Como funciona projeto de rádio ponto a ponto: guia para provedores

Como funciona projeto de rádio ponto a ponto: da coordenada ao alinhamento

O projeto transforma duas coordenadas numa lista de compra e numa meta de alinhamento, passando por perfil, cálculo e conferência. Cada passo só começa quando o anterior fecha, porque um erro no início se arrasta até a torre.

O projeto de rádio ponto a ponto cuida de um trecho que costuma carregar uma torre inteira. Por isso o cálculo é feito para o pior dia do ano, e não para a tarde seca em que a equipe sobe para instalar.

O cálculo e o perfil são o trabalho mais rápido do processo. A conferência no local, a compra e, em faixa licenciada, a licença são as partes que mais esperam por terceiros.

Perfil, Fresnel e curvatura: como funciona o projeto de rádio ponto a ponto por dentro

Por dentro, o projeto responde a uma pergunta geométrica antes de qualquer conta de potência: a linha entre as antenas passa com folga sobre tudo o que está no caminho? Só quando a resposta é sim a escolha de rádio faz sentido.

Visada direta não basta, porque o sinal ocupa um volume em torno da linha reta. A zona de Fresnel é esse volume, mais gordo no meio do trecho e fino perto das antenas, e um obstáculo dentro dele tira sinal mesmo sem tapar a vista.

Curvatura da Terra e refração

Em trechos longos, o meio do caminho fica mais alto do que parece, porque a superfície da Terra se curva entre as torres. A atmosfera dobra o sinal levemente para baixo e compensa parte disso.

Essa compensação entra na conta pelo fator K, que em condição normal costuma ser tomado como 4/3 [CONFIRMAR critério adotado]. Em dias de atmosfera fora do normal o fator muda, e enlaces com folga curta oscilam sem nenhum obstáculo novo.

Exemplo de conta: o meio de um trecho de 20 km em 5,8 GHz

A conta abaixo mostra quanto de folga a linha precisa no meio de um trecho, somando o raio de Fresnel e a curvatura. Os números são de um caso hipotético, e o critério de folga varia entre projetos.

# Distâncias até o ponto analisado (km) e frequência (GHz)
D = 20     d1 = 10     d2 = 10     f = 5,8

# Raio da primeira zona de Fresnel (metros)
r1 = 17,32 x raiz( d1 x d2 / (f x D) )
   = 17,32 x raiz( 100 / 116 )  ~= 16,1 m

# Elevação aparente do terreno pela curvatura (metros), com K = 4/3
h_curv = d1 x d2 / (12,74 x K)
       = 100 / 16,99           ~= 5,9 m

# Folga pedida: 60% de r1 livre [CONFIRMAR critério adotado]
folga = 0,6 x 16,1             ~= 9,7 m

# A linha entre as antenas, nesse ponto, precisa passar acima de:
altura_obstaculo + h_curv + folga  =  altura_obstaculo + 15,6 m

Se a linha não passa, as saídas são subir uma das antenas, subir as duas ou mudar o caminho. O raciocínio de somar ganhos e perdas até o sinal recebido é parecido com o da fibra, como mostra o guia de cálculo do orçamento de potência óptica.

O que o provedor envia para o cálculo começar?

O provedor envia o que só ele tem: onde ficam as torres, quanto espaço livre há nelas e o que o trecho vai carregar. A precisão desses dados decide se o perfil vale ou se vai ser refeito.

A Táquion Tech faz o perfil e o cálculo de forma remota, para provedores de todo o Brasil, e confere a visada no topo das torres no litoral de Santa Catarina [CONFIRMAR área de atendimento].

Salto único ou torre intermediária: quando vale dividir o trecho?

Vale dividir quando a altura que o perfil pede não cabe nas torres existentes ou quando o trecho fica longo demais para a faixa escolhida. Dois saltos menores também permitem faixas mais altas, de maior capacidade.

• Salto único: menos equipamento e menos pontos de falha, desde que a altura livre resolva o Fresnel.
• Dois saltos: cada trecho fica mais curto e folgado, mas soma uma torre, energia e mais um ponto para manter.
• Caminho desviado: às vezes um ponto alto fora da linha reta resolve sem construir nada.

Quando a saída exige altura nova ou estrutura nova, o custo da torre entra na conta; o guia de quanto custa projeto de torres mostra o que pesa nesse outro trabalho.

Erros comuns em cada etapa e o sinal de que aconteceram

A maioria dos erros de projeto só aparece na torre, quando a meta de sinal não é atingida ou o enlace oscila sem motivo. Reconhecer o sintoma aponta a etapa que precisa ser refeita.

• Dados imprecisos: o perfil mostra folga, mas no alinhamento falta sinal; a coordenada estava a dezenas de metros da torre real.
• Perfil sem vegetação: o modelo de terreno mostra o chão, e a mata alta no meio do trecho invade o Fresnel.
• Fator K otimista: o enlace fica estável quase sempre e oscila em certas madrugadas, quando a atmosfera muda.
• Margem na modulação máxima: o enlace sobe no dia seco e desce de modulação na primeira chuva forte.
• Lóbulo lateral: a equipe para o alinhamento num pico secundário, e o sinal fica bem abaixo da meta calculada.

Evite estas correções improvisadas

Quando o enlace não fecha, a tentação é compensar no equipamento. Essas saídas mascaram o problema geométrico, que continua lá.

Na prática: um enlace de 20 km até a cidade vizinha

O caso segue um projeto do primeiro dado ao relatório de alinhamento. O provedor queria abrir um POP numa cidade vizinha, a cerca de 20 km, antes de a fibra chegar.

1. Dados: o provedor envia as coordenadas medidas na base das duas torres, as alturas livres de cada uma e o tráfego esperado no pico do novo POP.
2. Perfil: o traçado mostra uma colina com eucaliptal perto do meio do trecho, que o modelo de terreno sozinho não mostrava inteira.
3. Cálculo: somando a altura das árvores, a curvatura e a folga de Fresnel, a antena da torre da cidade vizinha precisa subir alguns metros acima do previsto.
4. Faixa: como o enlace vai carregar um POP inteiro, o relatório compara a faixa livre com uma licenciada e recomenda a licenciada, com o registro antes de ligar.
5. Conferência: fotos tiradas do topo confirmam a colina e não mostram obstáculos novos; a lista de compra é aprovada.
6. Alinhamento: depois da licença, a equipe ajusta azimute e elevação dos dois lados até a meta de sinal, e os níveis são registrados no relatório.

Sem o perfil, a antena teria sido instalada na altura antiga, e o enlace funcionaria fraco até as árvores crescerem um pouco mais. O pedido de licença seguiu o passo a passo de como registrar estação na Anatel.

Se a ligação fosse de poucas centenas de metros dentro da cidade, a conta mudaria de natureza, com o oxigênio e a chuva pesando mais que o relevo; o guia de como funciona a implantação de rádios 60 GHz mostra esse outro caso.

O que o provedor recebe quando o projeto termina

Recebe um relatório que qualquer técnico consegue refazer, com a conta aberta e a meta de alinhamento. Os níveis medidos no fim viram a referência da manutenção do enlace.

• Perfil do trecho: relevo, vegetação e construções, com a linha das antenas e a folga em cada ponto crítico.
• Altura mínima por torre: a altura de cada antena que garante o Fresnel livre com o fator K adotado.
• Conta de margem: potência, ganhos, perdas, modulação alvo e disponibilidade prevista.
• Lista de compra: rádio, antena, cabo e suporte por especificação, com o motivo de cada escolha.
• Relatório de alinhamento: meta e nível lido de cada lado, modulação e capacidade medidas.

Se o trecho vai fazer parte de um anel, o roteamento precisa saber usar o caminho de reserva; o guia de configuração de OSPF trata disso. Os fatores que mudam o valor do estudo estão no guia de quanto custa projeto de rádio ponto a ponto.

Perguntas frequentes

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.

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