A evolução futura dos sistemas de comunicação críticos está exercitando muitas mentes na indústria no momento. O fato de muitas organizações de segurança pública migrarem da tecnologia de banda estreita para alguma forma de tecnologia 4G LTE de banda larga parece bastante certo.

Como essa transição é feita e que forma ela assumirá em termos de arquiteturas de rede e modelos de negócios é muito menos certa. Também está em aberto a questão de quantos outros setores que dependem de sistemas de rádio de banda estreita para suas comunicações de voz vão querer seguir a segurança pública para o mundo da banda larga 4G..

E onde tudo isso deixa as tecnologias tradicionais de PMR e seus fornecedores? Eles devem estar em pânico ou vão sobreviver à mudança prevista para a banda larga??

Phil Godfrey, presidente da TETRA + Critical Communications Association (TCCA), emite uma palavra de cautela. 'Aqueles de nós que estão próximos do que está acontecendo, como o TCCA, o setor de comunicações e alguns usuários finais e imprensa, estão falando muito sobre a banda larga 4G porque é o futuro. Mas o perigo é que pensemos que todos vão por esse caminho e farão isso no curto prazo. Eu não acho que nenhuma dessas afirmações seja verdadeira.

Ele ressalta que o corpo de padrões 3GPP está trabalhando para adicionar aplicativos de missão crítica ao padrão LTE, mas as principais funções de voz, como push-to-talk (PTT) sobre LTE, não devem ser incluídas até o LTE Release 13. Além disso, o O trabalho de obter todas as aplicações provavelmente não será concluído até a Release14, que é de aproximadamente três anos.

"Disseram-me que o tempo típico entre o fim do trabalho de padrões e os produtos compatíveis com os padrões é de dois anos, portanto estamos a pelo menos cinco anos - em 2020 - antes que as coisas realmente comecem", diz Godfrey. "Além disso, não há garantia absoluta de que todas as funcionalidades às quais as pessoas estão acostumadas com a tecnologia TETRA, Tetrapol e P25 serão incluídas no padrão LTE", alerta ele..

“A comunidade de comunicação crítica pode querer que isso aconteça, mas embora o 3GPP tenha sido muito favorável, a comunidade 3GPP mais ampla - e há muito mais deles (principalmente operadoras de celular e fornecedores) - pode querer que outras coisas aconteçam.”

Mudança digital

Ele observa que há outra grande mudança que também precisa ocorrer no mundo do rádio móvel profissional (PMR). “Os números atuais mostram que cerca de 70% dos rádios móveis privados (PMR) ainda são analógicos, então eles ainda não mudaram para o PMR digital. Portanto, não devemos presumir que todos farão a transição para LTE com pressa.

No que diz respeito aos serviços de emergência, Thomas Lynch, diretor associado do grupo de comunicação crítica da organização de pesquisa IHS, concorda. 'Há dois lados da moeda agora para o futuro das comunicações de missão crítica e você é um ou outro.

"O Reino Unido vai desligar sua rede Airwave TETRA e operar um sistema 4G LTE em uma rede móvel comercial para seus serviços de emergência até 2017. Mas outros dizem que esse não é o caminho a ser seguido".

A posição da IHS é que haverá uma abordagem oportuna e faseada para a transição para o LTE. "Nós achamos que TETRA, P25, DMR e LTE irão coexistir, como o PTT sobre LTE, mas ainda há muito a ser feito antes de todos mudarem para o 4G", diz Lynch..

Ele aponta as parcerias entre os fabricantes chineses de banda estreita e OEMs de banda larga celular, como Huawei e ZTE, que desenvolveram o que eles chamam de '2 + 4' - PDT (Police Digital Trunking, uma variação chinesa do padrão de banda estreita DMR) trabalhando com versões proprietárias do LTE de missão crítica.

"A mensagem aqui é: você pode operar suas redes DMR e LTE na mesma estação base - de qualquer maneira", relata Lynch, embora acrescente que o governo chinês ainda está instalando sistemas PDT de banda estreita para um milhão de policiais..

Muitos usuários finais ficarão cautelosos em adotar sistemas proprietários, portanto, podem esperar que os padrões abertos sejam escritos. Enquanto isso, a pesquisa da IHS prevê que os embarques de tecnologias de banda estreita continuarão a aumentar em toda a linha, incluindo DMR, dPMR, NXDN e PDT. Na verdade, eles ainda estarão mostrando crescimento acima de dois dígitos CAGR até 2020.

"Mesmo agora, percebemos que essas tecnologias ainda estão sendo adotadas e impulsionando o mercado, já que o ambiente competitivo muito maior derrubou os preços", observa Lynch. Além disso, existem soluções escalonadas agora, portanto, diferentes segmentos de usuários podem obter diferentes níveis de capacidade, funcionalidade e preço.

“Estamos vendo muito interesse nessas tecnologias por parte de usuários comerciais. Eu acho que muitos desses usuários ainda gostarão da ideia de PMR em vez de PTT sobre LTE como um serviço, mas alguns o farão, desde que a funcionalidade básica de PMR esteja lá. '

Olhando para a longevidade da tecnologia PMR, Sheridan Nye, analista sênior da Frost & Sullivan, diz: “A grande questão é: qual é o tempo de vida das tecnologias de banda estreita, como TETRA, especialmente na Europa??

Ainda há muitos novos investimentos em PMR na Europa, como as novas redes nacionais TETRA na Alemanha e na Noruega, e ainda há muito uso dessas tecnologias em outros lugares.

'Mas se você olhar para o roteiro da tecnologia móvel comercial e onde LTE-A e 5G estão indo, o PMR não quer perder o trem. Os fornecedores de PMR tiveram um passeio muito confortável no setor de segurança pública com seus longos ciclos de compra. Tem sido uma boa vida até hoje, mas agora há um período de transição complicado chegando. Como eles mantêm a vaca de dinheiro?

Novos competidores

Nye aponta que a mudança da banda estreita para a banda larga expõe os fornecedores tradicionais de PMR a muitos novos concorrentes já bem estabelecidos no mercado de tecnologia de banda larga. 'Agora é tudo sobre aplicativos e inteligência em torno dos aplicativos. Há um ponto bom para os gostos da IBM que podem ver uma grande oportunidade ", diz Nye.

Empresas como IBM, Oracle, HP e SAP têm uma grande experiência em aplicativos IP. E, dada a medida em que o mercado é horizontal, eles podem aplicar os mesmos processos a outros setores, como a segurança pública, à medida que se desloca para o mundo IP..

Mas, ao mesmo tempo, Nye observa que a segurança pública é uma proposta menos atraente devido ao conhecimento especializado e aos tipos de aplicações requeridas. Assim, as IBMs e HPs estão estabelecendo parcerias com fornecedores tradicionais de segurança pública que possuem o conhecimento operacional necessário para entrar no setor. E funciona o outro caminho também.

Os grandes fornecedores de PMR já se comprometeram a juntar-se aos principais OEMs de banda larga 4G para obter acesso à tecnologia eNodeB (a estação base 4G): Motorola Solutions with Ericsson; Airbus Defence & Space com a Alcatel-Lucent; Thales com a Cisco e outros. Mas onde isso deixa os jogadores PMR menores??

"Acho que parece complicado para os outros fornecedores tradicionais de PMR", diz Nye. 'Houve grandes alianças estabelecidas entre PMR e LTE e, em seguida, há o cenário BYOD (traga seu próprio dispositivo) com dispositivos celulares, que também é um concorrente em termos de PMR..

As operadoras de telefonia móvel também estão entrando em cena lançando serviços de PTT; A Ericsson tem uma solução hospedada para MNOs, que pode ser atraente para as PME. Os dispositivos precisam dos recursos mais amplos agora, portanto, a vida útil dos terminais PMR é um pouco mais limitada, embora esse seja o caso menor da infraestrutura.

Nye também aponta que o declínio na importância da voz em alguns setores também é um fator na condução da atual evolução das comunicações críticas..

'Nós tomamos como certa a importância da voz, mas olhemos para a Uberação dos táxis. Os trabalhadores de campo em serviços públicos e outros setores podem parecer valorizar a voz tanto quanto a segurança pública, mas com mais automação chegando, isso pode não ser mais o caso. Há mudanças muito profundas acontecendo ", diz Nye.

Redes privadas LTE

A grande questão torna-se então: as redes privadas locais de LTE substituem as de PMR? Cisco para um está apostando que vão. A empresa desenvolveu o que chama de sua oferta Premium de Banda Larga Móvel, que oferece os elementos centrais do EPC (núcleo de pacote evoluído) virtualizado e pequenas células para fornecer uma rede privada virtual (VPN).

Luc Imbert, líder em segurança pública e segurança da Cisco EMEAR, diz: 'Estamos tentando ser o facilitador aqui. Não estamos necessariamente oferecendo um produto global, mas trabalhamos com parceiros para oferecer uma solução de ponta a ponta para organizações de segurança pública ”.

Ele acrescenta: “Temos uma tecnologia de consumo e os agentes de segurança pública não implantam sua arquitetura de comunicações da mesma maneira que os consumidores. Mas eles ainda podem se beneficiar da tecnologia do consumidor e adicionar os requisitos de resiliência que podem ter.

"Existem três abordagens diferentes, que acabam com o mesmo resultado", diz Imbert. A primeira é simplesmente sobrepor o serviço de banda larga em cima da rede de uma operadora móvel comercial usando tecnologias VPN.

"Não é resiliente", ele reconhece, "mas podemos oferecer melhores acordos de nível de serviço do que o operador móvel e a segurança necessária. Então, qualidade de serviço, sim; resiliência, não.

A segunda abordagem é quando o usuário final não tem espectro dedicado, mas implementa implementações LTE táticas na forma de ilhas LTE locais muito pequenas..

"Estes podem ser implementados por organizações profissionais para fornecer cobertura em locais específicos usando estações de base móveis com backhaul de satélite", diz Imbert, que aponta para os principais ativos de energia como um exemplo.

“Pode ser do interesse de um utilitário orquestrar uma rede LTE central dedicada que possa se conectar a algo maior por meio de um MVNO. Dois modelos diferentes estão sendo discutidos aqui: roaming em redes comerciais; ou MNOs liberando o controle do espectro para as empresas para espectro dedicado ", diz Imbert.

A terceira abordagem é fornecer espectro licenciado dedicado a organizações de segurança pública e outras verticais críticas, como utilitários. Imbert cita países do Oriente Médio, que têm tanto o espectro disponível quanto o dinheiro para implementar redes dedicadas em todo o país.

"Minha opinião pessoal é que precisamos esperar que o mercado se desenvolva, pois as três abordagens estão apenas começando", diz Imbert..

Seja qual for o modelo, a disponibilidade do espectro LTE será crucial, e isso variará em todo o mundo, dependendo da alocação histórica do espectro e dos regimes regulatórios..

Philippe Devos, Diretor de Portfólio e Negócios Evolution Secure Land Communications da Airbus Defence & Space, diz: 'Não vemos o LTE substituindo o TETRA e outros padrões semelhantes por cerca de 10 anos, e você deve considerar o fato de que a disponibilidade de espectro LTE , ou a falta dela, é um grande problema em algumas regiões.

'Se você pegar o padrão DMR, especialmente nas bandas VHS, ele fornece uma cobertura muito ampla com baixa densidade de uso. Funciona bem e eu não vejo isso sendo substituído com pressa ", diz ele.

No entanto, ele reconhece que o setor precisa enfrentar o desafio de que há uma necessidade crescente de dados de banda larga. 'LTE é muito bom para dados, mas não é bom para voz ou transmissão de dados pequenos ainda', afirma Devos.

'LTE é realmente projetado para um grande tubo, pois usa grandes canais de 5MHz. Você não pode alocar 5MHz para todos os usuários, o que dificulta a alocação para organizações menores. Além disso, ainda temos o desafio de padronização crítica da missão LTE. '

Nesse ínterim, como a Cisco, a Airbus vê modelos híbridos emergindo usando a mesma arquitetura com duas camadas. 'Você usa LTE em um provedor de serviços comerciais como um começo, porque eles têm a cobertura LTE. Os clientes usam esse serviço para aplicativos de dados não críticos. Eles se acostumam com banda larga com o núcleo não-PMR gerenciando esses aplicativos.

"Você pode então começar a colocar um acesso dedicado", continua Devos. 'Você tem um núcleo de PMR mais o acesso de banda estreita TETRA, mas também expande o serviço sobre um provedor comercial de LTE. Você então conecta seu serviço LTE dedicado usando implantações de células táticas, um pequeno LTE eNodeB em um caminhão, por exemplo, para que você possa trazer sua própria cobertura com você.

Isso cria um modelo híbrido com três pilares: voz de missão crítica no acesso de banda estreita; você estende voz e dados para a rede de banda larga comercial; e, em seguida, adicionar cobertura específica e dedicada de LTE quando justificado por motivos críticos ou de negócios.

'A beleza de usar o acesso MNO é que eles já têm cobertura - então é uma solução mais barata do que construir uma rede LTE privada dedicada. Os usuários obtêm o acesso mais amplo de que precisam por meio da rede LTE comercial, mas também a funcionalidade e segurança de missão crítica associadas às redes TETRA ”, explica Devos..

Futura paisagem de comunicação crítica

Então, como é o futuro cenário de comunicações críticas? "Daqui a 20 anos, o PMR se parecerá com o mercado analógico agora - um mercado de reposição de baixa qualidade", prevê Thomas Lynch, da IHS..

'Para que um fornecedor de PMR atinja boas receitas, margens e crescimento, você precisa estar nas novas tecnologias, fornecendo a isso tudo o ambiente conectado com o gerenciamento remoto da força de trabalho e todos os outros aplicativos de eficiência que o mundo IP pode oferecer. Na nova era das comunicações, os fornecedores de PMR não podem confiar no que está disponível hoje.

No entanto, Lynch está bastante certo de que o mercado de banda estreita não será fortemente afetado pela LTE por pelo menos mais cinco anos. "Haverá uma fase mista de uso antes de se transformar em uma única corrida de cavalos, mas os fornecedores que entrarem na LTE antecipadamente receberão um retorno sobre o investimento nos próximos cinco anos", argumenta Lynch..

Sheridan Nye, da Frost & Sullivan, aponta que um dos principais benefícios das soluções de PMR é que os usuários finais controlam sua própria infraestrutura e espectro, seja diretamente ou como um serviço gerenciado dedicado. Eles não dependem de MNOs para espectro, cobertura e capacidade.

"Teoricamente, não há razão para você não permitir que clientes como os de segurança pública tenham controle local da rede móvel", diz Nye. “Um MNO poderia dar a eles mais controle para alocar cobertura de largura de banda, priorização e fazer mudanças dinamicamente em termos de capacidade. Depende de quão interessados ​​os MNOs são em permitir isso.

“Há muita coisa acontecendo no setor de comunicações críticas e há grandes mudanças chegando. Mas para as grandes tendências desenvolverem-se, as coisas precisam acontecer em um nível operacional primeiro. Esses clientes têm ciclos de compra longos e levará tempo para que as novas tendências funcionem ", conclui Nye.

Phil Godfrey do TCCA concorda. “A conclusão a que cheguei é de que existe uma forte demanda por serviços de dados de banda larga, particularmente entre a comunidade de proteção pública e socorro a desastres (PPDR). Há muitos benefícios disponíveis a partir de dados de banda larga, mas acho que a tecnologia existente será usada por muito mais tempo do que as pessoas podem estar sugerindo no momento, mas as MNOs têm um papel no fornecimento de sobreposições de banda larga..

No entanto, as dificuldades da voz de missão crítica ainda não foram totalmente realizadas. Então, acho que a maioria das organizações vai ficar com a tecnologia de voz existente, mas provavelmente não construirá suas próprias redes 4G. Em vez disso, eles farão uso de redes comerciais.

Luc Imbert, da Cisco, acredita que há um novo impulso na segurança pública para adotar a tecnologia de mercado global voltada para o consumidor, mas com um esquema arquitetônico diferenciado. Ele acredita que a maioria dos países manterá as tecnologias existentes e desenvolverá novas em paralelo.

“Isso nos dará uma ideia melhor dos casos de uso, já que não está totalmente definido em todo o mundo, mas que tipo de serviços de banda larga se tornarão críticos. E precisamos reconhecer que existem diferentes maneiras de chegar lá, então todos precisam olhar para tudo. Minha visão é: começar a olhar para o serviço LTE de banda larga o mais rápido possível, mesmo que seja apenas em pequena escala, mas testar as soluções end-to-end ', aconselha Imbert.

"A voz é essencial para a missão, mas se os dados são de missão crítica é confuso no momento", diz Philippe Devos, da Airbus. 'Um link de dados para os sistemas e registros do back office é útil, mas não é de missão crítica. Gerenciar o incidente e, em seguida, gerenciar o fluxo de informações são dois aspectos diferentes.

Questões de segurança LTE

Ele também aponta que os aspectos de segurança do LTE ainda não estão claros. 'Há muito software de código aberto, como o Android, que precisa ser tratado. As regras e os padrões ainda não estão claros para usuários tão sensíveis como organizações de segurança pública e a segurança cibernética está se tornando um grande problema ”, alerta ele..

No entanto, 4G LTE (ou talvez 5G) será a principal escolha de suporte para comunicações de serviços de emergência a partir de meados de 2020, uma vez que os padrões estejam em vigor e um ecossistema de produto suficientemente desenvolvido tenha se desenvolvido..

Quantos outros setores seguirão a segurança pública ainda está para ser visto. A falta de espectro vai ser uma grande limitação para aqueles que procuram substituir as redes privadas locais de PMR por LTE em muitas partes do mundo, como a Europa..

Uma empresa de mineração na Austrália Ocidental pode ver o benefício de fazer tal movimento. Outros usuários de rádio críticos para os negócios ainda podem manter pelo menos alguns dos padrões de PMR por mais tempo do que muitos poderiam pensar.

Os governos podem alocar espectro dedicado ou, alternativamente, detentores de espectro licenciados - geralmente operadoras de redes móveis - podem ser persuadidos a fornecer SLAs garantidos de espectro e talvez gerenciamento de espectro localizado para setores-chave, como concessionárias e transporte.

Encontrar espectro de banda larga dedicado (harmonizado) para PPDR

Encontrar espectro dedicado para PPDR (proteção pública e alívio de desastres) e outros usuários críticos de comunicação não é tarefa fácil. No entanto, há uma oportunidade na WRC-15 (World Radio Congress 2015) da ITU em novembro, de acordo com Jeppe Jepsen, o membro do conselho do TCCA que lidera a acusação de pressionar por espectro dedicado para PPDR..

Ele decidirá se o espectro de 700 MHz na Região 1 da UIT (Europa, exceto Rússia, África e Oriente Médio) deve ser realocado para serviços móveis. Alguns países usam este espectro para a televisão digital terrestre (incluindo o Reino Unido), pelo que teriam de ser removidos e encontrar outra casa. Se 700MHz for realocado para serviços móveis, existe a possibilidade de alguns estarem reservados para serviços de banda larga PPDR.

Jepsen diz: “A grande questão é: como podemos encontrar uma maneira de conciliar as demandas da comunidade de usuários PPDR, que está convencido de que precisa de um serviço resiliente, sempre disponível e garantido - um que eles acham que só pode ser entregue por usuários dedicados? espectro; e o mundo regulatório, que prefere leiloar todo o espectro; e o mundo da radiodifusão, que quer proteger seu espectro a qualquer custo?

"Na WRC-15, temos a oportunidade de decidir sobre o futuro espectro de PPDR - tais oportunidades acontecem raramente - por isso devemos aproveitar esta oportunidade o máximo que pudermos neste ano."

Jepsen salienta que o que a WRC pode fazer é assegurar a harmonização do uso da faixa de espectro (para serviços móveis ou qualquer outro), enquanto a questão de se algum desses espectro é reservado para uso dedicado de PPDR tem que acontecer mais tarde, país por país.

"Se alguém pode forçar ou convencer MNOs a assumir as responsabilidades e funcionalidades de redes de missão crítica, faz sentido comprá-lo como um serviço", argumenta Jepsen. "No TCCA, criamos um Livro Branco sobre contratos de nível de serviço para PPDR em outros países, destacando quais são as condições legais extraordinárias que a maioria das MNOs normais não esperariam ter que garantir".

Ele acrescenta: 'Estou relativamente otimista de que o WRC chegará a uma conclusão sobre a harmonização para 700MHz e 800MHz para PPDR. Mas devemos notar que a Comissão Européia tem relativamente poucos poderes sobre o espectro, pois é um recurso nacional, mas estamos convencidos de que temos um aliado na CE que nos apoiará ”.

O que é necessário, de acordo com Jepsen, é uma abordagem global comum e a adoção de padrões comuns, na medida do possível. Mas ele já observa que os chineses decidiram usar 1.4GHz para o seu PPDR e alocaram espectro para utilitários em 1.8GHz. Os EUA estão avançando com sua rede de primeira resposta de banda larga FirstNet em 700MHz.

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