Implementando redes sem fio em longas distâncias
David Nunes
Curso de Redes e Segurança de Sistemas
Pontifícia Universidade Católica do Paraná
Curitiba, novembro de 2009
Resumo
Este projeto tem como base implantar dois pontos de wireless em longa distância,
tendo em vista que um ponto está à 835 metros de distância e outro a 6,94 km de distância.
O objetivo deste trabalho é avaliar o custo beneficio e desempenho de duas redes wireless de
uma determinada empresa utilizando um único receptor para dois pontos de acesso,
também serão informadas as dificuldades e os benefícios de inclusão de uma rede wireless
em longa distância, será informado também os equipamentos usados com suas devidas
descrições.
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Avaliação de custo benefício da implantação do wireless
O projeto inicial era para interligar o Ponto A que se encontra a empresa matriz entre
o Ponto B uma logística da empresa, logo após as análises decidiu-se integrar também um
terceiro ponto que seria à agência marítima da companhia Ponto C. Escolheu-se esta opção,
pois se analisou dois outros possíveis acessos que se poderia utilizar, mas chegou-se a
conclusão que o custo benefício do wireless era a melhor opção. Entre as opções não
escolhidas foram; um link de dados pela operadora OI e uma Fibra direta via aérea pelos
postes da Copel conforme análise abaixo.
1.1 Análise de custo de link de dados via par metálico OI.
Analisou-se o link de dados OI, percebeu-se que ao rodar um aplicativo com banco de
dados em Oracle exigiria muito da rede ficando impraticável o uso do sistema, sendo que este
é o sistema principal para o Ponto B “Logística da empresa”, também foi pensado no custo
mensal do link, pois não se poderia pegar um acesso com baixa velocidade e sem garantia de
banda, como análise se tiraria um custo de um vetor de dados de 512k, cujo o custo mensal do
circuito gira em torno de R$ 1000.00 mais a locação do router de R$ 200,00, este teste foi
efetuado entre duas unidades da empresa não obtendo sucesso na navegação do sistema
deixando o mesmo muito lento. Também se barrou no prazo de entrega, pois somente para a
viabilidade haveria um prazo de 45 dias. Outra informação importante é que a OI neste local
só possui acesso via par metálico, tendo assim uma sensibilidade maior para quedas do link e
problemas de instabilidade.
1.2 Análise de custo de fibra via aérea.
Analisou-se a inclusão de fibra até o local, certamente que haveria uma ótima
qualidade no tráfego de dados e possibilitando o bom funcionamento do sistema, mas barrouse em algumas circunstâncias com a distância, pois em linha reta tinha 835 m de distância e
como a fibra iria via aérea isto aumentaria para 3 km, no caso teria que fazer isto pelos postes
da Copel pagando uma taxa mensal da inclusão da fibra, fora o custo da aquisição da fibra que
seria elevado devido ao modelo. O custo médio para inclusão da fibra nos postes da Copel é
de R$ 33,00 mensais por poste e da fibra R$ 20,00 o metro da fibra. Também barrou-se no
prazo de entrega, pois somente para a viabilidade da Copel ter-se-ia um prazo de 30 dias fora
a instalação feita por uma empresa terceirizada.
1.3 Análise de custo do wireless.
Analisou-se a inclusão da rede sem fio wireless, primeiramente foi efetuado um teste
de viabilidade do local. Neste teste visualizou se havia visada entre o Ponto A “Matriz” e
Ponto B “Logística”, em ambos os pontos foi obtido visada devido o Ponto A usar como
torre para antena a caixa d’água da empresa com 42 m de altura facilitando a visualização,
logo após foi efetuado um teste de sinal entre os dois ponto obtendo 60 a 65% de sinal.
Verificou-se também o que seria necessário para efetuar a infra-estrutura no local, em
primeira análise deixaria o Ponto A apontando para o Ponto B e um outro equipamento
wireless apontando do Ponto A para a sala de TI que interligaria os sistema da rede
corporativa, mas percebeu-se um cabo que estava inutilizado da Antiga antena da Embratel e
decidiu-se reaproveitá-lo deixando assim um ambiente mais homogêneo. O custo de inclusão
do wireless com mão de obra e equipamento entre os dois pontos ficou em torno de R$
4000,00 reais, sendo que não teria custo mensal, devido ao percentual de sinal não ultrapassar
os limites de sinal da Anatel e também a cidade não ter a quantidade populacional que limita a
cobrança ou vistoria da Anatel. O prazo de entrega do wireless instalado ficou em torno de 15
dias. Logo após efetuado a instalação entre o Ponto A e B incluiu-se o terceiro Ponto que
ficou em torno de R$ 3000,00 reais com o mesmo prazo de entrega.
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Implantação do wireless.
Na implantação do wireless houve alguns cuidados com a segurança dos equipamentos
sendo elas;
- Proteção contra raios das Antenas com o uso de pára-raios a 2 metros acima das antenas.
- Fixação das antenas com braçadeiras reforçadas e cano de 2,5 polegadas.
- Proteção de descargas elétricas com no-breaks aterrados para os APs
- Proteção dos APs do Ponto B e C com caixas de proteção vedadas.
A montagem final do wireless após os acertos iniciais começou pelo Ponto A (HOST
Origem – Exclusivo para o Ponto B e C) e foram incluídas 2 antenas direcionais 2.4 Ghz
23,5 Dbi fixadas em cima da caixa d’agua aproximadamente a 42 metros de altura, usou-se
um Cabo LDF 3/8 130 Mts que estava inutilizado de um link da Embratel, nas antenas
colocamos 2 Pig tail RG-58 com 1 divisor para o mesmo cabo, na sala de TI ficou o Access
Point Ovislink 5470, router WL-5470AP configurado com criptografia de segurança e fixado
no Rack, na recepção do Cabo LDF 3/8 130 Mts colocamos um Amplificador de sinal
Hyperlink 2.4 Ghz 1Watts que entra o cabo que vem das antenas e sai um Pig tail RG-58 para
o AP que por sua vez entra na rede corporativa através de um cabo de rede RJ45 CAT5-E.
No Ponto B foi incluída uma antena direcional de Grade Aquário 25 Dbi fixado a um
poste ao lado da sala, juntamente com uma caixa de proteção vedada para inclusão do AP,
para a alimentação do AP incluiu-se um cabo de energia elétrica e juntamente um cabo de
rede CAT5-E para alimentar o switch Dell 16p s não gerenciável que estava em um Rack de 3
US. Neste local possui atualmente 4 desktops e uma impressora em rede com scaneamento
em rede.
No Ponto C foi incluída uma antena direcional 2,4Ghz Zirok Parabólica Off-set WLL-60
23,5 Dbi fixada no terraço do prédio e juntamente uma caixa de proteção vedada para
inclusão do AP, para a alimentação do AP inclui-se um cabo de energia elétrica e juntamente
um cabo de rede CAT5-E para alimentar um outro AP dentro do escritório da Agência
Marítima este AP foi fixado na parede para gerar sinal para os 2 Desktops,1 Notebook e 2
impressoras em rede, sendo que uma delas com scaneamento em rede.
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Ponto dos Wireless.
Ponto B
Ponto A
Ponto C
Figura 1 – Ponto dos Wireless
Antena 2,4Ghz Zirok Parabólica
Off-set WLL-60 23,5 Dbi
Antena de Grade Aquário 25 Dbi
Antenas 2,4Ghz Zirok Parabólica Off-set WLL-60 23,5 Dbi
Antenna Cable
Antenna Cable
Antenna Cab;e
Access Point Agencia Marítima
PONTO A
Access Point Logistics
Logistica LAN
Agencia Marítima LAN
Figura 2 – Projeto
3.1 Viabilidade dos acessos.
Para que a instalação dos dois Pontos B e C tivesse viabilidade de acesso de 74% de
sinal no Ponto B e 73% de sinal no Ponto C, o ponto B apesar de mais perto possuía uma
visada mais fechada do que o Ponto C que tem uma visada limpa sem obstrução nenhuma.
Conforme acima na Figura 1 e 2 segue os Pontos de cada Local dentro da cidade.
3.2 Descrição dos equipamentos usados.
Relação de equipamentos utilizados para certificar/testar link Ponto A Matriz com
Ponto B Logística e Ponto C Agência Marítima em Paranaguá.
Equipamentos utilizados para testes até obter comunicação eficaz devido o link Wireless
depender de inúmeros fatores externos que interferem na qualidade de sinal, ganhos,
taxas de ruídos e interferências.
• 01 - Antena Omni Planet 8 Dbi 2.4 Ghz – ( ADM )
• 01 - Antena Omni Hyperlink 15 Dbi modelo Hg2415u-p ( ADM )
• 02 - Antena Aquário 25 Dbi 2.4Ghz ( Grade Direcional )
• 01 - Antena Zirok 2.4Ghz 16 Dbi (Parábola Direcional)
• 02 - Access Point Planet WAP-4033 54MB 2.4 Ghz
• 02 - Access Point 3com 3CRWE454G75 54MB 2.4Ghz
• 01 – Access Pont TP-Link TL-WA501G 54MB 2.4 Ghz
• 01 – Access Point AIR LIVE 5460 54MB 2.4 Ghz
Equipamentos utilizados em definitivo.
• 03 - Antenas 2,4Ghz Zirok Parabólica Off-set WLL-60 23,5 Dbi
• 01 - Antena Aquário 25 Dbi (Direcional)
• 03 - Access Point Ovislink 5470, router WL-5470AP
• 01 - Amplificadorsinal Hyperlink 2.4 Ghz 1Watt
• 01 - Cabo LDF 3/8 130 Mts
• 03 - Pig tail RG-58
Observações: O amplificador de sinal foi utilizado apenas para suprir a perda de sinal devido
a metragem do cabo. Perda de 0.194 DB por metro.
Equipamentos usados por setor:
PONTO A – ( HOST - Origem)
02 -Antenas 2,4Ghz Zirok Parabólica Off-set WLL-60 23,5 Dbi
01- Access Point Ovislink 5470, router WL-5470AP
01 - Pig tail RG-58
01- Amplificador de sinal Hyperlink 2.4 Ghz 1Watts
130 mts cabo Flexível LDF 3/8
PONTO B – (Guest – Distânica aprox. 800 mts)
01- Antena de Grade Aquário 25 Dbi
01- Access Point Ovislink 5470, router WL-5470AP
01 - Pig tail RG-58
PONTO C – (Guest – Distância aprox. 7.0 km)
01 -Antena 2,4Ghz Zirok Parabólica Off-set WLL-60 23,5 Dbi
01- Access Point Ovislink 5470, router WL-5470AP
01 - Pig tail RG-58
Conexões de ligação de cabos como conectores e adaptadores macho e
fêmea UHF e VHF todos da marca Aquário.
3.3 Configuração dos equipamentos
Figura 3 – AP Ponto A 1º tela configurado como “Gateway”
Figura 4 – AP Ponto A 2º tela configurações avançadas.
Figura 6 – AP Ponto A
Tabela de clientes wireless ativos
Figura 5 – AP Ponto A
Dados do Sistema
Figura 7 – AP Ponto A
Estatistica
Figura 8 – AP configuração Ponto B e C 1º tela configurado como “Cliente”
Figura 9 – AP Ponto B e C 2º tela configurações avançadas.
Ponto C
Ponto B
Figura 10 – Ping para o Ponto B e C em período de tráfego.
Configurações do AP: Criptografia WEB 128bits, MAC, Hide BroadCast, mudança
da senha padrão admin do AP.
3.4 Posicionamento das antenas com equipamento e Visada.
Figura 11 - Caixa de proteção vedada.
Figura 12 – Antenas fixadas em cima da caixa d’água para Ponto B e C
Figura 13 - Cabo usado para conexão das antenas da caixa d’água com a sala de
TI
Ponto C
Figura 14 – Vizada do Ponto A para o Ponto C
Ponto A
Figura 15 – Vizada do Ponto B para o Ponto A
Ponto C
Figura 16 – Vizada do Ponto A para o Ponto B
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Problemas enfrentados e testes.
Inicialmente tivemos problemas com a perda de DBs do cabo, apesar deste cabo
perder muito poucos DBs, 0.194 por metro, mesmo assim não era suficiente para potencializar
e obter qualidade devido a grande metragem de cabo lançado entre a sala de TI até em cima
da caixa d água, para suprir esta perda de DB usou-se um amplificador de potência assim
potencializou-se o cabo, mas barramos em outros problemas que a mãe natureza deixou para
nós, o Ponto B usamos uma Antena Omni Planet 8 Dbi 2.4 Ghz, notamos que apesar de
amplificarmos o sinal, mesmo assim tínhamos perdas de sinal devido a uma obstrução de
umas árvore no local, mediante a isto não poderíamos retirar a obstrução devido a ser uma
mata atlântica, então substituímos a antena por uma Antena Omni Hyperlink 15 Dbi modelo
Hg2415u-p , mesmo assim o ganho não foi suficiente e trocamos novamente a antena por uma
Antena de Grade Aquário 25 Dbi, nesta terceira troca teve-se um ganho de sinal considerável
mas houve a necessidade de subir um pouco mais a antena no Ponto B, desta forma houve um
nível de sinal de até 75 a 80% de sinal dando estabilidade na conexão e rapidez nas trocas de
dados entre um ponto e outro. Depois de resolvido os problemas iniciais do Ponto B passouse para a inclusão do Ponto C, usou-se o mesmo principio inicial do Ponto B, o começo foi
com uma Antena de Grade Aquário 25 Dbi, mas apesar da visada ser limpa sem obstrução
nenhuma não tínha um ganho de sinal considerável devido a muito roído de sinal das antenas
de rádio e wireless dos prédios vizinhos, devido a isto teve-se que se mudar o Canal e testar
qual canal ficaria melhor para uma qualidade de sinal boa, mas ao mudar o Canal houve uma
perda de sinal do Ponto B devido a este ponto usar o mesmo AP do Ponto A. Depois de
vários testes conseguiu-se manter o sinal do Ponto B e C na média de 73 a 74% com algumas
variações, mas com uma boa qualidade e estabilidade.
4.1 Outros problemas após a implantação.
Depois de alguns meses de implantação do wireless houve um problema por duas
vezes quase no mesmo mês. Após uma tempestade, destroços de uma antena de TV velha
caíram sobre a Antena do Ponto B deixando assim obstrução na antena, fazendo o link perder
pacotes constantemente, neste caso foi acionado o sindico do prédio para remover os
destroços da antena de TV, mesmo assim por ironia do destino outra antena caiu em cima da
Antena Wireless que desviou 5 centímetros para o lado direto dando novas perdas. Em ambos
os casos ocorreram problemas devido a fatos externos.
4.2 Teste efetuado após a implantação.
Após a implantação foi efetuado teste com equipamento de sinal, comando “ping –w –
t - l”, também foi usado transferência de dados pesados e foi deixado dois dias monitorando
este trafego para ver a reação do wireless. Em todos os testes o wireless passou sem perda de
pacote.
4.3 Teste do sistema em Oracle.
Foi efetuado alguns testes após a implantação do wireless no sistema em Oracle, sendo
fundamental que funcionasse, pois era preciso que o sistema rodasse sem lentidão. Ao
contrário do teste efetuado com o link de dados Vetor da OI 512k full, que demorava muito
para acessar o aplicativo e mudança de tela que quase travava. Em média, para abertura do
aplicativo levava 5 minutos e para gravação de 15 a 20 minutos, para o mesmo acesso
wireless só levou 1 minuto do primeiro acesso de tela do sistema e 10 segundos para
gravação. Em seguida trabalhou full time no preenchimento e troca das telas, também testou a
abertura de mais de uma tela simultaneamente em três desktops com sucesso. Nestes testes
efetuados percebeu-se que em todos os aspectos o wireless foi superior por trabalhar com a
média de 11Mbs.
Bibliografia
Este projeto foi efetuado na empresa ADM do Brasil Ltda em suas duas filiais em
Paranaguá, sendo desenvolvido pela empresa CHR informática que atualmente é contratada
para efetuar a manutenção de equipamentos da empresa. Este projeto foi elaborado e
estruturado pelo Sr. David Nunes da ADM do Brasil Ltda. Segue abaixo os links dos
equipamentos usados, fóruns e links das empresas.
Empresa terceirizada para efetuar a infra-estrutura do wireless
- Link: www.chrinformatica.com.br
Access Point usado e não utilizados
- Link: http://www.tp-link.com/products/product_des.asp?id=109
- Link: http://www.3com.com/products/en_US/detail.jsp?tab=features&pathtype=
purchase&sku=3CRWE454G75
- Link: http://www.airlive.com/product/product_3.jsp?pdid=PD1217469218521
Antena usada e antena não usada
- Link: http://www.aquario.com.br/?action=produto/detalhe&c=14&s=36&p=104
- Link: http://www.italbrasnet.com.br/conteudo/produtos_wireless_zirok_antena__
wll60.html
Amplificador de sinal link somente para demonstração do produto usado.
http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-107945698-amplificador-wireless-hyperlink-1watt-interno-24-ghz-_JM
Pingtail somente para demonstração do produto usado.
http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-104903008-cabo-pigtail-de-10-mts-rg58-comconectores-soldados-_JM