Em artigos anteriores já falamos sobre o UWB (Ultra Wide Band), IEEE 802.15.3. Trata-se de um padrão que faz parte das redes WPAN (Wireless Personal Area Network). Uma WPAN pode ser definida como uma rede composta por dispositivos pessoais que usam tecnologias wireless para a comunicação de curto alcance. Nesta categoria também se enquadram outras especificações. É o caso do Bluetooth (IEEE 802.15.1) e ZigBee (IEEE 802.15.4) – ambos já detalhados aqui na VIVASEMFIO.com. Hoje, com o objetivo de conhecermos ainda mais o UWB, falaremos sobre como uma WPAN é formada por dispositivos IEEE 802.15.3.

O UWB, grosso modo, provê quatro vantagens principais sobre o legado das tecnologias sem fio: qualidade de serviço, altas taxas de transmissão, baixo custo e baixo consumo de energia. É composto pelos padrões IEEE 802.15.3 e IEEE 802.15.3a. Para um alcance de 30 a 50 metros, IEEE 802.15.3 consegue taxas de transferência de 10 a 55 Mbps e usa a faixa de freqüência de 2.4 GHz ISM. Já o padrão IEEE 802.15.3a consegue operar numa velocidade de 110 a 480 Mbps, porém abrange cerca de 10 metros - alcance reduzido em relação ao IEEE 802.15.3. Além disso, utiliza faixas de freqüências que variam de 3.1 a 10.6 GHz.

Construindo uma WPAN UWB

Uma WPAN formada por dispositivos UWB recebe o nome de Piconet. Os dispositivos, por sua vez, são conhecidos por DEVs (DEVices). Porém, numa Piconet, um DEV deverá assumir o papel de coordenador. Este será chamado de PNC (Piconet Coordinator). Dentre as funções do PNC, temos: administrar requisitos de qualidade de serviço (QoS), modos de economia de energia, controle de acesso e temporização da Piconet através de beacons.

O padrão 802.15.3 define três tipos de Piconets:

Piconet Independente: não possui Piconets dependentes;
Piconet Pai: há uma ou mais Piconets dependentes;
Piconet Dependente: requer tempo de alocação e sincronismo na Piconet Pai. Este tipo ainda é subdividido em Piconet Filha, estrutura cujo PNC é um elemento da Piconet Pai, e Piconet Vizinha, estrutura na qual o PNC não faz parte da Piconet Pai.

O início de uma Piconet ocorre quando um DEV tem a capacidade de ser um PNC. Este PNC verifica os canais disponíveis. Quando este encontra um canal livre, envia uma mensagem de sinalização (beacon) para assegurar que o canal está vazio. Quando um DEV quer se associar a uma Piconet, o PNC verifica se este novo DEV tem maior poder computacional que ele próprio; em caso positivo, o PNC transfere suas responsabilidades de coordenação (políticas de segurança, em geral) a este novo DEV, ou seja, realiza processos de associação e “handshaking”. Isto também acontece quando o PNC é desligado ou quer deixar a Piconet. Já em caso negativo, uma importante ação por parte do PNC atual é executada. Ele envia dados em broadcast aos DEVs participantes da Piconet para informá-los sobre a existência do novo DEV. Somente após este ato, todos poderão trocar informações.

O processo de dissociação de um DEV pode ocorrer de duas formas: ele pode ser removido pelo PNC ou pode optar, “por vontade própria”, deixar a Piconet.

É isso pessoal….

Links interessantes:

O UWB: AQUI.

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