wireless regional access network - freguesia da Borda do Campo

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA INFORMÁTICA
Planeamento de Redes Informáticas
2007/2008
Engenharia Informática
Ramo de Redes e Sistemas de Comunicação
Projecto WRAN “wireless regional
access network”

Caso de estudo da freguesia da Borda do Campo
Relatório técnico da disciplina de planeamento de redes informáticas, do curso
de Licenciatura em Engenharia Informática - ramos de redes e sistemas de
comunicação, ano lectivo 2007/2008.
Autores:
Ricardo Cordeiro Tomás, n.º 12408
Mónica Ferreira Molina Ramos, n.º 12834
Docente da disciplina:
Doutor António Pereira
Leiria
Abril de 2008

Resumo
Pretende-se com este projecto apresentar uma solução de fornecimento à Internet
para a freguesia da Borda do Campo.
A junta de freguesia será a responsável por manter a ligação à Internet e a boa
qualidade da rede.
O acesso à rede projectada e o acesso à Internet serão gratuitos, mas controlado
por meio de uma inscrição.
A junta de freguesia não vai fornecer o equipamento aos utilizadores finais, mas é
apresentado neste trabalho o custo e características do equipamento terminal, para
que este seja aconselhado aos utilizadores que estiverem interessados em utilizar a
rede criada.
O nível de analfabetismo tecnológico é muito elevado nesta freguesia, pelo que será
necessário criar manuais muito simples para explicar o que é e para que servem os
equipamentos apresentados aos utilizadores e para explicar como tem de ser
configurado o acesso à rede interna e Internet.
Para que seja possível garantir a segurança e estabilidade da rede é necessário que
além dos manuais sejam feitas sessões para ensinar aos utilizadores as regras de
utilização da rede e da Internet.

Acrónimos
Sigla Significado
AC Alternate Current
AP Acccess Point
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line
ATM Asynchronous Transfer Mode
BCU Bandwidth Control Unit
DHCP Dynamic Host Configuration Protocol
DNS Domain Name System
HTTP HyperText Transfer Protocol
LAN Local area network
MAC Media Access Control
PPTP Point-to-Point Tunneling Protocol
SSID Service Set ID
VPN Virtual Private Network
VOIP Voice over Internet Protocol
VoD Video on Demand
VLAN Virtual LAN
WEP Wired Equivalent Privacy
WiMax
Worldwide Interoperability for Microwave
Access
WPA Wi-Fi Protected Access
WPA2 Wi-Fi Protected Access 2
PME Pequena ou médias Empresa
Tabela 1: Acrónimos

Índice
1 Introdução..................................................................................................................................... 10
2 Características da freguesia .......................................................................................................... 11
3 Requisitos do projecto .................................................................................................................. 13
3.1 Funcionalidade...................................................................................................................... 13
3.1.1 Grupos de utilizadores identificados............................................................................. 13
3.1.2 Aplicações que tem de ser suportadas ......................................................................... 14
3.1.3 Abrangência da rede ..................................................................................................... 14
3.1.4 Qualidade, segurança e disponibilidade ....................................................................... 15
3.1.5 Adaptabilidade .............................................................................................................. 16
3.1.6 Escalabilidade................................................................................................................ 16
3.1.7 Gestão e custos ............................................................................................................. 17
4 Planeamento ................................................................................................................................. 18
4.1 Caracterização dos grupos de utilizadores............................................................................ 18
4.2 Arquitectura da Rede ............................................................................................................ 21
4.2.1 Arquitectura lógica da rede........................................................................................... 21
4.3 Interligações entre as localidades......................................................................................... 22
4.3.1 Redes da junta de freguesia.......................................................................................... 24
4.4 Fluxo de dados ...................................................................................................................... 25
5 Componente passiva..................................................................................................................... 28
5.1 Cablagem da associação cultural desportiva e recreativa .................................................... 28
5.1.1 Esquema e estrutura da associação cultural desportiva e recreativa........................... 29
5.2 Normas e Padrões ................................................................................................................. 32
5.3 Componentes para infra-estrutura lógica............................................................................. 32
5.4 Especificação de condições de montagem ........................................................................... 34
5.4.1 Distribuidor.................................................................................................................... 35
5.4.2 Tomadas........................................................................................................................ 35

5.4.3 Cabos............................................................................................................................. 35
5.5 Especificação de testes e certificações ................................................................................. 36
6 Localização das antenas (ponto central de cada localidade)........................................................ 38
6.1.1 Link entre a Junta de Freguesia e a localidade Sobral................................................... 38
6.1.2 Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Calvino ................................................ 39
6.1.3 Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Casenho .............................................. 40
6.1.4 Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Serrião ................................................ 42
6.1.5 Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Atouguia ............................................. 43
6.1.6 Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Porto Godinho .................................... 45
6.1.7 Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Serrião Alto......................................... 47
7 Solução técnica para os utilizadores e orçamentos...................................................................... 51
8 Orçamento da rede ....................................................................................................................... 53
8.1 Orçamento para o edifício da junta de freguesia ................................................................. 53
8.2 Orçamento para a ligação e rede do ACDR do Calvino......................................................... 54
8.3 Orçamento para os pontos do backbone situados no Porto Godinho, Atouguia e Calvino . 55
8.4 Orçamento para o repetidor situado na Atouguia................................................................ 55
8.5 Orçamento para o repetidor situado no Serrião Alto:.......................................................... 56
8.6 Orçamento para os pontos de backbone do Serrião Alto, Casenho e Sobral:...................... 56
8.7 Orçamento para o Ponto do backbone do Serrião: .............................................................. 57
8.8 Orçamento para o repetidor situado no Calvino .................................................................. 58
8.9 Orçamento total.................................................................................................................... 58
9 Considerações ............................................................................................................................... 60
10 Conclusão .................................................................................................................................. 62
11 Bibliografia ................................................................................................................................ 64
12 MikcroTik RouterBOARD........................................................................................................... 81

Índice de tabelas
Tabela 1: Acrónimos............................................................................................................................ 4
Tabela 2: Carecterização do grupo de utilizadores....................................................................... 20
Tabela 3: caracterização da sala de acesso livre ......................................................................... 28
Tabela 4: Componentes para a infra-estrutura.............................................................................. 34
Tabela 5: Orçamento placas wireless ABG.................................................................................... 51
Tabela 6: Orçamento do conjunto de material para cliente final................................................. 52
Tabela 7: Orçamento material para cliente final sem supressor de raios ................................. 52
Tabela 8: Orçamento material para mobilidade do cliente final.................................................. 52
Tabela 9: Orçamento para o edifício da junta de freguesia......................................................... 53
Tabela 10: Orçamento equipamento activo do ACDR ................................................................. 54
Tabela 11: Orçamento equipamento passivo do ACDR .............................................................. 54
Tabela 12: Orçamento pontos de backbone Porto Godinho, Atouguia e Calvino.................... 55
Tabela 13: Orçamento para o repetidor da Atouguia ................................................................... 56
Tabela 14: orçamento para o repetidor do Serrião Alto ............................................................... 56
Tabela 15: Orçamento para os pontos de backbone do Serrião Alto, Cesenho e Sobral...... 57
Tabela 16: Orçamento para o ponto central do Serrião............................................................... 57
Tabela 17: Orçamento para o repetidor do Calvino...................................................................... 58
Tabela 18: orçamento total ............................................................................................................... 59
Tabela 19: Característica 5 GHz...................................................................................................... 67
Tabela 20: Característica 2,4 GHz - 11 Mbit/s............................................................................... 68
Tabela 21: Característica 2,4 GHz - 54 Mbit/s............................................................................... 68

Índice de figuras
Figura 1 Mapa da freguesia da Borda do Campo................................................................. 12
Figura 2: Arquitectura lógica da rede ................................................................................... 22
Figura 3 Representação da ligação entre as localidades ..................................................... 23
Figura 4: Representação das VLANS da rede da junta de freguesia ................................... 25
Figura 5: Representação do diagrama de fluxos de dados .................................................. 26
Figura 6: Esquema do edifício e da localização do equipamento......................................... 29
Figura 7: Comprimento dos cabos segundo a norma de cablagem horizontal. .................... 30
Figura 8: Esquema do bastidor. ........................................................................................... 31
Figura 9: Estrutura da rede física......................................................................................... 31
Figura 10: Link entre a Junta de Freguesia e a localidade Sobral........................................ 39
Figura 11: Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Calvino ..................................... 40
Figura 12: Link entre a localidade de Calvino e o repeater do Calvino................................. 41
Figura 13: Link entre o repeater do Calvino e a localidade do Casenho............................... 42
Figura 14: Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Serrião...................................... 43
Figura 15: Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Atouguia........................................ 44
Figura 16: Link entre a localidade de Atouguia e o repeater de Porto Godinho ...................... 46
Figura 17:Link entre o repeater de Porto Godinho e a localidade de Porto Godinho.............. 46
Figura 18: Link entre a localidade de Serrião e o repeater do Serrião Alto .............................. 48
Figura 19: Link entre o repeater do Serrião Alto e a localidade do Serrião Alto ...................... 49
Figura 20: Link entre o repeater do Serrião alto e a localidade de Porto Godinho.................. 49
Figura 21: Representação das variáveis do PSR ......................................................................... 72
Figura 22: Tabela de conversão dBm - Mbps................................................................................ 73
Figura 23: Antena omnidireccional .................................................................................................. 76
Figura 24: Representação da rediação da antena direccional.................................................... 77
Figura 25: representação do Downtilt ............................................................................................. 78
Figura 26: Representação do sinal de uma antena omnidireccional ......................................... 78
Figura 27: Representação do sinal concentrado de uma antena omnidireccional .................. 79
Figura 28: Downtilt mecânico ........................................................................................................... 79

Figura 29: Downtilt eléctrico.............................................................................................................. 80

1 Introdução
O governo Português pretende fazer com que Portugal esteja entre os países mais
avançados tecnologicamente. Para atingir este objectivo criou diversos programas
que tem por objectivo massificar o acesso em banda larga à Internet e o uso de
tecnologias.
Entre os programas desenvolvidos pelo Governo podemos destacar o programa e-U,
e-Escola, Pos-conhecimentos e Ligar Portugal.
Assim, seguindo esta filosofia, este projecto tem como objectivo estudar uma
solução de fornecimentos de Internet à freguesia da Borda do Campo, projecto este
que apresenta uma das possíveis implementações para criar uma rede privada na
freguesia e uma forma de permitir que os utilizadores desta rede possam aceder à
Internet.
Em seguida é apresentado o projecto de rede com a solução considerada mais
viável de aplicar no caso da freguesia Borda do Campo.

2 Características da freguesia
A Borda do Campo é uma freguesia portuguesa do concelho da Figueira da Foz,
com 9,64 km² de área e 1150 habitantes.
É constituído por um aglomerado de seis povoações, que são: Atouguia, Calvino,
Casenho, Porto Godinho, Serrião e Sobral.
A freguesia tem como actividade profissional maioritariamente a agricultura e
algumas PME’s existentes.
Destaca-se a existência de Associação dos Moradores da Borda do Campo, uma
associação importante no dia-a-dia da população da freguesia da Borda do Campo,
possuindo um centro de dia, ATL, escola de música e ainda um rancho infantil e
juvenil e uma piscina para o uso da população.

Figura 1 Mapa da freguesia da Borda do Campo

3 Requisitos do projecto
Neste capítulo são identificados os requisitos do projecto. Para isso são identificados
os objectivos que mostram a funcionalidade da rede, são identificados os potenciais
utilizadores da rede e são apresentados os locais que vão ser abrangidos pela
solução.
Apresentamos ainda os objectivos a cumprir em termos de segurança, qualidade,
disponibilidade, adaptabilidade e escalabilidade da rede.
Esta é a primeira rede da freguesia pelo que tem de ser desenhada de raiz.
3.1 Funcionalidade
A rede vai ser usada por grupos diferentes de utilizadores. Cada grupo de
utilizadores vai fazer um uso diferenciado da rede. Assim em seguida são
identificados os vários grupos de utilizadores e as principais aplicações que vão ser
usadas por eles.
Os diferentes grupos de utilizadores não se encontram isolados geograficamente
impossibilitando assim uma separação geográfica.
3.1.1 Grupos de utilizadores identificados
Na análise feita foram identificados os seguintes grupos:
- 3 Escolas primárias;
- 15 PMEs;
- 170 Utilizadores domésticos;
- 2 Colectividades;
- 1 Junta de freguesia;
- 4 Cafés;

- 1 Clube de caçadores;
- 1 Centro de dia;
- 1 Hotspots :
- 1 Piscina;
3.1.2 Aplicações que tem de ser suportadas
Devido aos diferentes tipos de utilizadores identificados é necessário suportar os
diferentes tipos de aplicações:
- VOIP- voz sobre IP;
- VoD- video on demand;
- Vídeo difusão por multicast;
- Vídeo-conferência;
- Jogos em rede;
- Teletrabalho;
- Roaming;
- Ipv4 e Ipv6;
- Acesso à internet para pesquisa, acesso a musica e vídeo;
É ainda necessário implementar os serviços de NAT, DNS, DHCP, autenticação
(Radious, VPN), Proxy e firewall para criar, gerir e manter a rede.
3.1.3 Abrangência da rede
A solução que vai ser criada tem como objectivo fornecer acesso á rede a todos os
habitantes e organizações da freguesia da Borda do Campo.

Esta freguesia pertence ao concelho da Figueira da Foz, tem uma área de 9,64 km²
e 953 habitantes (2001).
A freguesia é constituída por sete aldeias: Atouguia, Calvino, Casenho, Porto
Godinho, Serrião, Serrião Alto e Sobral e todas as aldeias são abrangidas pela rede
wireless.
O objectivo da rede é fornecer acesso á Internet, sendo assim é necessário acesso
a uma rede exterior.
É necessário existir acesso remoto do exterior para o ponto onde vai ficar
centralizada a gestão da rede.
3.1.4 Qualidade, segurança e disponibilidade
A rede pretende fornecer toda a freguesia e de permitir comunicação entre os
utilizadores, onde vão estar incluídas empresas. É necessário garantir que a rede
permita em todas as aldeias, nas zonas centrais, porque é onde se encontram
localizadas as empresas e a maioria dos utilizadores, o suporte para o tipo de
aplicações identificadas anteriormente (VOIP, VoD, multicast, etc.)
Uma vez que a rede vai ter várias empresas ligadas, é necessário que a rede tenha
uma disponibilidade de cem por cento durante o dia para que não haja falhas de
acesso por parte das empresas (actualmente não existe nenhuma empresa que
funcione no horário nocturno pelo que não é necessário garantir a disponibilidade
vinte e quatro horas por dia).
No caso de ocorrências de indisponibilidade da rede é necessário que caso estas
aconteçam durante o dia sejam por períodos muito curtos, podendo ter uma duração
superior se ocorrerem durante a noite.
É necessário implementar várias medidas de segurança para garantir a separação
entre os vários grupos de utilizadores e garantir o bom funcionamento da rede. Entre
as medidas a implementar encontram-se as seguintes:
- Bloqueio por MAC Address
- SSID – Service Set ID

- WEP – Wired Equivalent Privacy
- Firewall
- VPN – Virtual Private Network
- VLAN – Virtual LAN
- 802.1x - IEEE standard for port-based Network Access Control;
- WPA2 - Wi-Fi Protected Access 2
- Medidas físicas de protecção dos espaços onde se encontra o equipamento de
rede.
- Medidas físicas de protecção do equipamento.
Estas medidas pretendem garantir a confidencialidade dos utilizadores da rede, a
autenticidade e o não repudio dos utilizadores, a integridade da informação que
circula na rede, o controlo do acesso à rede e a integridade física dos equipamentos.
3.1.5 Adaptabilidade
Devido ao Plano Director Municipal (PDM) continuar igual nos próximos anos não irá
acontecer grandes alterações na distribuição dos habitantes da freguesia.
É necessário prestar uma grande atenção aos locais onde se encontra o hotspot e
as colectividades para garantir o acesso a todos os utilizadores, isto porque existe
sazonalmente um grande número de utilizadores, mas a variação do número de
utilizadores é facilmente identificável, uma vez que nas piscinas ocorrerá durante o
verão e nas colectividades quando ocorrerem festas.
3.1.6 Escalabilidade
É necessário ter em conta a qualidade com que a rede chega a todos os pontos da
freguesia porque irá ocorrer um aumento na utilização da rede para video-
chamadas, VOIP e VoD por parte dos utilizadores.

É necessário fazer um inquérito aos moradores da freguesia para saber se sabem
trabalhar com computadores, uma vez que apesar de inicialmente o número de
utilizadores não ser muito elevado, é necessário desenhar a rede para suportar
ligados um número equivalente ao número de moradores que sabe utilizar
computadores.
3.1.7 Gestão e custos
A rede terá uma despesa inicial considerável, porque é necessário comprar todo o
equipamento necessário para a sua implementação, mas depois disso apenas será
gasto dinheiro na mensalidade de acesso á internet.
A gestão da rede ficará a cargo da Junta de freguesia e esta poderá ser feita
localmente ou remotamente.

4 Planeamento
Em seguida é apresentada uma análise das aplicações que são necessárias para os
diferentes utilizadores e os recursos que são necessários para o funcionamento
dessas mesmas aplicações.
É apresentado também o esquema de alto nível da rede e o fluxo de dados para
ajudar na compreensão de como é que a rede deverá ser concebida e para que se
perceba quais vão ser os requisitos do sistema em termos de largura de banda.
4.1 Caracterização dos grupos de utilizadores
A próxima tabela apresenta a caracterização dos grupos de utilizadores, as
aplicações usadas por cada grupo, que neste caso são as mesmas para todos os
grupos, á excepção de alguns grupos que alem de todas as aplicações em comuns
iram também usar aplicações de entretenimento online, mais especificamente
videojogos.

Id. descrição Nº Local Aplicação Arquitectura Tráfego Destino tráfego
Id.
Destino
G1 Escolas 3 Serrião Alto, Intranet TCP/IP BE Rede interna G1 -3
a Primárias Calvino, Internet TCP/IP BE Proxy sede PRX
G3 Porto Godinho VoD TCP/IP AD Internet I
VoIP TCP/IP CM Rede interna, Internet TR, I
Vídeo-conferência TCP/IP AD Rede interna, Internet TR, I
Vídeo difusão por multicast TCP/IP AD Internet I
Várias TCP/IP BE Rede interna, Internet TR, I
G4 PMEs 15 Toda a rede Internet TCP/IP BE Proxy sede PRX
a excepto Casenho VoD TCP/IP AD Internet I
G18 VoIP TCP/IP CM Rede interna, Internet TR, I
G19 Colectividades 2 Serrião alto, Internet TCP/IP BE Proxy sede PRX
a Calvino VoD TCP/IP AD Internet I
G20 VoIP TCP/IP CM Rede interna, Internet TR, I
Jogos em Rede TCP/IP BE Rede interna, Internet TR, I
G21 Junta de 1 Sede Intranet TCP/IP BE Edifício da Junta JF
freguesia Internet TCP/IP BE Proxy sede PRX
VoD TCP/IP AD Internet I

G22 Cafés 4 Calvino, Internet TCP/IP BE Proxy sede PRX
a Porto Godinho VoD TCP/IP AD Internet I
G25 e Atouguia VoIP TCP/IP CM Rede interna, Internet TR, I
G26 Hotspot 1 Calvino Internet TCP/IP BE Proxy sede PRX
VoD TCP/IP AD Internet I
G27 Utilizadores 170 Toda a rede Internet TCP/IP BE Proxy sede PRX
a Domésticos VoD TCP/IP AD Internet I
197 VoIP TCP/IP CM Rede interna, Internet TR, I
Tabela 2: Carecterização do grupo de utilizadores

A tabela apresentada permite ainda recolher informações sobre o fluxo de
informação, informação esta que é usada para desenhar os diagramas de fluxos
apresentados mais á frente.
A tabela apresenta a abreviatura “BE” que significa tráfego “best-effort”, a
abreviatura “AD”, que significa tráfego adaptativo e a abreviatura “CM”, que significa
tráfego contínuo.
Na coluna de aplicações, em várias estão incluídos todos os protocolos usados para
gerir a rede, entre eles: DNS, protocolos de encaminhamento e segurança da rede,
etc.
4.2 Arquitectura da Rede
Neste capítulo será apresentada a arquitectura lógica da rede, a interligação entre
as localidades e será descrito a separação por VLANS de determinados grupo de
utilizadores em função das suas características.
São explicados também alguns pontos relevantes nas escolhas feitas no
planeamento.
4.2.1 Arquitectura lógica da rede
Apesar da área da freguesia da Borda do Campo ser pequena é muito difícil
desenhar uma rede para abranger toda a freguesia, uma vez que o terreno é muito
montanhoso e a disposição dos montes é muito irregular. Isto faz com que seja
muito difícil ter linha de vista a longa distância ou uma antena que consiga fornecer
acesso wireless a uma grande área com bom sinal.
Assim, em seguida é apresentado o esquema lógico da rede (representando
também o grupo de utilizadores) que consideramos ser o que mais se adapta para
esta freguesia.

Internet
Junta Freguesia
Servidor
G20
G21
CMBC
Porto Godinho
Atouguia
Serrião Alto
Serrião
Casenho
Calvino Sobral
G1
G2
G3
G4
G5-8
G9-10
G9-10
G13
G14-18
G19
G22-23
G24
G25
G108-132
G27-42
G43-57
G58-107
G133-157
G158-192
G193-197
G26
Figura 2: Arquitectura lógica da rede
De acordo com a solução apresentada, o ponto central da rede localiza-se no
edifício da Junta de freguesia. O servidor do ponto central está conectado ao switch
através de uma ligação gigabit para garantir a rapidez na prestação de serviços.
É sabido que a Associação Cultural Desportiva e Recreativa do Calvino está em
sintonia com a Junta de Freguesia.
Deseja-se num futuro próximo implementar uma sala de computadores no edifício da
Associação Cultural Desportiva e Recreativa do Calvino, que se encontra a pouco
mais de 100 metros do edifício da junta de freguesia. Para tal é apresentada a
solução de fornecer conexão ao edifício da Associação Cultural Desportiva e
Recreativa do Calvino através de uma ligação de fibra óptica.
4.3 Interligações entre as localidades

Para além do ponto central de toda a rede que se encontra na sede da junta de
freguesia, cada localidade também terá um ponto central.
Devido ao terreno montanhoso e irregular são necessários cinco saltos até que o
sinal seja entregue ao cliente final no Serrião Alto, que é a localidade que fica mais
distante.
Uma vez que as localidades da Atouguia, Serrião Alto e Porto Godinho são extensas
e montanhosas, apenas um ponto central não teria linha de vista para a antena
transmissora mais próxima e para transmitir sinal para toda a zona da localidade ao
mesmo tempo, por isso cada uma dessas localidades devem ter dois pontos
centrais.
Figura 3 Representação da ligação entre as localidades
A solução apresentada foi estruturada de forma a ter em conta que todos os
utilizadores da rede usufruam de acesso a internet e de acesso á rede interna sem
grandes atrasos. Foi feito um link redundante de forma a garantir que caso haja uma
falha num dos links de um dos lados da rede, os utilizadores continuem com acesso
a Internet. Com esta solução é possível fazer balanceamento de pacotes, desta
forma, caso um dos lados da rede tenha congestionamento de tráfego, alguns

pacotes podem ser encaminhados aos clientes através do caminho menos
congestionado.
Para interligar as localidades sem linha de vista para a sede da junta de freguesia
(onde se encontra o ponto central da rede), de acordo com a solução anterior,
devem ser usadas duas antenas direccionais, uma receptora e outra transmissora.
Esta opção torna-se pouco mais cara do que utilizar apenas uma antena
omnidireccional a receber e a transmitir sinal. Usar apenas uma antena
omnidireccional para receber e transmitir sinal reduz significativamente a largura de
banda do link e no caso da rede da Junta de freguesia pretende-se transmitir sinal
com o máximo de largura de banda possível para toda rede.
4.3.1 Redes da junta de freguesia
A rede da junta de freguesia será apenas uma, sendo divididas por VLANS de
acordo com as características de cada grupo de utilizadores, como por exemplo as
aplicações requeridas por cada grupo.
A solução seguinte faz com que a rede seja mais fácil de implementar e de
configurar. A utilização de VLANs simplifica significativamente a configuração da
rede. Outra vantagem desta solução é que o custo em equipamentos é menor que
no caso de uma rede que utilize varias redes.
As VLANs devem ser configuradas no servidor que vai ter um software Open Source
ou freeware como por exemplo o Linux com uma aplicação de gestão de VLANs.

Rede Hotspot
Rede utilizadores registados
Rede das PME’s
Rede privada da junta de
freguesia
Rede das escolas
Servidor VLAN
Figura 4: Representação das VLANS da rede da junta de freguesia
Foram distinguidas as VLANs dos utilizadores registados, onde é possível fazer
controlo dos utilizadores, das escolas, que permite partilha de dados entre elas, das
PME’s, que podem ter necessidades especiais, da Junta de freguesia, e dos
Hotspots.
4.4 Fluxo de dados
Em seguida é apresentado e explicado o diagrama de fluxo de dados que tem por
objectivo mostrar os caminhos de dados que vão existir.

Figura 5: Representação do diagrama de fluxos de dados
No diagrama de fluxos apresentado é usada uma linha fina continua para
representar o fluxo de tráfego adaptativo, uma linha com um tracejado para tráfego
do tipo best-effort e uma linha ponteada para representar os fluxos de tráfego
contínuos media.
O diagrama de fluxos apresentado é baseado na tabela de caracterização dos
grupos de utilizadores apresentada anteriormente.
Na tabela de caracterização de utilizadores identificamos os vários grupos, o tipo de
tráfego e o destino deste.
Este esquema permite perceber melhor como é que isso acontece. Não são
apresentadas linhas a ligar todos os pontos, porque pelo que se pode ver pela
análise da tabela apesar de termos grupos de utilizadores diferentes o tipo de
tráfego que vão gerar e os destinos são muito semelhantes.
A única excepção é no tráfego dos jogos em rede.

Assim, percebemos que temos de manter uma boa qualidade em todos os links para
permitir que os utilizadores possam usar a rede para actividades exigentes, como
vídeo chamadas e chamadas de voz entre utilizadores da rede.

5 Componente passiva
Neste capítulo são apresentados todos os passos necessários para a criação da
cablagem da infra-estrutura de rede desde o edifício da junta de freguesia até o
edifício da Associação Cultural da Borda do Campo.
5.1 Cablagem da associação cultural desportiva e
recreativa
Depois de uma reunião com o presidente da Junta de Freguesia e de conversar com
responsáveis do conselho de moradores da Borda do Campo e da associação
cultural desportiva e recreativa do Calvino foi verificado que não existe necessidade
de colocar uma sala de acesso livre no edifício na junta, mas que esta deve ser feita
no edifício da associação cultural desportiva e recreativa do Calvino.
Os motivos desta escolha são o facto de esta associação encontrar-se ligada aos
edifícios pertencentes ao conselho de moradores da Borda do Campo e o facto de
esta associação ter concorrido a um programa do governo que financiou
computadores e acesso à internet.
Usando o espaço existente e o facto de este se encontrar aberto ao público, é
possível fornecer acesso à rede e internet a todos os utilizadores que se desloquem
a este espaço para tal.
Com a criação de cablagem neste edifício e a ligação por fibra óptica ao edifício da
junta podemos garantir que não vai acontecer saturação da rede, uma vez que este
espaço é o que concentra a maioria dos utilizadores durante grande parte do ano.
Designação do espaço Área
Nº Máximo de
utilizadores
previsto
Necessidade de comunicação
Nº de
TO's
Sala de acesso livre 45 m² 16 Conectividade IP 16
Ligação para portátil
Tabela 3: caracterização da sala de acesso livre
Vai existir apenas uma sala com computadores.

Esta sala vai ter doze computadores e vai permitir ligação a pelo menos 4
utilizadores com portátil, que não tenham placa wireless.
5.1.1 Esquema e estrutura da associação cultural desportiva e
recreativa
Sala de computadores
Bastidor
Piscina
Salão
A.P
A.P
Figura 6: Esquema do edifício e da localização do equipamento
Como se pode identificar no esquema, vão existir dois APs que vão servir para
fornecer acesso aos utilizadores que se encontrem nas piscinas ou no campo de
futebol e outro para fornecer acesso wireless aos utilizadores que se encontram no
interior do edifício da associação.
O esquema apresentado não indica as distâncias do edifício, mas depois de uma
análise no terreno, podemos garantir que todas as ligações se encontram dentro das
normas, que serão apresentadas mais a frente.
A indicação do Bastidor, indica o espaço onde se encontra o BD (Distribuidor de
Edifício) e o FD (Distribuidor de Piso), que neste caso se trata do mesmo
equipamento por se tratar de um edifício pequeno com apenas um piso.

Figura 7: Comprimento dos cabos segundo a norma de cablagem horizontal.
Os únicos pontos mais distantes apresentados na rede são os que são necessários
para ligar os APs e esses encontram-se dentro do comprimento máximo total de
100m.
Uma vez que a norma de cablagem horizontal especifica que cada host deve ter um
conector exclusivo no bastidor serão necessárias pelo menos 16 ligações no
bastidor.
Para criar o ponto central da rede do edifício é necessário adquirir vários produtos,
desde tomadas, cabos, patch-painel, até ao bastidor.
Na figura apresentada em baixo está presente um esquema genérico de um possível
bastidor.

Figura 8: Esquema do bastidor.
No esquema seguinte são apresentadas as tecnologias de ligação usadas:
- Os APs e os computadores estarão ligados por FastEthernet;
- A ligação do edifício ao CD (ponto central do conselho de moradores) é feita por
fibra óptica.
Fibra óptica
Switch do ponto central da
rede
100 Mbps
Switch 24 portas 10/100
Mbps e 2 slots fibra óptica
PCs e APs
Figura 9: Estrutura da rede física.
Optou-se pele tecnologia FastEthernet, 100-base-TX uma vez que possui um débito
de 100Mbits/s e actualmente o preço não justifica usar a tecnologia Ethernet.
Esta solução foi considerada a melhor, porque é a que permite um tempo de vida útil
maior para a rede projectada.

5.2 Normas e Padrões
Todas as conexões deverão estar de acordo com as normas EIA/TIA 569, EIA/TIA
SP-2840 e EIA/TIA (versão actual), no caso do cat 5e. O cabo usado será UTP cat
5e com 4 pares. Foram aplicadas as seguintes normas: EIA/TIA Commercial Building
Telecommunications Cabling Standart Versão Actual, EIA/TIA SP-2840 – Revisão da
mesma anterior, EIA/TIA 568ª, TSB-56/TSB-40 - Boletins Técnicos complementar,
SP-2846, EIA/TIA-526-14 – FSTP-14, EIA/TIA 569 Commercial Building
Telecommunications Pathway and Spaces, ISO/IEC 11801 para categoria 5e e fibra
óptica.
Foram aplicadas as seguintes normas para fibra óptica: IEC 793-1, IEC 793-2, IEC
794-1, e à recomendação, G.652 da ITU-T, adoptadas pela norma ISO/IEC 11801.
5.3 Componentes para infra-estrutura lógica
Na tabela seguinte são apresentadas as especificações lógicas para a infra-
estrutura:
Rack Principal
(Bastidor de Montagem
de Equipamentos e
Componentes)
Bastidor 19"; mural de 3 elementos; com 2 montantes ajustáveis em
profundidade.
10 U ;
Profundidade >=50Cm, c/ porta de vidro ou acrílico, c/ fechadura.
Cabos (Cabos UTP de 4
Pares), categoria 5e
Par trançado não blindado (UTP) de 4 pares;
Os condutores devem ser de cobre rígido com isolação de polietileno de
alta densidade, com características eléctricas e mecânicas compatíveis
com os padrões para categoria 5e;
Deve possuir certificado ISO;
Todos os cabos citados nesta especificação deverão ser de um mesmo
fabricante.

Cabos (Cabos Patch
Cord UTP RJ-45 RJ-45),
categoria 5e
Par trançado não blindado (UTP) de 04 pares;
Confeccionado com condutores multifilares;
Deverá ser extra flexível;
Possuir conectores RJ-45 em suas extremidades;
Deverá ser fabricado seguindo o padrão de pinosT568A da norma
EIA/TIA 568A;
Poderão ter de 1,5 m a 3,0 m de comprimento dependendo da
disposição dos equipamentos nos
racks;
Deverá ser protegido com revestimento em PVC e ser necessariamente
conectorizado, testado e certificado em fábrica;
Todos os cabos citados nesta especificação deverão ser de um mesmo
fabricante.
Cabo de fibra óptica Cabo de fibra óptica multimodo step-index, com protecção do tipo loose
destinado a uso exterior.
Devem ser conectáveis aos terminais SC macho através de tecnologia
de pig-tail (por fusão) ou da técnica hot-melt.
O diâmetro do núcleo das fibras (core) deverá ser de 50 µm e o da
bainha de 125 µm.
Patch Panel para fibra
óptica
Patch Painel para fibra óptica de 12/24 via para fichas SC, com
respectivos adaptadores duplos SC-SC fêmea-fêmea.
Chicotes de fibra óptica Os chicotes deverão ser executados em cabos de um par de fibra, com
as mesmas características ópticas da fibra do backbone.
O seu comprimento deve ser de 3 m.
A terminação em ambas as extremidades deverá ser em duas fichas
macho SC com a respectiva indicação da fibra de transmissão e da fibra
de recepção.
Estas fichas deverão ser vulcanizadas ao cabo de fibra.
Componentes (Patch
Panel c/ 24 portas),
categoria 5e
Pintura de alta resistência a riscos, partes plásticas fabricadas em
termoplástico de alto impacto e largura padrão de 19”;
Patch panel modular de 24 portas com conectores de 8 vias do tipo
padrão RJ45 fêmea categoria 5 na parte frontal e terminações 110 nos
conectores IDC (parte traseira);
Os conectores IDC com características eléctricas e mecânicas mínimas
compatíveis com os padrões para categoria 5e devendo apresentar pelo
menos uma trança interno de maneira a melhorar a performance das
conexões;
Todos os componentes citados nesta especificação deverão ser de um
mesmo fabricante.
Componentes
(Tomadas de Conexão –
Wall Box), categoria 5e
Os conectores deverão possuir facilidade de protecção, quando da sua
não utilização;
Caixas de superfície simples, tendo capacidade para suportar um
conector, padrão fêmea, do tipo RJ-45;
A caixa de superfície, preferencialmente deverá ser de material PVC
com montagem em paredes ou divisórias;
Deverão ser instalados para cada caixa, um conector padrão fêmea, do
tipo RJ-45;
Os conectores, padrão fêmea, deverão possuir contactos tipo IDC na
parte traseira com características eléctricas e mecânicas mínimas
compatíveis com os padrões para categoria 5e;
Os conectores, padrão fêmea, devem ser constituídos de 8 vias na parte
frontal, categoria 5e, seguindo o padrão de pinos T568A da norma
EIA/TIA 568A, deverão ter seus contactos revestidos com uma camada
banhada a ouro, de no mínimo, 50 micro polegadas de espessura;
mesmo fabricante.

Componentes
(Organizador de Cabos
UTP 4 Pares)
Gerenciadores de patch cord, com altura de 1U, para montagem em
racks de 19”;
Deverão ser constituídos com plástico antichamas;
Deverão possuir, na parte traseira, uma bandeja própria para sobras de
patch cords;
Deverão possuir tampas na parte frontal;
mesmo fabricante.
Componentes (vários) Kit de ventilação – 1U
Prateleira 19", 2U, >= 350mm (profundidade), fixação frontal (Opcional
para o caso de algum do equipamento activo não ser de 19" de largura)
Obturador 1U 19" para preencher o espaço do bastidor que não fica
ocupado (depois serão substituídos pelo equipamento activo).
Passa-fios 19" com escova 1U
Passa Fios
Régua de alimentação
Tabela 4: Componentes para a infra-estrutura
5.4 Especificação de condições de montagem
A instalação dos cabos, das tomadas e dos distribuidores, assim como a montagem
dos mesmos deve ser feita de acordo com as normas de cablagem e boas práticas
de instalação. Os locais especiais para albergar todos os equipamentos de
distribuição obedecem a um conjunto de regras.
A sua iluminação deverá ser adequada com uma luminosidade igual ou superior a
500 Lux colocada a uma altura também igual ou superior a 2,6 metros, sendo de
evitar o uso de luzes fluorescentes. O interruptor deverá ficar fora da divisão.
Para complementar a alimentação eléctrica, um estabilizador de tensão é
necessário.
É indispensável o controlo ambiental através de ventilação natural ou ar
condicionado que mantenha uma temperatura entre os 18º e os 26º para manter o
bom funcionamento dos equipamentos.
Os locais que albergam todos os equipamentos de distribuição devem ter uma
humidade relativa entre os 30 e 55%.
O ideal seria na altura da construção da sala, fazer um chão falso de forma a
permitir uma melhor organização da cablagem. No caso do edifício da junta de

freguesia em causa, esta característica é posta de lado uma vez que o edifício já
está construído.
5.4.1Distribuidor
A dimensão do distribuidor é determinada pela quantidade de tomadas que dele
irradiam (com margem de expansão de tomadas), e do equipamento activo.
A régua de tomadas eléctricas deverá ser ligada à UPS e esta à rede de energia do
edifício, neste caso é necessário ter em atenção o consumo máximo dos
equipamentos. O entalhe de fixação das tomadas ISO 8877 nos painéis de patch
deverá ficar colocado na parte inferior da tomada. Os caminhos de cabos a instalar
deverão ser prolongados ao interior da dependência onde vai ficar localizado o
distribuidor, terminando junto deste.
5.4.2 Tomadas
Deve ser colocadas caixas embutidas na parede ou caixas de pavimento servidas
por calha de pavimento. O entalhe do conector RJ45 fêmea deve ficar em baixo
(pino 1 é o mais à esquerda), numeradas de acordo com a numeração do
distribuidor TIA/EIA 568A ou 568B.
A identificação de cada uma das fixas deverá ser a mesma da fixa correspondente
no distribuidor.
A localização de todas as tomadas de dados deve ser acompanhada com tomadas
de energia com terra. As tomadas devem ser instaladas em caixas de pavimento
servidas por calha de pavimento.
5.4.3 Cabos
Os cabos UTP deverão ser instalados em suportes apropriados ao longo da parede
entre as tomadas RJ45, sem interrupções ou emendas, respeitando sempre o raio

mínimo de curvatura que não deve ser mais que oito vezes o diâmetro do cabo (de
acordo com a norma ISO/IEC 11801). Os cabos não devem ser dobrados nem
esticados, pois pode causar degradação das propriedades eléctricas dos mesmos.
O comprimento do cabo UTP não deverá ultrapassar os 90 metros. A ligação destes
cabos às tomadas e aos painéis devem obedecer a norma ANSI TIA/EIA 568B.
Os cabos UTP devem ser amarrados em velcro ou braçadeiras, com distâncias
regulares entre eles e não devem apertar muito os cabos para evitar tracções.
O cabo de fibra óptica, assim como os cabos UTP, deve ligar o edifício da junta ao
edifício da Associação de Moradores da Borda do Campo sem interrupções,
emendas ou derivações. Na passagem da fibra óptica não deve ultrapassar a tensão
máxima nem o raio de curvatura específico.
5.5 Especificação de testes e certificações
Após a realização da obra deve ser feito uma série de testes ao funcionamento da
rede a fim de corrigir defeitos existentes para garantir o correcto funcionamento da
infra-estrutura. Deve também ser feita a verificação do funcionamento de todo o
equipamento activo
Todo o teste e ensaios a infra-estrutura devem ser feitos na presença do dono da
obra ou do seu representante.
Além de testes também deve ser feita uma inspecção a todo o material da infra-
estrutura de forma a verificar se está tudo instalado de acordo com as condições de
montagem especificadas.
Deve ter-se em atenção toda a montagem física da infra-estrutura para certificar de
que toda a montagem está de acordo com a pretendida (ligações correctas,
equipamento correcto, etc).
Deve se garantir a certificação Cat 5e de acordo com a norma ISSO/IEC 11801para
as tomadas, painéis e cabos UTP.

Segundo a ANSI/EIA/TIA, é obrigatório fazer teste a toda instalação de infra-
estrutura. Deve-se utilizar um aparelho, chamado de cable scanner, para efectuar
testes a todos os pontos instalados da rede. O cable scanner está programado para
realizar os testes requeridos pelas normas (da ANSI/EIA/TIA ou ISO/IEC) e
compara-los a valores padrões. É desejado que todos os pontos testados com o uso
deste aparelho tenham resultados positivos (que não apresentes anomalias).
Para a devida certificação dos cabos de cobre, deve-se fazer testes de continuidade,
medições de comprimento e valores dos parâmetros eléctricos de Cat.5e (ex: NEXT,
atenuação, capacidade, etc.).
Toda a conexão de fibra óptica também deve ser testadas. Deve seguir a norma
ISSO/IEC 11801 e os testes aplicam-se a toda ligação de fibra óptica (cabo, tomada,
etc).
Devem ser usadas fontes de luz calibradas e medidores de atenuação óptica e
efectuadas medições de comprimento e de atenuação ao cabo de fibra óptica.
Os resultados dos testes de certificação após a finalização da obra devem ser
organizada num dossier, assim como a restante documentação da obra, o que inclui
plantas, formulários e até mesmo facturas de compra para comprovar a origem do
material. Toda esta documentação deve ser entregue ao dono da obra.

6 Localização das antenas (ponto
central de cada localidade)
Para transmitir sinal de uma localização para outra é preciso ter em conta vários
factores como os obstáculos, se o terreno entre as localidades é montanhoso, é
preciso estudar o melhor sitio para instalar os equipamentos de forma que seja
possível receber sinal de outra localidade e transmitir sinal de forma a cobrir os
clientes finais ao mesmo tempo, etc.
Estas características nem sempre são favoráveis. Por vezes existe a necessidade de
criar mais um link e mais um ponto central na localidade de forma que este tenha
linha de vista para o transmissor e para o receptor desejado. Este ponto central pode
ser feito com a instalação de um repeater mas a transmissão e a recepção devem
ser feitos com mais que uma antena, ou seja, devem ser usadas antenas
direccionais que transmitam e recebam sinal de um determinado ponto. Apenas uma
antena a transmitir e a receber sinal reduz significativamente a largura de banda
transmitida em relação a recebida.
É preciso haver um estudo do local e com a ajuda do rádio mobile para determinar
qual o local mais recomendado para a instalação do equipamento, tendo em conta
as fontes de alimentação desse local, o grau de segurança para os equipamento,
entre outro.
Nesta secção é especificado as características do ponto central de cada localidade e
das ligações entre elas.
6.1.1 Link entre a Junta de Freguesia e a localidade Sobral
De forma a transmitir sinal do edifício da junta de freguesia, onde se localiza o ponto
central de toda a rede à localidade de sobral, deve-se colocar uma antena
direccional ao cimo do edifício da junta de freguesia que aponte para a localidade de
sobral. Foram estudadas os locais onde seria mais apropriado instalar a antena e
chegou-se a conclusão que a escola primária do Sobral é a melhor escolha visto que

é um edifício já construído que possa abrigar e fornecer alimentação aos
equipamentos.
Fez-se uma análise á linha de vista entre os dois locais escolhidos para transmitir
sinal através do programa Radio Mobile. A figura seguinte mostra que há linha de
vista entre os locais escolhidos:
Figura 10: Link entre a Junta de Freguesia e a localidade Sobral
A partir deste local também é possível obter cobertura em toda a área da localidade
e é possível ainda cobrir parte da área do Calvino.
Assim, deve-se colocar uma antena direccional na escola primária do Sobral que
aponte para a respectiva antena direccional instalada no edifício da junta de
freguesia. Deve ser instalado também uma antena omni-direccional em ordem a
servir os utilizadores finais.
6.1.2 Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Calvino
Para transmitir sinal do edifício da junta de freguesia, à localidade de Calvino, deve-
se colocar uma antena direccional ao cimo do edifício da junta de freguesia que
aponte em direcção a localidade do Calvino. Dos locais estudados para a colocação

da antena, chegou-se a conclusão que o melhor local é a capela do Calvino, que
resolve o problema de abrigo e alimentação de equipamentos e proporciona uma
boa altura para a colocação da antena devido a existência da torre.
As localizações das antenas distam apenas 360 metros uma da outra. Pensa-se que
o facto de o sinal passar mais próximo do solo não é prejudicial uma vez que o
terreno mais elevado entre as duas localizações é um cemitério, sitio onde
futuramente não deverá de construído nenhum tipo de edifício que interfira na
transmissão do sinal.
Figura 11: Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Calvino
O local escolhido permite que toda a área do Calvino tenha cobertura. Portanto deve
ser instalado também uma antena omnidireccional na capela do Calvino.
6.1.3Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Casenho
Depois de algum estudo concluiu-se que não há linha de vista da Junta de freguesia
e a localidade do Casenho, por isso é necessário instalar um repeater entre essas
duas localizações de forma que seja possível haver transmissão entre os dois
pontos.

O repeater deve ser instalado no limite da localidade do Calvino, no local mais
próximo da localidade do Casenho. Visto que não existe nenhum edifício público
nessa zona, e uma vez que construir um pequeno edifício apenas para albergar o
equipamento é dispendioso, supõem-se que um morador dessa zona permitiu a
instalação do equipamento na sua residência. Nessa residência devem ser postas
duas antenas direccionais, umas a apontar para a antena do ponto central da
localidade do Calvino, e outra a apontar para a localidade do Casenho.
Outra antena direccional deve ser instalada na capela do Calvino a apontar para a
antena respectiva do repeater do Calvino:
Figura 12: Link entre a localidade de Calvino e o repeater do Calvino
Também no Casenho, não foi encontrada melhor solução do que instalar as antenas
numa residência. Foi escolhida uma residência que permite ter linha de vista do
Casenho as antenas do repeater localizada no Calvino.

Figura 13: Link entre o repeater do Calvino e a localidade do Casenho
Nessa residência devem ser colocadas uma antena direccional a apontar para a
antena direccional respectiva situada onde o repeater do Calvino deve ser instalado
e uma antena omnidireccional que faça a cobertura de toda a área do Casenho.
As duas casas seleccionadas têm altura suficiente e estão situadas num ponto onde
é possível obter bom sinal. A casa localizada no Casenho faz a cobertura de todos
os clientes finais existentes nesta localidade e algumas casas que existem no limite
das localidades do Calvino e do Serrião.
6.1.4 Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Serrião
Depois de um estudo efectuado com a ajuda da ferramenta Radio Mobile, verificou-
se que não há linha de vista entre o edifício da junta da freguesia (ponto central da
rede da freguesia) e a Localidade de Serrião, nem entre o ponto central da
localidade do Calvino e a localidade do Serrião.
A partir do repeater que se deve localizar no Calvino, solução criada primeiramente
com o intuito de transferir sinal para a localização do Casenho, podemos verificar, no

resultado do Radio Mobile (figura 14) que há linha de vista entre o repeater e a
localidade do Serrião.
Figura 14: Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Serrião
Foram estudadas as hipóteses de alojamento do material e chegou-se a conclusão
que o depósito de água do Serrião é o ideal. Nesta localização é possível obter uma
boa recepção de sinal e é possível servir todas as casas da localidade do Serrião.
Nesta posição é possível obter alimentação para o equipamento e é possível
arranjar espaço para colocar o material.
Assim, deve ser colocada uma antena direccional que aponte para a localidade do
Serrião no repeater do Calvino e duas antenas no depósito de água do Serrião: uma
direccional a apontar para a antena respectiva situada no repeater do Calvino e
outra omnidireccional para servir os clientes finais da localidade do Serrião.
6.1.5 Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Atouguia
Para transmitir sinal do edifício da junta de freguesia, à localidade de Atouguia,
deve-se colocar uma antena direccional ao cimo do edifício da junta de freguesia
direccionado a localidade de Atouguia. Dos locais estudados para a colocação da

antena, chegou-se a conclusão que o melhor local é a cruz vermelha da freguesia da
borda do campo que localiza-se na localidade de Atouguia. A cruz vermelha da
freguesia da Borda do campo está num edifício já construído que pode abrigar com
segurança os equipamentos e disponibilizar energia eléctrica para a alimentação
destes.
De acordo com a figura seguinte é possível ver que há linha de vista entre as duas
localizações:
Figura 15: Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Atouguia
Com o ponto de recepção neste local é possível oferecer cobertura a toda a
localidade da Atouguia, e é ainda possível fornecer sinal a algumas das casas do
Sobral e Calvino.
Assim deve ser instalado uma antena direccional que aponte para a antena
respectiva situada no edifício da junta da freguesia e uma antena omnidireccional a
fim de servir os clientes finais.
Com a antena neste local fica ainda resolvido o problema de fornecer uma boa
ligação à cruz vermelha.

6.1.6 Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Porto
Godinho
Depois de várias análises efectuadas concluiu-se que não existe linha de vista entre
o edifício da Junta de Freguesia e a localidade de Porto Godinho.
A antena mais próxima da localidade de Porto Godinho que recebe sinal
directamente do edifício da Junta de Freguesia localiza-se no edifício da cruz
vermelha situada na localidade da Atouguia. Portanto o ideal seria enviar sinal à
localidade de Porto Godinho a partir do ponto central da localidade da Atouguia.
Fez-se um estudo para verificar a existência ou não de linha de vista entre os dois
últimos pontos e verificou-se que o local mais apropriado que permite obter a
cobertura a todos os clientes da localidade da Atouguia, que se localiza na capela de
porto Godinho não tem linha de vista para o edifício da cruz vermelha da Atouguia.
Chegou-se a conclusão que a solução é instalar um repeater no limite da localidade
de Atouguia. A solução encontrada foi instalar o material numa residência que tenha
uma altura significativa. O local escolhido tem linha de vista para o edifício da cruz
vermelha da Atouguia e para a capela da localidade da de Porto Godinho como é
possível ver nas figuras 16 e 17.

Figura 16: Link entre a localidade de Atouguia e o repeater de Porto Godinho
Figura 17:Link entre o repeater de Porto Godinho e a localidade de Porto Godinho
A capela tem uma torre alta que coloca as antenas num ponto privilegiado.

Supondo que o proprietário está de acordo com a instalação do material na sua
residência, deve ser colocada duas antenas direccionais na residência onde será
instalado o repeater. Uma antena deve apontar para o edifício da cruz vermelha da
Atouguia e outra deve apontar para a capela de Porto Godinho.
Também deve ser instalado uma antena direccional no edifício da cruz vermelha de
Atouguia a apontar para a antena respectiva situada na residência onde deve ser
instalado o repeater.
Na capela de Porto Godinho devem ser colocadas duas antenas, uma antena
direccional que aponte para a antena respectiva localizada na residência onde deve
ser instalada o repeater e uma antena omnidireccional que vai dar cobertura à toda a
área de Porto Godinho.
6.1.7 Link entre a Junta de Freguesia e a Localidade Serrião
Alto
A localidade de Serrião Alto é um pouco montanhosa fazendo com que não exista
linha de vista entre esta localidade e o edifício da junta de freguesia.
De acordo com a análise feita com o auxílio do Radio Mobile, verificou-se que
existem duas soluções possíveis: a ligação ao edifício da junta de freguesia pode ser
feita a partir do ponto central de Serrião, e deste modo passará pelo edifício do
Calvino onde deve ser instalado repeater e pela capela do Calvino.
A outra solução possível é fazer a ligação ao edifício da junta da freguesia a partir do
Porto Godinho.
Nas duas soluções o número de saltos até ao backbone é o mesmo.
Deve-se adoptar as duas soluções para garantir redundância, desta forma se houver
uma falha num dos pontos da rede que quebre a ligação para algumas localidades,
estas podem obter ligação proveniente de outro caminho que não tenha sofrido da
quebra da ligação. Usando as duas soluções ao mesmo tempo também é possível
fazer balanceamento de carga.

A localidade do Serrião alto não tem linha de vista para o depósito de água do
Serrião nem para a capela de Porto Godinho. Por isso deve-se instalar um repeater
entre as três localidades num sítio que tenha linha de vista para o Serrião, para o
Serrião Alto e para Porto Godinho. Supondo que o proprietário concorda com a
instalação do equipamento na sua residência, o equipamento deve ser instalado
nesse local. Esta residência situa-se no limite da localidade do Serrião Alto.
De acordo com os testes feitos com o auxílio do Radio Mobile foi verificado que a
residência em questão tem linha de vista para as localidades do Serrião, Serrião Alto
e do Porto Godinho como é possível ver nas figuras seguintes:
Figura 18: Link entre a localidade de Serrião e o repeater do Serrião Alto

Figura 19: Link entre o repeater do Serrião Alto e a localidade do Serrião Alto
Figura 20: Link entre o repeater do Serrião alto e a localidade de Porto Godinho

Foram postas várias hipóteses na escolha do local mais apropriado na localidade do
Sarrião Alto para instalar o equipamento e ao fim de algum estudo concluiu-se que a
melhor opção é instala-los na mercearia da localidade visto que é o único local onde
é possível ter linha de vista para a residência onde será instalado o repeater.
Devem ser colocada três antenas direccionais na residência onde deve ser instalado
o repeater: Uma antena deve apontar para o depósito de água do Serrião, outra
antena deve apontar para a mercearia da localidade de Serrião Alto e outra para a
capela da localidade de Porto Godinho.
No depósito de água do Serrião deve ser instalada uma antena direccional a apontar
para a antena respectiva que localizar-se-á na residência onde será instalado o
repeater. Deve ser instalada uma antena direccional a apontar para o mesmo local,
na capela de Porto Godinho
Supondo que o/a proprietário/a da mercearia concordou com a instalação do
equipamento na sua propriedade, deve ser colocada uma antena direccional a
apontar para a residência onde será instalado o repeater e uma antena
omnidireccional para cobrir os clientes finais.

7 Solução técnica para os
utilizadores e orçamentos
Como não é possível fazer com que o sinal chegue a todo o lado com a mesma
potência e qualidade existem vários cenários de ligação dos clientes a definir.
 O primeiro, mais simples e mais barato é o seguinte:
O cliente tem um computador com placa que suporta a norma 802.11a.
Se esta situação acontecer não terá de comprar nenhum equipamento,
apenas precisa de configurar o seu computador.
 O segundo cenário:
O cliente recebe um bom sinal e possui um computador cuja placa não
suporte a norma 802.11a. Nesta situação é necessário que o cliente
compre uma placa de rede compatível com esta norma e configure o
computador:
Material Custo
Adaptador PCI 802.11 ABG Alfa 30,00 €
Ou
Adaptador Mini-PCI Mikrotik R52 802.11ABG 30,00 €
Ou
Adaptador PCMCIA Ubiquiti 802.11 ABG 85,00 €
Tabela 5: Orçamento placas wireless ABG
 O terceiro cenário:
O cliente recebe um sinal fraco, e tem uma placa wireless compatível
com 802.11a com antena e acede num espaço limitado à internet.
Neste caso o cliente pode comprar apenas um cabo e uma antena. É
necessário comprar ainda um supressor de raios para evitar danificar o
equipamento caso um raio caia próximo.
Material Custo
Antena direccional 5 Ghz. 19 dBi 40,00 €
Protector de raios 17,00 €
Cabo LRM-400 5m N(M)-N(M) 18,00 €
Cabo LRM-400 5m N(M)-[N(M) ou RSMA(m) ou UFL(M)] 18,00 €

Conjunto de peças para montar a Antena 3,00 €
Electricista 15,00 €
Cabo de cobre e conectores 5,00 €
Total: 116,00 €
Tabela 6: Orçamento do conjunto de material para cliente final
Mas caso não se pretenda colocar um supressor de raios o valor da
solução desce consideravelmente.
Material Custo
Cabo LRM-400 5m N(M)-N(M) 18,00 €
Total: 61,00 €
Tabela 7: Orçamento material para cliente final sem supressor de raios
 O quarto cenário:
Este cenário requer uma solução mais caro, mas é o único que vai
permitir ao utilizador uma mobilidade completa dentro de casa.
Este consiste na utilização de um AP receptor de sinal que vai criar
uma rede interna, para que o utilizador possa se movimentar
livremente.
Material custo
AP-Bridge-AP Alfa com 1 placa 802.11BG e 1 placa 802.11ABG 65,00 €
Cabo LRM-400 5m N(M)-N(M) 18,00 €
Total: 126,00 €
Tabela 8: Orçamento material para mobilidade do cliente final
Existe ainda vários cenários que não são apresentados, porque
consistem numa mistura dos casos referidos anteriormente. Uma vez
que são apresentados todos os materiais que podem ser usados, não
existe necessidade de descriminar cada um dos cenários possíveis.

8 Orçamento da rede
Este secção apresenta inicialmente o orçamento para o ponto central principal de
toda a rede da Freguesia e o orçamento do equipamento relacionado com a
Associação de Moradores da Borda do Campo. Em seguida é apresentado o
orçamento para cada ponto do backbone existente, para que se possa perceber
facilmente o custo de ligação de cada uma das localidades. No final é apresentado o
orçamento total de implementação da rede wireless e da sala de computadores.
O valor apresentado pode variar substancialmente, uma vez que os preços
apresentados são baseados em tabelas de preços online e não são preços
negociados.
8.1 Orçamento para o edifício da junta de freguesia
Material Quant. P. Uni. Total
MikroPoint M3X 3X802.11ABG [exterior] 1 365 € 365 €
Antena Direccional do tipo Grid 27DBi 3 92 € 276 €
Protector de raios 3 17 € 51 €
Cabo LRM-400 1m N(M)-N(M) 6 9 € 54 €
Conjunto de peças para montar antena 3 3 € 9 €
Electricista (15€/Hora) 1 30 € 30 €
Cabo de cobre(0,34 € / metro) e conectores 3 5 € 15 €
Chicote 10 metros 1 7 € 7 €
Mastro (tubo Galvanizado 2'' 6.95€/metro) 1 14 € 14 €
Braçadeira para prender o tubo 4 4 € 16 €
Active PoE 18V. 2 15 € 30 €
ZyXEL Prestige (662HW-D3) 1 237 € 237 €
Switching ZyXEL ES-2024A 1 242 € 242 €
Mini GBIC transciever ZyXEL SFP-SX 1 110 € 110 €
PC (Baseado em CPUs INTEL) 1 570 € 570 €
Monitor (MAG 17'') 1 96 € 96 €
ZyXEL Prestige 2000W 1 90 € 90 €
UPS APC SC620I 1 211 € 211 €
IEC 320 C13 to euro50075 2 pins adapter 2 4 € 7 €
Total: 2.429 €
Tabela 9: Orçamento para o edifício da junta de freguesia

8.2 Orçamento para a ligação e rede do ACDR do
Calvino
O orçamento para a rede da associação e para a ligação do edifício da junta para
divide-se em duas partes, a primeira apresenta o orçamento da parte activa:
Mikropoint iLG 1X802.11BG + 3Xethernet with PoE 2 118 € 236 €
Switching ZyXEL ES-2024A 1 242 € 242 €
Mini GBIC transciever, ZyXEL SFP-SX 1 110 € 110 €
Switch com 8XFast-Ethernet com 4X802.3af PoE 1 65 € 65 €
UPS APC PS250I 1U rackmounted 1 245 € 245 €
Total: 912 €
Tabela 10: Orçamento equipamento activo do ACDR
A segunda apresenta o orçamento da parte passiva:
Rolo de cabo UTP cat. 5E rolo 305 metros 1 84 € 84 €
Protector conector RJ45 UTP (10 unidades) 5 1 € 7 €
Conectores RJ45 (25 unidades) 2 0 € 1 €
Bastidor de 19'' tecnosteel wall cabinet 1 170 € 170 €
Chicote 1 metro 24 1 € 29 €
Abraçadeira (saco de 100 unidades) 2 2 € 4 €
Régua de tomadas para bastidor 19'' 1 51 € 51 €
Unidade de ventilação com 2 ventoinhas 2 127 € 254 €
digitus patch panel para 19'' utp RJ45 24 portas 1 46 € 46 €
digitus painel organizador com escova 1U 1 28 € 28 €
digitus painel organizador de cabos 1 16 € 16 €
Conjunto espelho e miolo 2XRJ45 (caixa 5) 2 44 € 87 €
Kit porcas e parafusos para fixar o bastidor 1 26 € 26 €
Calha 15x3cm com 2 Metros 5 20 € 100 €
Etiquetas para identificar cabos 1 19 € 19 €
Cabo de cobre (0,34 € / metro) e conectores 1 5 € 5 €
Patch panel FO + chicote + cabo FO MM om2 (LC-LC) 1 350 € 350 €
Digitus prateleira fixa 1 40 € 40 €
Total: 1.317 €
Tabela 11: Orçamento equipamento passivo do ACDR

8.3 Orçamento para os pontos do backbone situados
no Porto Godinho, Atouguia e Calvino
Para os pontos do backbone situados no Porto Godinho, Atouguia e Calvino o
orçamento é o seguinte:
AP Client 802.11BG com PoE 1 26 € 26 €
Antena Omnidireccional 12DBi Maxi Microstrip 1 30 € 30 €
Cabo LRM-400 1m N(M)-N(M) 6 9 € 54 €
UPS APC SC420I 1 147 € 147 €
Total: 1.026 €
Tabela 12: Orçamento pontos de backbone Porto Godinho, Atouguia e Calvino
8.4 Orçamento para o repetidor situado na Atouguia
Para o repetidor localizado na Atouguia o orçamento é apresentado na tabela
seguinte:
MikroPoint iM2X 2X802.11ABG [Interior] 1 261 € 261 €
Cabo LRM-400 1m N(M)-N(M) 4 9 € 36 €
Cabo de cobre(0,34 € / metro) e conectores 2 5 € 10 €

UPS APC SC420I 1 147 € 147 €
Total: 845 €
Tabela 13: Orçamento para o repetidor da Atouguia
8.5 Orçamento para o repetidor situado no Serrião
Alto:
Para o repetidor localizado no Serrião Alto o orçamento é apresentado na seguinte
tabela:
Cabo LRM-400 1m N(M)-N(M) 6 9 € 54 €
Active PoE 18V. 1 15 € 15 €
Total: 791 €
Tabela 14: orçamento para o repetidor do Serrião Alto
8.6 Orçamento para os pontos de backbone do Serrião
Alto, Casenho e Sobral:
Para os pontos do backbone situados no Serrião Alto, Casenho e Sobral o
orçamento é o seguinte:
MikroPoint iM2X 2X802.11ABG [interior] 1 261 € 261 €

Cabo LRM-400 1m N(M)-N(M) 4 9 € 36 €
UPS APC SC420I 1 147 € 147 €
IEC 320 C13 to euro 50075 2 pins adapter 2 4 € 7 €
Total: 783 €
Tabela 15: Orçamento para os pontos de backbone do Serrião Alto, Cesenho e Sobral
8.7 Orçamento para o Ponto do backbone do Serrião:
Para o ponto central da localização de Serrião o orçamento é apresentado a seguir:
Cabo LRM-400 1m N(M)-N(M) 6 9 € 54 €
Active PoE 18V. 1 15 € 15 €
Base de fixação para torre de 20 cm 1 22 € 22 €
Base Inferior/intermédio de torre de 20 cm 3 83 € 248 €
Base Superior torre de 20 cm 1 83 € 83 €
Cabo de aço de 5 mm( rolo de 50 metros) 1 118 € 118 €
Esticadores galvanizados de 2 manilhas 6 20 € 117 €
Pontos de apoio para os cabos de aço 6 3 € 15 €
Serra-cabos (10 unidades) 3 21 € 64 €
OPTI-UPS Outdoor OD500 1 449 € 449 €
Total: 1.916 €
Tabela 16: Orçamento para o ponto central do Serrião

8.8 Orçamento para o repetidor situado no Calvino
Para o repetidor localizado no Calvino o orçamento é o seguinte
Cabo LRM-400 1m N(M)-N(M) 6 9 € 54 €
UPS APC SC420I 1 147 € 147 €
Total: 1.088 €
Tabela 17: Orçamento para o repetidor do Calvino
8.9 Orçamento total
O orçamento total para a criação da rede para a freguesia da Borda do Campo é o
seguinte:

Rede Orçamento
Porto Godinho 1.026 €
Atouguia 1.026 €
Calvino 1.026 €
Serrião Alto 783 €
Casenho 783 €
Sobral 783 €
Serrião 1.916 €
Bridge Calvino 1.088 €
Bridge Atouguia 845 €
Bridge Serrião alto 791 €
Junta de freguesia 2.429 €
ACDR Calvino 2.229 €
Instalação (mais 40%) 5.890 €
Total: 20.615 €
Tabela 18: orçamento total

9 Considerações
Para executar o projecto desta rede foi preciso levar em conta diversos
pressupostos, assumidos pelo conhecimento que tínhamos da freguesia e pela
análise de projectos efectuados para o mesmo fim.
A Localização física do equipamento foi ponderada e escolhida de modo a
maximizar a capacidade do backbone, mas esta localização tem de ser dialogada
entre a junta de freguesia e os donos dos edifícios indicados para colocar as
antenas para garantir que podem ser usados, ou que tem de ser repensados.
Caso não se chegue a um acordo com os donos dos edifícios indicados tem de ser
repensada a localização das antenas e analisada a possibilidade de colocar mais
mastros em áreas pertencentes ao estado para se conseguir a melhor cobertura.
O equipamento escolhido e a velocidade do backbone ficou limitado aquela que
consideramos ser a melhor relação qualidade preço, mas estes pontos podem ser
debatidos quando for feita a decisão de avançar com o projecto. É possível garantir
mais redundância e mais velocidade, mas estas duas características tornam o
backbone muito mais dispendioso e por isso terá de ser feito um levantamento
exacto do número de utilizadores e as suas necessidades e conciliar estes dois
factores com o orçamento disponível para garantir a satisfação de todos.
Quanto á cobertura de toda a freguesia, tem de ser efectuados testes em campo
para verificar se toda a freguesia se encontra com cobertura wireless, mas tendo em
conta a disposição das casas e os resultados obtidos no Radio Mobile acreditamos
ter atingido esse objectivo, até porque todos os utilizadores que se encontram mais
distantes terão de adquirir a solução mais dispendiosa apresentada, e se colocarem
a antena receptora no mesmo mastro da antena de televisão certamente
conseguirão obter sinal.
O equipamento para o backbone wireless consistiu numa solução Mikrotik. Optamos
por este equipamento porque tem uma boa qualidade relação/preço e permite
facilmente migrar no futuro para uma rede WiMax se esta vingar.
A ligação à ACDR do Calvino foi feita em fibra óptica, para garantir que não vai
haver saturação nesta parte da rede e devido á distancia deste edifício ao edifício da

junta de freguesia, uma vez que o conselho de Moradores da Borda do Campo se
encontra ligado a este edifício e deve ser evitada a saturação deste link. Esta
saturação poderia ser atingida caso se opta-se por uma solução wireless visto que
nas alturas em que se realizam festas na ACDR ou que a piscina se encontra aberta
(durante o verão) vai existir um aumento muito grande do número de utilizadores
nesta área.
É necessário ainda avaliar a qualidade do material ZyXEL, uma vez que este foi
escolhido depois de vários contactos com lojas e foi recomendado como sendo o
que tinha a melhor relação qualidade/preço para cumprir os requisitos que
indicamos.
De momento não existe cobertura ADSL no edifício da junta de freguesia, mas está
a ser feita uma reestruturação das infra-estruturas da PT na freguesia e nas
freguesias vizinhas, pelo que quando for para avançar com o projecto, já estará
disponível cobertura e será possível que a rede cumpra o seu objectivo, que é a de
fornecer acesso à internet a todos os residentes.
O orçamento não inclui o preço inicial nem a mensalidade da ligação ADSL devido
aos motivos anteriormente descritos.

10Conclusão
Neste projecto foi apresentada uma solução para disponibilizar um serviço de
Internet gratuito para os habitantes da freguesia da Borda do campo.
Neste relatório foi apresentado um conjunto de características relevantes a cerca da
junta de freguesia da Borda do Campo indispensáveis para o estudo das soluções
possíveis para a implementação da rede.
Antes de avançar para o projecto, houve algum trabalho de investigação de modo a
conhecer os requisitos da rede. Houve um levantamento da caracterização de cada
grupo de utilizadores e a partir deste ponto fez-se uma análise dos requisitos e de
fluxo de dados.
Com a conclusão da tarefa anterior, foi possível fazer a separação da rede por
VLANs de acordo com as permissões e necessidades de cada grupo de utilizadores.
Foi feita uma breve explicação das opções tomadas para interligar as localidades.
Na fase do projecto foi apresentado as normas e padrões a respeitar na escolha e
instalação do equipamento passivo assim como as condições de montagem. Foi
especificado as condições de teste e certificação da rede após o fim da sua
implementação assim como a sua certificação.
Fez-se um estudo a zona da freguesia com o auxílio do Rádio mobile. A partir dos
resultados obtidos foram avaliados os locais mais apropriados para a instalação do
equipamento de forma a garantir alimentação e segurança num local que tenha linha
de vista para a antena transmissora respectiva, e em certas situações, esteja situado
num local em que também seja possível transmitir sinal para toda a localidade. Com
esta análise chegou-se a conclusão que a solução inicial de interligação entre
localidades, baseada no conhecimento da freguesia (site survey), é possível ser
implementada com fiabilidade.
Foram estudados e apresentados os orçamentos e soluções para os utilizadores de
acordo com determinadas situações. Foram apresentados também o orçamento
para cada ponto central de cada localidade, assim como o ponto central principal de
toda a freguesia.

Por fim, foi apresentado o orçamento final do material a instalar para a
implementação de toda a rede.
Pensa-se que o conteúdo deste projecto é de fácil compreensão e que está
estruturado para ser um bom material inicial e que contém boas soluções para uma
futura implementação.
Este projecto apresenta a solução da rede de uma futura sala de acesso livre na
ACDR. Futuramente pode-se concretizar a criação de uma sala de acesso livre no
edifício da ACDR, dotado de algumas máquinas com acesso a internet para servir a
população.

11Bibliografia
[1] Edmundo Monteiro e Fernando Boavida, “Engenharia de Redes Informáticas”, CA
Editora, 2000;
[2] FWLv1.2 - Curriculum “Wireless”, da Academia Cisco CCNP;
[3] Instituto Geográfico do Exercito, http://www.igeoe.pt/;
[4] ANACOM, www.anacom.pt/;
[5] MikcroTik, www.mikrotik.com/;
[6] http://pt.wikipedia.org/wiki/Borda_do_campo;
[7] www.telcon.com.br/produtos.htm;
[8] www.mittoni.com.au;
[9] www.eurocabos.pt;
[10] www.intermedia.pt;
[11] www.intcera.cn/;
[12] http://geradordeprecos.cype.pt/;
[13] www.itcomponents.net/;
[14] www.minfo.pt;
[15] www.manutan.pt;
[16] www.electrovisao.com;
[17] www.radiocb.com;
[18] http://landashop.com;
[19] http://www.redespt.com;
[20] http://sewelldirect.com;
[21] www.tensao.pt;

[22] www.elboxrf.com;
[23] www.mauser.pt;

A. Norma IEEE 802.11
Para a devida compreensão do conteúdo do projecto, é importante ter um breve
conhecimento a cerca da norma IEEE 802.11 relacionado com as opções escolhidas
na escolha do melhor método para implementar a transmissão de sinal na rede.
Nesta secção é apresentada uma breve abordagem teórica sobre a Norma IEEE,
mais particularmente os standards 802.11a, 802.11b e 802.11g.
A.1 IEEE 802,11a
O padrão IEEE 802,11a opera na banda dos 5 GHz e o seu alcance pode chegar a
velocidade de 54 Mbps dentro dos padrões da IEEE como mostra a tabela seguinte:
Frequência a
que opera
Largura de banda
(máxima)
Alcance
(Indoor)
Alcance
(Outdoor)
5GHz 54Mbit/s 35m 120m
Tabela 19: Característica 5 GHz
Embora este padrão tenha 54Mbit/s de largura de banda, tem a desvantagem de
grande parte do seu sinal ser absorvido por obstáculos como paredes e outros
objectos sólidos que estejam entre o emissor e o receptor. Por isso não é muito
recomendado utilizar este padrão em redes indoor. Por outro lado, uma vês que esta
norma opera na frequência dos 5 GHz, que não é uma frequência muito usada na
transmissão de sinais de redes wireless, o sinal de uma rede implementada por esta
norma dificilmente terá interferências causadas por sinais usados em redes
próximas. Assim, podemos concluir que esta norma é uma boa opção para redes
outdoor.
A.2 IEEE 802.11b
Esta norma opera numa frequência de 2,4 GHz e a sua máxima largura de banda
chega aos 11Mbit/s como é possível ver na seguinte tabela:

Frequência a
que opera
Largura de banda
(máxima)
Alcance
(Indoor)
Alcance
(Outdoor)
2,4GHz 11Mbit/s 38m 140m
Tabela 20: Característica 2,4 GHz - 11 Mbit/s
Apesar de esta tecnologia usar apenas 11MBIT/s, começou a ser usada por
grande parte do mercado, uma vez que além de ter sido implementado no
mercado antes do padrão 802.11a, as suas interfaces eram mais baratas.
Em relação ao padrão 802.11a, este padrão tem a vantagem do sinal não sofrer
tanta alteração no caso de encontrar obstáculos como paredes por exemplo, o
que leva a ser uma boa opção a implementar em redes indoor e por isso tantas
redes já implementadas usam a frequência dos 2,4 GHz.
Uma desvantagem deste padrão é que, uma vez que opera na frequência dos
2,4 GHz, o seu sinal sofre interferências de equipamentos que operem na
mesma frequência, como será descrito mais adiante. Outra desvantagem é o
facto de este padrão nem sempre ser compatível na utilização de produtos de
fabricantes distintos.
A.3 IEEE 802.11g
O padrão 802.11g foi criado pela necessidade de mais velocidade e de baixo custo.
Este padrão oferece uma velocidade máxima de 54 Mbps operando na frequência
de 2,4 GHz como mostra a tabela:
Frequência a
que opera
Largura de banda
(máxima)
Alcance
(Indoor)
Alcance
(Outdoor)
2,4GHz 54Mbit/s 38m 140m
Tabela 21: Característica 2,4 GHz - 54 Mbit/s
Os aparelhos usados na recepção e emissão do sinal são bastante compatíveis com
os aparelhos 802.11b.

Este padrão tem os mesmo inconvenientes que o padrão 802.11b, pois apresenta
incompatibilidades com dispositivos de fabricantes diferentes. Outra desvantagem
“herdada” do padrão 802.11b é facto de operar na frequência 2,4 GHz pois o sinal
pode sofrer interferências. Assim como no padrão 802.11b, este padrão tem a
vantagem de sofrer menos interferência causada por obstáculos como paredes.
A.4 Conclusão
Nesta secção foi feita uma breve abordagem teórica acerca de algum aspecto
das redes wi-fi, mais concretamente dos padrões IEEE 802.11a, IEEE 802.11b e
IEEE 802.11g.
Foi descrito as vantagens e desvantagens que cada padrão trás a quando da sua
utilização.
Dependendo da frequência em que cada padrão opera podemos chegar a
determinadas conclusões. A frequência 2,4 GHz é utilizada em diversas
situações, desde sinais em redes wireless como em dispositivos banais como
fornos microondas, dispositivos bluetooth, telefones sem fia, etc. Com o
aparecimento dos padrões IEEE 802.11b/g, a maioria das redes wireless
começaram a ser implementadas com esse padrão. A grande desvantagem da
utilização de frequências de 2,4 GHz é que o sinal é facilmente interferido por
outro sinal de frequência 2,4 GHz que esteja no mesmo canal. Esta frequência
utiliza apenas 3 canais. Caso dois sinais diferentes com o mesmo canal se
interceptem, causa interferências no sinal. Por outro lado, os sinais que operam
na frequência de 5 GHz podem usar 11 canais (exteriores). Estes sinais são
também muito menos utilizados que os sinais os dispositivos que operam na
frequência dos 2,4 GHz.
Assim, embora no caso do padrão IEEE 802.11a o sinal tenha mais
interferências causadas por obstáculos, tem muito menos probabilidades de ter
interferência no sinal devido a outros sinais que o interceptem.

Desta forma, podemos concluir que o padrão IEEE 802.11a será uma boa
escolha para implementação de redes wireless outdoor (ponto-a-ponto com linha
de vista).

B. Cumprimento das normas
Nesta secção serão abordados algumas normas a cumprir quando se pretende
transmitir sinais numa rede que operem na frequência de 2,4 GHz e 5 GHz.
B.1 Medidas permitidas
A ANACOM, autoridade reguladora das comunicações, tem por objectivos, entre
outros, promover a normalização técnica de forma que todas as entidades do
país sigam as suas normas de forma a garantir a legalidade dos projectos, e
dessa forma, promover a compatibilidade entre fabricantes.
A legislação ANACOM diz que não é permitido, a nível de legalidade, transmitir
sinais com potência à cima do normalizado.
De acordo com esta legislação, em Portugal sinais com frequências que operam
em 2,4 GHz, não devem ultrapassar a potência de P.I.R.E (quantidade de
energia radiada e transmitida) dos 100 mW, ou seja, os 20 dBm, tanto em
interiores como em exteriores. No caso de equipamentos que estejam a operar
na frequência dos 5 GHz, a potência do sinal transmitido no meio não deve
exceder os 200 mW (23 dBm) no caso de interiores. Para sinais transmitidos em
exteriores a potência máxima que pode ser transmitida é um pouco mais alta,
1000 mW (30 dBm).
É necessário o aviso prévio à ANACOM sobre a rede que se pretende implementar,
sendo esta de acesso ao público. Deve-se enviar uma descrição sucinta da rede,
incluindo o âmbito geográfico de cobertura e tecnologia a utilizar bem como
comunicar a data prevista para o início da actividade.
Segundo a ANACOM, as frequências escolhidas devem operar numa base que não
interfira na transmissão de estações de radiocomunicação licenciadas.

B.2 Cálculos
È possível jogar com a relação entre a potência de saída da placa de rede e com o
ganho de saída da antena de forma que a antena receptora receba o sinal com a
maior potência possível sem infringir as normas da ANACOM.
Por exemplo, se quisermos transmitir um sinal que opere na frequência de 2,4
GHz (entre 2402 MHz e 2483 MHz), ponto-a-ponto, numa distância de 2 km,
podemos calcular o nível de potencia do sinal no receptor, e podemos antever se
as opções de ganho das antenas e potencia transmitida da placa de rede é a
adequada para que a ligação não seja ilegal.
Figura 21: Representação das variáveis do PSR
A partir da fórmula seguinte é possível calcular o nível da potência do sinal no
receptor:
PSR = gdTx – pccTx + gaTx – pEL + gaRx – pccRx
Onde gdTx é a potência transmitida pela placa de rede do lado do transmissor,
pccTx é a perda dos cabos e conectores no lado do transmissor, gaTx é o ganho
da antena do lado do transmissor, pEL é a perda no espaço livre (ou atenuação
no espaço livre), gaRx é o ganho da antena no lado do receptor e pccRx é a
perda dos cabos e conectores no lado do receptor.

É possível calcular a perda no espaço livre utilizando a seguinte formula:
pEL = 32,5 + 20log(Km) + 20log(Frequência)
Podemos calcular a perda no espaço livre do caso referido anteriormente, onde
duas antenas comunicam na frequência dos 2,4 GHz e distam 2 km uma da
outra:
pEL = 32,5 + 20log(2) + 20log(2483.5) = 106,4
Passemos ao cálculo:
Supondo que:
pccTx e pccRx = 3 dBm:
gaTx e gaRx = 21 dBm
gdTx = 20 dBm
PSR = 20 dBm – 3 dBm + 21 dBm – 100 dBm + 21 dBm – 3 dBm = -44 dBm
-44 dBm equivale a mais de 54 mbps (no caso do padrão 802.11a ou 802.11g
como é possível ver na tabela 22), o que significa que o receptor poderá receber
54 mbps (caso não haja outros factores que influenciem na perda do sinal, como
chuva, objectos opacos, etc).
dBm -70 -71 -76 -80 -83 -86 -87 -88
Mbps 54 48 36 24 18 12 9 6
Figura 22: Tabela de conversão dBm - Mbps
Estas opções de ganho das antenas e de potência transmitida permitem que o
receptor receba 54 mbps, mas não cumpre as normas da ANACOM pois são
transmitidos 38 dBm, e em Portugal é apenas permitido transmitir 20 dBm ao
operar na frequência de 2,4 GHz.
Da formula anterior, podemos antever se as opções de ganho das antenas e de
potencia transmitida pela placa de rede vão permitir que a ligação wireless seja
legal ou não, uma vez que o resultado de gdTx – pccTx + gaTx (potência
transmitida), deve ser menor que a potência máxima permitida para a frequência
escolhida (20 dBm para 2,4 GHz e 30 dBm para 5 GHz).

Assim, devemos ter como objectivo fazer as escolhas devidas de modo que a
transmissão não seja ilegal e de forma que seja possível a antena receptora
receber o máximo de largura de anda possível para o padrão usado (54 mbps
equivale aproximadamente a -70 dBm para normas 802,11a e 802,11g e 11mbps
equivalente a -74 dBm para a norma 802.11b).
Uma boa opção seria diminuir a potência transmitida e aumentar o ganho da
antena que é igual dos dois lados (transmissor e receptor) de forma a aproveitar
o ganho da antena no lado do receptor.
Exemplo:
pccTx e pccRx = 5 dBm:
gdTx = 18 dBm
PSR = 5 dBm – 3 dBm + 18 dBm – 100 dBm + 18 dBm – 3 dBm = -65 dBm
Usando a norma 802,11g, os cálculos mostram que a antena receptora poderá
receber 54 mbps (uma vez que o resultado é superior que -70 dBm), excepto nos
casos de outras perdas devido a interferências ou obstáculos como já foi dito
anteriormente.
Passemos ao cálculo da potência transmitida para verificar se a transmissão está
legal:
5 dBm – 3 dBm + 18 dBm = 20 dBm
O resultado mostra que a transmissão é permitida, visto que a potência máxima
que é permitido transmitir numa transmissão que opere numa frequência de 2,4
GHz é 20 dBm.
B.3 Conclusão
Nesta secção foram abordados alguns aspectos relativos as normas da
ANACOM como o máximo de potência que pode ser transmitida em Portugal. Foi
dado um exemplo de como fazer uma ligação de forma a permitir fazer chegar ao

receptor, o máximo de largura de banda possível dependendo da norma utilizada
e garantindo ao mesmo tempo a legalidade da transmissão.
Podemos verificar que para garantir que a transmissão seja legal, devemos
escolher o ganho da antena e a potência de transmissão da placa de rede tendo
em conta a potência máxima que é permitido transmitir no caso da frequência
que a transmissão está a usar (2,4 GHz ou 5 GHz).
Quando uma transmissão opera na frequência de 5 GHz, esta vai sofrer uma perda
de área livre pouco maior que no caso de uma transmissão que opere numa
frequência de 2,4 GHz (106 dbm) como é possível verificar no cálculo seguinte:
pEL = 32,5 + 20log(2) + 20log(5727.5) ~= 113,55
Além disso, visto que em Portugal é possível transmitir no máximo 30 dBm ao
operar na frequência de 5GHz em exteriores, temos mais margem de escolha
das potências a utilizar nas placas de rede do lado no transmissor e no ganho da
antena até que os cálculos ultrapassem o máximo permitido por lei em Portugal
(30 dBm), Ex:
gdTx – pccTx + gaTx (=)
5 dBm – 3 dBm + 18 dBm =20
Vs
5 dBm – 3 dBm + 28 dBm =30
Desta forma, mais uma vez podemos concluir que usar a norma 802,11a e por
sua vez a frequência dos 5 GHz é uma boa opção na implementação de redes
wireless outdoor.

C. Antenas Wireless
Esta secção descreve cada tipo de antenas wireless que são relevantes na
implementação da rede wireless projectada.
C.1 Antenas omnidireccionais
As antenas omnidireccionais providenciam 360 graus de transmissão de sinal visto
no plano horizontal (H-plane). Este tipo de antena é usado quando é necessária
cobertura de sinal em todas as direcções. É muito mais fácil encontrar antenas que
operem na frequência de 2,4 GHz do que na frequência dos 5GHz.
Na perspectiva do plano vertical, é possível tornar o ângulo de transmissão do sinal
mais estreito.
Quando é necessário instalar uma antena no meio de uma localidade com o
objectivo de transmitir sinal para o cliente final, a escolha desta antena é uma boa
opção.
Figura 23: Antena omnidireccional

C.2 Antenas Direccionais
As antenas direccionais transmitem mais energia para um determinado ponto e
apenas numa direcção. Quando mais o sinal se afasta do ponto central, menos
energia é irradiada. Desta forma este tipo de antena providencia maior alcance que
as antenas omnidireccionais, uma vez que toda a potência transmitida é irradiada
penas numa direcção e num ângulo mais reduzido.
Figura 24: Representação da radiação da antena direccional
Antenas Yagi são um tipo de antenas direccionais apropriada para alcançar grandes
distâncias, até 3,2 km para larguras de banda de 11Mbps, e é apropriada para ser
usada em exteriores. Esta antena é normalmente mais barata, sendo uma boa
opção a utilizar na implementação de uma rede que transmita numa frequência que
opere nos 2,4 GHz, visto que hoje em dia é muito difícil encontrar antenas Yagi que
operem na frequência dos 5 GHz.
C.3 Downtilt
As antenas normalmente têm a desvantagem de ter uma cobertura pobre em baixo
delas. Este problema pode ser resolvido com o Downtilt. O Downtilt é o método pelo
qual se direcciona o sinal de uma antena um pouco mais para baixo como é possível
ver na figura seguinte:

Figura 25: representação do Downtilt
É ideal usar antenas com a capacidade de Downtilt e aplica-las em locais onde o
sinal será transmitido para clientes finais (Ponto-a-multiponto), que se encontram
mais a abaixo da antena, como por exemplo, quando o objectivo é transmitir sinal de
antenas que se encontram em cima dos edifícios como é o caso das antenas de
operadoras de telemóvel. Também é indicado usar este método, numa situação de
ponto-a-ponto, quando a antena transmissora encontra-se mais alta que a antena
receptora.
O formato da radiação de sinal de uma antena omnidireccional assemelha-se a um
donut, portanto também é transmitido sinal para cima, causando desperdício de
sinal.
Figura 26: Representação do sinal de uma antena omnidireccional
O ideal é tornar o ângulo de transmissão de sinal estreito de forma a concentrar todo
o sinal como se pode ver na figura seguinte:

Figura 27: Representação do sinal concentrado de uma antena omnidireccional
Esta técnica aumenta a concentração de sinal e reduz o seu desperdício. Desta
forma, os clientes finais que se encontram em baixo da antena não receberiam sinal.
Neste caso o downtilt pode resolver o problema.
È possível efectuar o downtilt mecânico e/ou o downtilt eléctrico. Na primeira
situação, a antena é manualmente inclinada para baixo. Este método não é indicado
no uso de antenas omnidireccionais, pois a parte de trás da antena é apontada para
cima transmitindo sinal para cima, assim como nas partes laterais, como se pode ver
na seguinte figura 28:
Figura 28: Downtilt mecânico
O downtilt eléctrico permite alterar as características eléctricas da antena fazendo
com que o sinal seja transmitido mais para baixo de acordo com o ângulo desejado
como é possível ver na seguinte figura:

Figura 29: Downtilt eléctrico
Este método pode ser configurado por controlo remoto.
O downtilt é muito útil na cobertura local, mas diminui muito o alcance do sinal.

12MikcroTik RouterBOARD
O MokcroTik é uma empresa que fabrica hardware de rede e software para
configuração do hardware.
O RouterBOARD é uma motherboard fabricada por esta empresa. O RouterBOARD
permite ligar no máximo três placas wireless e é compatível com a maioria das
placas de rede de outras marcas que não seja MikcroTik, até mesmo no que diz
respeito a configuração de VLANs.
Esta solução tem uma grande vantagem em relação a utilização de routers normais
com mais que uma antena. É uma solução mais barata não só na altura da compra
como no caso de haver alterações no sinal transmitido podendo-se fazer upgrades
sem ser necessário trocar todo o equipamento. Por exemplo, caso um dia seja
desejado mudar o sinal de transmissão de wi-fi para wiMax, esta troca pode ser feita
de forma barata, pois é apenas necessário fazer upgrade às placas wireless.

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