INTERFACE
52 – RTI – JAN 2022
Paulo Marin
Wi-Fi 6 e tecnologias para redes sem fio mais sofisticadas devem levar a uma redução ou extinção das redes cabeadas ou à convivência de ambas? Como obter um bom desempenho em redes sem fio? Parte 3 Nas edições anteriores de Interface, apresentei uma visão geral sobre a tecnologia Wi-Fi, em especial o padrão Wi-Fi 6. Revisamos o histórico de desenvolvimento do padrão Wi-Fi, discutimos brevemente as técnicas OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing e OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access, assim como as tecnologias MIMO - Multiple-input, Multiple-output e MU-MIMO - Multiuser, Multiple-input, Multiple-output, que melhora o desempenho do padrão Wi-Fi 6, reduzindo congestionamentos. Passamos pelo método de acesso de camada física (PHY), conceito de spatial streaming, configurações MU-MIMO, a interferência entre canais OBSS - Overlapping Basic Service Set e finalizamos com a apresentação da técnica de BSS coloring, eficiente para otimizar o reúso do canal em redes sem fio. Nesta edição, encerro a discussão sobre Wi-Fi 6 apresentando brevemente os mecanismos de modulação, taxa de transmissão efetiva, capacidade do canal e a relação entre os pontos de acesso Wi-Fi e a rede cabeada, ou o canal de uplink, como é definido. Esta seção se propõe a analisar tópicos de cabeamento estruturado, incluindo normas, produtos, aspectos de projeto e execução. Os leitores podem enviar suas dúvidas para Redação de RTI, e-mail: inforti@arandanet.com.br.
Fig. 1 – Exemplo de modulação QAM na qual as amplitudes e fases estão defasadas em 90o
portadoras, que carregam variações tanto de amplitude quanto de fase. A modulação QAM tem sido utilizada em sistemas de transmissão analógica por muito tempo, porém sua aplicação mais interessante atualmente é na transmissão de dados digitais a altas velocidades exatamente por sua capacidade de aumentar a quantidade de bits por símbolos e menor margem de erro de decodificação. Embora suscetível a ruídos e interferências, esse esquema de modulação ainda é mais eficiente que a modulação em fase (PSK), conforme mostrado na figura 2. Na figura 2, as distâncias, d, entre os estados ou dados (pontos e círculos em a e b) mostram que na modulação QAM há uma separação maior entre esses estados em relação à PSK, onde eles estão mais próximos. Para uma comparação adequada, em ambas as modulações o número de estados é o mesmo. Quanto maior essa distância, melhor, mais eficientes e menores serão os erros e interferências na transmissão. A propósito, a figura 2a mostra um esquema de modulação QAM de 16 estados, ou 16-QAM, e esse arranjo é denominado constelação, no jargão técnico da área. As distâncias entre os estados são importantes porque como o ruído é adicionado ao sinal, a constelação “limpa” na figura 2a tende a se tornar “borrada”, conforme mostrado na figura 3 devido ao efeito do ruído. As regiões em torno Fig. 2 – Diferença entre modulações de dos estados na quadratura e fase constelação, hachuradas
Taxa de transmissão Wi-Fi e conexão à rede cabeada As redes Wi-Fi operam com modulação de amplitude e fase, sendo a QAM - Quadrature Amplitude Modulation a que permite um maior throughput e, portanto, maior desempenho de transmissão. Os esquemas de modulação BPSK -Binary Phase-Shift Keying e QPSK - Quadrature Phase-Shift Keying são também empregados em dispositivos Wi-Fi, inclusive no padrão Wi-Fi 6. A modulação QAM combina, então, mudanças de amplitude e fase para oferecer capacidade adicional de transmissão de dados e oferece altos níveis de eficiência do uso do espectro de frequência, utilizando quatro estados de amplitude. O que há de interessante nisso é que quatro estados de amplitude são exatamente quatro estados de fase. Nesse esquema de modulação, duas portadoras defasadas em 90° entre si são combinadas e moduladas. Como resultado dessa diferença de fase, elas estão em quadratura, conforme mostrado na figura 1. O comportamento apresentado na figura 1 é o mesmo para a modulação QPSK. Portanto, o sinal resultante consiste na combinação de ambas as
