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A tecnologia de rádio NXDN é uma forma de rádio móvel terrestre ou rádio comercial que foi desenvolvido em conjunto pela Icom e Kenwood em resposta à necessidade de sistemas de comunicação de rádio que fornecessem maiores níveis de eficiência de espectro em relação aos que já estavam disponíveis, mantendo os custos baixos.
NXDN é uma tecnologia digital que, além de fornecer eficiência de espectro, também oferece maiores níveis de flexibilidade e mais facilidades, mantendo a simplicidade dos rádios FM analógicos. Como resultado, a tecnologia de rádio NXDN está sendo implantada em muitas áreas.
Justificativa NXDN
A tecnologia de rádio NXDN foi desenvolvida para atender às necessidades da indústria de rádio, especialmente na América do Norte, onde a pressão estava aumentando no espectro disponível. Embora as larguras de banda do canal tenham caído de 100 kHz para os primeiros sistemas de rádio móvel terrestre para 50 kHz, 25 kHz para 12,5 kHz, havia uma necessidade adicional de reduzir a largura de banda do canal para 6,25 kHz.
Também era necessário aumentar a flexibilidade geral e os recursos disponíveis de qualquer novo sistema, adotando a tecnologia digital.
Para reduzir a largura de banda do canal para 6,25 kHz, foram consideradas as tecnologias de acesso. TDMA - acesso múltiplo por divisão de tempo, usado para sistemas como DMR e P25, não foi considerado adequado para canais de 6,25 kHz. Assim, FDMA - acesso múltiplo por divisão de frequência foi adotado.
Para um sistema FDMA funcionar dentro de um canal de 6,25 kHz, foi necessária uma consideração cuidadosa do formato de modulação. Esquemas como CQPSK - chaveamento de fase de quadratura compatível e ACSB - banda lateral única de amplitude compandorada foram considerados, mas o FSK de 4 níveis foi adotado. Isso proporcionou melhor desempenho dentro dos requisitos do sistema. Por exemplo, não exigia o uso de amplificadores de potência de RF linear para manter a integridade da transmissão.
Os primeiros rádios NXDN foram introduzidos em 2006 e agora uma gama completa de equipamentos NXDN está disponível.
Especificação de rádio NXDN
Os principais objetivos do sistema de rádio NXDN são baixo custo, bom desempenho e alta eficiência espectral em um espaçamento de canal de 6,25 kHz. Os pontos cardeais dentro da especificação técnica para sistemas de rádio NXDN são detalhados na tabela abaixo:
| Parâmetro NXDN | Detalhes de especificação NXDN |
|---|---|
| Tecnologia de acesso | FDMA |
| Taxa de transmissão | 4,8 kbps |
| Modulação | FSK de 4 níveis |
| Vocoder | AMBE + 2 |
| Taxa de codec | 3,6 kbps |
| Particionamento de dados codec | Voz - 2,45 kbps Correção de erro - 1,15 kbps |
Modulação FSK de rádio NXDN
O sistema de rádio NXDN usa uma forma de modulação conhecida como FSK de 4 níveis ou chaveamento de mudança de frequência - 4FSK. Esta forma de modulação permite uma transferência efetiva de dados. Um número binário de dois bits é mapeado para um único símbolo que é modulado na portadora. Desta forma, a taxa de dados é aumentada.
O mapeamento de número e símbolo é mostrado na tabela abaixo:
| Em formação (Dados binários) | Símbolo | Desvio |
|---|---|---|
| 01 | +3 | +1050 Hz |
| 00 | +1 | + 350Hz |
| 10 | >-1 | -350Hz |
| 11 | -3 | -1050Hz |
Pode-se observar que um único símbolo, representado por um único desvio de frequência, é capaz de transportar dois bits de informação. Esta é uma forma eficaz de transportar dados em uma transmissão.
Ao modular uma portadora, o sinal binário entra no circuito e é mapeado para os símbolos. Depois disso, ele é filtrado e esse sinal é aplicado ao modulador de frequência.
Durante a recepção, o processo de desmodulador é o inverso do cenário de transmissão no NXDN. O sinal 4FSK entra no demodulador de frequência, após o qual é filtrado e passado para o desmapeamento de símbolo para produzir o sinal binário original.
Resumo NXDN
NXDN é um padrão implantado principalmente na América do Norte e do Sul, embora tenha sido implantado em vários outros países. Existem links com os desenvolvedores do dPMR, pois as soluções são muito semelhantes.
Em termos de desempenho, o NXDN tem um desempenho melhor do que o FM analógico, enquanto ocupa uma largura de banda de canal mais estreita. Para uma potência de transmissor equivalente, o NXDN é geralmente aceito como tendo um alcance maior e características de múltiplos caminhos ligeiramente melhores do que o FM analógico em ambientes RF típicos.
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