23 July 2017

LOS (Line of Sight) e Zonas de Fresnel

Quando se trata de montar redes no exterior, especialmente quando se trata de usar duas wireless bridge para interligar dois pontos por wireless, é necessário ter em conta que Linha de Vista (Line of Sight ou LOS):

"Hey, se eu estou junto à antena de uma bridge e vejo a antena da outra bridge daqui, isso que dizer que as antenas estão em LOS"

Não é bem assim pois LOS também inclui a zona de Fresnel. A zona de Fresnel é uma área que identifica o caminho possível que as ondas eletromagnéticas percorrem até chegarem ao destinatário.

As fórmulas para calcularem o raio da área de Fresnel são as seguintes:

D1 - distância do transmissor
D2 - distância até ao receptor
F - frequência
D - distância entre o transmissor e o receptor.



Um exemplo prático; supondo que queremos calcular o tamanho da primeira zona Fresnel no meio de um link wireless de 2Km entre duas bridges, transmitindo a no canal 6 (2,437Ghz):

r = 17,31 * sqrt ((1000 * 1000) / (2437 * 2000)) 
r = 17,31 * sqrt (1000000 / 4874000) 
r = 17,31 * sqrt (0,2052)
r = 17,31 * 0,453
r = 7,84 metros

Por exemplo, se as antenas estiverem instaladas a uma altura de 10m, isso que dizer que no ponto intermédio das duas antenas, o limite da primeira zona de Fresnel está a 2,16m do chão..

"Então e se as antenas estiverem mais baixas? Ou se houver obstáculos no caminho?"

Não é fácil termos as condições prefeitas para garantir um link sem qualquer obstrução por isso, tentamos garantir que pelo menos 60% do raio da primeira zona de Fresnel esteja desobstruído. Recuperando o exemplo anterior:

r = 0,6 * 17,31 sqrt ((1000 * 1000) / (2437 * 2000)) 
r = 4,70 metros
  

Isso quer dizer que mesmo que se no meio do link houvesse um obstáculo com 5,3 metros de altura, este só iria afetar 40% da primeira zona de Fresnel, ou seja, em teoria estaríamos dentro do limite necessário para existir uma ligação entre as duas wireless bridges. 

Complicado?
"Não haverá por aí uma app ou um site que façam estas contas?" Claro que sim, tentem isto:

airLink Outdoor Wireless Link Calculator , da Ubiquiti
https://airlink.ubnt.com/

É necessário saber quais os pontos exatos das duas wireless bridges, saber a altura a que as antenas estão instaladas, quais as frequências que estão a ser utilizadas e a ferramenta indica se o link cumpre ou não os requisitos de LOS.

Só tem antenas da Ubiquiti e não consideram a altimetria do terreno. É necessário ter em consideração obstáculos que não aparecem no Google Earth como árvores, edifícios ou mesmo navios se a ligação for entre as margens de um rio ou lago, ou mesmo à beira mar.

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