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AULA 5

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REDES II – LONGA DISTÂNCIA E 
DE ALTO DESEMPENHO 
AULA 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Gian Carlo Brustolin 
 
 
2 
CONVERSA INICIAL 
As redes ópticas de transmissão, embora extremamente eficientes e 
estáveis, como estudamos, não são sempre uma opção aceitável. Os custos de 
implantação se justificam quando grandes quantidades de dados e usuários 
competem pelas conexões providas pela rede óptica. De fato, não só a questão 
de desembolso financeiro precisa ser levada em conta, mas o processo de 
implantação é delicado e demorado. Além disso, após a conclusão da obra, os 
investimentos estarão literalmente “enterrados” em um lugar só. Não há 
flexibilidade para relocar implantações equivocadas ou corrigir projetos de 
engenharia de tráfego baseados em premissas que se alteraram. 
Redes de longa distância e alto desempenho normalmente são projetos 
de longo prazo que justificam os riscos associados às implantações ópticas. Há 
situações, entretanto, em que se demanda interconexão de alta velocidade, 
implantada rapidamente, para um atendimento por tempo insuficiente para que 
o plano de rentabilidade da solução óptica seja viável. Nesses casos, soluções 
sem fio são indicadas, assim como quando a mobilidade de usuários é 
imprescindível. 
A qualidade de serviço de sistemas rádio para atendimento de altas 
demandas de dados foi por muito tempo fator limitador do uso da tecnologia. O 
surgimento de novas técnicas de uso de espectro e multiplexação mudaram 
definitivamente essa realidade. A flexibilidade de soluções de radiopropagação 
as tornam opções bastante interessantes, tanto para WANs de comutação 
pública quanto privadas. Projetos privados de extensão da rede pública para 
atendimento a geografias remotas, normalmente escolhem sistemas sem fio. 
As próximas aulas apresentarão os conceitos teóricos elementares da 
comunicação sem fio, como também algumas implementações de redes WANs 
com base nessas soluções. Nesta aula, forneceremos os rudimentos de 
comunicação sem fio. 
TEMA 1 – CONCEITOS DE RADIOPROPAGAÇÃO 
O estudo das aplicações de ondas eletromagnéticas (OEM) remonta ao 
século XIX, com as experiências de Michael Faraday e Henrich Hertz. A primeira 
transmissão de rádio foi realizada por Marconi em 1901, embora o cientista 
 
 
3 
Nicola Tesla tenha realizado boa parte do trabalho de desenvolvimento e tenha 
sido reconhecido tardiamente como inventor do rádio, em 1943. 
No Brasil, a primeira transmissão de rádio se dá em 1922 e as primeiras 
estações comerciais são inauguradas em 1931 (Senac, 2021). Naturalmente, 
esses primeiros equipamentos contavam com canais simplex, modulados por 
amplitude, ainda muito precisaria ser desenvolvido para chegarmos ao estado 
atual. Iniciemos, então, nosso estudo das ondas de rádio para que possamos 
entender esse processo e as potencialidades dessa tecnologia. 
1.1 Transmissão de rádio 
As ondas de rádio são emissões de ondas eletromagnéticas (OEM), com 
características particulares, em função da frequência em que operam. Ondas de 
baixa frequência têm boa transparência a objetos, porém, perdem potência 
rapidamente ao nos distanciarmos da antena transmissora. A contrario sensu, 
altas frequências permitem transmissões mais longas, mas sofrem atenuações 
significativas ao colidirem com objetos, como gotas de chuva, por exemplo 
(Tanenbaun, Wetherall; 2011, p. 67). A utilização do contínuo do espectro 
eletromagnético pode ser vista na Figura 1. 
Figura 1 – Espectro eletromagnético 
 
Fonte: Tanenbaun; Wetherall, 2011. 
 Para que um sinal seja transmitido pelo ar (ou vácuo), basta que 
capturemos esse sinal, transformando-o em uma oscilação eletromagnética (o 
som é uma oscilação mecânica) e, posteriormente, oferecendo-o a uma antena 
de dimensões compatíveis com seu comprimento de onda. Como o comprimento 
 
 
4 
de onda é inversamente proporcional à frequência, transmissões de sinais 
abaixo das dezenas de kHz (ditas ondas longas) são fisicamente complexas, 
posto as grandes dimensões das antenas necessárias. As comunicações de 
segurança marítima, com submarinos, por exemplo, ocorrem nessas baixas 
frequências. Antenas de centenas de metros, no litoral, são necessárias para 
viabilizar tal comunicação. 
Três são, classicamente, os modos de propagação da onda, segundo sua 
frequência. Até 3 MHz, a propagação ocorre sobre a superfície da terra. Por esse 
motivo, essa faixa será dita ondas terrestres. Entre 3 MHz e 30 MHz, a OEM 
pode ser refletida na ionosfera (a depender do ângulo de irradiação) e recebe a 
designação de onda ionosférica. Acima dos 30 MHz, temos ondas troposféricas. 
1.2 Canal de rádio 
Conceituamos, anteriormente, o canal de comunicação como o meio 
percorrido pelo sinal entre transmissor e receptor. Segundo Medeiros (2013, p. 
78), o canal de rádio será concebido como um segmento de frequências utilizado 
pelo equipamento transceptor (transmissor e receptor de rádio). O fechamento 
do enlace de comunicação é conceitualmente bastante simples, bastando que 
ao menos dois transceptores operem no mesmo espectro e tenham capacidade 
de captar o sinal um do outro. 
Figura 2 – Radioenlace 
 
Fonte: Medeiros, 2016. 
O canal de rádio opera no modo simplex, ou seja, não permite resposta à 
transmissão (na mesma faixa de frequência e ao mesmo tempo). Para que opere 
no modo duplex (em ambas as direções), devemos prover o canal de diversidade 
de frequências ou temporal. Nesse último caso, a aplicação mais simples se 
resume a um transceptor informar ao outro que encerrou a transmissão, 
 
 
5 
liberando o espectro para “escutar” seu par. Num exemplo dessa técnica, nos 
enlaces de voz, um operador comunica ao outro pelo uso da palavra “câmbio”. 
Para que a capacidade de resposta seja simultânea à transmissão (full duplex) 
os transceptores deverão operar dois canais simplex, em frequências diferentes. 
O canal de rádio elementar será aquele espectro de frequência capaz de 
transmitir, como já comentado, a voz humana, cuja maior parte da energia se 
concentra entre 300 Hz e 4,3 kHz. Por motivos expostos, em nossas primeiras 
aulas, esse espectro de frequências não pode ser apenas transformado em OEM 
e transmitido. Será necessário transladar o sinal em frequência, ou seja, elevar 
o espectro. Tal translação será obtida pela modulação. 
Ao ser propagada pelo espaço, a OEM sofrerá alguns efeitos naturais, 
ditos distúrbios, que alterarão suas características e deverão, sempre que 
possível, sofrer correção na recepção. 
1.3 Distúrbios do canal 
Os sinais, ao trafegarem nos canais de comunicação, sofrem certos 
efeitos que normalmente dificultam sua inteligibilidade na recepção. Um efeito 
inevitável é a inserção de distorções no sinal. Genericamente, pode-se classificar 
distorções como sistemáticas ou aleatórias. As primeiras são provocadas por 
eventos conhecidos, determinísticos, que podem ser previstos, ao passo que as 
aleatórias têm ocorrência estatística (Neto et al.,1999). 
A interferência entre canais, ou distorção sistemática, é bastante estudada 
em transmissão de dados e, normalmente, pode ser convenientemente evitada. 
Nos canais de rádio, a interferência se dá pela presença de sinais espúrios 
sintonizados, ou seja, na faixa de frequência em que ocorre a comunicação. A 
solução para essa interferência é bastante complexa e só recentemente 
implementada através de complexos algoritmos matemáticos de detecção e 
eliminação. 
Multipercurso é um fenômeno de distorção próprio de OEM, dadas as 
características de reflexão de cada espectro eletromagnético. Assim, uma OEM 
transmitida pode chegar ao receptor por vários caminhos diferentes, uma vez 
que reflete em várias superfícies, como ilustrado na Figura 3. Caminhos 
diferentes significam tempos de chegada diferentes. Parcelas da potência 
transmitida chegam ao receptor com pequenos retardos em relação à visada 
direta (caminhosem reflexão) distorcendo o sinal recebido. 
 
 
6 
Figura 3 – Multipercurso de OEM 
 
O resultado é chamado de desvanecimento ou fading do sinal. Um fator 
importante de desvanecimento é a presença de gotículas de água no cone de 
propagação (região de presença da OEM entre as antenas RX e TX), ou seja, 
as intempéries e as características superficiais têm influência direta sobre a 
qualidade do sinal recebido. Isso ocorre porque, no cone de propagação, as 
variações do meio (como o exemplo das gotículas de água) causam alterações 
aleatórias no índice de refração, tornando a propagação irregular, refratando ou 
refletindo partes do sinal de forma irregular. 
Em comunicações móveis, como a telefonia celular, ainda deve-se 
considerar o efeito doppler sobre a frequência, ou seja, a velocidade relativa de 
deslocamento do transmissor em relação ao receptor que altera o espectro de 
frequência do canal. 
TEMA 2 – MODULAÇÃO 
A transmissão de uma OEM por um sistema rádio depende da adequação 
de seu espectro. A faixa de frequência para a qual transladaremos o sinal não é 
uma escolha aleatória. A escolha se dá por aspectos físicos e legais. Algumas 
faixas de frequência aceitam melhor determinadas técnicas de modulação do 
que outras. O uso de cada região do espectro também tem regras próprias e 
reservas legais, a exemplo de faixas reservadas ao uso de órgãos 
governamentais ou para determinadas tecnologias. 
Por outro lado, certas técnicas de modulação, principalmente aquelas 
mais elaboradas e com melhores resultados na qualidade de transmissão, têm 
custos de implementação eletrônica inviáveis para o uso de sinais não 
 
 
7 
multiplexados. Dessa forma, compartilhar o meio de transmissão torna-se 
essencial. Apresentaremos, a seguir, alguns rudimentos de processamento de 
sinais para que possamos compreender os sistemas rádio de alta capacidade de 
transmissão de dados. Fugiremos, propositalmente, das representações 
matemáticas e de engenharia, de forma a apresentarmos os conceitos de 
maneira meramente informativa. 
2.1 Modulação AM e ASK 
Quando um sinal precisa ser transladado em frequência, usamos de um 
subterfúgio: a escolha de uma onda portadora. A onda portadora, ou 
simplesmente portadora, é uma onda senoidal de frequência igual ao centro do 
espectro para onde queremos transladar o sinal. Utilizaremos então o sinal 
original para alterar as características dessa onda, segundo algum algoritmo 
específico. Dito de outra forma, moldaremos (ou modularemos) a portadora 
segundo o sinal original. 
A primeira técnica de modulação historicamente implementada, chamada 
de AM (Modulação por Amplitude), altera a forma da portadora segundo o sinal 
original, dito modulante, obtendo-se a onda modulada, como na representação 
abaixo. 
Figura 4 – Modulação AM: formas de onda 
 
Fonte: Medeiros, 2016. 
 
 
8 
A modulação AM, como acabamos de expor, permite a transmissão de 
frequências baixas, uma vez que a onda modulante utiliza a portadora para 
propagar-se. A desvantagem, entretanto, está na necessidade de variar o nível 
do sinal modulado, tornando os segmentos de menor amplitude do sinal, mais 
susceptíveis à distorção. 
Quando aplicada a sinais digitais binários, apenas dois níveis de sinal 
serão necessários. Por tal motivo, a modulação AM é rebatizada de ASK 
(Amplitude Shift Keying) ou modulação por chaveamento de amplitude. Nesse 
caso, a desvantagem acima levantada desaparece, posto que não há níveis 
baixos semelhantes que possam ser distorcidos. 
Como o sinal modula uma portadora, mais sinais (ou canais) podem ser 
transmitidos simultaneamente, bastando para isso utilizar portadoras distintas. 
Figura 5 – Multiplexação em frequência com uso de AM 
 
Fonte: Tanenbaun; Wetherall, 2011. 
Com essa implementação, obtemos uma forma de multiplexar o sinal 
digital pelo uso da modulação. Aplicando a técnica aos sinais binários digitais, 
teremos o que se costuma chamar de OFDM (Orthogonal Frequency Division 
Multiplexing). 
 
 
9 
2.2 Modulação FM e FSK 
Outra possibilidade de modulação é atuar na frequência da portadora, e 
não em sua amplitude, como na AM. Os sistemas de modulação em frequência, 
ou FM, alteram a frequência da portadora segundo o nível do sinal modulante no 
tempo. Estabelece-se uma variação de frequência em torno da portadora, assim 
tem-se uma frequência mínima e uma frequência máxima que corresponderão 
às amplitudes do sinal. À menor amplitude do sinal modulante, faz-se 
corresponder a frequência mínima. Da mesma forma, à maior amplitude, será a 
frequência máxima. As demais amplitudes serão proporcionalmente distribuídas 
no intervalo. 
No caso de modulação de um sinal binário, a aparência do sinal modulado 
será próxima à representada na figura abaixo. A modulação FM, quando aplicada 
a sinais digitais, é dita FSK (Frequency Shift Keying), ou chaveamento de 
frequência, uma vez que apenas 2 frequências serão suficientes para modular o 
sinal. 
Figura 6 – Sinal binário modulado em frequência 
 
Fonte: Tanenbaun; Wetherall, 2011. 
A modulação FM apresenta resultado melhor, em termos de relação entre 
sinal e ruído, do que a modulação em amplitude, embora a eletrônica seja um 
pouco mais complexa, principalmente no que se refere à precisão dos geradores 
de frequência. 
 
 
10 
TEMA 3 – MODULAÇÃO DIGITAL 
As técnicas de modulação até aqui apresentadas foram originalmente 
desenvolvidas para permitir a transmissão de voz e, posteriormente, adaptadas 
para a comunicação digital. Ao se adaptar o AM para o ASK, por exemplo, perde-
se muito da potencialidade do canal. Utilizamos um canal que pode transportar 
um espectro de 4 kHz, operando em chaveamento, ou seja, ora transmitindo uma 
frequência (simbolizando o nível 1), ora silenciando o canal (simbolizando o nível 
0). 
Podemos facilmente imaginar que, em um canal de 4 kHz, é possível 
utilizar mais de um conjunto de frequências e, dessa forma, transmitir um 
segundo sinal ou duplicar a taxa de transmissão codificando dois bits de cada 
vez. Essa é ideia por trás da multiplexação digital. 
3.1 Modulação por chaveamento de fase: PSK e QPSK 
Uma ideia interessante, que não obriga a variação da frequência e 
também não altera a amplitude do sinal modulado, é a modulação por fase. 
Nesse caso, utiliza-se a fase da portadora como elemento a ser modulado. As 
vantagens são evidentes: o sinal modulado terá frequência e amplitude 
constante. Na Figura 7, é possível ver essa técnica aplicada ao sinal digital que 
recebe a designação de BPSK (Binary Phase Shifting Keying). 
Figura 7 – Sinal binário modulado por BPSK 
 
Fonte: Tanenbaun; Wetherall, 2011. 
 
 
11 
Com base na ideia de deslocamento de fase do BPSK, utilizando-se não 
apenas duas fases, mas quatro, criou-se o QPSK, ou modulação por 
chaveamento de fase em quadratura. 
Figura 8 – QPSK indicando quatro fases possíveis 
 
Dessa forma, como temos quatro possibilidades à disposição, a 
transmissão se dará em pares de bits, ou seja, o par binário 00 poderá ser 
representado pela defasagem de 90°, já 01 poderá ser representado pela 
defasagem de 135°, 10 por 225° e 01 por 315°. Essa solução contorna o 
problema da taxa máxima de transmissão proposta por Nyquist (conforme vimos 
em outro momento). Com o uso do chaveamento de fase em quadratura, 
podemos utilizar a mesma portadora para amostrar pares de bits, e não apenas 
um bit. A pergunta que segue é por que não prosseguirmos com a ideia, 
escolhendo outros defasamentos? A modulação QAM é a resposta a essa 
pergunta. 
3.2 Modulação QAM 
Seguindo a técnica de modulação por quadratura, mais alterações de fase 
podem ser imaginadas. Outra ideia, que ampliaria ainda mais as possibilidades 
de transmissão é associar à fase também uma amplitude, como presente na 
modulação AM. Dessa maneira, um sinal com fase de 45°, por exemplo, poderia 
ter duas (ou mais) amplitudes,cada amplitude codificando um sinal diverso ou 
permitindo a criação de um símbolo com mais de 2 bits. A essa técnica de 
associação entre o QPSK e o AM chamaremos de QAM. No diagrama que vimos 
 
 
12 
anteriormente (chamado de diagrama de constelação), poderemos então 
acrescentar outros quatro pontos, como abaixo. 
Figura 9 – QAM indicando quatro fases e duas amplitudes de modulação 
 
As linhas tênues, na Figura 9, em 45°, estão presentes apenas para 
indicar a manutenção do ângulo. Temos assim oito símbolos de transmissão, 
compostos pelo ângulo e amplitude. Dessa forma, podemos codificar uma 
tétrade de bits. Compreendido esse processo, podemos expandi-lo ainda mais. 
Abaixo, um exemplo de QAM 64, com 64 símbolos. 
Figura 10 – QAM 64 
 
Fonte: Tanenbaun, Wetherall, 2011. 
A presença de múltiplos símbolos em uma única frequência portadora “fp” 
permite a transmissão, segundo o teorema de Nyquist, de um sinal com taxa 
máxima “fp/2” (em ambiente ideal, sem ruídos) por símbolo. Como existem 64 
símbolos, podemos optar entre transmitir 64 sinais independentes simultâneos 
de taxa “fp/2” ou apenas um sinal com até “32 x fp”. 
 
 
13 
Interessante que, até esse ponto, estamos variando a fase e a amplitude, 
mas não a frequência. Ao associar o QAM ao OFDM, obteremos as modernas 
técnicas de multiplexação, utilizadas em tecnologias como 802.11, em suas mais 
recentes versões, como a 802.11.ac. 
TEMA 4 – ANTENAS 
Para aqueles que mergulham pela primeira vez no universo da 
transmissão sem fio, as antenas suscitam curiosidade e desconfiança. Trata-se 
do componente mais importante do sistema, cuja simplicidade é marcante. No 
entanto, seu mal funcionamento, ou projeto equivocado, impedirá o correto 
funcionamento do sistema de forma irremediável. 
Uma antena é definida como um transdutor, um dispositivo desenvolvido 
para irradiação e captação de OEM. De fato, a antena converte o sinal elétrico, 
de banda base, modulado, em onda, na fase de transmissão e converte a OEM 
em sinal elétrico na recepção (Medeiros, 2011, p. 181). O projeto de uma antena 
depende de sua aplicação, desempenho esperado e, principalmente, do 
comprimento de onda de operação. Os parâmetros de cálculos se baseiam em 
princípios complexos de eletromagnetismo e são importantes para engenheiros 
de telecomunicações. Em nosso curso, apresentaremos alguns conceitos 
básicos de antenas, suficientes para que possamos entender a ideia geral sobre 
o tema. 
4.1 Dipolos 
A antena elementar é o dipolo. Essa antena é construída a partir de uma 
linha de transmissão que, em dado momento, tem seus dois fios separados em 
um ângulo de 180° (Quevedo; Lodi, 2010, p. 321). 
 
 
 
14 
Figura 11 – Dipolo elementar 
 
Fonte: Medeiros, 2016. 
As dimensões do dipolo, como já comentamos, têm uma relação direta 
com o comprimento de onda e deve ser proporcional a ele. Voltaremos a este 
tema em breve. Vamos, inicialmente, entender como a conversão entre o sinal 
elétrico para uma OEM acontece. 
Imagine uma corrente elétrica variável no tempo (portanto, uma oscilação 
elétrica) circulando pela linha de transmissão (LT). Essa corrente caminha por 
um dos condutores e tem o outro por retorno. Pode-se pensar que ao “abrirmos” 
a LT, o sinal, não encontrando o caminho de retorno, se projeta no espaço, 
irradiando. A irradiação, no entanto, depende do casamento de impedâncias 
entre a antena e a saída do transceptor. O casamento se dá sempre que o 
comprimento do segmento aberto do condutor é proporcional ao comprimento 
de onda da portadora (λ). Esse casamento denomina-se sintonia da antena. A 
potência irradiada tem uma relação de proporcionalidade com a corrente do sinal 
elétrico. Na verdade, a proporção ocorre com o quadrado da intensidade da 
corrente. Para dipolos pequenos (quando o tamanho da antena é bastante 
inferior ao valor do comprimento de onda λ), as dimensões do dipolo influenciam 
na quantidade de potência emanada, conforme a seguir: 
𝑃 = 40 𝜋2 𝐼2( 
𝑙
𝜆
) 2 
 
 
 
15 
Em que: 
• 𝐼 é a corrente; 
• 𝑙 é a dimensão do dipolo. 
Por esse motivo, em dipolos com 𝑙 << λ, a eficiência é baixa em relação à 
potência elétrica. Antenas dipolo maiores são mais eficientes na propagação de 
potência. Quando 𝑙 ≈ λ / 2, a proporcionalidade quadrática com a dimensão do 
dipolo se perde e a potência se torna proporcional apenas ao quadrado da 
corrente fornecida ao dipolo. 
Nesse ponto, é conveniente lembrar que o valor de λ para faixas de 
frequência de UHF, a exemplo dos celulares que operam próximos a 800MHz, é 
de aproximadamente 40cm. Sistemas Wi-Fi que operam em 2,4GHz podem, por 
exemplo, ter boas antenas com λ / 2 com apenas 5cm. 
4.2 Monopolos e antenas verticais 
Um formato bastante conhecido de antenas são os monopolos verticais. 
São antenas de construção simples, idealizadas para comunicações de baixa 
frequência, porém extremamente populares nos receptores AMs e FMs 
domiciliares e veiculares. Podem ser representadas por uma torre, como abaixo, 
ou, mais singelamente, por uma haste metálica, telescópica ou não. 
Figura 12 – Torre monopolo 
 
Fonte: Medeiros, 2016. 
O monopolo opera como um dipolo, com um dos polos substituído pelo 
substrato (a terra, por exemplo). O monopolo é alimentado na base e deve estar 
isolada do plano terra. 
 
 
16 
Figura 13 – Plano terra no monopolo 
 
Fonte: Quevedo; Lodi, 2010. 
O transceptor, de sua parte, terá sua carcaça conectada ao mesmo plano 
de terra contra o qual o monopolo estará apoiado. 
No que se refere à eficiência de irradiação, em relação ao dipolo antes 
apresentado, teremos, no caso do monopolo, a metade da potência emitida. 
4.3 Microstrip 
Com a miniaturização dos transceptores, a criação de antenas em formato 
similar se tornou uma necessidade. De fato, não há, por hipótese, limitações para 
o tamanho da antena. Uma fita metálica impressa na placa do equipamento pode 
ser um emissor de OEM. 
Figura 14 – Microstrip 
 
Fonte: Medeiros, 2016. 
 
 
17 
4.4 Diagrama de irradiação e ganho da antena 
Observando-se a intensidade do campo elétrico nas proximidades de uma 
antena plana, dita omnidirecional, verificou-se que a irradiação não ocorre 
uniformemente (dito comportamento isotrópico). A distribuição da intensidade do 
campo, na realidade, se assemelha a um toroide, dado que o campo irradiado 
na direção “z°” será proporcional ao seno de “z”. Dessa forma, pode-se concluir 
que a direção perpendicular é aquela que tem melhor desempenho de potência. 
Considerando os valores do seno de um ângulo, não ocorre propagação na 
direção do eixo da antena (Quevedo; Lodi, 2010, p. 330). 
Figura 15 – Diagramas de radiação da antena omnidirecional 
 
Fonte: Bastiti, 2021. 
Essas considerações permitem-nos imaginar a criação de formatos de 
antena que maximizem a propagação em dada direção, mormente a ortogonal. 
Essas novas geometrias oferecem um ganho de propagação, na direção 
ortogonal, em relação ao radiador isotrópico, uma vez que nesse caso a potência 
irradiante se propaga igualmente em todas as direções. Na geometria focada, é 
possível concentrar a propagação em uma direção (com o evidente custo de 
perda de omnidirecionalidade). Dessa forma, antenas parabólicas, por exemplo 
podem apresentar ganhos acima de 30dBi na direção ortogonal (a unidade de 
ganho dBi, recebe a letra “i” para indicar que esse ganho é, em realidade, relativo 
a antena isotrópica). 
Para permitir a comunicação entre dois transceptores distantes, suas 
antenas podem necessitar de elevação, demandando a instalação sobre uma 
torre, por exemplo. Elevar a antena monopolo altera o posicionamento do plano 
de terra e, consequentemente, a impedância da antena. Essa alteração pode 
dessintonizar a antena, provocando perda de potência irradiada. Importante 
 
 
18 
citar, por outro lado, que as geometrias de antenas de alto ganho, de fato sãoalterações do plano de terra (dito refletor), e não do monopolo. 
4.5 Refletores 
Concentrar o feixe do dipolo é uma solução que confere ganho à antena, 
permitindo a irradiação acima do valor isotrópico. O refletor pode ter geometrias 
diversas, bem como ser composto de uma única peça refletora ou várias, como 
se observa na Figura 16. Ao contrário do senso comum, um refletor não precisa 
ser necessariamente metálico; basta que a superfície do material tenha 
coeficiente de reflexão alto para a faixa de frequências de operação da antena. 
Figura 16 – Antena UHF 
 
Fonte: Medeiros, 2016. 
4.6 Cálculo elementar de radioenlace 
Um radioenlace precisa ser projetado de forma a ser viável quanto às 
potências mínimas recebidas, de forma semelhante ao que se afirmou nos 
enlaces ópticos. É necessário que a combinação entre transceptor, antena e 
distância entre transceptores resulte na captação de um sinal passível de 
recuperação. 
Todo transceptor tem um limite de inteligibilidade, ou seja, há uma 
potência mínima, dita limiar de recepção, que deve ser entregue ao transceptor 
para que ele identifique e demodule corretamente o sinal recebido. Abaixo deste 
nível de recepção, o equipamento não será capaz de separar o sinal do ruído 
interferente. Para avaliarmos a viabilidade, então, basta que a potência recebida 
 
 
19 
seja maior que o limiar. Para calcular a potência recebida, devemos levar em 
conta a potência de transmissão, as perdas de interconexão entre transceptor e 
antena (ditas perdas de inserção), os ganhos das antenas e a atenuação que a 
OEM sofre no percurso entre RX e TX. Quando um feixe de OEMs percorre a 
atmosfera sofre atenuação, esta é dita, em radiocomunicação, atenuação do 
espaço livre (𝐴𝑒𝑙). O cálculo da perda de potência proveniente da propagação é 
dependente da frequência e é feita segundo a fórmula: 
𝐴𝑒𝑙 = (
𝜆
4𝜋𝑑
)
2
 
Substituindo 𝜆 pela frequência e convertendo para dB: 
 𝐴𝑒𝑙 = 92,45 + 20 𝑙𝑜𝑔 (𝑓 𝑑) 
Conhecido o valor da 𝐴𝑒𝑙, o cálculo da potência recebida poderá ser feito 
pela fórmula de Friis, conforme abaixo: 
𝑃𝑅𝑥(𝑑𝐵) = 𝑃𝑇𝑥(𝑑𝐵) + 𝐺𝑇𝑥 + 𝐺𝑅𝑥 − 𝐴𝑒𝑙 − 𝐴 
Em que: 
• 𝑃𝑇𝑥(𝑑𝐵) – potência de transmissão; 
• 𝐺𝑇𝑥 𝑒 𝐺𝑅𝑥 – ganhos de antena; 
• 𝐴 – demais atenuações (a exemplo das perdas de inserção). 
Essa forma de calcular é bastante elementar, mas se prestará às 
avaliações básicas de alcance máximo de um sinal. Como já comentamos, há 
outras atenuações a serem levadas em conta, a exemplo daquelas provocadas 
por intempéries, como chuvas, nevoeiros, presença de gases ou a mera 
mudança abrupta de umidade do ar. Além disso, o meio de propagação pode 
sofrer alterações mecânicas como a interposição ou supressão de objetos 
refletores, prédios que são construídos, lagos criados e montanhas removidas. 
Todos esses fatores modificam o radioenlace e podem ser motivo de fading 
temporário ou de longa duração. 
 
 
20 
TEMA 5 – REDES WAN SEM FIO 
Conexões de longa distância sem fio podem ser implantadas por 
operadoras de telecomunicação ou por particulares. De fato, antes da 
consolidação das redes ópticas, as redes de transmissão públicas de longa 
distância terrestres eram baseadas, quase que exclusivamente, em enlaces 
rádio. Ainda hoje, certas localidades remotas são atendidas por tal tecnologia, 
porém a aplicação mais significativa em WANs públicas está ligada a tecnologias 
de distribuição e last mile. 
A aplicação privada, normalmente, relaciona-se ao atendimento de sedes 
remotas ou cuja contratação de last mile da operadora é inviável 
economicamente. Estudaremos, a seguir esses casos. 
5.1 Redes de longa distância sem fio privadas 
Em uma WAN privada, o projetista deve escolher as tecnologias para a 
interconexão entre as diversas LANs, de forma a obter uma rede de bom custo-
benefício. Isso quer dizer que se deve selecionar a tecnologia que responda 
convenientemente às necessidades de qualidade da rede no menor custo 
possível. Por vezes, um canal de alta qualidade, porém de alto custo, pode ser 
substituído por canais mais econômicos, associados a redundâncias, cuja 
quantidade e características dependem da criticidade da conexão. 
Soluções proprietárias de interconexão normalmente apresentam 
disponibilidade inferior a seus paralelos comutados ou roteados por operadoras, 
porém o custo tende a ser menor. Fato é que soluções sem fio são fortes 
candidatas a investimento proprietário por dois fatores: 
• a implementação da solução é normalmente mais rápida e econômica, se 
comparada com obras de instalação de fibras ópticas (FO); 
• tornando-se necessário ampliar a conexão para além da capacidade do 
equipamento rádio instalado, esses transdutores podem ser removidos e 
reaproveitados facilmente, o que não se verifica com os cabos de FO, cuja 
remoção para relocação é economicamente inviável. 
O uso de rádios proprietários não está restrito à interconexão entre duas 
LANs de uma rede WAN. Por vezes, a operadora não possui solução de last mile 
para atendimento à sede. Nesses casos, pode-se conectar o ponto de presença 
 
 
21 
da operadora à sede remota com uso de rádio. Essa solução foi apresentada em 
momento anterior, quando introduzimos a arquitetura de comutação mista. 
Naquele caso, sugerimos a contratação de uma segunda operadora para o 
atendimento. 
A implantação de um segmento de rede com rádio proprietário pode ser 
uma alternativa viável sempre que: 
• operadoras têm baixa ou nenhuma capacidade de atendimento a uma das 
sedes; 
• sedes atendidas têm necessidade de baixas taxas de dados e estão 
próximas (até 30 km) de outra sede. 
5.2 Redes de longa distância sem fio públicas 
Algumas sedes remotas, em localidades distantes dos centros urbanos, a 
exemplo de propriedades rurais ou mesmo pequenas geradoras de energia 
elétrica, podem ser interconectadas a uma rede empresarial de pequenas e 
médias empresas com uso de redes celulares fixas. Essa solução é simples e 
foi largamente usada nessas situações. Instala-se uma infraestrutura para 
antena direcional, apontada para uma estação rádio base próxima; utiliza-se um 
transceptor com nível mínimo de recepção mais elevado e saídas para 
interconexão de voz e dados. A seleção da antena será feita de forma a viabilizar 
o balanço de potência do enlace. Esse enlace pode ser conectado ao MPLS da 
empresa contratante por iniciativa da operadora ou por roteamento privado, via 
internet. 
Mais recentemente, soluções oferecidas pelas operadoras utilizam 
tecnologias similares ao sistema celular. Nas próximas aulas, estudaremos 
essas tecnologias com mais detalhes. 
FINALIZANDO 
Nesta aula, apresentamos conceitos rudimentares de radiopropagação 
que subsidiarão nosso estudo final sobre tecnologias sem fio para redes WAN. 
Entendemos como é possível a propagação de altas taxas de dados, em canais 
com bandas relativamente estreitas. Apresentamos técnicas de modulação, que 
demandam muitas horas de estudo, de forma cirúrgica, para que tenhamos o 
mínimo conhecimento necessário sobre o tema. 
 
 
22 
Estudamos alguns aspectos de usos de antenas e cálculos de enlace que 
permitirão uma avaliação básica, porém eficiente, de enlaces de rádio. 
 Esses são temas de extrema importância para a atuação profissional em 
redes de longa distância. Será necessário, naturalmente, dada a complexidade 
do tema, o estudo das obras referenciadas em cada item apresentado. 
 
 
 
23 
REFERÊNCIAS 
BASTITI, J. Redes Wireless. Disponível em: 
<https://www.juliobattisti.com.br/tutoriais/paulocfarias/redeswireless012.asp>. 
Acesso em: 9 set. 2021. 
MEDEIROS, J. C. de O. Princípios de telecomunicações: teoria e prática. 5. 
ed. São Paulo: Érica, 2016. 
NETO, V. S.; SILVA, A. de P.; JUNIOR, M. B. C. Telecomunicações: redes de 
alta velocidade, cabeamento estruturado. São Paulo: Érica, 1999 
QUEVEDO, C.; LODI, C. Ondas eletromagnéticas:eletromagnetismo, 
aterramento, antenas, guias, radar, inonosfera. São Paulo: Pearson Education 
do Brasil, 2010. 
SENAC. A História do rádio. Disponível em: 
<https://www.rj.senac.br/noticias/comunicacao/historia-do-radio-um-veiculo-de-
tradicao-e-
eficiencia/#:~:text=A%20primeira%20companhia%20de%20r%C3%A1dio,sinto
nia%20selecionando%20a%20frequ%C3%AAncia%20desejada>. Acesso em: 9 
set. 2021. 
TANENBAUN, A.; WETHERALL, D. Redes de computadores. São Paulo: 
Pearson Education do Brasil, 2011.

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