WorldGSM Parte II: Tecnologia

Continuando o post anterior sobre WorldGSM, trataremos agora das inversões tecnológicas promovidas pela VNL para prover o sistema preconizado no artigo anterior.

A tecnologia por trás do sistema WorldGSM vem atender as demandas não abrangidas pelos sistemas tradicionais, pois estes não foram projetados para as peculiaridades do ambiente rural, apresentando alto custo de implantação e manutenção, com consumo de muita energia e dificuldades de instalação, principalmente em áreas desprovidas de energia elétrica, estradas e técnicos qualificados. Assim, nenhum provedor atual é capaz de balancear a lacuna existente entre o custo da infraestrutura e a capacidade de pagamento do usuário em áreas rurais. Ou seja, o maior desafio para as Operadoras Móveis em economias emergentes é a entrega de valor para um usuário sofisticado, enquanto desenvolve uma oferta para um assinante capaz de gastar em torno de R$ 10,00 mensais.

Desta forma, a filosofia por trás da tecnologia WorldGSM está numa abordagem para a entrega de serviços móveis lucrativos em mercados negligenciados, como as áreas rurais. Para tanto, esta tecnologia envolveu uma reengenharia do sistema GSM tradicional em seus principais componentes, hardware, software, torres e arquitetura de rede. Apesar disto, ela é totalmente compatível com uma rede GSM tradicional, interconectável a esta, mas diferindo nos seguintes aspectos:

• Baixo consumo - em torno de 100 W por estação base, podendo o sistema ser totalmente alimentado por energia solar. Não requer disponibilidade de rede elétrica ou gerador próprio;
• Baixo custo - uma fração dos custos de uma BTS GSM tradicional, provendo lucro em regiões de baixa densidade ou baixo ARPU;
• Auto-implantável - uma BTS é empacotada em dois volumes, fáceis de transportar e facilmente instaladas por pessoas sem qualificação. Sem necessidade de obras civis, energia e ar-condicionado;
• Manutenção zero - software atualizado remotamente e simples troca de módulos quando necessário;
• Arquitetura Estrela Cascateada - otimizada para expansão de baixo custo em áreas rurais, com comutação localizada para minimizar a sobrecarga de nós centrais.

 

A figura a seguir ilustra alguns componentes de hardware desta solução:

Para reduzir o consumo, o custo e o tamanho, a VNL desenvolveu seu próprio hardware, resultando em três principais elementos da rede proposta pela tecnologia:

• BTS - oferece as capacidades de uma estação rádio-base GSM em duas capacidades: 1 ou 2 transceptores. Há ainda a BTS rural, BTS vila ou estrada;
• BSC - Controlador de BTS otimizado para aplicações rurais, podendo suportar até 16 nós BTSs;
• MSC - é uma central de comutação compacta para aplicação rural, suportando até 6 nós BSCs e servindo mais de 10.000 assinantes.

Pelo uso de circuitos integrados de aplicação específica (ASICs) obteve-se a redução de custos associados com o desenvolvimento de hardware.

Do ponto de vista de software, o core da rede é implementado sobre a distribuição Linux MontaVista. Sobre este sistema operacional, foi desenvolvido uma versão própria do Linux voltado para os padrões GSM sobre o qual a rede funciona. O software cobre coisas desde o controle de potência e os algoritmos de handover até uma ampla faixa de facilidades de usuário.

Há três tipos de configurações, aplicadas a duas modalidades de emprego:

• Rural - com a combinação da BTS para localizações rurais e para vilas;
• Rodovia - usa BTS específica para rodovias e suas ramificações (basicamente, a diferença notável é a presença de antenas direcionais, ao contrário da rural, que tende a ser omnidirecional).

O projeto das torres levou em conta a minimização do consumo e o auxílio à manutenção do sistema. Todos os componentes foram projetados levando-se em conta a facilidade de transporte e a possibilidade de montagem sem o uso de ferramentas especiais, incluindo o alinhamento das antenas com o uso de uma bússola. Adicionalmente, foi pensado no sentido de dispensar o uso de sistemas auxiliares, como refrigeração.

A abordagem empregada para a arquitetura do sistema, baseado em cascateamento de estrelas, confere os seguintes benefícios:

•  permite o uso de antenas painel direcional ou antenas omnidirecionais para prover cobertura;
• capacidade para se atingir facilmente áreas descobertas;
• possibilita expansão com baixo custo.

O WorldGSM pode tanto ser implantado de forma isolada, standalone, como pode ser utilizado para a expansão de uma rede já existente. Basicamente, uma BTS rural fica situada no centro da estrela, com BTS vila nas pontas, em um raio de 5 km. A figura baixo sumariza a arquitetura proposta:

Por fim, o fabricante preconiza a solução como de tecnologia limpa, uma vez que ele faz uso de fontes sustentáveis, destacadamente a energia solar, embora divulgue a possibilidade de uso de geradores eólicos. Além disso, por conta do projeto ser orientado a baixo consumo, a solução minimiza a necessidade de grandes extensões de painéis solares. Para se ter uma ideia, uma base GSM tradicional necessitaria de 200 m² de painéis solares para atender seus requisitos energéticos; já a solução proposta pela VNL requer apenas 3 m².

Fonte:

• Empresa provedora do WorldGSM: www.vnl.in
• Distribuição Linux Monta Vista: www.mvista.com