Funcionamento de Uma Rede de Com Put Adores Wimax No Dundo - Diamona a.t. Eduardo

5/17/2018 Funcionamento de Uma Rede de Com Put Adores Wimax No Dundo - Diamona a.t. Eduardo - slidepdf.com

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REPÚBLICA DE ANGOLA

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

INSTITUTO MÉDIO POLITÉCNICO 28 DE AGOSTO DO DUNDO

FUNCIONAMENTO DE UMA REDE DE COMPUTADORES WIMAX NO

DUNDO

Angola2011



2

REPÚBLICA DE ANGOLAMINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

INSTITUTO MÉDIO POLITÉCNICO 28 DE AGOSTO DO DUNDO

FUNCIONAMENTO DE UMA REDE DE COMPUTADORES WIMAX NO

DUNDO

Monografia apresentada ao Curso Técnico de

Informática do Instituto Médio Politécnico 28 de

Agosto do Dundo, como requisito parcial para aobtenção do título de Técnico Médio de Informática,

sob orientação do Prof. Esp. Fábio Fonseca

Barbosa Gomes.

Angola2011



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I.M.P.28AGD (INSTITUTO MÉDIO POLITÉCNICO 28 DE AGOSTO DO DUNDO).

ELABORAÇÃO:

Diamona A. T. EduardoEdgar J. Simão de Almeida

Jonathan M. ZacariasVasco A. Chicosseno



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DEDICATÓRIA

Dedicamos esse trabalho ao pai do Diamona A.T. Eduardo, que já não faz parte do

mundo dos vivos e que a sua alma Deus tenha. Sabendo que sentado a direita de

Deus Pai todo-poderoso não fazer-se-á de surdo, homenageadamente, queremos

aqui dizer, “és aqui um dos seus desejos sendo realizado”, (a concretização de mais

um nível académico do seu amável filho). Aos nossos amigos, que quando a

inclinação intensiva no processo de investigação da matéria para a elaboração do

presente conteúdo causava stress, lá estavam como uma ferramenta essencial de

alívio e relaxe. Dedicamos também com grande carinho às nossas queridas mães,

que desde o princípio das nossas vidas sempre foram as nossas cuidadoras,

protectoras, educadoras, etc., onde cada expressão sempre foi um exemplo de vida

e amor, e a todos que estavam presentes nos momentos de dificuldades.



5

AGRADECIMENTOS

Queremos em primeiro lugar agradecer a Deus, Pai todo-poderoso , porque sem ele

nada seria possível, queremos na mesma, agradecer as individualidades e

instituições que directa ou indirectamente apoiaram-nos, queremos de igual modo,

agradecer pelo carinho e apoio que as nossas famílias têm nos dado e aos nossos

professores que com muita paciência e incentivo, têm nos encorajado na elaboração

do presente documento e não só. Agradecimento especial endereçamos ao nosso

querido professor Fábio Fonseca Barbosa Gomes, pela forma clara e sábia com que

tem nos transmitido os seus conhecimentos. A todos, o nosso muito obrigado.



6

RESUMO

Actualmente as redes sem fio são mais do que uma ferramenta importante na vida

diária do homem do século XXI. Tanto para o desenvolvimento de negócios em

grandes, médias e pequenas empresas como para o uso doméstico, as redes sem

fio têm vindo a facilitar a vida da sociedade mundial, em função das vantagens que

elas oferecem, que de certeza são maiores em relação as redes cabeadas, várias

empresas foram apostando em novas tecnologias com o propósito de às tornar mais

abrangentes e mais eficientes. Neste contexto, surge a rede wimax que depois de

um bom tempo de estudos e testes, é lançada com melhorias substanciais,

melhorias estas que na verdade não são mais do que, uma forma de complementar

a sua antecessora Wi-Fi. O objectivo deste trabalho é projectar uma possível

implementação dessa rede (wimax) na cidade do Dundo aproveitando-se do capítulo

3 para fazer-se a abordagem de como ela funcionária.

Palavras-chave:WIMAX; REDES E PROJECTOS.



7

ÍNDICE

LISTA DE FIGURAS.................................................................................................... 8

LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS ................................................................. 9

INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 10

1- REDES DE COMPUTADORES .......................................................................... 11

1.1- Tipos de rede .............................................................................................. 11

1.1.1- Redes cabeadas ...................................................................................... 13

1.1.2- Rede sem fio ............................................................................................ 14

2- WIMAX ................................................................................................................ 16

2.1- Benefícios da wimax .................................................................................... 18

2.2- Antenas wimax ............................................................................................ 18

2.2.1- SISO ......................................................................................................... 18

2.2.2- MIMO ........................................................................................................ 19

2.2.3- Antenas direccionais ................................................................................. 19

2.2.4- Antenas unidireccionais ............................................................................ 20

3- PROJECTOS DE REDES ................................................................................... 20

3.1- Vantagens de um projecto de rede.............................................................. 21

3.2- Fases de um projecto de rede ..................................................................... 21

3.2.1- Identificação do local para o projecto de uma redewimax ........................ 22

3.2.2- Estudo do local para torre ........................................................................ 23

3.2.3- Instalação de antenas .............................................................................. 24

3.2.4- Análise de Disposição dos componentes ................................................. 26

3.2.5- Teste de Cobertura e monitorização da Rede .......................................... 27

3.2.6- Monitoramento da Instalação ................................................................... 28

3.2.7- Manutenção da Rede ............................................................................... 28

4- FUNCIONAMENTO DE UMA REDE WIMAX NO DUNDO ................................. 29

4.1- Localização da estação base ...................................................................... 30

4.2- Receptores de sinais ................................................................................... 31

5- CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................ 32

6- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 33



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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1: Mapa da cidade do Dundo. [Google (2011)]. Pag.10

FIGURA2: Rede sem Fio Cliente/Servidor, utilizando ponto de acesso. [VICOMSOFT

(2011)]. Pag.12

FIGURA 3: Alguns equipamentos que possibilitam a existência de uma rede sem

fios. [LIMA (2011)]. Pag.15

FIGURA 4: O padrão IEEE 802.16 viabiliza soluções que atendem as necessidades

de uma variedade de segmentos de acesso banda larga [LIMA, SOARES, ENDLER,(2011)]. Pag.16

FIGURA 5: O padrão IEEE 802.16 viabiliza conexões sem fio NLOS (Non Line of

Sight ) ponto a multiponto e backhauls . [LIMA, SOARES, ENDLER, in INTEL, (2011)].

Pag.17

FIGURA 6: Forum WiMAX. [WIMAX TECNOLOGY (2011)]. Pag.18

FIGURA 7: Transmissão e Recepção de dados – Antena SISO. [INTEL, (2011)].Pag.19

FIGURA 8: Antena MIMO. [INTEL MAGAZINE, (2011)]. Pag.20

FIGURA 9: Antena Direccional. [VIVARIO, (2011)]. Pag.20

FIGURA 10: Antenas Unidireccionais. [LAERCIO, (2011)]. Pag.21

FIGURA 11: Tipos de antenas WiMax. [ANDREW COMPANY, (2011)]. Pag.26

FIGURA 12: Esquema de um CSU/DSU [WIKIPEDIA, (2011)]. Pag.28

FIGURA 13: Cidade do Dundo. [GOOGLE, (2011)]. Pag.31



9

LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS

LAN – Local Area Network

MAN – Metropolitan Area Network

WAN – Wide Area Network

IrDA – Infrared Developers Association

WPAN – Wireless Personal Area Network

IrDA – Infrared Developers Association

WLAN – Wireless Local Area Network

WMAN – Wireless Metropolitan Area Network

WWAN – Wireless Wide Area Network ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Line

Wi-Fi – Wireless Fidelity

WiMax–WorldwideInteroperability for Microwave Access

IEEE –Institute of Electrical and Electronics Engineers

NLOS – Non Line of Sight

SISO – Single-Input, Single-Output

MIMO – Multiple-Input, Multiple-Output

LOS – Lin of Sigth

CSU – Unidade de Serviço de Canal

DSU – Unidade de Serviço de Dados

RSL – Receice Signal Levels

NOC – Network Operation Center

TI – Tecnologia de Informação

SLA – Service Level Agreement CPE – Customer Premise Equipment

PCMCIA – Personal Computer Memory Card International Association



10

INTRODUÇÃO

A cidade do Dundo, capital da província da Lunda-Norte, está localizada na região

leste de Angola (fig.1), com uma população estimada em 50.000 habitantes,

maioritáriamente jovem.

A cidade, progressivamente tem tido necessidade de comunicação. Necessidade

esta que cresce também em função do processo de descentralização. No entanto,

nota-se que, há uma grande dificuldade de acesso à rede em zonas que distam do

centro da cidadea 15 km ou mais, considerando-se assim, zonas de difícil acesso.

Portanto, como a rede wimax destina-se a resolução de problemas como este

(interligação de zonas de difícil acesso), queremos tirar subsídios dela, projetando

deste modo, uma possível implementação nesta localidade.

Serão apresentados no trabalho, breves considerações sobre redes de

computadores, dando maior atenção às redes sem fio e particularizando a rede

wimax no que toca principalmente os seus aspectos de implementação. Serão

analisadas possibilidades de implementação dessa rede de comunicação em

constante crescimento na localidade do Dundo, possibilitando uma boa

comunicação. O presente conteúdo está organizado da seguinte forma:

Ter-se-á como ponto 1, uma pequena abordagem sobre redes de computadores,

deixando claro as vantagens que o homem do século XXI tem tido fazendo o uso

dela, no ponto 2 ver-se-á questões relacionadas com a rede wimax, no ponto 3,

projecto de redes e por último no ponto 4 serão abordadas questões ligadas ao

funcionamento de uma rede de computadores wimax na cidade do Dundo.

Figura1. Cidade do Dundo (Google 2011)



11

1- REDES DE COMPUTADORES

Segundo Rocha (2011). “Uma rede de computadores consiste em dois ou mais

computadores e outros dispositivos interligados entre si de modo a poderem

compartilhar recursos físicos e lógicos, estes podem ser do tipo: dados, impressoras,mensagens (e-mails ), entre outros.”

Para que exista rede de computador é necessário que todos os programas, dados e

outros recursos estejam disponíveis a todos, muita das vezes sem se considerar a

localização física do recurso e do usuário.

Uma rede de computadores é um conjunto de computadores interligados entre si

para que possam compartilhar dados e recursos lógicos, estes podem ser: dados ou

informações, mensagens (e-mails ), entre outros, ligados por um sistema decomunicação. (WIKIPEDIA, 2011).

Uma rede pode ser um computador ligado à Internet ou dois ou mais computadores

ligados uns aos outros (e possivelmente também à Internet ). É um grupo de

computadores ou de outros dispositivos, tais como impressoras e scanners , que

comunicam sem fios ou através de uma ligação física, tal como um cabo Ethernet ou

uma ligação telefónica. (MICROSOFT, 2011).

Sobre computadores, pode-se considerar que o computador é uma máquina capaz

de receber, registrar, tratar e dar informações de forma automatizada com grande

agilidade e exatidão, e as redes de computadores não são nada mais que a

interconexão por cabos ou sem cabos destes aparelhos possibilitando o

compartilhamento de informações e até mesmo de outros dispositivos integre nesta

rede. (TANENBAUM,2011).

1.1- Tipos de rede

Existem diferentes tipos de redes, elas variam de acordo a sua arquitectura,

extensão geográfica, topologia e meio de transmissão.

A arquitectura de rede é um conjunto hierárquico de protocolos de comunicação. É o

agrupamento de regras lógicas que estabelecem a comunicação entre os

computadores interligados fisicamente ou não em uma

rede.(DICIONÁRIOINTERNET, 2011).



12

A extensão geográficadefine a área de abrangência da rede. Elas são

caracterizadas segundo a sua dimensão. Três delas são abrangentemente mais

usadas:

LAN (Local Area Network – Rede de Área Local),MAN (MetropolitanArea Network -Rede de Área Metropolitana), WAN (WideArea Network - Rede de Área Vasta).

• Sobre as LAN, pode-se afirmar que trata-se de um conjunto de computadores

que pertencem a uma mesma organização e que estão ligados entre eles

numa pequena área geográfica por uma rede, frequentemente através de

uma mesma tecnologia.

Reporta-se a interconexão de computadores e outros dispositivos numa áreafisicamente limitada, permitindo a troca de ficheiros e a utilização em comum

de dispositivos conectados a esta rede.(WIKIPEDIA, 2011)

Conforme é visto na figura 2, as LANs sem fio se formam quando vários

computadores separados onde cada um destes será equipado com placa de

transmissão de dados sem fio. Cada computador poderá se comunicar

directamente com os restantes também equipados com placas de

transmissão de dados sem fio. Dessa maneira eles compartilham arquivos,

impressoras. Um exemplo prático, é de duas ou mais pessoas em uma sala,

sem comunicação wireless , fazerem seus computadoresse comunicarem

directamente, não havendo a necessidade de um ponto de acesso.(SOUZA,

2011).

Figura 2 - Rede sem Fio Cliente/Servidor, utilizando ponto de acesso. (VICOMSOFT 2011)



13

• Uma MAN, é uma rede que interliga várias redes locais. Assim, uma MAN

permite a dois computadores distantes comunicar como se fizessem parte de

uma mesma rede local. (WIKIPÉDIA, 2011).

• A WAN interconecta vários LANs através de grandes distânciasgeográficas.São redes que interconectam várias outras redes, podendo ser

do tipo LAN ou MAN através de grandes distâncias. Integram equipamentos

em diversas localizações geográficas, envolvendo diversos países e

continentes como a Internet.É uma rede de longa distância que conecta

vários computadores separados por distâncias maiores. GOMES(2011)

A topologia de rede define o modo como diversos dispositivos computacionais (nós)estão ligados um ao outro. Ela decide a forma de organização dos computadores

dentro da rede. Ela também define a forma de como as torres emissoras e

receptoras de sinal de redes que funcionam a base de ondas electromagnéticas

como é o caso da wimax, sejam organizadas.

Para uma rede funcionar, é necessário o uso de um meio de transmissão, eledefine

o suporte físico no qual as informações passam dentro duma rede. Normalmente o

meio de transmissão pode ser por cabo ou sem cabo.

As redes cabeadas são redes onde a interconexão de computadores é feita por meio

de cabos.Atualmente, em sua grande maioria, as redes são conectadas por algum

tipo de fio ou cabeamento que funciona como o suporte de transmissão da rede,

transportando sinais entre computadores.

Estes tipos de redes à cima citadas podem ser: cabeadas ou sem fio.

1.1.1- Redes cabeadas

Existem muitos tipos de cabos, mas três são usados com mais frequência nas

conexões da maioria das redes.

Coaxial:cabos formados por um condutor de cobre central, uma classe de

isolamento dobrável, uma blindagem com uma trança metálica e uma cobertura

externa. É chamada “Coaxial ” porque a trança de blindagem e o condutor centraltêm o mesmo eixo. (MOURAIS, in BOGGS).



14

Par Trançado: é composto por pares de fios, sendo que cada par é isolado do outro

e todos são trançados juntos dentro de uma cobertura externa.

Fibra Óptica:é um pedaço de vidro ou de materiais poliméricos com capacidade de

transmitir luz. Tal fio pode apresentar grossuras variáveis, dependendo da aplicação,

indo desde grossura inferiores, da ordem de micrómetros (mais finos que um fio de

cabelo) até vários milímetros. (WIKIPEDIA, 2011).

1.1.2- Rede sem fio

Uma rede sem fio é uma rede de computadores com a finalidade de troca de dados

e recursos sem a necessidade do uso de cabos, sejam eles telefónicos, coaxiais ou

ópticos. São redes usadas por meio de equipamentos que usam radiofrequência

(comunicação via ondas de rádio) ou comunicação via infravermelho, como emdispositivos compatíveis com IrDA (Infrared Developers Association/ Associação de

Desenvolvimento de Infravermelho), esta rede é conhecida também como wireless.

Utilizam ondas de rádio, luz infravermelha ou a laser para transmitir dados pelo ar. É

uma rede com a finalidade de troca de dados e recursos, sem a necessidade do uso

de cabos, sejam eles telefónicos, coaxiais ou ópticos.

As redes sem fio, conhecidas também como wireless classificam-se normalmente de

acordo a área de abrangência, podendo-se encontrar uma variedade de redes tais

como: WPAN (Wireless Personal Area Network / redes pessoais ou de curta

distância), WLAN (Wireless Local Area Network / redes locais sem fio),WMAN

(Wireless Metropolitan Area Network / redes metropolitanas sem fio), que é também

uma wimax e que por sinal é o foco deste documento, eWWAN (WirelessWide Area

Network / redes geograficamente distribuídas ou de longa distância sem fio).(WIKIPEDIA, 2011).

O uso da tecnologia vai desde transceptores de rádio como walkie-talkies até

satélites artificiais no espaço. Seu uso mais comum é em redes de computadores,

servindo como meio de acesso à Internet através de locais remotos como um

escritório, um bar, um aeroporto, um parque, ou até mesmo em casa, etc.

No começo da comunicação de redes de computadores sem fio, a grandedificuldadeenfrentada era a falta de padronização entre os diversos fabricantes, o



15

que tornava essa tecnologia inexecutável economicamente, pois seu custo para a

colocação era muito alto.

Por exemplo: um determinado equipamento de transmissão de dados através de

ondas de rádio da empresa não conseguia fazer a comunicação como equipamento

de uma outra empresa, mesmo que asduas empresas construíssem equipamentos

para utilizar a mesma faixa de frequência. Poiso problema não estava na faixa de

frequência utilizada, mas em como os dados eramenviados.Com o desenvolvimento

de modelos para a comunicação sem fio entre diferentes tipos de equipamentos,

desde computadores até os mais diversos tipos de equipamentos, estas redes de

comunicação semfio alcançaram popularidade pela instabilidade que provêem aos

usuários e pela facilidade de transferência de dados.

A tecnologia sem fio, muito conhecido no ramo da telefonia celular, teve uma boa

aceitação em redes de computadores por oferecer diversidade na comunicação em

rede e na sua instalação por evitar o manuseio de cabos. (VICOMSOFT. 2011)

Figura 3. Alguns equipamentos que possibilitam a existência de uma rede sem fios. (LIMA, 2011)

A rede ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line/ Llinha Digital Assimétrica para

Assinante ), foi criado em 1989 e refere-se de uma tecnologia que permite a

transferência digital de dados em alta velocidade por meio de linhas telefónicas

comuns. A cada dia, a tecnologia ADSL ganha novos usuários, tanto que esta

conexão de internet em banda larga é uma das mais conhecidas no mundo. (VILAS

BOAS, 2011).



16

Com a persistência em estudos para o melhoramento da comunicação

surgiuasredes Wi-Fi (Wireless Fidelity/Rede sem Fio Fiel), assim podendo dar

começo a libertação do uso de fios na comunicação, porém umraio de alcance

limitado e uma largura de banda pequena. Tendendo uma rede de maior extensão,

desta forma surgiram as redes metropolitanas, conhecidas como Wimax , a suamaior propriedade é aligação de pontos a longas distâncias e com taxas superiores

de largura de banda. “Estas redes não são concorrentes, ao contrário, elas se

completam.” (VILAS BOAS, 2011).

A diferença básica entre o Wi-fi e o Wimax é a distância e a velocidade. Enquanto o

primeiro tem um alcance de apenas 150 metros e a taxa de transferência de banda

larga de 54Mbps, o segundo possui um raio de 70 quilómetros e 124Mbps.

A Wi-Fi é uma tecnologia de banda larga sem fio com uma fraca capacidade de

difusão do sinal por isso, espera-se que os equipamentos Wimax tenham alcance de

até 50 km e capacidade de banda passante de até 70 Mbps. Na prática o alcance de

banda dependerá do equipamento e da freqüência usados, bem como da existência

ou não de visada. “Que significa dizer: se a antena de um ponto consegue ver a

antena de outro, se não existir obstáculos no caminho, construções, montanhas,

etc.” (VILAS BOAS, inFAGUNDES.2011).

2- WIMAX

A WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access- Interoperabilidade

Mundial para Acesso por Microondas) é o nome dado ao padrão IEEE 802.16 para

redes metropolitanassem fio, também conhecido como IEEE Wireless MAN. Esse

padrão tem como proposta inicial disponibilizar o acesso banda larga sem fio

cobrindo distâncias maiores como referido nas figuras4 e 5:

Figura 4- O padrão IEEE 802.16 viabiliza soluções que atendem as necessidades de uma variedadede segmentos de acesso banda larga (LIMA, SOARES, ENDLER, 2011).



17

Figura 5 – O padrão IEEE 802.16 viabiliza conexões sem fio NLOS(Non Line of Sight) ponto a

multiponto ebackhau/los . (LIMA, SOARES, ENDLER, in INTEL, 2011).

O padrão IEEE 802.16, completo em Outubro de 2001 e publicado em 8 de Abril de

2002, especifica uma interface sem fio para redes metropolitanas (WMAN). O termo

WiMAX foi criado por um grupo de indústrias conhecido como WiMAX Forum cujo

objectivo é promover a compatibilidade e interoperabilidade entre equipamentos

baseados no padrão IEEE 802.16. Este padrão é parecido ao padrão Wi-Fi (IEEE

802.11), que já é bastante difundido, porém agrega conhecimentos e recursos maisrecentes, visando a um melhor desempenho de comunicação. (WIKIPEDIA, 2011).

WiMAX, é o nome comercial de um grupo de tecnologias sem fio que surgiram da

família de padrões WirelessMAN (Wireless Metropolitan Area Network/ Rede de Área

Metropolitana Sem Fio) IEEE 802.16 que existe desde o final da década de 1990,

primeiro com a aceitação do padrão 802.16 (10-66GHz) e depois com o 802.16a (2-

11GHz) em Janeiro de 2003.

A WiMAX é na actualidade uma rede com uma grande potência à nível mundial. Ela

promete grandes inovações tecnológicas principalmente no que toca o fabrico de

equipamentos electrónicos virados ao mundo da informática. Ela permite o acesso à

última milha com uma velocidade 100 vezes maior a essas disponíveis no mercado

actual, conseguindo conexão com os pontos mais remotos, sem a utilização de fios

utilizando apenas uma antena, que transmite um sinal a todos que estão na área de

cobertura. Esta é a principal proposta do WiMAX .



18

Em 2001, foi criado o Fórum WiMAX para promover o padrão e para ajudar a

assegurar a compatibilidade e a interoperabilidade através de múltiplos vendedores.

(LLC RELATÓRIO, 2011).

Figura 6- Forum WiMAX (WIMAX TECNOLOGY, 2011)

2.1- Benefícios da WiMAX

O benefício crucial do padrão WiMAX é a oferta de conexão internet banda larga em

regiões onde não existe infra-estrutura de cabeamento telefónico ou de TV por

Cabo, que sem a menor dúvida são muito mais custosos. Este benefício económicodo padrão sem fio para redes MAN proporciona a difusão dos serviços de banda

larga em países em desenvolvimento, influenciando directamente na melhoria das

telecomunicações do país e consequentemente no seu desenvolvimento.

(WIKIPEDIA, 2011).

2.2- Antenas Wimax

Para que ocorra a transferência ou recepção de dados a tecnologia Wimax aproveita-se de determinados tipos de antenas. A potência de cada antena, é

determinada de acordo com a área a ser coberta. Para a tecnologia Wimax , existem

dois tipos básicos de antenas, o SISO e o MIMO.

2.2.1- SISO

O sistema de antenas SISO (Single-Input, Single-Output ) é usado quando se deseja

fazer uma simples conexão entre a antena receptora e a antena transmissora. Essa

configuração utiliza uma antena de cada lado, podendo-se transmitir e receber osinal mutuamente. As transmissões de TV e rádio utilizam esse sistema para



19

comunicação. A figura abaixo representa uma transmissão/recepção de dados

utilizando uma antena de configuração SISO, conforme é visto na figura 6.

Figura 7 - Transmissão e Recepção de dados – Antena SISO (Intel, 2011).

2.2.2- MIMO

MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output), são antenas muito utilizadas nas redes

WiMAX .

Segundo El Zooghby (2011), este tipo de antena se caracteriza pelo fato deconseguir transmitir e receber sinais de diferentes antenas em ambos os lados da

comunicação ou seja as antenas basicamente tem de “pensar”, e conseguir

encontrar a melhor forma de transmitir ou receber o sinal.

O uso do MIMO também realça o (throughtput / taxa de transferência) aumentando o

número de caminhos possíveis para o sinal. Cada antena poderá transmitir

diferentes dados que poderão ser depois recodificados no receptor.

Figura 8. Antena MIMO (INTEL MAGAZINE, 2011).

Algo que também torna-se importante mencionar é que, as antenas usadas emredes sem fio podem ser divididas em duas classes, direccionais e unidireccionais.

2.2.3- Antenas direccionais

As Antenas direccionais são antenas que focalizam o sinal em uma

direcçãoespecífica. Elas são conhecidas vulgarmente como sectorisadas ou

parabólicas.



20

Figura 9. Antena Direccional (VIVARIO, 2011).

2.2.4- Antenas unidireccionais

As antenas unidireccionais enviam sinais em todas as direcções, 360 graus, sendo

possível estabelecer comunicação independentemente do ponto em que se está.

(OLIVEIRA, 2011).

Com uma única antena unidireccional, é possível cobrir cidades inteiras. (FORTES inALESSANDRA SABBAG, 2011).

Figura 10. Antenas Unidireccionais (LAERCIO, 2011).

3- PROJECTOS DE REDES

“Um projecto, no seu sentido mais formal, constitui apenas um documento que

representa um processo de planeamento que determina entre outras coisas, as

acções e condições necessárias para resolver problemas, alterar uma situação ou

criar novas alternativas.” (GOMES, in PINHEIRO. 2011).



21

Um projecto de redes é um exame detalhado que visa uma possível implantação,

remoção ou adição de redes de computadores.É a idealização do que possivelmente

uma determinada rede será. Ela segue normalmente um padrão de formação, desde

os equipamentos que irão integrar a mesma rede, a topologia que será usada, os

pontos de inserção de antenas, postos de recepção de sinal, a sua capacidade, etc.

3.1- Vantagens de um pro jecto de rede

Tendo-se um projecto de rede idealizada há pouca possibilidade de haver mudanças

arbitrárias no momento da sua execução, tendo em conta que com um projecto

criado os detalhes serão objectivamente pensados, o que resultará num projecto

com êxito. Ao passo que na implementação, adição ou remoção de uma rede sem

que se tenha antes projectada, existem várias possibilidades de imprevistos,

imprecisãoou maisproblemas que possam resultar num trabalho sem êxito.

3.2- Fases de um pro jecto de rede

Um projecto exige o estabelecimento de normas ou procedimentos que devem ser

seguidos por etapas e a especificação dos recursos necessários para a montagem

da mesma rede.

Uma das prioridades por exemplo, é ter uma equipe de instaladores

responsabilizada com tarefa de montarem algumas estações bases em alguns locais

por um determinado tempo. Neste caso, apenas será necessário uma fiscalização

do trabalho em execução para garantir que a instalação esteja sendo feita de acordo

com o tempo que foi acordado e actualizar-se sobre o próprio andamento do

projecto e eliminar algumas falhas que possam surgir.

Antes mesmo de dar-se o início do projecto é preciso fazer-se o mapeamento ou

seja, conhecer as árias que se pretende cobrir com o sinal. Para isso, o uso do

mapa se torna importante porque com ele conseguir-se-á fazer a identificação dos

pontos mais altos da cidade. É necessário também projectar a distância entre as

antenas de envio de sinal e as de recepção de forma a não haver enfraquecimento

na recepção do sinal.

Depois de fazer-se a examinação do local, é necessário contratar companhias degerência de estruturas para averiguar quais requisitos como: contrato, seguro e



22

taxas são exigidos para instalar o equipamento no caso a torre de transmissão do

sinal.

De seguida, temos uma lista de requisitos para a elaboração de um projecto wimax :

• Identificação do local para o projecto de uma rede wimax.

• Estudo do local para torre.

• Instalação das Antenas.

• Análise de Disposição dos componentes.

• Teste de cobertura e monitoramento da rede Wimax.

• Monitoramento da Instalação.

• Manutenção da rede.

• Identificação do local para o projecto.

3.2.1- Identificação do local para o pro jecto de uma rede wimax

Esta fase permite não só a recolha de informações ou examinação do local para o

projecto de rede como também permite que ocoordenador do projecto faça a

escolhamais adequada em termos de equipamentos e da arquitectura para a

implementação da rede. É nessa fase onde devem também ser abordados os

seguintes temas:

• Uma lista com todos os objectivos da rede, das vantagens e dos desafios

totais darede e de uma perspectiva arquitectura. Esta vista geral deve incluir

considerações dalargura de faixa, disponibilidade do link , selecção da

frequência, número dos locais esectores, tipos de sistemas recomendados,

etc.

• No projecto deve-se incluir um book completo da rede com uma lista

detalhada devendedores recomendados para as unidades de pontos de

acessos, cabeamento,antenas, switches, conectores etc.

• Deve-se ter controle também dos custos sobre a aquisição do local, a

integração, testesdos equipamentos, treinamento da equipe, optimização do

local para a instalação datorre e custos finais da torre.

• Ponto detalhado para apontar perfis dos orçamentos e do trajecto do link RF

dobackhaul para cada link na rede.

• Uma analise detalhada da trajectória e do trajecto do link.



23

• Resultados do spectrum e analise de ruído que foram executados durante o

exame doslocais de cobertura do sinal. Essa analise é requerida para

determinar níveis aceitáveisda força do sinal.

• Os suportes e as abraçadeiras devem ser apropriados quando se fala da

segurança daestrutura da torre, proporcionando uma maior segurança emrelação a ventos, chuvasfortes e outros fenómenos naturais que podem

prejudicar a torre, interferindo em seufuncionamento.

• Detalhamento completo do hardware específico utilizado pelas torres e a

análisedepropagação da cobertura geográfica oferecida pelas antenas bases

WiMax .Este mapapode ser usado mais tarde para mostrar aos clientes o

potencial da cobertura comotambém para futuras modificações ou instalações

de novas antenas bases.O projecto preliminar é terminado uma vezconcordada pela operadora prestadora deserviços a implementar a rede

WiMax (WIMAX TECHNOLOGY, 2011).

3.2.2- Estudo do local para torre

As redes WiMax fixas requerem tipicamente estruturas em locais altos para efectuar

uma melhor transmissão do sinal. Como esboçado nos tópicos do exame do

projecto, o terrenojoga um papel crítico em encontrar as posições direitas da torre.Terminado o exame de várioslocais para a instalação da antena base, o melhor local

será escolhido para a instalação domesmo. Finalizada o processo, a aquisição

formal do local começará para a continuidade doprojecto.Existem muitos aspectos

para a aquisição do local, para a preparação do local e a suaconstrução, estes

aspectos são:

• Aluguer: O proprietário do terreno deve ser informado inicialmente sobre o que

serárealizado no terreno. Se o proprietário aprovar a negociação o operado do

serviçodetermina vários interesses como acesso ao local 24/7 e taxas de renovação

do lugaralugado.

• Desenhos de engenharia: A planta do local e os desenhos de engenharia devem

sersubmetidos ao proprietário do terreno para a aprovação da obra. Toda a estrutura

a serconstruída e varias outras informações como a dimensão física da obra deve

serfornecida.

• Licenças: Em alguns locais há a necessidade de licenças para a instalação de

antenas arádio dentro dos limites municipais. Só poderá ocorrer a instalação caso a

licença foraprovada.



24

• Caminhada ao local: Uma vez executado o aluguer do local, uma visita deve ser

feitaao local com todo o pessoal da construção física da torre. Nesta visita deve ser

feita ainspecção de cada local da área alugada para concluir as decisões finais

sobre ainstalação do sistema e o trabalho restante a ser feito.

• Serviços eléctricos: O serviço eléctrico deve estar disponível no local. Outrasopçõescomo a energia solar pode ser aplicada como solução caso a utilização do

sistemaeléctrico seja muito caro. Se o serviço eléctrico é instável a aquisição e

instalação de umnobreak se torna essencial para evitar a paralisação do serviço.

• Plataforma: Após o serviço eléctrico ser instalado, a infra-estrutura da torre pode

sercomprada para a instalação da plataforma.

• Instalação : Durante a instalação as equipes serão responsáveis por vários

aspectos,incluindo o roteador, os interruptores, protecção contra relâmpagos etc.• Equipamentos: A instalação de alguns equipamentos como grandes antenas

requeremum esforço de três dias, desde a instalação ate o seu ajuste. Os

equipamentos devemser todos testados após o seu ajuste na torre para não haver

dúvida quanto ao seufuncionamento.

• Testes: Vários testes devem ser feitos uma vez que o sistema esta todo instalado

comothroughput , latência, perda de pacote e raio de cobertura.

Uma equipe de projecto forte e experiente pode planejar o projeto da rede para

manterna programação certa e no orçamento (WIMAX TECHNOLOGY, 2005).

3.2.3- Instalação de antenas

Montar as antenas para o funcionamento de uma rede sem fio é a parte mais crítica

doprocesso de instalação, sendo que posições a serem utilizadas em um

determinado lugar, têmo impacto significativo quando se fala no desempenho, e

esse mesmo aspecto tem que serestudado delicadamente. As antenas são

instaladas em elevações consideráveis, no mínimo 25ou 30 metros acima do nível

da rua e preferivelmente muito mais elevado. Quanto maior àdistância que a

transmissão alcança, maior é a elevação da antena a cima da superfície. Asantenas

podem ser instaladas em cima de prédios ou de torres que deverá ser

firmementeprendida a superfície de modo que a antena montada possa suportar o

movimento dos ventos etoda condição de tempo adversa. Esta mesma estrutura

deve se aterrada correctamente pararesistir aos efeitos de relâmpagos. Os cuidados

nas instalações das antenas devem serseguidos, pois uma instalação irregular pode



25

comprometer a confiabilidade da rede e colocaro operador de rede em situações de

responsabilidades pesadas caso ocorra alguma queda desuas antenas.

O procedimento para a instalação do cabeamento também é muito importante para

opleno funcionamento. Conexões ruins podem impor a perdas inaceitáveis no sinalou a quedado serviço.

As antenas bases também podem ser instaladas em cima de montanhas em uma

Superfície estável de modo a não comprometer o pleno funcionamento, nesse caso

quandoqueremos levar o sinal para lugares mais remotos como zonas rurais ou

cidades vizinhas.

Decidido o local certo para a instalação das bases, o próximo passo é oferecer

acobertura e o desempenho desejável para todos os seus assinantes daquela célulaou área queterá a cobertura. Faça teste com receptores de sinais para saber se

estar havendo comunicaçãoadequada do link oferecido pela base WiMax emissora

(WIMAX TECHNOLOGY, 2005).

• Antenas Broadband WiMax

Neste tópico apresentaremos alguns tipos de antenas para o serviço WiMax ,

antenaspara comunicação ponto a ponto como também para a comunicação ponto

multiponto. Cadatipo de antena apresentado tem as suas exigências específicas e

locais específicos para o seufuncionamento.

Essas antenas são conhecidas como:

• ISP antenas: A unidade do assinante é projectada para operar com uma infinidade

deestações bases compatíveis com WiMax . Esta unidade apresenta o indicador de

nívelse sinal no receptor para facilitar a instalação e proporcionar alto desempenho

emempresas, escritórios, assinantes residenciais e prédios.

• Backhaul : Antena externa encontrada nas estações bases para conexões em

arquitecturas ponto a ponto, ponto multiponto e mesh .

• In-Biulding : As antenas In-Building caracterizam um projecto multiband permitindo

que uma larga escala de frequências seja coberta por uma pequena antena. Criada

para ambientes de escritórios, estacionamentos, aeroportos e áreas difíceis de

cobertura.



26

Figura 11 – Tipos de antenas WiMax .(ANDREW COMPANY. 2011).

3.2.4- Análise de Disposição dos componentesUm dos problemas no planeamento de uma rede WiMax é a disposição do sinal da

base a ser instalada. Esta disposição do sinal depende da frequência em que a rede

está operando e da capacidade dos equipamentos utilizados.

O primeiro passo do projecto de uma rede WiMax é estabelecer o local para a

instalação da base, para o pleno funcionamento da rede. A regra básica na decisão

do local aonde será instalada a estação base é que esteja adequada tanto em

termos de distribuição do sinal quanto em termos de aquisição de assinantes.

No caso de uma rede com operação NLOS (Non Line of Sigth ) a escolha do local é

mais simples e está basicamente relacionada com a distância entre a estação base

e os usuários finais, ou seja, a estação base deve estar localizada de forma que a

sua célula alcance todos os assinantes do projecto, alem de possibilitar a rápida

inclusão de outros possíveis usuários.



27

Uma alternativa para a instalação de uma estação base seria em um morro ou uma

montanha que possibilite a vista panorâmica da cidade. Outra alternativa seria a

instalação da antena base dentro da própria área metropolitana. Neste caso a

estação base poderia ser fixada nas estruturas mais altas da cidade, como torres.

Uma rede que opera com equipamentos configurados para ter visada direita (LOS),

necessitará que a base esteja localizada em uma estrutura realmente alta para

permitir que os assinantes se conectem com a antena da estação base, por isso

requer uma definição com maior precisão dos lugares para serem instaladas as

antenas de emissão e recepção.

Equipamento sem linha de visada (NLOS), não teria uma preocupação maior com aaltura das antenas.

As operações tanto em ambientes LOS quanto em ambientes NLOS devem

observar o raio máximo da célula da estação base de que sejam alcançados por

todos os assinantes. (WIMAX TECHNOLOGY, 2011).

3.2.5- Teste de Cobertura e monitor ização da Rede

Todo o trabalho adiante do planeamento, projecto e instalação de uma rede wimax a

qualidade pode ser prejudicada se a rede não for proactivamente monitorizada ou

correctamente mantida. As cidades e os operadores dos serviços provavelmente

usariam redes wimax como um método da entrega para dados críticos e os serviços

de voz (tais como o de segurança pública) e ter uma rede monitorizada e mantida

severamente mantendo desempenho apropriado e sucesso total.

Em uma rede wireless existem centenas de dispositivos a serem monitorizados.

Estes dispositivos podem incluir routers, switches, pontos de acesso, CSU (Unidade

de Serviço de Canal) /DSUs (Unidade de Serviço de Dados), links ponto a ponto e

outros itens relacionados. A agilidade de controlar remotamente e monitorar

remotamente estes dispositivos varia de um fabricante a outro. Na maioria das

partes, a infra-estrutura permite o gerenciamento remoto através do protocolo SNMP

(WIMAX TECHNOLOGY, 2011).



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Figura 12 – esquema de um CSU/DSU (wikipedia.org/wiki/CSU/DSU. 2011)

3.2.6- Monitoramento da Instalação

Com o primeiro nível do monitoramento, a firma de monitoramento pode seguir se

um dispositivo está respondendo ou não está respondendo. Este monitoramento

básico recomenda se os elementos da rede que estão sendo monitorados são

operacionais ou não.

Segundo, os níveis da linha da base RSSI para cada rádio devem ser ajustados a

fim estabelecer linhas de base com performance usando RSL (Receice Signal

Levels ). Estes níveis devem ser gravados quando os rádios foram instalados.

As armadilhas do ponto inicial são instaladas dentro de uma escala de 25% do

desempenho máximo e esse nível é ajustado a um disparador que cria um alarme.

Esta escala de 25% permite que o rádio continue a executar, mas advertir o

problema antes que o link do rádio caia.

Quando uma armadilha for disparada é tipicamente criada uma impressão gráfica no

NOC (Network Operation Center/Ce ntro de operação de rede), da firma de

monitoramento para a correcção do determinado problema. A potencialidade permite

que o pessoal seja notificado 24/7, isto quer dizer, que o sistema de monitoramento

funciona vinte e quatro horas por dia.



29

Um bom integrador ajusta também colisões acima da rede que segue o

monitoramento de todas as colisões dos dados e da perda dos dados na própria

rede. Também a firma de monitoramento deve monitorar as portas dos interruptores

dos rádios verificando se estão conectados a fim determinar se houver problemas

nesse nível.

O integrador ou a firma que fornece o serviço de monitoramento da rede deve

também fornecer visitas técnicas que podem ser diárias, semanais ou mensais. Com

essas visitas o técnico pode visualizar e monitorar o desempenho da rede incluindo

a perda de pacotes, e qualidade do RF. Certificando a qualidade do sinal e do

desempenho total (WIMAX TECHNOLOGY, 2011).

3.2.7- Manutenção da Rede

Dependendo do erro do alarme, alguns problemas podem ser reparados

remotamente através de protocolos de gerenciamento. Reciclando o rádio e

actualizando os perfis ou as configurações podem às vezes reparar um problema

que acontece no local. Há, entretanto actividades do campo da manutenção que

necessitam ser planejada. Tais actividades são:

• Acção pró-activa de actualização e testes dos firmware mais atrasados.

• Inspecção anual para todos os componentes da rede (indoor

ououtdoor ) para assegurar se os componentes de rede estão

operacionais e nãoestão em risco de falha.

• Uma potencialidade a mais na manutenção é a disponibilidade do

envio detécnicos da manutenção para o local quando ocorrem

problemas que nãopodem ser reparados remotamente.

• O pessoal do suporte local deve ser capaz de conectar no

equipamento viaporta serial ou através de conexões Ethernet e

resolver a questão do problemalocal.

• O pessoal do suporte também tem que ter toda a informação

necessária para tero acesso ao local durante fora de hora caso haja

uma falha na antena pormotivos naturais ou físicos (WIMAX

TECHNOLOGY, 2011).



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Um acordo do nível de serviço SLA (Service Level Agreement/ Acordo de Nível de

Serviço), que é um contrato deserviço deTI (Tecnologia de Informação) ou

telecomunicações, deve ser desenvolvido pela operadora para controlar

ocompromisso da companhia de monitoramento e de manutenção pelos serviços

prestados.E na não inconformidade dos serviços requeridos dentro do prazoestimado no SLA ascompanhias prestadoras de serviços são multadas com

penalidades de acordo com o contrato. (TUDE, 2011).

4- FUNCIONAMENTO DE UMA REDE WIMAX NO DUNDO.

Devido às longas distâncias a serem cobertas, se torna praticamente inviável

autilização de uma estrutura cabeada, pois existem pontos a uma distância de até

20 km daestação base, tornando assim o sistema altamente trabalhoso e com umpreço muito elevado.

A rede Wimax na localidade do Dundo funcionaria da seguinte forma:

algumas antenas são construídas em determinados locais transmitindo sinais. Os

aparelhos que suportam esta tecnologia detectam estes sinais para que possa ter

acesso àinternet . Nas residências, por exemplo, o sinal chega à função duma antena

idêntica a de televisão por satélite que é montada no telhado ou em uma área livre.

4.1- Localização da estação base

A torre wimax é parecida com a torre de telefonia celular. Uma única torre wimax

pode fornecer cobertura para uma área muito grande, aproximadamente 80 km2. A

torre montada poderia também se conectar a outra torre wimax usando um link de

microondas em linha de visão caso a cidade fosse tão grande. Esta conexão a uma

segunda torre geralmente é chamada de backhaul .

No caso, a estação base tinha de ser constituída em função duma torre

unidireccional, tendo em conta a forma circular com que emite o sinal (300º). Esta

estação base estaria montada no bairro Camatundo em função de ser um dos

pontos mais altos da cidade como mostra a figura 12.



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Figura 13. Cidade do Dundo (GOOGLE, 2011)

A torre wimax montada neste lugar distribuiria o sinal aos vários CPE (Customer

Premise Equipment / Equipamento de Recepção de Sinal da wimax ) instalados nas

residências e edifícios de vários bairros e asseguraria o acesso tanto de dispositivos

fixos como nas residências, dispositivos portáteis e até mesmo móveis como os

aparelhos de telefonia móvel. O que significa que, com isso, bairros inteiros e outroslocais poderiam ter cobertura completa pela utilização dessa rede.

4.2- Receptores de sinais

O receptor e a antena poderiam ser uma pequena caixa ou um cartão PCMCIA

(Personal Computer Memory Card International Association ), montados em

residências, edifícios ou mesmo postos de trabalhos localizados em diferentes

bairros da cidade. A recepção poderá ser feita também em função de equipamentos

que já trazem consigo a tecnologia wimax integrada. Equipamentos como

computadores portáteis, telemóveis e outros poderiam ser os outros meios de

recepção.ou poderiam ser integrados ao laptop como funciona actualmente com a

rede Wi-Fi .



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5- CONSIDERAÇÕES FINAIS

A cidade do Dundo não é muito populosa, em função disso, com apenas uma torre

wimax ter-se-ia a capacidade de difundiro sinal à toda cidade. O projecto prevê que,

com a rede wimax montada nesta localidade, até algumas áreas remotas

beneficiariam do sinal.

A sua implementação seria viável não apenas pelo grande poder de alcance ou de

difusão, como pelo baixo custo de implementação e a proposta de melhoria dos

serviços de telefonia como do acesso a internet por banda larga.

Sugerimos para próximos trabalhos o projecto de instalação de uma rede wimax à

nível de Angola.



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6- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

DICIONÁRIO DA INTERNET, Arquitetura de rede, disponível

em<http://dicionariodainternet.com.br/cgi-bin/wiki.pl?Arquitetura_De_Rede>. Acesso

em 28 de Setembro de 2011.

SABBAG, Alessandra, Diários de uma repórter, wimax é o futuro da rede de internet.

Disponível em <http://diariosdeumareporter.blogspot.com/>. Acesso em 29 de Julho

de 2011.

GOMES, Fábio Fonseca Barbosa, Estudo de Caso: Migração da Rede de

Computadores Na Companhia Petroquímica do Nordeste, FIB, Salvador, 2007.

Acesso em 25 de Maio de 2011.

HELANDER, Michael W. LLC Relatório WiMAX, Oportunidades e desafios em um

mundo wireless , Disponível em <http://www.cdg.org>. Acesso em 15 de Julho 2011.

INTEL, SISO. Disponível em

<http://www.intel.com/portugues/update/contents/wi09041.htm>. Acesso em 14 de

Abril de 2011.

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MICROSOFT, Ajuda do Windows 7.

WIKIPEDIA, WiMAX, disponível em <http://pt.wikipedia.org/wiki/wimax>. Acesso em

14 de Abril de 2011.

WIKIPEDIA, Redes de Computadores, disponível em<http://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_de_computadores>. Acesso em 17 de Abril de

2011.

WIKIPEDIA, Redes Sem Fio, disponível em

<http://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_sem_fio>. Acesso em 17 de Abril de 2011.

WIMAX TECHNOLOGY. Disponível em: <http://www.wimax.com>. Acesso em 12 de

Abril, de 2011.



34

TUDE, Eduardo. Service Level Agreement. Disponível em <http:

//www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialsla/pagina_1.asp> Acesso em 12 de Junho de

2011.

WIMAX TECHNOLOGY, 2011PRADO, Eduardo. Tudo sobre Wimax – Vale a pena

dar uma olhada! Disponível em <http://www.istf.com.br>. Acesso em 10 de Abril de

2011. (GOMES, in PINHEIRO. 2011).

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Funcionamento de Uma Rede de Com Put Adores Wimax No Dundo - Diamona a.t. Eduardo