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Guia explicativo · Rádio 60 GHz

Como funciona implantação de rádios 60 GHz: guia para provedores

Como funciona implantação de rádios 60 GHz: os pontos são marcados no mapa e fotografados, a margem de cada enlace é calculada com o oxigênio do ar e a chuva da região, e só então o provedor compra os rádios. Depois vêm a fixação em suporte rígido, o alinhamento até a meta de sinal dos dois lados e o registro dos níveis medidos na entrega.

Resumo

  • O 60 GHz perde sinal no oxigênio do ar e na chuva, por isso a distância é decidida no cálculo, e não na ficha.
  • O feixe é tão estreito que fixação e alinhamento valem tanto quanto o modelo do rádio escolhido.
  • O provedor prepara pontos no mapa, fotos, autorização da laje e energia; o Especialista devolve cálculo e meta de sinal.
  • Os níveis registrados na entrega viram a referência para perceber, meses depois, que algo mudou no caminho.

Como funciona implantação de rádios 60 GHz: a física do feixe curto

Perto de 60 GHz, o oxigênio do ar absorve parte da energia a cada metro, e a chuva forte tira mais um pedaço. Isso encurta o alcance e, ao mesmo tempo, impede que rádios de outros telhados poluam o seu canal.

A implantação de rádios 60 GHz parte dessa troca: muita capacidade em pouca distância. Os canais nessa faixa são muito largos, e por isso um par de rádios bem alinhado chega à casa do gigabit [CONFIRMAR na ficha do fabricante].

A outra característica é o feixe. As antenas concentram a energia num cone estreito, e um desvio pequeno de apontamento já derruba o sinal recebido. Por isso o trabalho de telhado pesa tanto quanto a escolha do modelo.

Oxigênio, chuva e a margem do enlace

A margem é a sobra entre o sinal que chega e o mínimo que o rádio precisa para operar. No 60 GHz, essa sobra precisa cobrir a absorção do ar, que existe o tempo todo, e a perda da chuva, que aparece só no temporal.

A absorção pelos gases segue a recomendação ITU-R P.676 [CONFIRMAR na norma], e a perda por chuva sai do método da ITU-R P.838 [CONFIRMAR na norma]. O cálculo junta as duas com a distância e a chuva típica da cidade.

Padrões e tipos de rádio na faixa

Parte dos rádios de 60 GHz para provedor segue padrões derivados do IEEE 802.11ad e do 802.11ay, e outra parte usa tecnologia própria do fabricante [CONFIRMAR na ficha do fabricante]. Alguns modelos ajustam o feixe eletronicamente, o que ajuda no alinhamento fino, mas não dispensa um suporte firme.

  • Enlace isolado: um par de rádios ligando dois pontos, o uso mais simples.
  • Ponto-multiponto: um rádio central no alto atende vários pontos próximos, como blocos de um condomínio.
  • Malha: vários pontos ligados entre si, com caminho de reserva quando um trecho cai.

Do mapa ao telhado: como funciona a implantação de rádios 60 GHz passo a passo

O serviço anda em cinco etapas, e a compra dos rádios só acontece depois do cálculo aprovado. O cálculo é rápido; a espera mais longa costuma estar na autorização da laje e na entrega do equipamento.

Caminho do tráfego num enlace de 60 GHz entre um prédio com fibra e um prédio sem fibra
  1. Prédio A

    Fibra e switch

    A fibra do provedor chega ao prédio, e um switch com PoE alimenta e liga o rádio no telhado.

  2. Telhado A

    Rádio transmissor

    Preso em suporte rígido, do lado de fora de qualquer vidro, apontado para o prédio B.

  3. Trecho do ar

    Feixe estreito

    Atravessa o ar perdendo sinal para o oxigênio e, no temporal, para a chuva.

  4. Prédio B

    Rádio receptor e rede interna

    O tráfego desce pelo cabo até o switch do prédio e segue para os assinantes ou para a empresa.

Numa malha, o prédio B também tem rádio apontado para um terceiro ponto, e o roteamento decide por qual lado o tráfego volta quando um trecho cai.

  1. Levantamento: pontos marcados no mapa, distância medida, fotos dos telhados e conferência do que pode crescer ou ser construído na linha entre eles.
  2. Cálculo: margem de cada enlace com a absorção do ar e a chuva da região, escolha do desenho e, quando há vários rádios no mesmo topo, plano de canais.
  3. Aprovação e compra: o provedor aprova o desenho e compra rádios e suportes de quem preferir, com a especificação na mão.
  4. Fixação e alinhamento: suporte rígido, cabo protegido e ajuste fino até a meta de sinal calculada para cada lado.
  5. Medição e registro: sinal, modulação e capacidade anotados na entrega, com a data e as condições do tempo.

A Táquion Tech faz o cálculo de forma remota, para provedores de todo o Brasil, e instala e alinha os rádios no litoral de Santa Catarina [CONFIRMAR área de atendimento].

Exemplo de cálculo: a conta da margem de um enlace de 500 metros

A conta soma o que o rádio emite e o que as antenas ganham, e subtrai as perdas do caminho até chegar à margem. O modelo abaixo mostra a ordem dos termos; os valores de rádio e antena vêm da ficha do modelo escolhido.

Roteiro da conta de margem de um enlace de 60 GHz a 500 m [CONFIRMAR na versão do equipamento e na norma]
# Perda no espaço livre (d em km, f em GHz)
FSPL = 20*log10(0,5) + 20*log10(60) + 92,45
     = -6,0 + 35,6 + 92,45  ~= 122,0 dB

# Absorção pelo oxigênio (ITU-R P.676)
A_O2 = taxa_O2_dB_km x 0,5 km        # taxa perto de 60 GHz [CONFIRMAR na norma]

# Perda por chuva (ITU-R P.838)
A_chuva = taxa_chuva_dB_km x 0,5 km  # chuva de projeto da cidade [CONFIRMAR na norma]

# Sinal recebido e margem
RX     = potencia_TX + ganho_ant_A + ganho_ant_B - FSPL - A_O2 - A_chuva
MARGEM = RX - sensibilidade_da_modulacao_alvo   # da ficha do fabricante

Se a margem fica negativa com a chuva de projeto, o enlace cai no temporal, por mais que funcione no dia seco. As saídas são encurtar o trecho, escolher antena de ganho maior ou aceitar uma modulação mais baixa no pior momento.

Quer a conta da margem feita para a chuva da sua cidade?

Na implantação de rádios 60 GHz da Táquion Tech, cada enlace sai com a margem calculada e a meta de sinal de cada lado escrita antes de o rádio ser comprado.

Pedir proposta de implantação de rádios 60 GHz

O que o provedor deixa pronto antes de o rádio subir?

O provedor cuida do que depende do prédio e do dono do imóvel: autorização, energia e acesso. Sem isso, o cálculo fica pronto e o rádio espera na caixa.

Antes da visita ao telhado, confirme

  • Os dois pontos estão marcados no mapa, com a altura aproximada de cada laje.
  • Há fotos tiradas de um telhado em direção ao outro, mostrando o que está no caminho.
  • O síndico ou o dono do imóvel autorizou o uso da laje, o mastro e a passagem do cabo.
  • Existe tomada protegida ou switch com PoE perto do ponto de fixação.
  • O acesso ao telhado está combinado para o dia, com chave e responsável no local.
  • O tráfego esperado no trecho foi informado, incluindo o crescimento previsto.

Com os seis itens prontos, a visita resolve fixação e alinhamento no mesmo dia. A falta de autorização ou de energia é o motivo mais comum de remarcar.

Enlace isolado, ponto-multiponto ou malha: como escolher o desenho

A escolha sai de quantos pontos serão ligados e de quanto tempo cada um pode ficar fora. Um ponto só pede enlace isolado; vários pontos próximos de um prédio alto pedem um rádio central.

Critérios para escolher o desenho de uma implantação de 60 GHz
DesenhoQuando escolherO que exige
Enlace isoladoUm prédio ou cliente próximo, sem expansão à vistaDois rádios, dois suportes e alinhamento dos dois lados
Ponto-multipontoVários blocos ou casas a curta distância de um ponto altoRádio central com abertura que cubra todos os pontos
MalhaVários pontos que não podem ficar fora juntosCaminho de reserva e roteamento que saiba usá-lo

Na malha, o roteamento interno é o que transforma o anel em proteção. O guia de configuração de OSPF mostra como o tráfego passa para o outro lado quando um enlace cai.

Erros comuns em cada etapa e como cada um aparece

As falhas do 60 GHz quase sempre aparecem como enlace que funciona no dia da entrega e piora depois. Ligar o sintoma à etapa que falhou encurta a correção.

O que costuma falhar em cada etapa de uma implantação de 60 GHz e o sintoma que aparece
EtapaO que falhaSintoma que aparece
LevantamentoÁrvore jovem ou terreno vazio na linha, que mais tarde cresce ou recebe obraSinal caindo aos poucos ao longo dos meses
CálculoDistância tirada da ficha, sem a chuva de projetoEnlace parando no temporal e voltando quando a chuva passa
CompraAntena de ganho menor que a especificadaMeta de sinal impossível de atingir no alinhamento
FixaçãoMastro fino ou preso só por abraçadeiraModulação oscilando nos dias de vento
AlinhamentoAjuste parado quando o sinal aparece, antes da metaPouca margem e queda na primeira chuva forte
RegistroNíveis de entrega não anotadosNinguém sabe dizer se o sinal piorou ou sempre foi assim

Atalhos que custam o enlace depois

  • Instalar o rádio atrás de vidro ou de película, que absorve boa parte do sinal nessa faixa.
  • Aproveitar o mastro da antena de TV, que balança e não aguenta reaperto.
  • Apontar dois rádios do mesmo telhado para direções próximas sem plano de canais.

Na prática: um hotel ligado por rádio a três quadras da fibra

O caso segue um enlace do primeiro contato até a medição de entrega. O hotel queria link dedicado em poucos dias, e a fibra mais próxima estava no telhado de um prédio comercial a três quadras.

  1. Pedido: o provedor marca os dois prédios no mapa, mede algumas centenas de metros entre eles e manda fotos de cada telhado apontando para o outro.
  2. Cálculo: a margem fecha com folga para a chuva de projeto, e o desenho escolhido é um enlace isolado, com especificação de rádio e suporte.
  3. Preparo: o síndico do prédio comercial aprova o mastro, e o hotel libera uma tomada protegida na casa de máquinas.
  4. Telhado: no hotel, o primeiro ponto ficava atrás de um vidro com película; o rádio é levado para fora, num suporte novo preso à laje.
  5. Alinhamento: o ajuste segue até a meta de sinal dos dois lados, e não só até o enlace subir.
  6. Entrega: sinal, modulação e capacidade são anotados com data e tempo seco, e o hotel passa a navegar pelo enlace no mesmo dia.

Meses depois, o hotel reclamou de quedas curtas em dias de vento. A comparação com os níveis da entrega mostrou modulação oscilando só no lado do prédio comercial, onde o suporte tinha folgado; um reaperto resolveu sem trocar nada.

Quando o ponto atendido é um condomínio com muitos clientes, o rádio de 60 GHz costuma alimentar uma distribuição interna, e o guia de como levar fibra óptica a um prédio ajuda a pensar o trecho dentro do edifício.

O que o provedor recebe no fim de cada enlace

Recebe o cálculo, a descrição da instalação e os níveis medidos, por enlace. O registro de entrega é o documento mais usado depois, porque é a régua de qualquer reclamação futura.

  • Cálculo de margem: distância, chuva de projeto, absorção do ar e sobra esperada para cada enlace.
  • Especificação: rádio, antena e suporte indicados, com o motivo de cada escolha.
  • Meta de sinal: o nível que cada lado precisa ler para o enlace ter a margem calculada.
  • Registro de entrega: sinal, modulação e capacidade medidos, com data e condição do tempo.
  • Desenho da malha: quando há vários pontos, o caminho de reserva e a regra de roteamento.

Os fatores que mudam o valor de cada enlace estão no guia de quanto custa a implantação de rádios 60 GHz. Quando os pontos ficam espalhados por um bairro inteiro, o guia de como funciona a implantação de acesso fixo sem fio explica como os setores dividem o canal.

Perguntas frequentes

Quanto tempo leva para um enlace de 60 GHz entrar no ar?

O cálculo e a instalação são rápidos; o que costuma alongar é a autorização da laje e a chegada do equipamento. O prazo típico é [PREENCHER prazo da Táquion Tech], contado a partir da laje liberada.

A equipe do provedor consegue alinhar os rádios sozinha?

Consegue, desde que tenha a meta de sinal de cada lado e trabalhe com suporte firme. Sem a meta, o técnico tende a parar quando o enlace sobe, e a margem fica curta para o temporal.

Como saber se o enlace perdeu alinhamento com o tempo?

Compare o sinal de hoje com o registrado na entrega, no mesmo tipo de tempo. Queda gradual aponta obstáculo crescendo; oscilação em dia de vento aponta suporte folgado.

O 60 GHz sofre interferência de outros provedores?

Muito menos que o 5 GHz, porque o feixe é estreito e o ar absorve o sinal que escapa. Ainda assim, rádios no mesmo telhado precisam de plano de canais, e o guia de como funciona a análise de interferência mostra como medir quando há dúvida.

Os rádios de 60 GHz precisam de homologação?

Precisam, e a faixa é de uso livre com limites de potência [CONFIRMAR na norma]. Equipamento sem homologação pode virar problema numa fiscalização.

Thiago Manoel

Responsável técnico da Táquion Tech · Registro profissional [PREENCHER]

Mais de 15 anos em operações de rede, com gestão de infraestruturas de TI, administração de data centers e condução de equipes em migrações de TI e telecomunicações, com foco em alta disponibilidade e segurança.

A Táquion Tech é uma empresa de engenharia de redes de Balneário Camboriú (SC) que projeta, opera e dá suporte a redes de provedores de internet e de empresas.

Conheça a equipe da Táquion Tech

Fontes

  1. ITU-R P.676, atenuação pelos gases atmosféricos: absorção pelo oxigênio usada na conta de margem perto de 60 GHz [CONFIRMAR na norma]
  2. ITU-R P.838, atenuação específica por chuva: método para estimar a perda por chuva somada à do oxigênio [CONFIRMAR na norma]
  3. IEEE 802.11ad (Wikipédia em inglês): padrão de rádio em 60 GHz que serve de base a parte dos equipamentos de provedor

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