TE155-Redes de Acesso sem Fios Dimensionamento de Enlaces Ponto-a-Ponto. TE155-Redes de Acesso sem Fios Dimensionamento de Enlaces Ponto-a-Ponto

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1 Dimensionamento e Enlaces Ponto-a-Ponto Ewalo Luiz e Mattos Mel Universiae Feeral o Paraná Departamento e Engenaria Elétrica mel@eletrica.ufpr.br Dimensionamento e Enlaces Ponto-a-Ponto Desobstrução a 1 a Zona e Fresnel Determinação as lturas as ntenas Desobstrução a 1 a Zona e Fresnel 1GHz < f < 3GHz f > 3GHz 4/3 60% o r Fresnel 100% o r Fresnel mínimo 30% o r Fresnel 60% o r Fresnel Cálculo as alturas as antenas Daos necessários f freqüência o ráio istância entre as antenas O istância o ponto até o obstáculo O istância o ponto até o obstáculo altitue a estação altitue a estação O altitue o obstáculo 1 a Zona e Fresnel O O 1

2 Cálculo as alturas as antenas 1. Calcular o Raio a 1 a Zona e Fresnel na freqüência consieraa: [f] MHz [ O ] km O rfresnel 550 [ O] km f [ O ] km 2. Calcular a esobstrução a 1 a Zona e Fresnel necessária para o tipo e ráio que será usao: 1GHz < f < 3GHz WiFi f > 3GHz WiMX 4/3 r esob 0,60 x r Fresnel r esob 1,0 x r Fresnel mínimo r esobmin 0,30 x r Fresnel r esobmin 0,60 x r Fresnel Cálculo as alturas as antenas 3. Obtenção o mínimo : ITU-R P530-11: Propagation ata an preiction metos require for te esign of terrestrialt line-of-sigt i systems. min nimo 1,1 1 0,9 08 0,8 0,7 0,6 Curva e mínimo para clima continental temperao 0, Comprimento [km] Cálculo as alturas as antenas 4. Correção para 4 / 3 : O O 12,74 5. Correção para mínimo : min O 12,74 O mínimo 4 / 3 1, [ ] km [ O] km Diâmetro méio a Terra km mínimo obtio a UTI-R P530 [ ] km [ ] O] km Obs.: s correções para 4 / 3 e mínimo são aplicaas somente no ponto e obstrução para simplificar o cálculo. Cálculo as alturas as antenas 6. Correção para 4 / 3 + Desobstrução o Raio e Fresnel para 4 / 3 : + r c esob 7. Correção para mínimo + Desobstrução o Raio e Fresnel para mínimo : + r c min min esob min 8. rbitrar uma altura a [metros] para a antena a ser instalaa no Ponto. 2

3 Cálculo as alturas as antenas 9. Consierar uma margem e segurança veg [metros] para a existência e/ou crescimento e árvores/vegetação noponto e obstrução bt ( altura máxima a vegetação/árvores) se for o caso. 10.Consierar uma margem e segurança seg [metros] para imprecisões nas meias, se for o caso. Cálculo as alturas as antenas 11.Calcular a altura a antena no Ponto para 4 / 3 : ( O + c + veg + seg ) O( + a ) a 12.Calcular a altura a antena no Ponto para mínimo : a min O ( ) ( + a ) O c min veg seg O 13. Escoler para a antena no Ponto a MIOR altura entre a e a min. O Exemplo: Cálculo as alturas as antenas Exemplo: Cálculo as alturas as antenas 27 km f2,4 GHz a 31m 15 km 929m 932m a? 910m 3

4 Exemplo: Cálculo as alturas as antenas Exemplo: Cálculo as alturas as antenas Frequencia o enlace f 2400 MHz Comprimento 27 km 4/3 1,33 mínimo min 0,65 Distância a estação até a obstrução O 15 km Distância a estação até a obstrução O 12 km ltitue a estação 910 m ltitue a estação 932 m ltitue o obstáculo O 929 m 60 % raio e fresnel no ponto critíco (ver critério e visibiliae)* rfresnel60 17,39 m 30 % raio e fresnel no ponto critíco (ver critério e visibiliae)* rfresnel30 8,70 m Correção a curvatura a Terra para 4/3 10,62 m Correção a curvatura a Terra para mínimo min 21,74 m 60% o raio e fresnel + correção a curvatura a Terra para 4/3 c 28,01 m 30% o raio e fresnel + correção a curvatura a Terra para mínimo cmin 30,44 m ltura a antena tomaa como referência a 31 m Margem e crescimento e árvores no ponto e obstrução veg 0 m Margem e segurança evio a precisão as meias seg 0 m ltura a antena para 4/3 a 37,82 m ltura a antena para mínimo amin 42,19 m ltura a antena no Ponto 42,19 m 10m 710m 2,1 km 713m 12m 1,2 km f2,4 GHz min 0,5 min 701m 700m a? Correção a altura e qualquer ponto na rota o enlace em função o fator : Daos necessários ltura corrigia o Obstáculo f freqüência o ráio istância entre as antenas O istância o ponto até o obstáculo O istância o ponto até o obstáculo altitue a estação a altura a antena na estação altitue a estação a altura a antena na estação O altitue o obstáculo O O O + 12,74 Calcular para: 4 / 3 mínimo Exemplo: Distância ltitue 1 real Freqüência 2400 MHz Comprimento 27 km ltura antena 31 m ltura antena 42,06 m ltitue a estação 910 m ltitue a estação 932 m /3 1, mínimo 0, km m ltitues reais o terreno: Meições no local (ltímetro +GPS) Carta topográfica 4

5 Eixo o Elipsóie e Fresnel Lina e Visaa: eixop P ( + a ) ( + a a ) eixop altitue a lina e visaa em um ponto P altitue a estação a altura a antena na estação altitue a estação a altura a antena na estação P istância entre a estação e o ponto P istância entre as estações e Os obstáculos geralmente interferem na parte inferior a superfície o Elipsóie e Fresnel. FresnelP eixop 550 Eixo o Elipsóie e Fresnel Lina e visaa Fresnel P f P ltitue e um ponto na superfície inferior o Elipsóie e Fresnel [f] MHz [] km Superfície Inferior a 1 a Zona e Fresnel Obstáculos na parte inferior o Elipsóie e Fresnel Desobstrução a 1 a Zona e Fresnel Para esobstrução e 100%: P P f > 3GHz FresnelP eixop 550 f 4 / 3 Para esobstrução e 60%: P P FresnelP eixop 0, f Para esobstrução e 30%: P P FresnelP eixop 0, f [f] MHz [] km f > 3GHz mínimo GHz<f<3GHz 4 / 3 1GHz<f<3GHz mínimo Exemplo: Verificação a esobstrução e 30% o Raio a 1 a Zona e Fresnel Eixo e Fresnel Lina e Visaa: Distância ltitue ltitue ltitue Eixo e Fresnel 1 real k4/3 kminimo Fresnel kmínimo , ,53 923,14 942,22 938, ,95 928,04 943,45 938, , ,69 944,67 939, ,43 934,11 945,9 939, ,49 935,28 947,12 940, ,44 935,22 948,35 941, ,26 935,91 949,57 941, ,97 935,36 950,8 942, ,56 936,56 952,02 943, ,03 932,53 953,24 944, ,39 943,25 954,47 945, ,62 943,74 955,69 946, ,74 946,98 956,92 948, ,74 947,98 958,14 949, ,62 950,74 959,37 950, ,39 955,25 960,59 951, ,03 956, ,82 953, ,56 944,56 963,04 954, ,97 944,36 964,26 956, ,26 938,91 965,49 957, ,44 938,22 966,71 959, ,49 935,28 967,94 961, ,43 933,11 969,16 962, ,25 932,69 970,39 964, ,95 931,04 971,61 967, ,53 933,14 972,84 969, ,06 974,06 km m 5

6 Verifica-se que averá problemas e atenuação no ponto one á uma elevação o terreno entre o km 15 e o km 17 a rota, evio a mínimo : [m] Superfície inferior a 1 a Zona e Fresnel [km] 15m Perfil Topográfico f5,4 GHz 40 20m 20 km 25m 15m Dist. lt Dimensionamento e Enlaces Ponto-a-Ponto Conclusões: O projeto e enlaces eve levar em conta a refração os sinais e ráio na atmosfera. Em enlaces curtos, a influência e minimo é geralmente esprezível. Programas e planilas facilitam o projeto!