4 SISTEMAS DE RADIOCOMUNICAÇÃO DA CRELUZ
1.16 IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA DIGITAL
Conforme Resolução nº 568, de 15 de junho de 2011, da AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES, (ANATEL, 2011), descreve: “Art. 19. Após 31 de dezembro de 2012, não serão mais autorizados novos, nem renovadas
Nº Nº Estação Nº Licença Validade Responsável Setor Cidade Descrição Veículo Placa
1 534788653 384/2011 42932 Baltazar COD Pinhal COD - Av. Treze de Maio, 1355 Fixo - 2 689559089 399/2011 42932 Baltazar COD Pinhal Portátil Operando até 10Km da Repetidora Portátil - 3 689559070 399/2011 42932 Baltazar COD Pinhal Portátil Operando até 10Km da Repetidora Portátil - 4 689558813 389/2011 42932 Baltazar COD Pinhal Portátil Operando até 10Km da Repetidora Portátil - 5 534788750 390/2011 42932 Dirceu Fiscalização de Projetos Região Toda Veículo Operando até 80Km da Repetidora Strada ISA 3656 6 534788750 398/2011 42932 Dejunior Fiscalização de Medidores Região Toda Veículo Operando até 80Km da Repetidora Strada ISA 3645 7 534790542 382/2011 42932 Zoltir Caminhão Toco Região Toda Veículo Operando até 80Km da Repetidora Caminhão IDA 5075 8 689559046 398/2011 42932 Dejalmo Plantão Ametista Ametista do Sul Veículo Operando até 80Km da Repetidora Toyota INW 9519 9 534788726 392/2011 42932 Sandro Plantão Rodeio Rodeio Bonito Veículo Operando até 80Km da Repetidora Toyota IQC 5677 10 534790577 382/2011 42932 Márcio Plantão Cerro Grande Cerro Grande Veículo Operando até 80Km da Repetidora Toyota INS 0272 11 689559003 398/2011 42932 Marcos Plantão FredericoW. Frederico W. Veículo Operando até 80Km da Repetidora Toyota ISG 8768 12 534790526 383/2011 42932 Felipe Plantão Jaboticaba Jaboticaba Veículo Operando até 80Km da Repetidora Toyota IOH 6095 13 689558635 395/2011 42932 Clodoaldo Pátio Pinhal Veículo Operando até 80Km da Repetidora S 10 IQV 4727 14 689558996 398/2011 42932 Leocir Plantão Palmeira M. Palmeira M. Veículo Operando até 80Km da Repetidora Toyota IQW 2161 15 534790607 382/2011 42932 Edecir Palntão Alpestre Alpestre Veículo Operando até 80Km da Repetidora Toyota INV 3629 16 689559054 398/2011 42932 Sidnei Plantão Palmitinho Palmitinho Veículo Operando até 80Km da Repetidora Toyota IRN 2204 17 689559038 398/2011 42932 Irineu Plantão Miraguaí Miraguaí Veículo Operando até 80Km da Repetidora Toyota IPX 7715 18 534790569 382/2011 42932 Clodoaldo Pátio Pinhal Veículo Operando até 80Km da Repetidora Saveiro ISD 6108 19 534788777 394/2011 42932 Vilson Jandrei Medição de Tensão Toda Região Veículo Operando até 80Km da Repetidora Toyota IML 5111 20 534790585 382/2011 42932 Ilson Becker Ford Toda Região Veículo Operando até 80Km da Repetidora Ford Cargo IKV 7739 21 534788700 386/2011 42932 Jane Carvalho Agência de Palmeira Palmeira M. Limite Privado Fixo X 22 689558333 388/2011 42932 Evini Haiará Agência Cerro Grande Cerro Grande Limite Privado Fixo X 23 689558325 397/2011 42932 Arlete Jebeluska Agência Miraguaí Miraguaí Limite Privado Fixo X 24 689558309 387/2011 42932 Erenita Agência Jaboticaba Jaboticaba Limite Privado Fixo X 25 534788696 838/2007 42932 Nelson Agência Frederico W. Frederico W. Limite Privado Fixo X 26 689558317 845/2007 42932 Adromei Agência Alpestre Alpestre Limite Privado Fixo X 27 534788688 837/2007 42932 Adromei Agência Ametista Ametista do Sul Limite Privado Fixo X
Nº Nº Estação Nº Licença Validade Responsável Setor Cidade Descrição Veículo Placa
28 534788629 391/2011 42932 Marcante SR Toda Região Veículo Operando até 80Km da Repetidora Iveco MBQ 9154 29 689559011 398/2011 42932 Marcante SR Toda Região Veículo Operando até 80Km da Repetidora Cargo ILL 0070 30 534790593 382/2011 42932 Sergio Brasmuky Toda Região Veículo Operando até 80Km da Repetidora Cargo INJ 3686 31 534788769 393/2011 42932 Sergio Brasmuky Toda Região Veículo Operando até 80Km da Repetidora Cargo IKZ 0415 32 534790550 382/2011 42932 Sergio Brasmuky Toda Região Veículo Operando até 80Km da Repetidora Volkswagem IJX 3030
Rádios de Veículos de empresas terceirizadas Rádios CRELUZ Analógicos
autorizações de sistemas analógicos”, sendo assim ao vencer as licenças todos os sistemas de telecomunicações deverão passar para o sistema digital.
“Pode-se afirmar, analisando estes fatores, que o uso dos equipamentos digitais de radiocomunicação diminuirá a largura de banda, provendo transmissão de dados e um ganho melhor na qualidade de áudio e mais segurança nas operações”. (KOFRE, 2011).
O objetivo principal da Anatel com a digitalização do espectro é otimizar sua capacidade, facultando o acesso a maior quantidade de possível de entidades, haja vista o ambiente digital permitir dobrar e em alguns casos triplicar a quantidade de canais, potencializando o uso das faixas de radiofrequências e proporcionando diversas aplicações. Pode-se citar também: Ampliação dos atuais sistemas de Órgãos de Segurança Pública e ajuste da tabela de canalização à linha de produtos disponibilizada comercialmente para as indústrias do mercado brasileiro.
O sistema analógico apresenta muitas interferências e ruídos no seu sinal, assim como a sua faixa de frequência é muito vulnerável e fácil de ser invadida por outros usuários, dentre estes estão às desvantagens do uso do sistema analógico.
Por fim, além de obrigatoriamente se adequar às normas da Anatel, quem necessitar utilizar os sistemas de rádios para comunicação terão muitos benefícios a seu favor ao migrar para o sistema digital, dentre eles: maior imunidade ao ruído e às distorções, integração de sistemas, mais segurança e privacidade, percorrem maiores distâncias, mais velocidade de transmissão e ainda podem transmitir dados. (Sis, 2016)
O começo de um projeto de radiocomunicação bem-sucedido inicia-se em conhecer e entender qual a necessidade de comunicação das pessoas que irão utilizar o sistema.
Conhecer qual a natureza de sua rotina, que tipo de informação precisam transmitir, com quem precisam interagir, qual a distância entre os locais, permitirá criar uma arquitetura de rede sob medida para a demanda do cliente. Após definida a demanda (quem, onde, quando e quantos), passa-se à segunda fase que são os requisitos mínimos que o sistema deverá suportar, que deve num projeto de radiocomunicação estar focado em qualidade de sinal e área de cobertura.
Para tanto, se faz necessária a presença de um integrador especialista para garantir que o resultado seja satisfatório. No caso da implantação da CRELUZ foi
contratado a empresa DRJ Radiocomunicação de Blumenau – SC, que desde 1991 atua no ramo e tem como Engenheiro de Telecomunicações o Eng. Julcemar Capellaro, responsável pelo projeto.
Foi salientada a importância aos 10 passos mais importantes para migrar o sistema de radiocomunicação analógico para a tecnologia digital, conforme Figura 14.
Figura 14 - Diagrama Migração Radiocomunicação Digital
Fonte: (Avanzi, 2012).
1.Auditoria: Antes de iniciar o seu plano de migração verifique se você tem um completo entendimento sobre o sistema de radiocomunicação digital, bem como o desempenho que a sua rede atual oferece.
A nova rede digital precisa entregar todos os benefícios do seu sistema atual além dos benefícios do sistema digital e por isso foi certificado que o projeto está dentro do esperado, ou seja, entender o que temos (sistema analógico), para se planejar o que podemos aprimorar (sistema digital). (Avanzi, 2012).
Em conjunto com a empresa contratada a CRELUZ estudou desde o seu sistema atual e os benefícios que o sistema digital poderia trazer para a empresa.
2.Meça: Compreender o uso de dados em sua rede atual é vital. Além disso, podem existir métricas chave que você não consegue identificar no seu sistema de radiocomunicação atual e é importante que você inclua essas métricas na migração.
Incluir as novas métricas que o sistema precisa responder, junto com os problemas herdados do sistema analógico são de grande importância durante a migração. (Avanzi, 2012)
Ao compreender o funcionamento do sistema a ser implantado pela CRELUZ é possível dimensionar alguns problemas que poderiam ser enfrentados na migração e soluções para estes problemas sanados ou reduzindo-os ao máximo possível.
3.Defina: A partir do momento que, juntamente com os especialistas, tiverem uma visão clara do sistema de radiocomunicação existente na empresa está na hora de definir os requisitos para que a sua nova rede opere de maneira mais fácil. (Avanzi, 2012)
Após várias reuniões com a CRELUZ e a empresa contratada DRJ foi definido como o sistema digital iria se comportar (quanto ao enlace), quais e quantas repetidoras deveriam ser instaladas e a localização do COD.
4.Escopo: A identificação da área de interesse, quantidade de canais, interconexão entre grupos e sistemas, são aspectos essenciais para o desenvolvimento de uma arquitetura de rede viável do ponto de vista técnico, financeiro e legal. (Avanzi, 2012)
O primeiro escopo do sistema não foi aprovado pela direção da CRELUZ devido ao valor considerado elevado e o sistema sofreu alteração quanto modo de visado para linkado por IP, reduzindo consideravelmente o valor para implantação.
5.Reutilização: A reutilização dos seus equipamentos existentes é uma grande oportunidade de controlar o seu orçamento. Sendo assim, consulte o especialista para saber quais dispositivos podem ser aproveitados em sua estrutura atual.
Porém, certifique-se que isso não vá causar nenhum impacto potencialmente negativo para o sistema, pois um equipamento que não esteja em bom estado poderá ocasionar defeitos ou interompimento da comunicação. (Avanzi, 2012)
Na CRELUZ o único equipamento que foi considerado apto para ser reutilizado no sistema novo foram as fontes de alimentação, as quais se encontravam em ótimo estado.
6.Abordagem: A abordagem de migração que você vai escolher é tão importante quanto à escolha da plataforma de radiocomunicação.
Deve ser analisado se é mais aconselhado a migração do seu sistema de radiocomunicação operando em paralelo ao sistema analógico e implantando aos poucos ou atualizar todo o sistema de uma vez. (Avanzi, 2012)
A CRELUZ optou por implantar o sistema todo de uma vez, mesmo o sistema permitindo trabalhar em analógico/digital, sendo executado em 1 semana no mês de dezembro de 2015.
7.Projeto: Nesse momento a sua empresa já tem uma grande quantidade de informações de auditoria e medição junto com o especialista na migração e têm com isso uma clara compreensão da capacidade tecnológica da nova rede escolhida.
Sendo assim, este é o momento para planejar e desenhar um processo de migração que se apoia nas necessidades organizacionais específicas da empresa. (Avanzi, 2012)
Nesta etapa foi elaborado o projeto final do sistema digital CRELUZ o mesmo que posteriormente seria encaminhado para aprovação da ANATEL.
8.Capacitação: A capacitação e formação de pessoas chave sobre os benefícios e técnicas operacionais futuras da nova rede de radiocomunicação fará com que o sistema tenha o seu real ganho. (Avanzi, 2012)
Todos os envolvidos e que operarem a radiocomunicação foram capacitados para utilizar corretamente os equipamentos, maximizando assim o sistema.
9.Testes: A prática leva à perfeição. Por isso é preciso certificar-se que todos os possíveis problemas já foram previstos e resolvidos antes da implementação da mudança. (Avanzi, 2012)
A empresa contratada dispôs um período de testes sendo instalado provisoriamente antenas nas torres e percorrido os trechos apontados como críticos para testar o alcance e a qualidade do sinal digital, estes testes serão apresentados a seguir.
10.Execução: Após todo o trabalho de pesquisa, levantamento de necessidades, melhorias e capacitação coloca-se em prática o plano de migração, colocando metas para início e término do processo. (Avanzi, 2012)
Na CRELUZ toda a instalação nas repetidoras e veículos foi feita em uma semana e meia, no mês de dezembro de 2015, contando com uma equipe na instalação das antenas e repetidoras (3 pessoas) e outra equipe instalando os rádios nos veículos (2 pessoas).
1.16.1 Estudo inicial
Como mencionado anteriormente a CRELUZ contratou uma empresa especializada para ajudar tanto no estudo quanto na implantação minimizando assim custos com erros de projeto e dimensionamentos.
Foram feitas várias reuniões sendo debatido de como a empresa gostaria que seu sistema funcionasse e a contratada mencionando o que poderia ser feito e o custo que o sistema teria.
Ao chegar em um orçamento final e definido de como a implantação seria feita (a CRELUZ optou por implantação por completo), forma definidas as datas para início das implantações.
1.16.2 Alocação de repetidoras
Foram percorridos os locais de maior altitude e que poderiam ser aproveitados como pontos estratégicos para torres e coletados os pontos geográficos para estudo posterior de cobertura.
A princípio o estudo estava apontando para sete (7) repetidoras visadas e todas se comunicando em anel, visto que uma torre “enxergando” a outra se tornaria um sistema interno e não dependeria de terceiros.
Após visitar vários locais e verificar que seria necessário a construção de pelo menos duas (2) torres, o projeto neste molde ficaria na verdade mais caro do que as repetidoras se comunicando via IP (internet).
Com a comunicação via internet com apenas quatro (4) repetidoras se obteve uma boa cobertura da área de abrangência da CRELUZ, sendo estas alocadas nas cidades de Palmeira das Missões, Miraguaí, Ametista do Sul e Alpestre.
1.16.2.1 Testes de cobertura de sinal
Para garantir a cobertura de sinal da área de abrangência da CRELUZ e testar os pontos considerados críticos a empresa especializada (DRJ) propôs fazer testes de verificação.
Para isto em agosto de 2015 foram instaladas antenas provisórias nas torres as quais seriam usadas no projeto final e com um veículo utilizando o rádio digital foi percorrido estes pontos e os dados de altitude e grandezas de sinal foram registrados em todo o percurso.
Como apoio foi utilizado rádios Mototrbo portátil DGP8550 e DEP550 de cinco watts, para ter maior locomoção nos testes e a potência do rádio móvel foi de 40 watts e a frequência utilizada foi de 157,730 / 162,330 MHz.
Foi utilizado também um Notebook com software de gravação da coordenada geográfica e nível de sinal do sistema de radiocomunicações digital, com estes dados pode-se traçar um mapa com a área percorrida e foi verificado os pontos potencialmente mais críticos.
Equipamentos utilizados nos testes nas estações repetidoras estão mencionados no Quadro 5 abaixo:
Quadro 5 - Teste - Estação Repetidora
Fonte: Autor (2017).
Com potência de 25 watts na saída do Duplexador (entrada da antena).
No Quadro 6 relaciona os equipamentos utilizados na estação móvel para os testes.
Quadro 6 - Teste - Estação Móvel
Fonte: Autor (2017).
Para realizar os testes as repetidoras foram configuradas das seguintes formas:
A repetidora de Alpestre localizada com as coordenadas 27°15'19.80"S / 53° 2'17.60"O, em uma torre triangular estaiada de 60m., instalado uma antena colinear de teste – centro a 40m. A direção dos elementos (lóbulos) ficando da seguinte forma:
1º (topo) - 300° - Iraí (centro); 2º - 190° - Planalto;
3º - 270° - Iraí (interior);
4º (base) - 10° - centro Alpestre.
Na Figura 15 logo abaixo são apresentadas as direções dos elementos da colinear utilizados nos testes na repetidora de Alpestre.
Quant. Equipamento Descrição
1 Repetidora Mototrbo DGR6175 Apenas para o teste
1 Duplexador mini ARS de seis cavidades Mesmo do sistema implantado 1 Filtro Electril de uma cavidade Mesmo do sistema implantado 1 Antena colinear ARS de quatro elementos Mesmo do sistema implantado
60m. Cabo coaxial RGS-213 Mesmo do sistema implantado
Estação Repetidora
Quant. Equipamento Descrição
1 Rádio Mototrbo DGM8500 (recepção) Mesmo do sistema implantado 1 Rádio Mototrbo DGM8500 (transmissão) Mesmo do sistema implantado 1 Antena com base magnética 0db VHF Apenas para o teste
1 Antena com base magnética GPS Mesmo do sistema implantado
Figura 15 - Direção dos elementos - Repetidora Alpestre
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
Abaixo na Figura 16 o mapa da área percorrida e o nível de sinal apresentado em campo onde formam rodados 89 km em testes.
Figura 16 - Área percorrida - Repetidora Alpestre
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
A repetidora de Miraguaí, localizada pelas coordenadas 27°30'24.50"S / 53°40'50.00"O, em uma torre triangular estaiada de 60m. e antena colinear de teste – centro a 33m. A direção dos elementos (lóbulos) ficando da seguinte forma:
1º (topo) - 60° - Frederico Westphalen; 2º - 165° - Palmeira das Missões;
3º - 120° - Entre Frederico W. e Palmeira; 4º (base) - 280° - Miraguaí (Águas Frias).
Na Figura 17 abaixo são apresentadas as direções dos elementos da colinear utilizados nos testes na repetidora de Miraguaí.
Figura 17 - Direção dos elementos - Repetidora Miraguaí
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
A repetidora de Miraguaí tem um fator muito importante para o alcance do sinal para os municípios de Palmitinho, Vista Alegre, Taquaruçu do Sul e Pinheirinho do Vale, região com relevo alto, ocasionando algumas áreas de sombra de sinal.
Esta região teria uma repetidora em Frederico Westphalen no projeto inicial a qual diminuiria consideravelmente estas áreas de sombra, mas que devido ao seu custo elevado foi aprovado pela empresa a implantação do sistema sem ela e se considerado necessária será instalada posteriormente como uma melhoria.
A seguir na Figura 18 o mapa da área percorrida e o nível de sinal apresentado em campo onde forma rodados 126 km em testes.
Figura 18 - Área percorrida - Repetidora Miraguaí
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
A repetidora de Palmeira das Missões localizada nas coordenadas 27°55'20.70"S / 53°18'50.00"O, em um poste duplo T de 20m (20/1000), e uma antena colinear de teste – centro a 17m. A direção dos elementos (lóbulos) ficando da seguinte forma:
1º (topo) - 280° - Campo Santo; 2º - 90° - Novo Barreiro;
3º - 350° - Guaritinha;
4º (base) - 230° - Magalhães.
Pode-se destacar que a antena provisória para os testes em Palmeira das Missões foi instalada em um poste de concreto de 20 metros disponível na agência de atendimento da CRELUZ, mas após uma longa negociação foi possível instalar a antena em cima de um prédio a aproximadamente 45 metros de altura no momento da implantação do sistema, tendo assim um ganho considerável em alcance de sinal comparado ao teste.
Na Figura 19 abaixo são apresentadas as direções dos elementos da colinear utilizados nos testes na repetidora de Palmeira das Missões.
Figura 19 - Direção dos elementos - Repetidora Palmeira das Missões
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
A seguir na Figura 20 o mapa da área percorrida e o nível de sinal apresentado em campo onde forma rodados 181km em testes.
Figura 20 - Área percorrida - Repetidora Palmeira das Missões
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
A repetidora de Ametista do Sul localizada nas coordenadas 27°22'29.00"S / 53° 09'37.50"O, em uma torre triangular estaiada de 45m. em uma antena colinear de teste – centro a 33m. A direção dos elementos (lóbulos) ficando da seguinte forma:
1º (topo) - 240° - Seberi; 2º - 180° - Cerro Grande;
3º - 270° - Frederico Westphalen; 4º (base) - 340° - Iraí.
Na Figura 21 abaixo são apresentadas as direções dos elementos da colinear utilizados nos testes na repetidora de Ametista do Sul.
Figura 21 - Direção dos elementos - Repetidora Ametista do Sul
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
Por se tratar da repetidora máster (principal) do sistema, os testes e áreas percorridas tiveram uma atenção maior aonde formam rodados 208 km em toda a região bem como seu ponto de instalação analisado.
A seguir na Figura 22 o mapa da área percorrida e o nível de sinal apresentado em campo.
Figura 22 - Área percorrida - Repetidora Ametista do Sul
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
Do COD em Rodeio Bonito foi possível ativar a repetidora instalada em Ametista do Sul utilizando também rádio portátil.
Com estes dados foi possível visualizar uma melhoria de alcance de sinal e qualidade de sinal (sem ruídos e interferências) em comparação ao analógico utilizado anteriormente. Com estes dados também foi possível (com ajuda de software) simular as áreas de coberturas pelo sinal digital.
A seguir será apresentado as repetidoras e suas respectivas áreas de cobertura, pode-se visualizar que para cada cor se tem o nível de sinal em db, na Figura 23 pode se visualizar a repetidora de Alpestre.
Figura 23 - Área de cobertura - Repetidora Alpestre
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
Na Figura 24 apresenta-se a repetidora de Alpestre e sua área de cobertura.
Figura 24 - Área de cobertura - Repetidora Ametista
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
Na Figura 25 pode-se observar a repetidora de Miraguaí e sua área de cobertura com o sistema digital.
Figura 25 - Área de cobertura - Repetidora Miraguaí
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
Na Figura 26 apresenta-se a área de cobertura da repetidora de Palmeira.
Figura 26 - Área de cobertura - Repetidora Palmeira das Missões
Fonte: DRJ (Google Earth), (2017).
Pode-se destacar que com todas as repetidoras instaladas, algumas áreas se sobrepõe as outras.
Com isto o sistema ganha opção de funcionar pelo sinal que estiver mais forte e no sistema implantado o faz automaticamente, alterando o canal do rádio sem a necessidade da intervenção do operador.
1.16.3 Definição dos equipamentos
A empresa especializada apresentou os equipamentos que julgou serem necessários para a implantação bem como uma caixa para acomodação dos mesmos. Estes equipamentos serão apresentados a seguir divididos entre os segmentos: repetidoras, estações móveis e Centro de operações.
1.16.3.1 Repetidoras
No sistema implantado foi escolhido a repetidora da Motorola Série SLR 5100 uma repetidora DMR de última geração, oferece altos níveis de desempenho e eficiência, e com recursos visualizando o futuro da radiocomunicação.
Para oferecer cobertura confiável em todas suas instalações, o produto apresenta um design de receptor de última geração, com alta sensibilidade e bloqueio de ruído melhorado. Isto, somado à sua potência de saída de transmissão de 50 W e avançada correção de erros, proporciona uma qualidade de voz clara, mesmo nas condições mais adversas. O SLR5100 admite o conjunto de recursos MOTOTRBO completo, e é compatível com todas arquiteturas de sistemas MOTOTRBO: convencional de local único, IP Site Connect, Capacity Plus, Linked Capacity Plus e Connect Plus. A conexão Ethernet permite criar aplicativos e consoles diretamente em seu sistema. O produto apresenta exigências de manutenção simples devido ao seu design modular e porta USB no painel frontal, com suporte opcional para gerenciamento remoto. Também conta com recursos integrados, tais como carregador de baterias 3A, portas GPIO e conector auxiliar para facilitar a instalação no local. (Motorola, 2015, página 2)
A repetidora da Motorola da Série SLR 5100 além dos benefícios já mencionados é bastante compacta o que facilita muito a sua instalação e transporte, suas demais características podem ser visualizadas no Anexo E.
1.16.3.1.1 Estações base
Os abrigos devem ser capazes de receber as estações base com seus equipamentos e garantir que os mesmos possam trabalhar de maneira adequada, por tanto deve-se prever, quando necessário, sistema de controle térmico e segurança.