radiocomunicação digital
Autor: Wilson Telecom | Publicado: 2011-08-12T16:04:00-07:00

‘O rádio é o salva-vidas do policial. Quando segundos contam, a comunicação clara e eficiente é quefaz a diferença para um motorista ferido, para a vítima de um crime ou para um policial ferido.’Coronel W Steve Flaherty, Estado da Virgínia, EUA.
As redes de radiocomunicação digitais foram especificadas e desenvolvidas paraserem utilizadas principalmente por órgãos de Segurança Pública, e por este motivo ofoco principal deste artigo é analisar com maior riqueza de detalhes, as característicasque apresentam aplicabilidade para estes órgãos, tendo em vista que um sistema de ummodo geral oferece mais recursos e serviços do que seria necessário, para desta formaviabilizar seu uso em outras aplicações.Inicialmente apresentaremos quais são as características mínimas que uma redede radiocomunicação necessita possuir para ser utilizada por órgãos de SegurançaPública.Os requisitos técnicos que compõe cada padrão de radiocomunicação digital sãoapresentados no formato de uma tabela, sendo que os principais itens são comentados,de forma a apresentar informações extras, para melhor fundamentar a análisecomparativa que procuramos realizar neste artigo.
2. Características mínimas de uma rede de radiocomunicação
Uma rede de radiocomunicação digital para ser utilizada por órgãos deSegurança Pública deve possuir pelo menos as seguintes características:
1. Utilizar protocolos abertos e possuir diversos fabricantes de terminais einfraestrutura;2. Possibilitar o serviço de comunicação via radiofreqüência, para voz e dados(para envio e recebimento);3. Possibilitar interconexão com Internet via protocolo TCP/IP e disponibilizarserviço de comunicação com suporte à voz sobre IP;4. Utilizar técnicas para uma comunicação segura, com a implementação decriptografia dinâmica na interface aérea, para codificação de voz e transmissãode dados;5. Selecionar automaticamente a canalização de radiofreqüência paraencaminhamento das comunicações de forma transparente ao usuário (sistematroncalizado);6. Estabelecimento de chamada em tempo inferior a 500 ms;7. Estabelecer níveis diferentes de prioridades (para chamadas em grupo ouindividual);8. Comunicações de dados com velocidade superior a 7,2 kbps;9. Desconectar uma comunicação quando outro transceptor, configurado commaior privilégio, necessitar estabelecer uma comunicação e o sistema estiversaturado;10. Estabelecer chamadas de emergência;11. Realizar ações de aglutinação e restauração dinamicamente de grupos préexistentesno sistema, possuir estrutura flexível e hierárquica de grupos;12. Realizar chamadas através de console de despacho; e selecionarsimultaneamente grupos e/ou indivíduos nas consoles de despacho;13. Monitoração da atividade (scan) dos grupos de conversação;14. Intercomunicação imediata e direta com um usuário ou um grupo de usuários,tanto local quanto de outras regiões, e capacidade de operação multisítio;15. Roaming para voz e dados em redes de mesma tecnologia;16. Permitir habilitação e a desabilitação via aérea do acesso de terminais aosistema;17. Gravação das comunicações de voz;18. Interconexão com outras redes de radiocomunicação para redes troncalizadas econvencionais (analógicos ou digitais);19. Possuir um número de identificação único por terminal;20. Identificar usuário chamador, sem a necessidade de qualquer ação por parte dousuário chamado, nos terminais portáteis, móveis, fixos e nas consoles;21. Intercomunicação direta entre rádios, sem necessidade do sinal deradiofreqüência ser processado pela estação rádio base ou estação repetidora;22. Operação em faixas de freqüências destinadas à correspondência oficial;23. Operação em larguras de faixa de canal compatíveis com a legislação;24. Todos os equipamentos devem estar certificados e homologados pela ANATEL;25. Capacidade de operar nas bandas alocadas para comunicação oficial pelaANATEL;26. Possuir estação repetidora móvel com possibilidade de ser transportada ealimentada por veículo tipo utilitário, e que possam operar como extensores daárea de cobertura;27. Possibilitar interconexão com a rede de telefonia pública;28. Possuir terminais móveis com receptor de GPS, que transmitam a posição;29. Possuir terminais digitais que possam operar também em modo analógico;30. Interoperabilidade e interconexão com as redes que estejam em operação.
A seguir passaremos a analisar as principais características capazes deinfluenciar no desempenho de uma rede de radiocomunicação digital.O item 4 apresenta a ‘banda de freqüência’ de operação de cada padrão deradiocomunicação, sendo que neste quesito o TETRA possui pior desempenho, tendoem vista que sua freqüência mais baixa de operação é de 380 Mhz, enquanto que noAPCO-25 chega a 130 Mhz e no TETRAPOL até mesmo a 70 Mhz. Quanto menor afreqüência de operação, maior será a área de cobertura de cada sítio, ou seja, serãonecessário menor investimento em infraestrutura, isto se o custo de cada site fossesimilar para cada padrão, no entanto o custo de cada site varia de acordo com o projeto epadrão da rede. Existe um custo mínimo necessário para ativação de um Site, tendo emvista ser necessário prever a compra ou locação de um terreno, a construção de umatorre, construção de um abrigo para guardar os equipamentos, compra de geradores ebanco de baterias, gastos para manutenção das instalações e pagamento da conta deenergia elétrica. Todos estes custos são independentes do equipamento que seráinstalado no local. Quanto maior a quantidade de sites, maior serão os custos, porquenem todos os locais considerados tecnicamente ideais para instalação do Site, poderãoreceber esta infraestrutura. Os sites são ativados onde é possível e não onde deveriamser instalados, tornando-se necessário ativar mais sites do que o previsto no projetooriginal.Os itens 5 e 6 apresentam o espaçamento e quantos canais podem operar em 25kHz. O TETRA apresenta uma eficiência espectral 100% superior ao APCO-25 eTETRAPOL, que apresentam o mesmo desempenho, ou seja, em 25 kHz consegueutilizar apenas dois canais tendo em vista que cada canal utiliza 12,5 kHz, enquanto queo TETRA possui canais de 6,25 kHz. Quanto menor for o canal, maior a quantidade decanais podem ser utilizados em determinada banda de freqüência. Esta é umacaracterística importantíssima tendo em vista que o espectro de radiofreqüênciaencontra-se cada vez mais saturado, sendo este justamente a principal virtude das redestroncalizadas, que são capazes de utilizar a mesma freqüência para diversas redes, semque haja interferências entre elas. No entanto não basta utilizar uma rede troncalizadapara resolver o problema de espectro de radiofreqüência, é necessário utilizar canaiscada vez menores, a fim de aumentar a quantidade destes, mas neste aspecto o principalproblema é a qualidade, tendo em vista que em canais com pequena largura a qualidadedo áudio pode ser prejudicada, bem como, poderá ficar limitada a taxa de transmissãode dados. A rede TETRA apresenta áudio com boa qualidade e resolve o problema dataxa de transmissão de dados, alocando simultaneamente, quando necessário, quatrocanais, de forma a multiplexar e quadruplicar a taxa de transmissão de dados. O APCO-25 e o TETRAPOL estão desenvolvendo-se tecnologicamente, de modo a viabilizar suaoperação em canais de 6,25 kHz, a fim de suprir esta deficiência na otimização doespectro de radiofreqüência.O item 7 apresenta a ‘potência do equipamento móvel’, sendo que emcomparação com sistema analógicos, há uma redução na potência dos equipamentos, demodo que temos mais um motivo para justificar a necessidade de ser empregado nestasredes um número muito maior de sites. O principal motivo desta redução da potência, éque na Europa e nos Estados Unidos, temos a presença de agências reguladoras, quepreocupadas em não expor o ser humano a emissões de radiofreqüência, cujo resultado,não foram até o presente momento exaustivamente analisado pela ciência, sendo que nadúvida optou-se por determinar o desenvolvimento de equipamentos que apresentemmenor risco possível para a saúde humana, e conseqüentemente operem com potênciasinferior a dos equipamentos de redes analógicas. A cobertura e propagação deradiocomunicação apresenta as seguintes características: quanto maior a potência esensibilidade maior a cobertura; quanto maior a freqüência e modulação mais complexamenor será a cobertura. Um sistema com maior cobertura necessita de mais:freqüências, mais sítios, mais enlaces, mais equipamentos, é mais complexo, e apresentamaior custo de aquisição e manutenção.O item 10 ‘taxa de transmissão de dados’, não pode ser analisado a partir denúmeros absolutos, tendo em vista que uma variável muito importante a ser analisada éa sensibilidade dos transceptores utilizados e da própria estrutura de rede, tendo emvista que a sensibilidade influencia diretamente na taxa de erros, conseqüentemente nãoadianta ter um fluxo com grande quantidade de dados, se o índice da taxa de erros foralto, neste caso será necessário descartar muitos pacotes, resultando em desempenhoinferior ao apresentado por velocidades inferiores, mas com menores taxas de erros.Outro aspecto importante é que o índice apresentado trata-se de velocidade máximanominal, que é a velocidade de pico da rede. O índice que apresentaria melhor qualidadepara fazer-se uma comparação técnica seria obtido a partir da análise da taxa média detráfego de dados em condições similares.Os itens 14 a 19 apresentam a ‘análise comparativa do path loss’ (cálculoelaborado a partir da fórmula Okumura-hata), e qual o tamanho das células em áreasurbanas e rurais, conforme ilustra gráfico 1. Esta característica apresenta reflexoimediato nos custos de uma rede de radiocomunicação, tendo em vista que quantomaior a quantidade de sites maior será, em geral, o valor a ser investido eminfraestrutura, bem como maior será o custo de manutenção da rede. A diferença entreos padrões é extremamente acentuada, tendo em vista que o TETRA apresenta o piordesempenho, tanto em área rural, quanto em área urbana é inferior ao TETRAPOL, queapresenta por sua vez um desempenho apenas mediano, sendo o APCO-25 é a rede queapresenta o maior tamanho de célula, conseqüentemente uma rede com este padrãopossuirá um menor número de sites.
Bibliografia http://www.apco911.com. Acesso em 01/09/04.
http://www.project25.org
http://www.tetrapol.com. Acesso em 01/09/04.
http://www.tetramou.com. Acesso em 01/09/04. PADRÕES DE RADIOCOMUNICAÇÃO DIGITAL - Eduardo Gonçalves da Silva