda dos 5 GHz para 802.11n",
diz John Turner, o director de redes e sistemas da universidade. “À medida que
incrementamos a nossa densidade, para disponibilizar maior qualidade e a resiliência do acesso sem fios, o problema deverá agravar-se".
No passado, diz Turner, os dispositivos-cliente sem fios normalmente “ouviam”
apenas um ou dois pontos de acesso próximos. Mas nas actuais instalações,
muito mais densas, podem “ouvir” cinco ou seis.
"Reduzir a alimentação nestas situações [uma técnica comum para reduzir o tamanho da área de cobertura do ponto de acesso] nem sempre é a melhor solução porque a cobertura óptima será reduzida," diz Turner.
A Brandeis pretende determinados ganhos de rádio: "o nosso objectivo é ter
cada cliente a -62dBi ou ainda melhor", diz.
Isso significa que em muitos casos podem ouvir mais dois pontos de acesso
nos -70dB. Esse tipo de implementação confunde os dispositivos-cliente, com
muitos sinais bons. Nós precisamos de um sistema capaz de adaptar-se rapidamente às necessidades desses dispositivos, ajustando a energia e os canais
à medida que o ponto de acesso vai recebendo hóspedes”.
A chave do processo é conseguir a densidade de pontos de acesso, ajustar-se
automaticamente a interferências, e aumentar a simultaneidade das transmissões de rádio, explica Paul DeBeasi, vice-presidente de pesquisa para o sector
das redes de telecomunicações.
Este tipo de funções – de gestão de recursos de rádio e gestão de espectro –
estão a mover-se lentamente de processos de ajustamento manual, para processos automatizados pela infra-estrutura, diz a consultora Craig Mathias da
Farpoint Group.
Mathias usa o termo "garantia de espectro" para descrever este grupo de capacidades interligadas. A Aruba Networks e a Meru Networks apresentaram este
ano funcionalidades relacionadas com este aspecto. E, além disso, a Ruckus
promoveu capacidades para evitar as interferências, na sua tecnologia de antena, já patenteada.
A Universidade Purdue e a Universidade do Sul da Flórida foram locais de teste
para a tecnologia de redução de interferência, a CleanAir. "Em 30 segundos, os
pontos de acesso localizavam a fontes de interferência e identificavam aparelhos como o micro-ondas, além de mostrar por que canais tentava a ligação", explica Joe Rogers, gestor de rede da universidade. "Nós podíamos extrair dados
do ponto de acesso, sobre o nível de ruído de canal ou interferência mas, agora,
o software identifica ‘a causa e localização específica do problema, os canais
que está a eliminar e o impacto nos utilizadores’".CW
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WLAN
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Proteger em vez de restringir
as “máquinas” dos empregados
Cada vez mais, as empresas estão a permitir aos empregados a liberdade de usarem os seus smartpohones, apenas com algumas restrições.
Com o aumento dos dispositivos móveis, um grande
número de empresas abandonaram a homogeneidade tecnológica como uma prioridade absoluta:
em vez de exigirem aos empregados a utilização de
um smartphone que obedeça a certas normas. Há
mais departamentos de TI a procurarem determinado tipo de controlo sobre dispositivos possuídos
ou atribuídos aos empregados, para os gerirem e
garantir-lhes segurança.
"A represa dos padrões empresariais está a quebrar-se à medida que plataformas como o Android
e o iPhone se introduzem nas organizações”, diz o
vice-presidente da Gartner, Philip Redman. A
maioria das empresas aceitam-nas e elaboram linhas de orientação e processos para a gestão e
assim garantir a segurança dos dispositivos.
As melhores práticas, diz Redmond, “incluem a
segmentação dos utilizadores em estilos de trabalho, consoante as suas exigências de mobilidade e
de aplicações, e conjugá-los com a oferta de dispositivos existente no mercado".
Outro elemento chaven passa pela adopção de uma
plataforma de gestão de dispositivos móveis ou um
serviço para auxiliar a utilização, configuração e
segurança dos dispositivos.
A abordagem precisa de ser sistemática e exaustiva, diz Khoi Nguyen, gestor de segurança de dispositivos móveis na Symantec.
São elementos cruciais uma gestão de dispositivos
e aplicações geral, as funcionalidades de segurança para assegurar que as políticas estão efectivamente a funcionar, e actualizadas; devem
também estar capazes de fazer alertas e relatórios
sobre acessos não autorizados.
Independentemente dos detalhes, o processo geral
resume-se a uma abordagem orientada por uma política capaz de reconhecer que os smartphones e
outros dispositivos móveis precisam de um tratamento igual por se terem tornado tão importantes
como os outros activos de TI”, considera Tom Henderson, gestor da ExtremeLabs.
"Nada evita isto tecnologicamente", diz Philippe
Winthrop, presidente da Enterprise Mobility Foundation. Em vez disso, diz, as verdadeiras questões
são culturais. " Tem de haver um reconhecimento
pelo empregado de que o e-mail é propriedade intelectual da empresa”, lembra Winthrop. “E se estamos a olhar mais para o e-mail, então a empresa
tem todo o direito de garantir a segurança dessa
informação”.
Um grande número de empresas está a formular
políticas escritas sobre mobilidade, exigindo que
os funcionários as leiam e assinem como leram,
antes de ter acesso ao e-mail e outros dados, a partir do seu dispositivo. Um dos vizinhos de Winthrop
comprou um novo iPhone 4 e o departamento de
TI da empresa instalou-lhe, através da App Store,
a plataforma de mensagens. Isso será cada vez
mais comum, afirma Winthrop.
"A grande questão envolve assuntos legais – acordos entre empregados e empregadores –, sobre a
colocação de um agente electrónico da empresa
num dispositivo do empregado", considera Craig
Mathias, da consultora Farpoint Group.
É o início de uma nova relação entre os utilizadores de dispositivos móveis, em papéis duplos como consumidores individuais e empregados - e
a empresa para quem trabalham.CW
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O Computerworld‚ detém um acordo de licenciamento com a IDG, o líder mundial em media, estudos de mercado e exposições na área das tecnologias de informação (TI). Fundada em 1964, a IDG possui mais de 9.000 funcionários em todo o mundo. A IDG
oferece o mais vasto leque de opções de media, os quais atingem consumidores de TIs em mais de 90 países, os quais representam 95% dos gastos mundiais em TIs. O portfolio de produtos e serviços abrange seis áreas chave: publicações impressas, publicações
online, exposições e conferências, estudos de mercado, formação, e serviços de marketing globais. Mais de 90 milhões de pessoas lêem uma ou mais das 290 revistas e jornais da IDG, incluindo as pertencentes às principais famílias -Computerworld, PC World,
Network World, Macworld e Channel World. A IDG Books Worldwide é o editor de livros de informática com mais rápido crescimento a nível mundial, com mais de 700 títulos in 38 línguas. Só a série “... For Dummies” tem mais de 50 milhões de cópias em impressão. Através da IDG.net (http://www.idg.net),
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Commerce Expo), Agenda, DEMO, and Spotlight. ExecuTrain, a subsidiária de formação da IDG, é a maior empresa do mundo na área da formação em informática, com mais de 230 instalações em todo o mundo e 785 cursos. A IDG Marketing Services ajuda empresas de topo na área das TIs a construir
uma imagem reconhecida internacionalmente. Para isso desenvolve programas globais de marketing integrado, através das exposições e das suas publicações impressas e online. Pode encontrar mais informações do grupo IDG no site www.idg.com.
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WLAN
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Mobilidade: multiplicador de insegurança
A Cisco, a 3Com e outros fabricantes têm estado a trabalhar em capacidades comuns
de segurança. Mas falta muito caminho pela frente.
Como diversas coisas nas TIs, a evolução convergente, que também
acontece na segurança, não é uma obra terminada. À medida que as
redes locais se tornam o principal veículo de comunicações para cada
vez mais utilizadores, integrar a segurança de dispositivos fixos e com a
de dispositivos sem fios, é cada vez mais urgente.
“Os perímetros de segurança são ilusões”, considera Tom Henderson,
gestor da ExtremeLabs. "Se não estiver a proteger todo e qualquer dispositivo, então está a pedir para ter problemas. Os dispositivos já estão
juntos: os telemóveis podem ser usados para se ligarem a portáteis,
criando falhas de segurança. Cada interface de rede (“MAC address”)
tem se ser controlado e percebido para a detecção de intrusões”.
O eventual objectivo é gerir redes sem fios e fixas como uma só unidade,
afirma Craig Mathias, do Farpoint Group, mas não necessariamente
como uma plataforma de rede única, de apenas um fabricante.
"Uma parte fundamental disso é a unificação das bases de dados de segurança, como a Radius, e uma gestão uniforme de privilégios de
acesso", diz. "Isso ainda não é comum mas são esperados grandes anúncios na área, por parte de fabricantes de equipamentos de WLAN e LAN,
neste e no próximo ano".
"Não há uma resposta fácil para esta questão”, diz Paul DeBeasi, vicepresidente para o sector de redes e telecomunicações. “Os fabricantes
têm de fazer um melhor trabalho nesta área" e "estão a trabalhar nisso".
Por exemplo, tanto a Cisco como a 3Com (agora parte da HP) têm estado
a desenvolver uma segurança comum, e outras capacidades, as quais
abrangem tanto os utilizadores de equipamento fixo como sem fios.
"É possível começar a unificar partes da infra-estruturas de gestão",
afirma Mathias, partindo de um aspecto tão básico como tendo um conjunto comum de políticas de segurança e procedimentos para utilizadores, independentemente de como estão ligados à rede.
Não espere grande ajuda das normas da indústria e a investigação e desenvolvimento nesta área marca passo. "Os utilizadores precisam mesmo
de a promover e dirigir", diz o responsável do Farpoint Group.CW
Grandes mudanças
previstas no Wi-Fi
Quase todos os dispositivos de mobilidade têm hoje rádio Wi-Fi ou podem receber um. Mas a sua utilização ainda tem inúmeras restrições.
É incómodo não se conseguir circular sem quebras de qualidade, ao passar de um ponto de
acesso para outro, localizados em redes diferentes. A visão fervorosa de redes a cobrir cidades inteiras perdeu fôlego, embora haja ainda muitos
operadores a competirem para serem os primeiros
a implementar redes WiMAX - ou como sugere a
Clearwire -, redes LTE ao estilo da WiMAX, como
base para uma conectividade generalizada e sem
fios.
Contudo as redes LTE deverão continuar a ser um
serviço relativamente caro. O equipamento está a
tornar-se, comparativamente, mais barato, tornando-se numa tecnologia de comunicações de
grande largura de banda, a ser embebida em cada
vez mais dispositivos, assim como numa série de
locais, incluindo veículos e pontos de acesso de
operadores, como “nenúfares” de conectividade.
Muitas das alterações mais imediatas previstas
para a tecnologia Wi-Fi são as que vão reforçar a
conectividade sem fios como uma “utility”, com
uma penetração cada vez maior.
A WiGig Alliance (WGA) está a anunciar as próximas novidades no processo de trazer o Wi-Fi para
uma nova frequência, nos 60 GHz. A nova banda
vai tornar possível disponibilizar até 7 Gbps em
distâncias curtas, de uma sala de estar ao quarto,
p or exemplo. Trata-se de um incremento enorme
em comparação com aquilo que está a tornar-se a
norma Wi-Fi para os pontos de acesso e um número crescente de adaptadores para dispositivos
cliente: o 802.11n.
Os rádios baseados nesta mesma norma usam
dois ou três fluxos de dados simultâneos e podem
fundir dois canais de 20 MHz. Os resultados
dessa melhoria evidenciam-se nas taxas de dados
que podem evoluir dos 100 Mbps para os 300
Mbps, embora a largura de banda realmente utilizável seja bem menor.
Por comparação, as normas 802.11g e 802.11a
têm uma taxa de débito máxima de 54 Mbps e
uma largura de banda real de 20 a 24 Mbps em
condições ideais.
O plano de WGA é suportar uma expansão rápida
da norma na indústria, de forma a ser suportado
por produtos a usarem já a norma 802.11n, acrescentando ao mesmo tempo a frequência de 60
GHz para suportar transferências de dados muito
altas a curtas distâncias. Essas aplicações incluem
a entrada e saída de dados sem usar comunicações com fios, a recepção de conteúdo vídeo sem
compressão e as redes de alta velocidade.
A WGA começou a disponibilizar a especificação
1.0 a um grupo de fabricantes muito maior. As
empresas que concordarem com os termos podem
usar a especificação para desenvolver produtos
conformes à referida norma.
Em parceria com a Wi-Fi Alliance, a WGA está a
tentar criar um programa de testes e certificação
de interoperabilidade, tendo por referência o modelo desenvolvido pela WFA para testar a compatibilidade entre equipamentos Wi-Fi.
Entretanto, a WGA submeteu ao Grupo de NOrmas da IEEE uma proposta unificada para usar a
especificação WGA como fundação para a nova
norma 802.11 suportando taxas de débito de
dados na ordem dos 60 GHz. Em 1999, a IEEE
criou dois novos grupos, o 11ad para a banda dos
60 GHz e o 11ac, na banda dos 6 GHz.
Os planos da WGA incluem para suportar em pleno
o trabalho da IEEE, sobre o 60 GHz, mas se o processo falhar, a WGA tenciona avançar só, segundo
Mark Grodzinskya, líder de marketing da WiGig Alliance. “Nós vamos participar activamente no processo da IEEE", diz, "mas não vamos esperar por
mais sete anos de processos de normalização”,
numa referência ao ciclo de aprovação da 11n.
Os processadores conformes à especificação
WiGig teriam a possibilidade de suportar todas as
três frequências e, por isso, o mesmo rádio seria
capaz de suportar todas essas frequências: assim,
o mesmo rádio poderia usar a banda dos 60 GHz
para fazer descarregamentos ou carregamentos
muito velozes de dados simples ou vídeo e, depois, a banda dos 2.4 ou 5 GHz para a conectividade para aceder à Internet ou a uma cloud
privada, por exemplo.CW
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WLAN
Nos próximos 12 a 18 meses haverá mais mudanças:
Será possível fazer ligações simples e directas entre dispositivos Wi-Fi clientes, sem ligar a um ponto de acesso ou um router de comunicações sem fios.
A Wi-Fi Alliance está a preparar uma especificação chamada Wi-Fi Direct. Como o Bluetooth, a especificação deverá incluir protocolos capazes de
permitir aos dispositivos de Wi-Fi descobrirem-se uns aos outros e criarem uma ligação directa entre si. A especificação deverá suportar a norma
802.11n e de segurança Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2). A WFA iniciará os testes de certificação para o “Direct” no terceiro trimestre do ano.
A corrente norma 802.11 suporta uma ligação P2P, mas falta-lhe a inteligência, que vai ser adicionada pelo Wi-Fi Direct, além de ter desvantagens
de desempenho e segurança diz Edgar Figueroa, CEO da Alliance.
Melhor suporte à tecnologia VoIP com um novo conjunto de protocolos da WFA, para permitir às redes de Wi-Fi suportar muitas chamadas VoIP
em simultâneo;
Redes Wi-Fi mesh ou em “malha”. As ligações “mesh” entre pontos de acesso, permitem implementar redes nas quais estes estão ligados directamente entre si, e as transmissões saltam de um para outro. São capacidades disponibilizadas hoje com tecnologia proprietária. Mas uma norma da
IEEE, 802.11s, prevista para meados de 2011, tornará mais fácil implantar as redes em “malha”. Uma utilização mais alargada de uma rede “mesh”
baseada em normas deverá incrementar a área de implantação das redes Wi-Fi, e ao oferecer rotas alternativas, vão melhorar a fiabilidade das ligações.
As melhorias na qualidade e fiabilidade de sinal Wi-Fi à medida que os fabricantes de chips e equipamentos implementam mais funcionalidades na
norma 802.11n. Adicionar capacidades como a codificação para verificação de paridade em baixa densidade, para melhorar a correcção de erros, e
a transmissão da formação do fluxo de dados; que usa o retorno de sinal de um cliente Wi-Fi para focalizar a transmissão de rádio frequência, deverá levar a redes Wi-Fi mais robustas.
Dispositivos cliente mais inteligentes, cooperando com pontos de acesso, para melhorar o desempenho e a segurança. A norma 802.11v, agendada para estar pronta durante o presente Verão, destina-se a providenciar mais dados sobre o dispositivo cliente, maior capacidade de gestão do
consumo energético, para incorporar e controlar de rádios clientes, na gestão da rede. Acelerar a implementação do 802.11k, para a gestão de
recursos de dados, deverá permitir que as redes Wi-Fi “vejam” o ambiente RF do dispositivo cliente, identifiquem os sinais fracos, ou cobertura
fraca, e optimizem a ligação.
Sugestões para uma abordagem
às interferências “chatas”
A maioria das empresas não se apercebe de que a maior fonte única de interferência WI-FI é a própria rede Wi-Fi. E o problema da
interferência nas rádio-frequências está a ser agravado pela nova norma 802.11n.
Na última década, a tecnologia 802.11 evoluiu de
forma admirável, tornando-se mais rápida, mais
robusta e com maior capacidade de expansão. Mas
existe ainda um problema importante.
Nada é mais frustrante para os gestores de redes
do que os utilizadores queixarem-se do desempenho da rede Wi-Fi, da cobertura inconsistente e
das ligações interrompidas devido às interferências no rádio-espectro.
Lidar com um ambiente Wi-Fi que não se consegue
ver e está em constante mudança é um problema.
E as grandes culpadas são as frequências de rádio.
Estas podem ser geradas por quase todos os dispositivos emissores de sinal electro-magnético –
desde telefones sem fios a aparelhos de microondas e contadores inteligentes de electricidade.
Mas a maioria das empresas não se apercebe de
que a maior fonte única de interferência WI-FI é a
própria rede Wi-Fi.
Ao contrário do espectro licenciado, no qual uma
grande quantidade de largura de banda está dedicada a quem pagar mais, a Wi-Fi é um meio partilhado concebido para funcionar em frequências
não licenciadas, entre as bandas 2,4 GHz e 5
GHz. Quando um dispositivo cliente 802.11
“ouve” outro sinal, seja Wi-Fi ou não, deverá deferir a transmissão até o sinal parar.
A interferência que ocorre durante a transmissão
também causa perda de pacotes, forçando as retransmissões de Wi-Fi. Estas retransmissões atrasam o débito e resultam num desempenho
flutuante para todos os utilizadores.
Embora estejam a ser integradas ferramentas nos
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pontos de acesso, para ajudar as equipas técnicas
a visualizarem e a identificarem a interferência de
Wi-Fi, elas são inúteis se não resolverem o problema efectivamente.
O problema da interferência nas rádio-frequências
é exacerbada pela nova norma 802.11n. Normalmente, esta usa múltiplos sinais dentro de um
ponto de acesso para transmitir simultaneamente
vários fluxos de Wi-Fi em diferentes direcções e
assim conseguir comunicações mais rápidas.
Contudo, agora os problemas são duplamente mais
graves. Se apenas um destes sinais sofrer interferências, são logo eliminadas duas técnicas fundamentais da norma 802.1n: distribuir os canais
espacialmente ou conjugá-los, para obter maiores
taxas de débito de dados.
O que manda a “tradição”?
Normalmente, há três abordagens ao problema da
interferência de rádio-frequências incluindo o débito de dados físico, a redução da potência de
transmissão do ponto de acesso afectado ou a alteração da atribuição de canais no ponto de
acesso. Embora cada uma delas possa ser útil, nenhuma delas tenta resolver o problema fundamental e lidar directamente com as interferências.
A maioria dos pontos de acesso no mercado hoje
usa antenas omnidireccionais bipolares. Estas antenas enviam e recebem transmissões de forma
igual em todas as direcções.
Como estas antenas transmitem e recebem sempre o mesmo em todas as direcções, quando as
interferências ocorrem, estes sistemas têm apenas uma opção para combater a interferência.
Têm de baixar a sua taxa de débito físico de
dados, até um nível aceitável de perda de pacotes
ser atingido.
No entanto, baixar a taxa do ponto de acesso pode
ter o efeito contrário ao desejado. Os pacotes estão
agora mais tempo no ar, o que significa haver mais
hipóteses de se perderem esses pacotes, por demorarem mais tempo a serem recebidos – no
fundo estão mais sujeitos a uma interferência periódica. Esta abordagem é muito ineficaz e consequentemente todos os utilizadores do ponto de
acesso, têm uma experiência mais pobre.
Outro método comum para a concepção das redes
de Wi-Fi é reduzir a potência de transmissão para
fazer melhor uso do número limitado de canais.
Fazer isto reduz o número de dispositivos a parti-
WLAN
lhar um ponto de acesso, podendo melhorar o seu
desempenho. Mas, ao baixar a potência de transmissão, também é reduzida a força do sinal, recebida pelos dispositivos clientes. Isto resulta numa
taxa de débito mais baixa e células de Wi-Fi que
podem criar “buracos” na cobertura. Estas lacunas têm de ser preenchidas com mais pontos de
acesso. E acrescentar mais pontos de acesso provoca… mais interferências.
Não mude de canal
Finalmente, a maioria dos fabricantes de equipamento de redes WLAN tenta fazer acreditar que a
melhor maneira de lidar com interferências Wi-Fi,
é mudar de canais. Neste caso um canal diferente
ou um canal de “limpeza” é automaticamente escolhido para o ponto de acesso, quando a interferência aumenta.
Embora a mudança de canal seja uma técnica útil
para lidar com a contínua interferência de uma dada
frequência, a interferência tende a ser altamente variável e intermitente. Havendo um número limitado
de canais para os quais mudar, esta técnica pode
causar mais problemas do que os resolver.
Dentro da frequência 2,4 GHz a banda Wi-Fi mais
usada há apenas três canais que não inferem um
com o outro. Mesmo com a banda dos 5 GHz, apenas quatro a canais de 40 MHz que não se sobrepõem existem depois de eliminarem o mecanismo
Dynamic Frequency Selection (DFS), concebido
para permitir o acesso a dispositivos que precisam
de partilhar espectro com os sistemas de radar
existentes.
A mudança de canais realizada por um ponto de
acesso exige a dissociação e re-associação de
clientes, causando a ruptura de clientes em aplicações de voz e de vídeo.
As mudanças de canal criam um efeito dominó à
medida que os pontos de acesso mudam canais
para evitar a interferência entre eles. Isto acontece
quando os dispositivos interferem entre si por usarem o mesmo canal ou frequência de rádio para
transmitir e receber sinais de Wi-Fi.
Para minimizar a interferência entre canais, os
gestores de rede tentam arquitectar as próprias
redes – e o espectro limitado disponível para eles
– ao colocar os pontos de acesso suficientemente
afastados de forma a não se “ouvirem” ou não interferirem entre si. Contudo, os sinais de Wi-Fi não
param e viajam além destes limites impostos pela
arquitectura.
A abordagem da mudança de canal também não
toma em consideração o que é melhor para o
cliente. Nestes cenários, a interferência é determinada a partir do ponto de vista do emissor. Mas
e o que vê o dispositivo cliente? Mudar para um
canal mais ”limpo” vai mesmo melhorar a experiência do utilizador?
Procuram-se: sinais mais fortes
e menor interferência
Uma métrica comum para prever como vai ser o
desempenho dos sistemas Wi-Fi é o Signal-toNoise Ratio. O SNR compara a diferença entre o
nível do sinal de recepção e o ambiente de ruído.
Normalmente, um SNR alto resulta em menos
erros de bits e um débito mais elevado mas, assim
que ocorre, os gestores acabam por ter outra preocupação – o Sinal para Inferferência mais a Taxa
de Ruído, também conhecida por SINR, e que representa a diferença entre o nível de sinal e o nível
de interferência.
Dado o impacto negativo da inferência de frequências de rádio no débito de dados no dispositivo do utilizador, o SINR é um indicador bastante
melhor do tipo de desempenho que se pode esperar de um sistema Wi-Fi. Um SINR resulta em
taxas de dados mais altas e maior capacidade de
espectro. Para se obter um SINR alto, os sistemas
Wi-Fi têm de, ou aumentar o ganho de sinal, ou
reduzir a interferência. O problema é que os sistemas Wi-Fi convencionais podem apenas aumentar
os níveis de sinais. Ao adicionarem maior potência
ou introduzirem antenas direccionais de alto
ganho nos pontos de acesso incrementa o ganho
numa só direcção, mas limitam a cobertura numa
área mais pequena. As inovações de Wi-Fi nas antenas adaptativas possibilitam agora aos gestores
de redes, obterem o ganho e as vantagens de utilização de canal de uma antena direccionada, cobrindo ao mesmo tempo a mesma área com menos
pontos de acesso.
Reduzir a interferência
com antenas mais inteligentes
O “santo graal” do Wi-Fi é a capacidade de enviar
um sinal Wi-Fi directamente para um utilizador e
monitorizar esse sinal, para assegurar que ele permite o melhor débito – ao mesmo tempo que estão
constantemente a redireccionar as transmissões
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sobre canais de sinal, conhecidos como sendo
“limpos” sem precisarem de mudança de canais.
Novas tecnologias Wi-Fi que conjugam a formação
dinâmica de fluxos e conjuntos de antenas miniaturizadas (a chamada "Wi-Fi inteligente") aproximam-se deste paraíso sem fios.
A formação dinâmica de sinal é uma nova técnica
desenvolvida para alterar a forma e direcção da
energia de rádio frequência no momento em que é
emitida do ponto de acesso. A técnica focaliza os
sinais de Wi-Fi apenas onde é necessário, ao
mesmo tempo que conduzir o sinal, contornando a
interferência à medida que ela ocorre.
Estes sistemas usam diferentes padrões de antenas para cada cliente, mudando-os à conforme os
problemas ocorrem. Por exemplo, quando a interferência é notada, uma antena inteligente pode seleccionar um padrão de sinal com atenuação na
direcção da interferência, incrementando assim o
SINR e reduzindo a necessidade de reduzir a taxa
de dados física.
A formação dinâmica utiliza um número de elementos de antena direccional para criar milhares
de padrões de antena, ou caminhos, entre o ponto
de acesso e o dispositivo cliente. A energia de
rádio frequência é agora emitida sobre um caminho óptimo, procurando a taxa de dados mais alta
e perda de pacotes mais baixa.
Os processos de detecção Wi-Fi normal dos Media
Access Control (MAC) dos dispositivos cliente são
monitorizados para determinar a força do sinal,
taxa de débito e taxa de perda de pacotes de um
determinado caminho.
Isso garante que os pontos de acesso saibam exactamente o que o cliente está a experimentar – e o
ponto de acesso tem capacidade de controlo suficiente para mudar para o melhor caminho, se houver interferência.
Os conjuntos de antenas inteligentes também rejeitam activamente as interferências. Porque a WiFi apenas permite que apenas um utilizador fale
de cada vez, as antenas não utilizadas para transmitir dados para um determinado cliente podem
ignorar ou rejeitar a interferência, capaz de normalmente inibir as transmissões de Wi-Fi. Isto resulta num ganho de sinal de 75 dB em alguns
casos. Mas talvez o maior benefício desta nova
tecnologia é que opera sem necessidade de afinações manuais ou intervenção humana.
Para os gestores de rede, mitigar a interferência
nas rádio-frequências está a tornar-se mais importante à medida que uma torrente de novos dispositivos equipados com tecnologia Wi-Fi entram nas
redes empresariais. Ao mesmo tempo, as expectativas de ter ligações Wi-Fi com maior fiabilidade
capazes de suportar a transmissão de aplicações
multimédia estão a explodir.
Resolver as interferência é a chave para abordar
estas tendências centrais no progresso das redes
empresariais. Mas chegar a esse patamar significa
adoptar uma abordagem mais inteligente e adaptativa, para conseguir lidar com o descontrolo nas
rádio-frequências.CW
Setembro 2010 - COMPUTERWORLD