1º de setembro de 2021
Em uma postagem anterior, mencionamos a funcionalidade do SDM (Synchronous Data Manager), um algoritmo de otimização desenvolvido e patenteado pela Teltronic (ES2353886-B1), que possibilita ao sistema TETRA NEBULA melhorar consideravelmente a transmissão de dados no padrão TETRA.
Como é obtida essa maior capacidade? Vamos começar pelo princípio.
Na tecnologia TETRA, quando os terminais transmitem mensagens SDS (Short Data Service), eles acessam o rádio de forma aleatória (random access). Nesse momento, podem ocorrer colisões quando dois ou mais terminais acessam simultaneamente o canal de controle da estação base onde estão registrados para a transmissão de SDS. Essas colisões ocorrem porque a tecnologia não possui nenhum mecanismo para ordenar esse tipo de acesso. Consequentemente, quanto maior for a quantidade de terminais registrados em uma mesma zona de cobertura, maior será a probabilidade de ocorrência dessas colisões.
Quando essas colisões ocorrem, o padrão aplica um conjunto de regras para permitir um novo acesso dos terminais ao canal de controle, separando-os no tempo para que possam reenviar suas transmissões. No entanto, essa situação gera uma ineficiência na transmissão. Sempre que dois terminais transmitirem simultaneamente uma mensagem SDS na mesma estação base, uma colisão será gerada, o que implica, no mínimo, em uma nova tentativa de transmissão e, consequentemente, uma perda de eficiência.
Essa situação descrita não é novidade em uma instalação TETRA. Vamos pensar, por exemplo, nos sistemas de posicionamento GPS em rádios de carros e veículos policiais. Quando há um número relativamente alto de terminais registrados em uma mesma estação base, essa ineficiência se manifesta nos recursos de banda larga, resultando em um maior tempo de transmissão necessário para um determinado volume de dados.
É exatamente esse efeito que o aplicativo SDM da Teltronic evita, utilizando um conjunto de mecanismos voltados para maximizar a largura de banda disponível no sistema, eliminando as colisões. Para isso, o nó central do NEBULA implementa alguns processos, entre os quais destacamos:
- Pesquisa nos terminais: Em vez de os terminais transmitirem dados ao aplicativo quando desejarem e sem nenhum planejamento, é a infraestrutura que solicita uma transmissão de dados aos terminais. Dessa forma, os terminais não acessam o canal de controle de forma aleatória, mas de maneira sincronizada, eliminando as possíveis colisões.
- Reserva de recursos no canal de controle: O terminal que acaba de ser pesquisado pode acessar o canal de controle para transmitir sua mensagem SDS, desde que nenhum outro terminal esteja realizando um acesso simultâneo ao canal de controle. Isso elimina a possibilidade de novas tentativas de transmissão que reduziriam a largura de banda efetiva do sistema.
- Pesquisas paralelas: No caso de um sistema composto por N estações base, as pesquisas são realizadas em paralelo a um terminal de cada uma das N zonas, permitindo o envio simultâneo de informações de N terminais sem risco de colisões. Da mesma forma que as pesquisas são gerenciadas simultaneamente entre as diferentes zonas, essa simultaneidade também é aplicada entre os diferentes canais de controle secundários existentes em cada zona específica.
A melhora na utilização da largura de banda do sistema TETRA introduzida pelo SDM pode ser quantificada. Para evitar entrar em temas excessivamente técnicos, vamos dar um exemplo de uma instalação real.
Entre suas referências de transporte, a Teltronic instalou a rede TETRA que atende aos ônibus de Barcelona, um sistema de transporte que atende uma das cidades mais importantes da Europa, com uma frota de 1.200 ônibus. Todos estão equipados com um rádio embarcado que, usando o sistema NEBULA, envia a posição GPS dos veículos para o centro de controle, a fim de realizar a telegestão da frota.
Graças ao SDM, esse processo leva apenas 11 segundos, enquanto, se a transmissão fosse realizada com a capacidade de transmissão do padrão TETRA, o processo poderia levar 33 minutos. Trata-se de uma diferença realmente significativa, permitindo ao centro de controle tomar decisões em tempo real (aumentar frequências, resolver acidentes) que melhoram a operação e trazem benefícios para os usuários.
Esse exemplo do aplicativo GPS é típico e demonstra o valor da patente SDM da Teltronic, mas não é o único. Em setores como o industrial ou de serviços públicos, por exemplo, existem sistemas TETRA dedicados exclusivamente à exploração de aplicativos de dados usando o SDM. Nesses casos, a capacidade de transmissão de mensagens SDS é ainda maior. Quando integrado com SCADA, esse recurso permite que os gestores do sistema sejam informados praticamente em tempo real sobre o funcionamento de cada um dos elementos que compõem a infraestrutura, melhorando sua eficiência e modo de operação.
