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Residindo numa chácara, onde não existe rede banda-larga por meio físico (tv por assinatura ou ADSL pela rede telefônica), as opções para ter um acesso à internet que não fosse através de linha discada se resumiam ao uso de acesso por satélite, ADSL em outro endereço + enlace-rádio ou rede de telefonia celular.

O Satélite: custo proibitivo, latência mínima de 500ms, velocidades baixas. Fora de questão.

ADSL em outro endereço e radioenlace em 900, 2.4 ou 5.8GHz: realizável, mas dependia de uma boa alma que pudesse ceder uma linha telefônica existente ou permitir a contratação de uma linha extra, onde seria instalado um modem ADSL. Deste ponto até a chácara, um radioenlace numa destas três faixas de frequência, ponto à ponto, usando hardware dedicado e não um improviso qualquer.

Para tentar esta solução, providenciei dois embeded-pc fabricados pela PC-Engines, da série WRAP (hoje descontinuada). Estes devices contém, numa placa de circuito impresso de 10 X 15cm, um processador compatível com a família X86 de 266MHz, duas portas USB, uma porta Fast Ethernet, uma porta serial RS232, dois slots mini-pci, fonte chaveada embutida, alimentação direta ou através de power over ethernet proprietário, além de outros recursos mais "industriais". Mas é, em resumo, um PC de 266MHz com 128 ou 64 Mbytes de RAM. Suficiente para executar softwares de roteamento baseados em Linux, por exemplo.

Além dos embeded-pcs, duas memórias flash de 128Mbytes (o HD do PC) e placas mini-pci para enlaces em 900MHz. Optei por este segmento já que ele tem, teoricamente, melhor desempenho quando a visada entre as duas estações não é perfeita (o chamado NLOS). As placas mini-pci são fabricadas pela Ubiquiti, modelo SR9.

Mas este hardware, para funcionar, necessita de um sistema operacional, de preferência que embutisse funções específicas de roteamento, firewall, DNS, NTP client e server, web-proxy, WLAN access point e etc. Iniciei usando software comercializado pela Antcor, denominado Ikarus. Porém com o péssimo suporte técnico e comercial, pelo menos para usuários domésticos, que eles provêm, abandonei este sistema operacional. Além disso não suportam devices USB nem modems que não tenham interface Ethernet e etc e a última atualização de software foi em algum mês de 2007, o que demonstra que se trata de um projeto abandonado.

Assim recorri aos produtos da Mikrotik. Outro departamento, não são softwares simples de utilizar, pelo menos para quem não é da área (eu), mas depois de quebrar um pouco a cabeça a coisa entrou nos eixos, pelo menos para as minhas necessidades domésticas. Utilizo assim o ROS (router operational system) para implementar as funções pretendidas.

Até aí tudo certo, mas terminei por não contratar o ADSL em lugar algum pois enquanto selecionava locais adequados para a instalação do radioenlace de 900MHz as operadoras de telefonia celular passaram à tecnologia 3G. Neste caso, a velocidade de download pode chegar à 2Mbps e de upload à 384Kbps, suficientes para minhas necessidades. O modem em si pode operar à 3.6Mbps mas a operadora limitou a velocidade em 2Mbps.

Tratei de escolher um modem USB que tivesse conector para antena externa. O modem em uso é um Huawei E156. Especificado como USB2.0, mesmo assim funciona normalmente no padrão 1.1 (que é o disponibilizado pela WRAP). Uma particularidade destes modems é que eles são grandes consumidores de corrente (0.5A em 5V). Assim sendo, cabos USB muito longos terminam por tornar instavel o funcionamento do dito, não por causa da velocidade dos dados mas por causa de quedas na tensão de alimentação na extremidade deste cabo.

A solução proprietária foi a criação de um cabo USB com um regulador independente de 5V (um LM7805 comum) montado na extremidade vai ao modem, devidamente desacoplado e filtrado. Uma das portas USB (na WRAP) foi modificada para prover +12V no pino de alimentação, onde normalmente existe 5V. Deste modo, se o modem ficar instalado dentro de um gabinete à prova d'água, junto com a WRAP ou se ele ficar montado no alimentador da antena, não importa: o regulador de tensão vai junto. E uma inversão de portas (são duas) certamente mandará para o espaço o acessório à ela conectado (flash drive, por exemplo). Atenção, portanto!

Os cartões mini-pci de 900MHz foram deixados na espera de outra aplicação, e em seu lugar entrou um cartão, do mesmo fabricante, para 2.4GHz. Desta forma está criado um AP em 2.4GHz para o acesso doméstico à internet através de uma rede convencional sem fios (com segurança normal, etc etc). Uma antena externa se encarrega da cobertura domiciliar.

A configuração final (assim espero) ficou desta forma:

  • PC: WRAP 1E (266MHz PC, 64MB RAM, 128MB CF, 2 USB 1.1, 1 RS232, 1 Fast Ethernet);
  • Flash-drive de 2GB USB (cache web-proxy);
  • Modem Huawei E156 (acesso à rede UMTS-3G);
  • OEM GPS: módulo GPS conectado à RS232 da WRAP, para sincronismo do relógio da rede (Stratum 2 ou 3);
  • Refletor parabólico de 1.2m de diâmetro, com feeder linear (patch) para 2GHz, para o modem UMTS-3G;
  • Antena omni 6dBi para 2.4GHz.

Este hardware está montado em um gabinete plástico, resistente à UV, com alguma blindagem, à prova de intempéries. Este gabinete é fixado ao pedestal da antena de 2GHz. A alimentação chega à WRAP por um cabo CAT5 blindado (POE) e o insersor de potência recebe 12V de uma fonte chaveada de 3A ou de uma bateria tipo gel, de 12V @ 7AH. O modem fica instalado na traseira do alimentador da antena e um cabo USB curto, com o regulador de tensão na extremidade, é roteado por dentro da haste de suporte do alimentador, até a traseira da parábola.

Um comentário sobre os sinais USB: grandes geradores de ruído no espectro de HF, dependendo sempre da qualidade da blindagem do cabo usado. Tive alguma dor de cabeça quando testava esse sistema, com o modem na antena e o gabinete ainda um andar abaixo, interligados por um cabo USB com 6 metros de comprimento, teoricamente blindado e desenhado para o padrão 2.0 (480Mbit/s). Impossível ouvir ondas médias e tropicais.

Oportunamente uma figura com o diagrama em blocos dessa geringonça, as medidas do alimentador patch da parábola de 2GHz e etc.

 

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Última modificação: 14 março, 2009

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