Como Integrar um PBX Telefónico com uma Rede Rádio

Introdução

A integração de sistemas rádio profissionais com PBX (Private Branch Exchange) representa um desafio tecnológico significativo para muitas organizações. A convergência destes dois mundos requer um conhecimento aprofundado tanto dos sistemas de telecomunicações tradicionais como dos protocolos rádio modernos.

O Ecossistema das Tecnologias Rádio

O panorama atual das comunicações rádio profissionais baseia-se em várias tecnologias, cada uma com características técnicas específicas:

1. DMR (Digital Mobile Radio) : Opera em canais de 12,5 kHz utilizando modulação 4FSK (Four-Level Frequency Shift Keying), garantindo duas comunicações simultâneas através de TDMA (Time Division Multiple Access).
2. TETRA (Terrestrial Trunked Radio) : Uma tecnologia mais sofisticada que suporta comunicações encriptadas e oferece maior largura de banda, tornando-a ideal para serviços de emergência e segurança pública.
3. VHF (Very High Frequency) : Redes que operam na banda dos 136-174 MHz, representando uma solução fiável para comunicações de longo alcance.
4. LMR (Land Mobile Radio) e PMR (Private Mobile Radio) : Constituem a base das comunicações rádio profissionais.

Gateways Telefónicos

Os gateways telefónicos funcionam como interfaces entre sistemas rádio e redes telefónicas, permitindo que utilizadores de rádio e telefone comuniquem entre si. No caso específico das redes DMR, o Gateway de Rede DMR suporta comunicações diretas entre utilizadores DMR e utilizadores telefónicos. O sistema também permite comunicações entre rádios e extensões telefónicas privadas através de um PBX, seja automaticamente ou com assistência de operador.

Como Funciona o Gateway DMR

O Gateway de Rede DMR desempenha um papel fundamental na interface entre a rede rádio e o sistema telefónico, convertendo o áudio dos pacotes DMR num formato compatível com o sistema telefónico. O caminho de voz passa pelo gateway para transcodificação. Para cada caminho de voz PBX, é necessário um gateway de rede para gerir a tradução entre os fluxos de voz DMR AMBE+2 e os fluxos PBX G.711.

Arquitetura de Rede

A integração com sistemas telefónicos tradicionais requer um ou mais gateways telefónicos para fazer a interface do PBX ou central telefónica com a rede DMR. O gateway telefónico converte o tráfego de voz do Controlador DMR no formato de sinalização necessário para o PBX/PSTN e vice-versa.

Processo de Chamada

O processo de chamada funciona bidireccionalmente:

1. Do Telefone para o Rádio:
   • O utilizador telefónico marca o número de uma linha dedicada.
   • Em seguida, introduz o número de rádio individual ou de grupo.
   • O Controlador DMR recebe a sequência marcada e utiliza as regras da tabela "in-phone" para encontrar uma correspondência.
   • Substitui os dígitos marcados por um número fornecido pela tabela.
   • Configura a chamada DMR para o número de rádio ou grupo resultante.

1. Do Rádio para o Telefone:
   • O utilizador do rádio marca uma sequência de números.
   • O Controlador DMR recebe a sequência e utiliza as regras da tabela "out-phone" para encontrar uma correspondência.
   • Substitui a sequência por um número de telefone.
   • Configura a chamada para esse número de telefone, encaminhando-a para um grupo FXO apropriado.

Gateway de Interface 4-Wire E&M

A interface 4-Wire E&M (Ear & Mouth) é um padrão bem estabelecido para interligação com centrais telefónicas. O sistema utiliza quatro fios para transmissão de áudio bidirecional—dois para transmissão (TX) e dois para receção (RX)—mais sinais de controlo E&M. Esta configuração garante a separação física dos caminhos de áudio, minimizando interferências e assegurando qualidade de áudio profissional com latência inferior a 100 ms.

Gateways VoIP para Redes Rádio DMR e TETRA

Com o advento das redes IP e tecnologias VoIP (Voice over IP), a integração de PBX telefónicos com redes rádio digitais como DMR e TETRA tornou-se ainda mais eficiente. Os Gateways VoIP para DMR e TETRA permitem que o tráfego de voz seja transportado sobre redes IP, facilitando a interligação e oferecendo novas funcionalidades avançadas.

Vantagens da Utilização de Gateways VoIP

• Flexibilidade de Integração : Permitem a ligação de diferentes tipos de sistemas rádio e telefónicos, independentemente dos protocolos utilizados.
• Redução de Custos : Ao utilizar redes IP existentes, os custos de cablagem e manutenção são reduzidos.
• Gestão Centralizada : Permitem a administração e monitorização de todo o sistema de comunicação a partir de uma única interface.
• Fiabilidade e Segurança : Suportam protocolos de segurança avançados para proteger as comunicações e garantir a fiabilidade do sistema.

Implementação de Gateways VoIP

A implementação de um Gateway VoIP requer:

• Análise de Necessidades : Avaliação dos requisitos específicos como o número de utilizadores, serviços necessários e infraestrutura de rede existente.
• Seleção de Hardware : Escolha de um gateway compatível com as tecnologias rádio (DMR ou TETRA) e o sistema telefónico em uso.
• Configuração do Sistema : Definição de parâmetros de rede, codecs de voz, regras de encaminhamento de chamadas e configurações de segurança.
• Testes e Validação : Realização de testes para garantir a qualidade das chamadas e a correta integração entre sistemas.

Considerações de Design

Para uma integração adequada, é necessário realizar uma análise aprofundada dos requisitos do sistema, considerando parâmetros como:

• Número de Canais Simultâneos Necessários : Determina a capacidade do sistema para gerir múltiplas chamadas simultaneamente.
• Tipo de Codecs de Voz Suportados : Garante a compatibilidade entre diferentes sistemas e a qualidade do áudio.
• Requisitos de Latência e Qualidade de Áudio : Importante para garantir comunicações fluidas sem atrasos percetíveis.
• Necessidade de Redundância : Para aumentar a fiabilidade do sistema em caso de falhas ou interrupções.
• Dimensionamento da Largura de Banda : Essencial para garantir que a rede pode suportar tráfego adicional sem degradar o desempenho.