EAD EB – UFF

CURSO SISTEMAS MODERNOS DE TELECOMUNICAÇÕES

PADRÕES DE RÁDIO DIGITAL TRONCALIZADO PARA SEGURANÇA PÚBLICA

CRISTIANO TORRES DO AMARAL

Introdução

A tecnologia de rádio troncalizado (trunking) apresenta-se como uma solução arrojada

contra escutas e interceptações indesejáveis. Esta tecnologia permite a alocação de usuários

em freqüências distintas, de modo pseudo-aleatório, em canais de radiocomunicação

dedicados. Neste sistema, as escutas e interceptações podem ser consideravelmente

atenuadas. No entanto, para obtenção de plena segurança e sigilo nas comunicações se faz

necessária a digitalização e criptografia dos canais de rádio.

A codificação, aliada ao acesso móvel dos canais de rádio, permite o máximo de sigilo

das mensagens que trafegam nas redes de rádio troncalizadas. Em função dessa

característica peculiar, os Órgãos de Segurança e Defesa Social, tais como as Polícias Civis

e Militares, investem nesta tecnologia de rádio digital.

Neste sentido, este trabalho almeja discutir os fatores relevantes para integração dos

padrões tecnológicos de rádio trunking digital disponíveis no mercado nacional. Assim, serão

descritos os aspetos relevantes das especificações nos padrões Projeto 25, Tetra, Tetrapol.

Metodologia

Este trabalho tem por objetivo geral identificar pontos relevantes das especificações

dos padrões de rádio digital trunking para Segurança Pública. Para tanto, foram escolhidas

as tecnologias líderes de mercado mundial: Projeto 25, Tetra e Tetrapol. A fundamentação

teórica foi embasada na revisão bibliográfica realizada a partir de pesquisas na Escola de

Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais (EE/UFMG) e Centro Universitário de

Belo Horizonte (UNI/BH), além das bibliotecas virtuais da Agência Nacional de

Telecomunicações (ANATEL), Federal Communications Commission (FCC), European

Telecommunications Standards Institute (ETSI).

Projeto 25

O Projeto 25 (P25) é um padrão de rádio digital troncalizado desenvolvido pela

Associação de Oficiais de Comunicações em Segurança Pública dos Estados Unidos

(Associated Public-Safety Communications Officers – APCO) [1], em conjunto com empresas

de telecomunicações, no início da década de 70, para a faixa de 900 MHz [2]. O P25 adota o

Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüência (FDMA), com esquema de modulação Compatible

4-Level Frequency Modulation (C4FM) ou Chaveamento de Fase em Quadratura Diferencial

(CQPSK) [3]. O vocoder é do tipo Improved Multiband Excitation (IMBE), com símbolos

modulados de acordo com a Tabela I abaixo:

TABELA I – ESQUEMA DE MODULAÇÃO P25

Informação Símbolo Desvio de freqüência C4FM Mudança de Fase CQPSK

01 +3 +1.8 kHz +135º

00 +1 + 0.6 kHz +45º

10 -1 -0.6 kHz -45º

11 -3 -1.8 kHz -135º

Fonte: Adaptado de Project 25. Statement of Requeriments. de 09/03/2006.

O módulo de recepção pode ser comum tanto para o esquema de modulação C4FM

quanto CQPSK. Outro aspecto relevante pode ser avaliado na canalização do espectro em

função da técnica de modulação adotada, sendo de 12,5 kHz para C4FM e 6,25 kHz para

CQPSK [4]. O funcionamento dos módulos de recepção e transmissão podem ser

observados na Figura 1 abaixo:

Fig. 1 – (a) Diagrama dos módulos de transmissão e recepção P25. (b) Canalização. Fonte: TIA-102.CAAB-B Project 25 Recommendations C4FM/CQPSK Modulation.

TETRA

O Padrão Terrestrial Trunked Radio (Tetra) foi desenvolvido para funcionamento

compartilhado nas faixas de radiofreqüências destinadas aos sistemas convencionais

existentes em VHF e UHF [5]. O acesso aos canais é feito por meio de janelas de tempo

definidas, isto é, Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo (TDMA). A Figura 2 apresenta a

distribuição de freqüências do Tetra na Europa e a formatação dos quadros em função do

tempo.

É adotado o esquema de modulação π/4 Shifted Differential Quaternary Phase Shit

Keying (π/4 – DQPSK) [6] e modulados 255 bits em sub-quadros com duração de

aproximadamente 7,08 ms.

TETRAPOL

O padrão Tetrapol surgiu na França, no final da década de 90, a partir da parceria

formada pela guarda nacional francesa Gendarmerie e a empresa Matra Comunicações. O

diferencial Tetrapol é a encriptação dos quadros de voz de maneira intrínseca ao vocoder

Regular Pulse Code Excited Linear Prediction (RPCELP) – Figura 3. O padrão Tetrapol

adota o Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüências (FDMA) e técnica de Modulação por

Chaveamento Mínimo Gaussian (GMSK) [7].

Fig. 2 – (a) Canalizaç ão na Europa . (b) Formatação dos quadros de dados Tetra . Fonte: ETSI EN 300.392-2, v.2.5.2, Interface Aerea Tetra.

Conclusão

Verificamos que os padrões de rádio digital troncalizado Projeto 25, Tetra e Tetrapol

são tecnologias robustas e confiáveis, as quais podem ser implementadas para Segurança

Pública. Contudo, essas tecnologias são distintas e demandam de desenvolvimento

tecnológico para sua interoperabilidade, uma vez que apresentam características técnicas

relativamente diferentes.

Referências

[1] KAVANAGH, Donald. Project 16 A: 900MHz trunked communications system

functional requeriments development. Washington/DC: APCO, 1978.

[2] PROJETO 25. Statement of requirements. Washington/DC: APCO, 2006, 52p.

[3] TIA-102.CAAB-B Project 25 Recommendations C4FM/CQPSK Modulation.

Washington/DC, 1996.

[4] TIA-102.BAA Project 25 Recommendations Common Air Interface.

Washington/DC, 1996.

[5] TETRA Memorandum of Understanding, disponível no endereço

http://www.tetramou.org/tetramou.aspx?id=1884. Acessado em 22/08/06.

[6] ETSI EN 300.392-2, v.2.5.2, Interface Aerea Tetra 2005, 898p.

[7] Especificação de Avaliação Pública 1.2 – Radio Air Interface. Paris: Fórum

Tetrapol, 1999.

Contato

E-mail: cristiano.amaral@pmmg.mg.gov.br

Fig. 3 – Processo de formatação dos quadros de áudio Tetrapol. Fonte: Especificação de Avaliação Pública 1.2 – Radio Air Interface.