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Título Sistemas de Comunicações Móveis: Interferência e

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1. T tulo Sistemas de Comunica es M veis Interfer ncia e Compatibilidade Electromagn tica Editor Carla Oliveira Autores Carla Oliveira Lu s M Correia Data 2008 11 11 Vers o 04 Distribui o Optimus Vodafone TMN Documento monlT Ext Tec 0658 04 ReportCEM R Neste documento analisa se a tem tica da interfer ncia e esumo compatibilidade electromagn tica dos sistemas de comunica es m veis com outros dispositivos A an lise efectuada abrange v rios cen rios nomeadamente ambientes hospitalares ambiente dom stico avi es e autom veis entre outros Hist rico do documento Data Vers o Coment rio Editor da vers o 2008 10 27 01 Primeira vers o Carla Oliveira 2008 10 31 02 Correc es vers o anterior Luis M Correia 2008 11 03 03 Vers o final Carla Oliveira 2008 11 10 04 Correc o Figura 5 Carla Oliveira Resumo A co exist ncia de toda a pan plia tecnol gica que domina a sociedade actual s poss vel com uma gest o concertada do espectro radioel ctrico e com o cumprimento de requisitos de compatibilidade electromagn tica Neste relat rio analisa se o problema espec fico da interfer ncia e compatibilidade electromagn tica dos sistemas de comunica es m veis GSM e UMTS com outros sistemas de comunica o ou dispositivos Este assunto reveste se de particular import ncia em ambientes sens veis como o caso do
2. verificou se que as emiss es fora de banda devido a regimes transit rios s o inferiores s restantes emiss es fora de banda pelo que n o s o a causa dominante de interfer ncias As emiss es fora de banda s o um dos mecanismos mais influentes de interfer ncias entre sistemas de comunica es m veis Estas devem se impossibilidade de criar filtros ideais nos emissores pelo que um dado sistema ir sempre ter emiss es fora da banda que lhe destinada O bloqueio do receptor outro mecanismo influente na interfer ncia entre sistemas de comunica es sem fios Um receptor diz se resistente ao bloqueio se conseguir manter as suas caracter sticas de recep o quando est presente um dado sinal de pot ncia elevada numa gama de frequ ncias pr xima O mecanismo de bloqueio ser tanto mais importante quanto mais pr ximas forem as bandas de frequ ncias dos sistemas em an lise Com base nas caracter sticas dos diferentes mecanismos de interfer ncia atr s referidos conclui se que os mecanismos mais importantes s o as emiss es fora de banda e o bloqueio do receptor 10 3 Caracter sticas dos Sistemas de Comunica es Sem Fios A avalia o da compatibilidade entre sistemas passa pelo conhecimento das suas caracter sticas de emiss o e recep o Pretendendo se analisar a interfer ncia provocada pelos sistemas GSM e UMTS em v rios cen rios necess rio saber as suas caracter sticas de emiss o O GSM ET
3. hospitalar a compatibilidade com os equipamentos m dicos pacemakers e aparelhos auditivos referida no Cap tulo 5 o Cap tulo 6 aborda o cen rio dos transportes metro comboio autom veis e avi es o Cap tulo 7 refere a quest o da compatibilidade noutros cen rios ou equipamentos televis o r dio e bombas de gasolina o Cap tulo 8 apresenta as principais conclus es do relat rio 2 Interfer ncia e Compatibilidade Electromagn ticas O estudo da IEM e CEM que os sistemas GSM e UMTS poder o provocar noutros sistemas de comunica o come a pela identifica o dos conceitos em quest o A interfer ncia ou perturba o electromagn tica est definida em JOUEO4 como qualquer fen meno electromagn tico que possa degradar o desempenho do equipamento Uma perturba o electromagn tica pode ser um ru do electromagn tico um sinal indesej vel ou uma altera o no pr prio meio de propaga o Um equipamento ser imune s perturba es electromagn ticas se tiver capacidade para funcionar de acordo com o previsto sem sofrer degrada o na presen a destas perturba es A CEM a capacidade do equipamento para funcionar satisfatoriamente no seu ambiente electromagn tico sem introduzir perturba es electromagn ticas intoler veis a outro equipamento nesse ambiente A exist ncia de interfer ncias prende se sobretudo com o facto de ser imposs vel realizar filtros perfeitos que impe am um dado sis
4. o fen meno da IEM n o se restringe a estes equipamentos Como tal refere se nesta sec o a compatibilidade com outros equipamentos como os neuroestimuladores e as bombas infusoras sobre os quais tamb m existem alguns estudos Os neuroestimuladores s o implantes utilizados para aliviar as pessoas atingidas pelos tremores da doen a de Parkinson Os estudos de CEM n o t m registado epis dios de perturba o dos neuroestimuladores derivados da utiliza o de telefones m veis Segundo se adianta em DGSa04 isto acontece porque estes implantes n o est o concebidos para reagir a sinais fisiol gicos contrariamente aos pacemakers No estudo apresentado em KAChO3 em que se testa a compatibilidade de um neuroestimulador com telefones GSM900 e GSM1800 os impulsos gerados pelo implante n o foram suprimidos ou alterados Foi tamb m testada a compatibilidade com um sinal cont nuo de radiofrequ ncia 500 MHz a 2 400 MHz verificando se alguma influ ncia no implante especialmente para frequ ncias mais elevadas Desta forma assumindo uma perspectiva preventiva recomenda se usar o telefone m vel do lado oposto ao do implante n o o aproximando a menos de 15 cm do neuroestimulador 23 As bombas infusoras Figura 5 s o dispositivos electr nicos que injectam de forma controlada fluidos medicamentos ou nutrientes no sistema circulat rio dos pacientes Estes equipamentos existem tanto em unidades hospitalares com em ambiente dom
5. stico e g bombas port teis de insulina Nalguns casos existem em reas de suporte vida pelo que as consequ ncias de uma IEM no seu funcionamento n o devem ser ignoradas Na literatura encontram se alguns casos de interfer ncia entre o GSM e as bombas infusoras MDAD97 ou HSHNO5 para dist ncias normalmente inferiores a 0 5 m Os efeitos frequentemente indicados s o a inibi o do mecanismo de infus o resultando normalmente na exibi o de mensagens de erro que s cessam ap s interven o manual Em CBFTO4 sugere se que estes equipamentos ser o mais suscept veis aos campos gerados pelo GSM1800 do que pelo GSM900 devido ao facto de a frequ ncias mais elevadas o comprimento de onda se aproximar das dimens es dos circuitos internos das bombas O mesmo estudo sugere que a imunidade electromagn tica das bombas infusoras ser total se os campos gerados pelo GSM900 forem limitados a 50 mW e a 2 5 mW para o GSM1800 semelhan a do recomendado neste estudo tamb m em CCTMO7 se sugere que a instala o de EBs no interior de unidades de sa de reduzir os problemas de interfer ncia na medida em que os TMs podem operar em classes de pot ncia mais baixas Refira se que a norma IEC 60601 1 2 IECoO3 que regula tamb m estes equipamentos recomenda que os mesmos sejam imunes a campos el ctricos de 10 V m na gama de frequ ncias de 80 MHz a 2 5 GHz Figura 5 Bomba infusora extra do de BBra08 24 6
6. 44 49 Sorri M Piiparinen P Huttunen K H and Jaho M J Solutions to Electromagnetic Interference Problems Between Cochlear Implants and GSM Phones IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering Vol 14 No 1 Mar 2006 pp 101 108 Stevenson R Design and Application of Broadband Ceramic Feedthrough Capacitor EMI Filters to Cardiac Pacemakers and Implantable Defibrillators in Proc of IEEE EMBS 19 Int Conf Nov 1997 Chicago IL USA Toshiba www toshiba com Out 2008 Tognola G Parazzini M Sibella F Paglialonga A and Ravazzani P Electromagnetic Interference and Cochlear Implants Annali dell Instituto Superiore di Sanit Vol 43 No 3 2007 pp 241 247 Walen D Aircraft and Portable Electronics Devices A New Approach Federal Aviation Administration FAA USA Mar 2008 Investigation of the Potential for Wireless Phones to Cause Explosions at Gas Stations Wireless EMC Center University of Oklahoma Norman OK USA Aug 2001 Widex http www widex pt Set 2008 45 WRSy08 Westinghouse Rail Systems http www westsig co uk 46
7. Coupling Loss Method and the Monte Carlo Simulation ERC Report 101 Conference of Postal and Telecommunications Administrations European Radiocommunications Committee Menton France Feb 2000 Compatibility between Certain Radiocommunications Systems Operating in Adjacent Bands Evaluation of DECT GSM 1800 Compatibility ERC Report 100 Conference of Postal and Telecommunications Administrations European Radiocommunications Committee Naples Italy Feb 2000 42 ETSI92 EuCA06 Fann07 Fish84 GSMAO6 HAHWO5 HoTo00 HSHNO5 IECo03 IECo04 IECo05 IECo08 ISOTO7 European digital cellular telecommunication system phase 2 Radio Network Planning Aspects European Telecommunications Standard Institute ETSI TC GSM GSM 05 05 Sophia Antipolis France Oct 1992 Guidance for the Use of Portable Electronic Devices PEDs on Board Aircraft European Organization for Civil Aviation Equipment EurOCAE ED 130 Dec 2006 Fanning C W Evaluating Cell Phone and Personal Communications Equipment and their EMC Effects on Automotive Audio and In Cabin Modules in Proc of IEEE Intl Symposium on Electromagnetic Compatibility Honolulu Hawaii July 2007 Fisher R E UHF Television Interference Associated with Cellular Mobile Telephone Systems IEEE Transactions on Vehicular Technology Vol 33 No 3 Aug 1984 pp 244 249 Information Brief on Potential for Interference to
8. Electronics GSM Association Jan 2006 http www gsmworld com documents health 200601 interference pdf Hikage T Abiko Y Hirono M Watanabe S and Shinozuka T Estimation of the EMF Excitation by Cellular Radios in Actual Train Carriages in Proc of Intl Symp on Electromagnetic Compatibility Chicago IL USA Aug 2005 Holma H and Toskala A WCDMA for UMTS Radio Access For Third Generation Mobile Communications John Wiley amp Sons Chichester UK 2000 Hahn H Schnadower D Dakin R J and Nelson L S Cellular phone interference as a cause of epinephrine poisoning Ann Emerg Med Vol 46 No 3 Sep 2005 pp 298 299 Medical electrical equipment Part 1 2 General requirements for basic safety and essential performance Collateral standard Electromagnetic phenomena Requirements and tests International Electrotechnical Commission IEC 60601 1 2 Ed 3 0 Geneva Switzerland Mar 2003 Electroacoustics Hearing aids Part 13 Electromagnetic compatibility EMC International Electrotechnical Commission IEC 60118 13 2004 Geneva Switzerland Nov 2004 Medical electrical equipment Part 1 General requirements for basic safety and essential performance International Electrotechnical Commission IEC 60601 1 Ed 3 0 Geneva Switzerland Dec 2005 International Electrotechnical Commission www iec ch Health informatics Use of mobile wireless communication and computing technology in h
9. cada uma das situa es Para o caso de utiliza o simult nea do aparelho auditivo e do telefone m vel a norma especifica n veis de imunidade electromagn tica de 75 V m para a banda do GSM e de 50 V m para a banda do UMTS A norma ANSI C63 19 2007 ANSIO7 concorrente a esta para o mercado americano apresentando n veis de imunidade e teste de compatibilidade ligeiramente diferentes Contrariamente estimula o ac stica dos aparelhos auditivos os implantes cocleares s o dispositivos electr nicos que estimulam directamente o nervo auditivo substituindo as c lulas ciliadas do ouvido interno Estes implantes s o colocados no ouvido interno e usam um processador de som que promove a audi o atrav s de condu o ssea directa ou seja o som transmitido directamente pelo osso do cr nio atrav s de um implante de tit nio O processador de som fixo por um pilar que est directamente ligado ao implante que por sua vez est ancorado no osso da mast ide pelo processo de osteointegra o Wide08 Existem v rias fontes de IEM com implantes cocleares TPSPO7 como equipamentos de resson ncia magn tica e outros equipamentos m dicos de diagn stico ou terap uticos equipamentos de vigil ncia electr nica detectores de metais ou telefones m veis O mecanismo de interfer ncia resulta essencialmente das componentes de baixa frequ ncia dos campos produzidos por estes dispositivos que interferem com o processad
10. inferiores a 1 V m n o foram registados quaisquer problemas de interfer ncia O mesmo estudo refere que a interfer ncia se manifesta especialmente no sinal de v deo sendo praticamente impercept vel no sinal de udio No caso do GSM900 1800 a interfer ncia visual caracterizada pelo aparecimento de bandas horizontais na imagem bem definidas e estacion rias sendo o seu espa amento proporcional ao espa amento entre time slots No caso do UMTS a interfer ncia tamb m visual mas resulta em pequenas distor es nas linhas verticais O mesmo estudo mostra que os mecanismos de controlo de pot ncia contribuem para o mecanismo de interfer ncia sugerindo ainda que o UMTS apresenta menor potencial de interfer ncia especialmente devido s menores pot ncias de transmiss o Em Fish84 estudado o problema da IEM entre uma televis o UHF e um sistema de comunica es m veis operando a 850 MHz O estudo refere que a quest o da interfer ncia entre estes dois sistemas tem duas vertentes por um lado a interfer ncia entre os TMs e o ecr da televis o por outro lado a interfer ncia entre os sinais emitidos pelas EBs e a antena de recep o do sinal de televis o O estudo incide apenas sobre este ltimo caso ignorando contudo factores importantes como o diagrama de radia o da antena de recep o de televis o Conclui que a exist ncia de interfer ncias se prende com o facto de alguns canais de televis o estarem na banda
11. o atingidos muitas vezes Nas grandes reas urbanas em que h co localiza o de antenas de EB as pot ncias de transmiss o s o normalmente reduzidas e ajustadas para diminuir a interfer ncia No caso dos TMs medida que um utilizador se movimenta na rede ou at dentro de um edif cio a pot ncia transmitida pelo dispositivo vai sendo alterada por sucessivas reflex es devidas presen a de obst culos paredes janelas ve culos etc O TM ajusta permanentemente a sua pot ncia de emiss o por forma a emitir no n vel m nimo necess rio para manter a qualidade da liga o conseguindo assim poupar bateria e diminuir o risco de interfer ncia com outros TMs Em situa es de cobertura mais deficiente como pode ser o caso do interior de edif cios o TM estar permanentemente a emitir no seu n vel de pot ncia m ximo Do ingl s Frequency Division Duplex Do ingl s Time Division Duplex Do ingl s Code Division Multiple Access 12 Importa referir que no caso do GSM em que os sinais TDMA n o s o emitidos de forma cont nua mas antes por rajada a sua pot ncia m dia inferior pot ncia de pico i e como h 8 time slots dispon veis por portadora 1 W emitido durante um time slot resulta numa pot ncia m dia de 125 mW Para os sinais CDMA de UMTS a pot ncia emitida de modo cont nuo H ainda alguns sistemas de comunica es sem fios como o WiFi Wireless Fidelity o DECT ou o Bluetooth q
12. sinal UMTS revela a exist ncia de ru do branco numa banda larga de frequ ncias resultando em ru do de fundo no aparelho auditivo ao contr rio do zumbido 21 produzido pelo GSM Este estudo detectou ainda uma redu o do ganho de amplifica o do aparelho auditivo resultante da IEM com os sistemas GSM e UMTS Actualmente os aparelhos auditivos passam por uma s rie de testes de imunidade que garantem a CEM com os dispositivos m veis Berg97 Estes testes n o descuram aspectos como as diferentes tecnologias envolvidas GSM UMTS o facto do aparelho se encontrar na zona pr xima da antena do dispositivo m vel e por isso os campos serem altamente vari veis ou a influ ncia que a proximidade do corpo humano pode ter nos campos radiados Os testes de imunidade t m ainda em aten o o modo T Coil em que se podem produzir campos a frequ ncias diferentes daquela que se pretende isolar e por isso gerar interfer ncias Na Europa os aparelhos auditivos dispon veis no mercado obedecem norma IEC 60118 13 2004 IECo04 que regula a CEM com os dispositivos m veis Esta norma define dois cen rios de utiliza o do aparelho auditivo modo bystander test em que o utilizador do aparelho auditivo est exposto radia o de um telefone m vel a menos de 2 m de dist ncia e o modo em que o utilizador do aparelho auditivo simultaneamente utilizador do telefone m vel S o especificados m todos de medida e n veis de imunidade para
13. um destes servi os est o especificadas na Tabela 9 As emiss es em AM s o geralmente monof nicas com resposta em frequ ncia do udio aproximadamente de 40 Hz a 5 kHz embora tamb m existam esta es de radiodifus o AM est reo muito comuns na Am rica Apesar de terem ca do em desuso as emiss es em AM t m atenua es mais baixas que permite com um emissor de pot ncia relativamente baixa atingir longas dist ncias devido reflectividade das ondas electromagn ticas na ionosfera e pela superf cie da terra Nas emiss es FM a reprodu o udio substancialmente melhor com resposta em frequ ncia entre os 30 Hz e os 15 kHz e as emiss es s o por norma estereof nicas A desvantagem do FM o curto alcance das emiss es mesmo com transmissores potentes j que as ondas electromagn ticas acima de 30 MHz n o s o reflectidas pela ionosfera O T DAB um sistema de r dio digital que possui capacidade de difus o de programas radiof nicos com qualidade equipar vel de CDs bem como capacidade para a presta o de outros tipos de servi os como a transmiss o de dados Tabela 9 Bandas de frequ ncias dos servi os de radiodifus o sonora Frequ ncia MHz Servi o 0 526 5 1 6065 AM 87 5 108 FM 219 230 T DAB 1452 1479 5 semelhan a do que acontece com a televis o o problema da interfer ncia dos sistemas de comunica es m veis com os servi os r dio pode se p r a d
14. 0 802 11g 2 4 2 4835 GHz 890 915 MHz UL 24 EB GSM900 935 960 MHz DL 39 TM 1710 1785 MHz UL 32 EB M veis GSM1800 Dados e Voz 1 805 1 880 MHz DL 36 TM UMTS 1920 1980 MHz UL 23 EB FDD 2 110 2 170 MHz DL 33 TM 18 EB DECT Voz 1 880 1 900 MHz 24 TM Bluetooth Dados 2 400 2 483 5 MHz 20 Em 2006 a Direc o Geral da Sa de DGS DGSa08 emitiu a Circular Informativa N926 DAS DGSa06 que apresenta um conjunto de recomenda es complementares norma IEC 60601 1 2 Estas recomenda es aplicam se aos servi os port teis de r dio de emerg ncia aos equipamentos port teis de seguran a via r dio aos telefones m veis sistemas TETRA PDAs e a telefones port teis e sistemas de computador via r dio Com base na norma IEC 60601 1 2 s o recomendadas dist ncias m nimas de separa o de 2 m para os telefones m veis de 6 m para outros transmissores e de 15 m para equipamentos para os quais n o seja poss vel garantir o cumprimento do valor de imunidade No caso particular dos telefones m veis a DGS recomenda ainda que e Os telefones m veis sejam desligados em blocos operat rios e outras reas de tratamento onde estejam em utiliza o alguns equipamentos mais sens veis perto 16 de um doente ligado a um equipamento m dico electr nico ou outras reas onde seja percept vel a exist ncia de risco os telefones m veis n o sejam deixados no modo stan
15. CAS 1090 ATCRBS 1030 3 960 1250 DME 962 1213 GPS L2 1227 60 GPS L5 1176 45 4 1565 1585 GPS L1 1575 42 2 5 5020 5100 MLS 5031 5090 70 A utiliza o de dispositivos electr nicos port teis PEDs a bordo como computadores pessoais PDAs ou telefones m veis pode perturbar o normal funcionamento dos sistemas avi nicos As emiss es electromagn ticas produzidas pelos PEDs podem ser do tipo intencional quando o PED um dispositivo emissor como um telefone m vel ou esp rias n o intencionais quando s o geradas inadvertidamente por algum oscilador interno ou resultando por exemplo de produtos de intermodula o no caso dos telefones m veis As emiss es esp rias por ocorrerem aleatoriamente s o as mais dif ceis de controlar e podem ser indevidamente recebidas pelas antenas dos sistemas avi nicos afectando o seu desempenho Este fen meno particularmente importante quando a dist ncia entre os sistemas interferente e v tima curta como o caso de sistemas que t m as suas antenas instaladas na cabine do avi o Adicionalmente as condi es de propaga o electromagn tica no interior de um avi o s o complexas podendo ocorrer atenua o ou refor o dos campos resultantes de fen menos ressonantes devido ao tipo de estrutura reflex es na fuselagem e revestimentos etc No caso particular dos sistemas de comunica es m veis apesar de pouco frequentes existem registos de interf
16. LF LOC MF MLS OFDM PDA PED RFID SHF TCAS Amplitude Modulation Autoridade Nacional de Comunica es Access Point Air Traffic Control Radar Beacon System Code Division Multiple Access Compatibilidade Electromagn tica Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance Direc o Geral da Sa de Downlink Distance Measuring Equipment Direct Sequence Spread Spectrum Esta o Base Extremely High Frequency Pot ncia Efectivamente Radiada Frequency Division Duplex Frequency Division Multiple Access Frequency Modulation Global Positioning Systems Glideslop High Frequency International Electrotechnical Commission Interfer ncia Electromagn tica International Telecommunication Union Low Frequency Localizer Medium Frequency Microwave Landing Systems Orthogonal Frequency Division Multiplexing Personal Digital Assistant Personal Electronic Device RadioFrequency Identification Super High Frequency Traffic Collision Avoidance System T DAB TDD TDMA TM UHF UL VHF VHF Com VLF VOR Terrestrial Digital Audio Broadcasting Time Division Duplex Time Division Multiple Access Terminal M vel Ultra High Frequency Uplink Very High Frequency Very High Frequency Communication Very Low Frequency Very High Frequency Omnidirectional Range 1 Introdu o A tecnologia de uma forma generalizada domina a sociedade actual interligando pessoas e organiza es Os
17. MEDIES Ea 27 6 3 PICS caren Mp peperit c NE 29 7 Outros EQUIpamentos aii 33 AS E AA EE EE T 33 7 2 Radio A nm IL MM ML Ca E a tA 35 7 3 Bombas de Gasolina nein rete d euer i ei aa 37 Bx CONCUSSA meos ep E ia ata ia ia as 39 Referencias ios 41 Lista de Figuras Figura 1 Aviso de restri o ao uso do TM Figura 2 Estrat gia de ac o numa unidade de sa de adaptado de ISOTO7 Figura 3 Pacemaker extra do de Merc08 Figura 4 Aparelhos auditivos extra do de Wide08 Figura 5 Bomba infusora extra do de BBra08 Figura 6 Electr nica autom vel extra do de Tosh08 17 19 21 24 27 Lista de Tabelas Tabela 1 Bandas de frequ ncia do espectro electromagn tico em r dio Tabela 2 Pot ncia de transmiss o m xima para o GSM Tabela 3 EIRP para EBs em UMTS Tabela 4 Especifica es europeias para o WiFi BingO2 Tabela 5 Especifica es para o Bluetooth Blue08 Tabela 6 Dispositivos sem fios usados em ambiente hospitalar Tabela 7 Bandas de frequ ncias usadas pelos sistemas avi nicos NKSWO5 Tabela 8 Bandas de frequ ncias dos servi os de radiodifus o televisiva ANACO8b Tabela 9 Bandas de frequ ncias dos servicos de radiodifus o sonora adaptado 11 12 13 14 16 30 33 35 Lista de Siglas AM ANACOM AP ATCRBS CDMA CEM CSMA CA DGS DL DME DSSS EB EHF EIRP FDD FDMA FM GPS GS HF IEC IEM ITU
18. SI92 tem uma interface r dio digital que utiliza acesso m ltiplo por divis o no tempo TDMA e acesso m ltiplo por divis o na frequ ncia FDMA Este sistema usa diferentes bandas de frequ ncia com largura de banda por canal r dio de 200 kHz e 8 time slots por portadora com dura o de 0 577 ms cada resultando num ritmo de acesso de 217 Hz por portadora As bandas de frequ ncia definidas para o GSM s o e GSM900 890 915 MHz sentido ascendente UL e 935 960 MHz sentido descendente DL e GSM1800 1 710 1 785 MHz UL e 1 805 1 880 MHz DL Em Portugal cada um dos tr s operadores de comunica es m veis tem 40 portadoras atribu das na banda de 900 MHz excepto um deles que tem 39 portadoras e outras 40 na banda de 1800 MHz Em reas de grande densidade populacional e em que os tr s operadores est o presentes isto resulta tipicamente num m ximo de 20 portadoras por c lula Os valores m ximos de pot ncia de transmiss o para as Esta es Base EBs e Terminais M veis TMs do GSM s o apresentados na Tabela 2 No caso das EBs os valores est o discriminados por tipo de c lula Tabela 2 Pot ncia de transmiss o m xima para o GSM Pot ncias M ximas em GSM dBm EB TM 900 MHz 1 800 MHz 900 MHz 1 800 MHz Macro c lula Micro c lula Macro c lula Micro c lula 34 58 19 24 34 46 117 32 29 39 30 36 Do ingl s Time Divisi
19. Transportes Nesta sec o analisa se a quest o da IEM e CEM entre os sistemas GSM e UMTS e os sistemas existentes em v rios meios de transporte como o metro o comboio os autom veis ou os avi es A an lise passa pela identifica o dos sistemas pass veis de sofrer IEM e pela apresenta o de estrat gias recomenda es para a sua mitiga o 6 1 Comboios e Metro Devido complexidade da estrutura envolvida numa rede de comboios a an lise do problema da CEM n o um assunto de resolu o trivial Importa come ar por identificar os v rios sistemas pass veis de sofrer interfer ncias electromagn ticas De acordo com MiThO7 alguns dos sistemas normalmente afectados pela IEM numa rede de comboios s o e equipamentos de sinaliza o e comunica o incluindo os cabos de energia e comunica o e sistemas de radiocomunica es e rede de trac o de energia e sistemas de controlo autom tico De entre estes sistemas destacam se os equipamentos de sinaliza o e de comunica o relevantes pelo seu papel fundamental na seguran a do comboio Os sistemas de sinaliza o s o respons veis por proteger o comboio da colis o com outros comboios por manter a sua velocidade ou por evitar o seu descarrilamento No pior cen rio uma falha deste sistema pode originar sinaliza es erradas e provocar colis es e acidentes Os sistemas de comunica o desempenham tamb m um papel crucial garantindo as comunica es i
20. Vol 43 No 3 2007 pp 254 259 Calcagnini G Censi F Triventi M Mattei E and Bartolini P Electromagnetic immunity of infusion pumps to GSM mobile phones a systematic review Annali dell Instituto Superiore di Sanit Vol 43 No 3 2007 pp 225 228 Adapting to technical progress Council Directive 72 245 EEC relating to the radio interference electromagnetic compatibility of vehicles and amending Directive 70 156 EEC on the approximation of the laws of the Member States relating to the type approval of motor vehicles and their trailers Commission of the European Communities Council Directive 2004 104 EC Oct 2004 41 CENEO6 CENEO72 CENEO7b CENE98 CJKo04 DeFo04 DGSa04 DGSa06 DGSa08 EECo90 EMCSO2 ENKSO2 ERCo00 ERCROO Railway applications Electromagnetic compatibility General Comit Europ en de Normalisation Electrotechnique CENELEC EN 50121 1 2006 Aug 2006 Active implantable medical devices Part 2 3 Particular requirements for cochlear implant systems Comit Europ en de Normalisation Electrotechnique CENELEC prEN 45502 2 3 Feb 2007 Sound and television broadcast receivers and associated equipment Immunity characteristics Limits and methods of measurement Comit Europ en de Normalisation Electrotechnique CENELEC EN 55020 2007 Sep 2007 Active implantable medical devices Part 1 General requirements for safety marking an
21. a sua natureza electromagn tica os sinais de radiofrequ ncia emitidos pelos telefones m veis podem eventualmente afectar os sistemas electr nicos do autom vel A incid ncia destes fen menos maior no caso de sistemas indevidamente instalados ou protegidos ou sistemas posteriormente transformados pelos propriet rios dos ve culos e g car tuning Nos estudos referidos em Moto06 ou GSMAO06 conduzidos em parceria pela ind stria autom vel e pelos fabricantes de telefones m veis n o se detectaram casos de IEM com dispositivos cr ticos como os sistemas de travagem airbags ou cruise control Estes dispositivos dado o seu papel fundamental para a seguran a do autom vel e passageiros s o instalados com n veis de imunidade aos campos emitidos pelos telefones m veis muito superiores em rela o a outros equipamentos Os mesmos estudos referem a possibilidade de ocorr ncia de interfer ncias com os sistemas udio e de controlo remoto do fecho das portas quando o telefone m vel se encontra a muito curta dist ncia destes Em Rodm08 referido que 9 em cada 10 vezes se pode prever uma chamada a chegar pelo zumbido que se ouve no r dio do autom vel Em Fann07 estudou se o impacto dos telefones m veis nos r dios nos altifalantes e num m dulo electr nico de apoio navega o Concluiu se que na presen a de valores de pot ncia gerados pelo telefone m vel iguais ou superiores a 0 7 W todos os dispositivos mostraram al
22. atibility Chicago IL USA Aug 2005 44 OnAi08 PDRe02 PEInO8 Pool05 Rodm08 RTCAO8 SCFCO6 SHVKO1 Skop98 SMASO6 SPHJO6 Stev97 Tosh08 TPSPO7 Wale08 WEMCO1 Wide08 OnAir www onair aero Out 2008 Portaria 131 2002 Di rio da Rep blica No 34 2002 Lisboa Portugal Fev 2002 http www pei org index aspx p stop static Out 2008 Poole B Reducing audio buzz in GSM cell phones EDN Feb 2005 http www edn com article CA498768 html Rodman J Audio Electronics and the Mobile Phone Buzz Polycom White Paper Pleasanton CA USA Jan 2008 RTCA www rtca org Out 2008 Sebasti o D Carpinteiro G Ferreira L and Correia L Compatibilidade entre Sistemas de Comunica es e Sinaliza o no Metro de Lisboa Instituto de Telecomunica es IT Metro 2005 01 001 v1 6 Metro de Lisboa Lisboa Portugal Fev 2006 Sorri M Huttunen K H Valimaa T Karinen P and L pp nen H Cochlear Implants and GSM Phones Scandinavian Audiology Supplement Vol 30 No 52 2001 pp 54 56 Skopec M Hearing Aid Electromagnetic Interference from Digital Wireless Telephones IEEE Transactions on Rehabilitation Engineering Vol 6 No 2 Jun 1998 pp 235 239 Strauss B Morgan M G Apt J and Stancil D D Unsafe at any airspeed Cellphones and other electronics are more a risk than you think IEEE Spectrum Mar 2006 pp
23. brilha o O mecanismo de funcionamento do desfibrilhador assenta em algoritmos ajustados a cada paciente e program veis externamente podendo inclusivamente conter as fun es de pacemaker Os mecanismos de interfer ncia entre os telefones m veis e os desfibrilhadores s o id nticos aos do pacemaker usando se igualmente filtros de passagem nestes dispositivos e recomendando se dist ncias de seguran a que neste caso devem ser superiores a 20 cm DGSa04 5 2 Aparelhos Auditivos Implantes Cocleares Os aparelhos auditivos actuais s o pequenos dispositivos que usam tecnologia digital para processar os sinais sonoros estimulando acusticamente o ouvido De uma forma muito 20 sum ria os aparelhos podem se classificar em retroauriculares ou intra canal consoante estejam localizados atr s do ouvido ou inseridos no canal auditivo Figura 4 Normalmente comportam dois modos de funcionamento e Modo microfone O som chega ao aparelho atrav s de um microfone sendo posteriormente amplificado de forma selectiva na frequ ncia normalmente com programas adaptados s necessidades de cada utilizador e reproduzido para o interior do ouvido e Modo T Coil O microfone desactivado e o som chega ao aparelho atrav s de acoplamento magn tico com um transmissor externo O transmissor pode estar instalado em locais como uma televis o um telefone m vel ou no cinema permitindo ao utilizador receber o som directamente da sua fonte O poster
24. ctromagnetic compatibility of medical devices with mobile communications London Medical Device Agency MDA Device Bulletin DB9702 Mar 1997 Metro de Lisboa Comunicac o privada 2006 http www manualmerck net Set 2008 Midya S and Thottappillil R An overview of electromagnetic compatibility challenges in European Rail Traffic Management System Elsevier Transportation Research Part C Emerging Technologies Vol 16 No 5 Oct 2008 pp 515 534 Use of Mobile Phones and Portable Radios in Gasoline Stations A Motorola Background Paper Motorola May 2004 http www motorola com mot doc 0 203 MotDoc pdf Electromagnetic Compatibility A Motorola Report on the Interactive Effects of Electromagnetic Energy Motorola Jun 2006 Noble E Flintoft I D and McCormack L M Study for the application of Directive 95 54 EC relative to the EMC of road vehicles for the European Commission DGIII York EMC Services York UK April 2001 Nguyen T X Koppen S V Ely J J Williams R A Smith L J and Salud M T Portable Wireless Device Threat Assessment for Aircraft Navigation Radios in Proc of EMC2004 International Symposium on Electromagnetic Compatibility Silicon Valley CA USA Aug 2004 Nguyen T X Koppen S V Smith L J Williams R A and Salud M T Wireless Phone Threat Assessment for Aircraft Communication and Navigation Radios in Proc of EMC2005 International Symposium on Electromagnetic Comp
25. d by nas reas indicadas as unidades de sa de limitem o uso do telefone m vel a zonas n o cl nicas proibindo o seu uso em salas de cuidados intensivos unidades coron rias blocos operat rios e salas de emerg ncia os funcion rios das unidades de sa de reconhe am os sinais de interfer ncia produzida nos diversos equipamentos m dicos as unidades de sa de analisem devidamente a possibilidade de instala o de pico c lulas que reforcem a cobertura m vel evitando que os telefones m veis necessitem de transmitir maiores valores de pot ncia as unidades de sa de sinalizem as reas onde restringido o uso do telefone m vel e informem devidamente os utentes Figura 1 Figura 1 Aviso de restri o ao uso do TM Em 2007 surge o relat rio t cnico ISO TR 21730 ISOTO7 que apresenta uma s rie de linhas de ac o para o uso e manuten o de equipamentos sem fios em unidades hospitalares de forma a garantir a CEM entre estes equipamentos e os dispositivos m dicos Este guia apresenta recomenda es muito semelhantes s da DGS distinguindo claramente toda a tecnologia que interna ao ambiente hospitalar daquela que introduzida de forma n o controlada pelos pacientes e visitantes Figura 2 Ainda em ISOTO7 apresentado o seguinte conjunto de medidas A unidade de sa de deve ter uma equipa t cnica qualificada para lidar com o problema da CEM IEM A unidade de sa de deve manter um i
26. d information to be provided by the manufacturer Comit Europ en de Normalisation Electrotechnique CENELEC EN 45502 1 1998 Feb 1998 Colville F Joyner K H and Koban G A Cellphones Pose no Gas Station Hazard IEEE Spectrum Online Apr 2004 http www spectrum ieee org apr04 3812 DECT and Health Facts and Figures DECT Forum DF PUB 2004 002 2 Aug 2004 http www dect org userfiles file General Low9620Radio9620Power DECT Health Brochure pdf Circular Informativa Sistemas de Comunica es M veis Efeitos na Sa de Humana Direc o Geral da Sa de N 68 DAS Lisboa Portugal Dez 2004 Circular Informativa Sistemas de Comunica es M veis Interfer ncia com Dispositivos M dicos em Unidades de Sa de Direc o Geral da Sa de N 26 DAS Lisboa Portugal Jun 2006 Direc o Geral da Sa de www dgs pt Active Implantable Medical Devices Council of the European Communities Council Directive 90 385 EEC June 1990 Konefal T Pearce D Marshman C and McCormack L Potential Electromagnetic Interference to Radio Services from Railways Report AY4110 York EMC Services York UK 2002 Ely J J Nguyen T X Koppen S V and Salud M T Electromagnetic Interference Assessment of CDMA and GSM Wireless Phones to Aircraft Navigation Radios in Proc of 21 Digital Avionics Systems Conference Irvine CA USA Oct 2002 A Comparison of the Minimum Coupling Loss Method Enhanced Minimum
27. da es espec ficas para a minimiza o dos n veis de radia o no interior da viatura sugerindo e g a instala o de uma antena no exterior do autom vel 28 6 3 Avi es A an lise da interfer ncia e CEM em avi es n o uma tarefa trivial dada a quantidade e complexidade dos sistemas existentes Neste relat rio abordam se apenas as quest es fundamentais relacionadas com os sistemas mais vulner veis a interfer ncias que normalmente s o os sistemas de navega o e comunica o que envolvem receptores de radiofrequ ncia Estes sistemas muitas vezes desempenhando pap is cr ticos e essenciais para a seguran a do avi o devem ser imunes a fontes electromagn ticas de forte intensidade tendo por isso n veis de imunidade v rias ordens de grandeza superiores a essas fontes Wale08 Os sistemas cujo mau funcionamento ou falha poder o originar consequ ncias desastrosas t m n veis de imunidade superiores a 100 V m enquanto que outros sistemas menos cr ticos t m n veis de imunidade entre 5 e 20 V m A an lise da compatibilidade dos sistemas de comunica es m veis com os sistemas avi nicos um assunto relativamente recente encontrando se alguns estudos sobre o assunto na literatura como ENKSO2 NKEWO4 ou NKSWO5 Na maior parte destes estudos a an lise da compatibilidade passa pela realizac o de medidas dos n veis de radia o electromagn tica em v rios cen rios e posterior compara o com os n vei
28. de transmiss o dos sistemas de comunica es m veis nomeadamente na banda 870 890 MHz Por forma a combater este problema sugere se um aumento de 20 dB no factor de rejei o do receptor de televis o As televis es dispon veis no mercado europeu obedecem norma EN 55020 2007 CENEO7b que descreve os m todos de medida e especifica os limites aplic veis aos receptores de r dio e televis o e ao equipamento associado relativamente s suas caracter sticas de imunidade electromagn tica a sinais interferentes Os requisitos de imunidade especificados nesta norma cobrem a banda de frequ ncias de O Hz a 400 GHz A norma refere que nos casos especiais em que um dispositivo nas proximidades da televis o e g um TM excede os limites recomendados preciso adoptar medidas especiais de mitiga o Em Portugal semelhan a de outros pa ses o cidad o comum pode apresentar uma reclama o entidade reguladora do espectro electromagn tico no caso de uma incorrecta recep o das imagens e dos sons nos aparelhos de televis o Para tal deve preencher o formul rio indicado em ANACO8c competindo posteriormente ANACOM pesquisar localizar e eliminar as perturba es verificadas 34 7 2 R dio Em Portugal existem tr s servi os de radiodifus o sonora AM Modula o na Amplitude FM Modula o na Frequ ncia e T DAB Radiodifus o Sonora Digital Terrestre As faixas de frequ ncias atribu das a cada
29. duz uma sequ ncia de est mulos que regularizam a actividade card aca Os pacemakers actuais s o programados externamente e permitem a defini o de programas adequados a cada utilizador Na Figura 3 exemplifica se a disposi o de um pacemaker no corpo humano 4 Cora o Veia subcl via Pacemaker Cateter interno Figura 3 Pacemaker extra do de Merc08 Enquanto dispositivo electr nico o pacemaker est sujeito ocorr ncia de interfer ncias electromagn ticas que podem resultar na aplica o de est mulos card acos indevidos ou pelo contr rio na inibi o de est mulos necess rios para a regula o do batimento card aco Muito raramente pode ainda ocorrer a desprograma o do equipamento As consequ ncias de uma IEM podem passar despercebidas ao utilizador do pacemaker 19 dependendo da altera o verificada e se a interfer ncia for transit ria Se por um lado a aplica o indevida ou a inibi o de um impulso card aco normalmente n o s o sentidas por outro se a programa o do pacemaker for alterada podem resultar danos para o utilizador Os mecanismos conhecidos de interfer ncia com os telefones m veis resultam do acoplamento el ctrico entre estes e os el ctrodos do pacemaker que passam a funcionar como antena e a conduzir sinais indesej veis para os circuitos electr nicos do pacemaker que funcionam como carga aos terminais do el ctrodo CCTMO7 A modula o digital das p
30. ealthcare facilities Recommendations for the management of unintentional electromagnetic interference with medical devices International Organization for Standardization ISO ISO TR 21730 2007 Geneva Switzerland Feb 2007 43 ITMRO5 ITUNOS JOUEO4 KACh03 KBGG04 LITiO4 MDAD97 MeLi06 Merc08 MiThO7 Moto04 Moto06 NFMc01 NKEWO4 NKSWO5 Iskra S Thomas B W McKenzie R and Rowley J Evaluation of Potential GPRS 900 1800 MHz and WCDMA 1900 MHz Interference to Consumer Electronics IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility Vol 47 No 4 Nov 2005 pp 951 962 International Telecommunication Union ITU www itu int Directiva 2004 108 CE Jornal Oficial da Uni o Europeia L390 Estrasburgo Fran a Dez 2004 Kainz W Alesch F and Chan D D Electromagnetic interference of GSM mobile T phones with the implantable deep brain stimulator ITREL III Biomed Eng Online www pubmedcentral nih gov articlerender fcgi artid 156641 K ther D Bahr A Gollor U and Gustrau F Influence of Mobile Communication Signals on Pacemaker Operation in Proc of IEEE International Microwave Symposium Digest Fort Worth TX USA June 2004 Lloyd M and Tianlin D Mobile phone base stations built near residential buildings a threat to radio amateur in Proc of Asia Pacific Radio Science Conference Qingdao China Aug 2004 Ele
31. er ncias com os sistemas GPS e DME resultantes de produtos de intermodula o ENKSO2 e SMASO6 A utiliza o dos PEDs a bordo regulada por algumas normas como EuCAO6 embora cada companhia a rea possa adoptar regulamentos pr prios que t m de ser devidamente aprovados pelas autoridades aeron uticas nacionais Geralmente proibido o uso destes equipamentos durante as fases cr ticas como a descolagem ou aterragem sendo que ap s 16 Do ingl s Portable Electronic Device 30 estas fases se podem utilizar normalmente os dispositivos ndo transmissores por exemplo computadores port teis A abordagem seguida por algumas entidades normativas por exemplo RTCAO8 a de controlar a atenua o de propaga o entre os PEDs e os sistemas avi nicos por forma a que se consigam obter os n veis de imunidade desejados Neste momento algumas companhias a reas est o a realizar testes comerciais para avaliar a utiliza o dos sistemas de comunica es m veis no interior do avi o Os TMs que podem ser utilizados excepto em fases cr ticas como a descolagem ou aterragem comunicam com pico c lulas existentes no interior do avi o ao inv s de se ligarem s EBs terrestres As comunica es entre o avi o e as esta es terrestres s o asseguradas por liga es via sat lite atrav s de um operador a reo espec fico e g OnAir OnAi08 O sistema instalado no avi o inclui tamb m uma unidade de controlo da rede Onb
32. estudo conclui que extremamente improv vel que estas condi es ocorram simultaneamente Tamb m as conclus es do estudo referido em WEMCO1 excluem a possibilidade das emiss es de radiofrequ ncia poderem originar a igni o dos vapores de combust vel V rios comunicados de fabricantes como a GSM Association GSMAO6 ou a Motorola Moto04 referem que este assunto mais dos muitos mitos urbanos associados aos telefones m veis sem qualquer evid ncia cient fica Conclui se portanto que n o h qualquer fundamento para a n o utiliza o do telefone m vel em bombas de gasolina Ainda assim a Portaria Portuguesa 131 2002 PDRe02 que regula a constru o e explora o de postos de abastecimento de combust veis adverte que deve ser afixado nas instala es do posto de abastecimento o aviso da proibi o de utiliza o de telefones m veis 38 8 Conclus o Os sistemas de comunica es m veis desempenham um papel fundamental na sociedade actual cada vez mais dominada e invadida por diferentes meios tecnol gicos A CEM entre estes sistemas e os dispositivos que os rodeiam por isso de larga import ncia Neste relat rio analisa se o problema espec fico da IEM e CEM dos sistemas de comunica es m veis GSM e UMTS com outros sistemas de comunica o ou dispositivos O relat rio apresenta uma discuss o dos sistemas e mecanismos de interfer ncia envolvidos em v rios cen rios assentando numa vasta revi
33. guma susceptibilidade electromagn tica e g zumbido nos altifalantes Este estudo recomenda n veis de imunidade de 100 V m quando o telefone m vel est a 2 cm de algum dispositivo do autom vel Para dist ncias de 5 cm o n vel de imunidade desce para 70 V m A instala o de equipamentos electr nicos num autom vel quer aquando da sua fabrica o quer numa fase posterior obedece s especifica es de CEM expressas na directiva europeia 2004 104 EC CECo04 Esta directiva est em fun es desde Janeiro de 2006 e define limites para os campos produzidos pelos equipamentos a bordo na gama de frequ ncias de 30 MHz a 1 GHz bem como n veis de imunidade electromagn tica na gama de frequ ncias de 30 MHz a 2 GHz e m todos de medida Assim no que respeita utiliza o de telefones m veis no interior de autom veis os n veis de imunidade definidos por esta directiva cobrem o sistema GSM mas deixam em aberto o UMTS Contudo o processo de certifica o do ve culo exige que o fabricante expresse os requisitos necess rios para a instala o utiliza o de transmissores de radiofrequ ncia como telefones m veis no seu interior Normalmente os requisitos para a instala o ou utiliza o de telefones m veis no interior da viatura est o estabelecidos no manual de utiliza o do ve culo A t tulo de exemplo considere se o manual do utilizador dos ve culos Volkswagen que citado em NFMc01 por estabelecer recomen
34. ion Avoidance Do ingl s Access Point 13 sendo que o TM apenas transmite durante 0 38 ms do modo activo resultando numa pot ncia m dia de cerca de 10 mW Note se que isto v lido quando o TM usa apenas um time slot sendo que se necessitar de mais time slots para aplica es de alto d bito a pot ncia m dia aumentar proporcionalmente ao n mero de time slots usados No modo activo a EB transmite 10 mW em m dia se tiver um utilizador aumentando at 60 mW no caso de estarem 6 utilizadores activos valor m ximo de utilizadores permitido no modo activo No modo stand by a EB transmite durante 0 08 ms durante cada time slot resultando numa pot ncia m dia de 2 mW independentemente do n mero de utilizadores O Bluetooth Blue08 usa TDD e opera na banda de frequ ncias de 2 400 2 483 5 MHz com 1 MHz de largura de banda de canal S o especificadas tr s classes de pot ncia para os terminais como se observa na Tabela 5 semelhan a de outros sistemas tamb m o Bluetooth usa mecanismos de controlo de pot ncia Tabela 5 Especifica es para o Bluetooth Blue08 Classe de Pot ncia de Pot ncia de Pot ncia de Pot ncia Sa da M xima Sa da Nominal Sa da M nima mw mw mw 1 100 a 1 2 2 5 1 0 25 3 1 E 14 4 Ambientes Hospitalares Nesta sec o aborda se a quest o da CEM em ambiente hospitalar descrevendo se os sistemas envolvidos neste cen rio e refe
35. ior processamento do sinal auditivo id ntico ao do modo microfone AA An Ww A t 4 3 TO ES ds we Figura 4 Aparelhos auditivos extra do de WideO8 O m dulo de processamento de sinal dos aparelhos auditivos est sujeito ocorr ncia de interfer ncias electromagn ticas que tipicamente resultam num incomodativo zumbido ou aparecimento de ru do de fundo Estes efeitos s o transit rios e cessam com o afastamento da fonte interferente As principais fontes de interfer ncia com aparelhos auditivos s o normalmente dispositivos de baixas frequ ncias como l mpadas fluorescentes motores el ctricos computadores ou detectores de metais MotoO6 Em casos raros pode existir interfer ncia com telefones m veis O mecanismo b sico de interfer ncia com os sistemas de comunica es m veis resulta dos sinais de baixa frequ ncia produzidos por estes sistemas que estando dentro da banda aud vel do ouvido humano 20 Hz a 20 kHz s o erradamente amplificados e reproduzidos pelo aparelho na forma de zumbidos ou ru do de fundo Skop98 A interfer ncia com o GSM produz um zumbido aud vel de 217 Hz que resulta do esquema de acesso TDMA 217 Hz o ritmo de acesso de cada portadora GSM A interfer ncia com os sistemas UMTS resulta essencialmente dos mecanismos de controlo de pot ncia que geram sinais na banda aud vel 1 500 Hz para o modo FDD e 100 Hz para o modo TDD Em Skop98 a an lise espectral do
36. it rios r gidos de seguran a A exist ncia de interfer ncias electromagn ticas poder levar ocorr ncia de falhas levando a restri es na circula o das carruagens e possivelmente sua suspens o Assim para o bom funcionamento destes sistemas nas bandas de GSM UMTS t m que se garantir n veis de imunidade de 10 V m junto ao equipamento de sinaliza o MeLiO6 No estudo acima referido SCFCO6 os ensaios de compatibilidade realizados na an lise do sistema de sinaliza o ferrovi ria mostram que a instala o de EBs de GSM UMTS n o tem qualquer impacto no funcionamento do sistema 6 2 Autom veis Os autom veis actuais est o cada vez mais dotados de dispositivos electr nicos para controlo e gest o do funcionamento do motor dos sistemas de seguran a ou dos sistemas de conforto Figura 6 Alguns exemplos de dispositivos electr nicos existentes num autom vel s o os sistemas electr nicos de injec o de combust vel sistemas de travagem anti bloqueio sistemas de navega o sistemas de g s l quido de controlo electr nico de velocidade airbags controlo remoto do fecho das portas ou os sistemas udio Driver Entertainment Safety amp Security K Car Audio Dashboard RKE Audio Amplifier MCU MPU Regulators TPMS RFIC MCU Media Player LSI MCU RFIC Body amp Chassis Body Control MCU Regulators Motor Drivers Figura 6 Electr nica autom vel extra do de Tosh08 27 Dada
37. m ainda agendas pessoais PDAsP computadores port teis com modems sem fios e dispositivos Bluetooth entre outros Na Tabela 6 resumem se as caracter sticas dos v rios sistemas de comunica es sem fios pass veis de serem usados em ambiente hospitalar 4 2 Legisla o e Recomenda es Em 2001 a Comiss o Electrot cnica Internacional 1EC IECoO8 publicou a norma IEC 60601 1 2 IECo03 que complementa a norma geral para os dispositivos m dicos IEC 60601 1 IECoO8 estabelecendo limites de imunidade electromagn tica para os Do ingl s Personal Digital Assistant 14 International Electrotechnical Commission 15 dispositivos m dicos Nomeadamente recomenda que os equipamentos de suporte vida sejam imunes a campos el ctricos de 10 V m e que os restantes equipamentos sejam imunes a campos de 3 V m na gama de frequ ncias de 80 MHz a 2 5 GHz Adicionalmente apresenta f rmulas para o c lculo das dist ncias de separa o m nimas entre as fontes de radia o e os dispositivos m dicos para as quais se garante que os valores de campo produzidos por essas fontes estar o abaixo dos valores de imunidade dos dispositivos m dicos em quest o Tabela 6 Dispositivos sem fios usados em ambiente hospitalar Pot ncia de Dispositivo Aplica o Frequ ncia de Transmiss o Transmiss o M xima dBm 802 11a 5 150 5 350 GHz WiFi 802 11b Rede Local 2 4 2 4835 GHz 2
38. m_033 jsp Methods of Measurement of Compatibility between Wireless Communications Devices and Hearing Aids American National Standards Institute ANSI C63 19 2007 New York NY USA Jun 2007 http www bbraun com Nov 2008 Berger H S Hearing Aid Compatibility with Wireless Communications Devices in Proc of IEEE Int Symp on Electromagnetic Compatibility Austin TX USA Aug 1997 Bing B Wireless Local Area Networks The New Wireless Revolution John Wiley amp Sons New York NY USA 2002 http www bluetooth com Bluetooth Technology Works Architecture X Radio ht m Set 2008 Borrego J P e Carvalho N B A Distor o N o Linear como Causa de Interfer ncias Radioel ctricas in Actas do 19 Semin rio Comit Portugu s da URSI Lisboa Portugal Nov 2007 Cray J W Allen R L Stuart A Hudson S Layman E and Givens G D An investigation of telephone use among cochlear implant recipients Amer J Audiol Vol 13 No 2 Dec 2004 pp 200 212 Calcagnini G Bartolini P Floris M Triventi M Cianfanelli P Scavino G Proietti L and Barbaro V Electromagnetic Interference to Infusion Pumps from GSM Mobile Phones in Proc of 26 Annual International Conference of IEEE EMBS San Francisco CA USA Sep 2004 Censi F Calcagnini G Triventi M Mattei E and Bartolini P Interference Between Mobile Phones and Pacemakers A Look Inside Annali dell Instituto Superiore di Sanit
39. nternas ao comboio as comunica es com as v rias esta es da linha e tamb m com entidades externas como for as de seguran a As comunica es num comboio s o normalmente asseguradas por uma rede de telecomunica es pr pria prevendo se a generaliza o do uso de fibras pticas e sistemas de transmiss o digitais As fontes de interfer ncia numa linha de comboios podem ser v rias MiTh07 partindo das emiss es que s o geradas pelo pr prio comboio e g correntes induzidas no sistema de trac o at outras emiss es externas geradas pelo ambiente envolvente e g radares de aeroportos nas proximidades das linhas Os terminais dos sistemas de comunica es m veis s o tamb m apontados como uma poss vel fonte de interfer ncia externa ao comboio Na revis o da literatura efectuada n o foram identificados estudos relacionados com este assunto Foi encontrado um relat rio sobre o uso de m todos de an lise num rica 25 para a estima o dos campos electromagn ticos produzidos pelos TMs nas carruagens de comboios HAHWO5 Este estudo sugere que o uso de ferramentas de simula o uma forma econ mica e eficiente de analisar a quest o da CEM O mesmo estudo conclui que a presen a de passageiros no interior das carruagens diminui os n veis de radia o dado que ocorre absor o de energia pelo corpo dos mesmos No relat rio apresentado em EMCSO2 e dedicado s emiss es produzidas pelas linhas de comboio per
40. nvent rio actualizado de todo o material m dico existente bem como de todos os dispositivos com ou sem fios pass veis de provocar interfer ncias Os equipamentos a adquirir devem estar conforme a norma 17 IEC 60601 1 2 IECoO3 e os j existentes devem ser adaptados ou re localizados por forma a cumprir as especificac es de CEM IEM e A localiza o das antenas dos sistemas de comunica o internos deve garantir dist ncias m nimas de separa o aos dispositivos m dicos Deve se garantir que os n veis de radia o produzidos por antenas localizadas no topo do edif cio ou noutro local no exterior n o excedem os n veis de imunidade no interior do edif cio e A localiza o dos dispositivos m dicos na unidade de sa de nomeadamente aqueles pass veis de provocar campos electromagn ticos e g equipamento de ultrasons deve ser cuidadosamente escolhida por forma a n o provocar interfer ncias com outros dispositivos mais sens veis e A localiza o dos dispositivos de seguran a como RFID deve ser cuidadosamente escolhida por forma a n o provocar interfer ncias nos dispositivos m dicos e Os pacientes utilizadores de equipamentos m dicos domicili rios como equipamentos de hemodi lise devem manter uma dist ncia superior a 1m entre estes e quaisquer outros dispositivos sem fios Pacientes e Enfermeiros e M dicos Servi os de Visitantes Funcion rios Emerg ncia rs Equipamento sem fios n o c
41. o Para tal deve preencher o formul rio indicado em ANACO8c competindo posteriormente ANACOM pesquisar localizar e eliminar as perturba es verificadas Do ingl s Short Wave 36 7 3 Bombas de Gasolina Alargando um pouco o mbito deste relat rio aborda se aqui a quest o da utiliza o de telefones m veis em bombas de gasolina Este assunto tem sido alvo de larga especula o alegando se que o uso de telefones m veis em bombas de gasolina poder provocar inc ndios ou at mesmo explos es A alimentar a pol mica est em parte a campanha Stop Static PEIn08 do Petroleum Equipment Institute que alerta para o facto de as descargas de electricidade est tica poderem provocar a combust o de vapores de gasolina estando na origem de v rios acidentes Esta campanha demarca se contudo da quest o dos telefones m veis referindo que nunca documentou qualquer incidente relacionado com o uso de telefones m veis em bombas de gasolina O acidente ocorrido em 2002 numa plataforma petrol fera no Golfo do M xico que inicialmente foi relacionado com o uso de um telefone m vel durante uma inspec o de rotina tamb m contribuiu para aumentar a especula o em torno deste assunto Estudos realizados posteriormente permitiram concluir que o acidente n o teve qualquer liga o com o uso do telefone m vel CJKo04 Os avisos de proibi o de utiliza o do telefone m vel muitas vezes colocados nos postos de abastecimen
42. oard Channel Selector que assegura a conectividade e controlo das comunica es efectuadas A instala o das pico c lulas a bordo passa por um rigoroso processo de compatibiliza o electromagn tica com os restantes sistemas do avi o e tamb m com os sistemas terrestres As pico c lulas actualmente instaladas a bordo dos avi es europeus usam a norma GSM1800 garantem o controlo da pot ncia de transmiss o dos TMs para o n vel de pot ncia m nimo 0 dBm s sendo permitida a utiliza o do sistema acima de 3 000 m de altitude Refira se que o operador a reo portugu s TAP uma das companhias pioneiras nesta rea disponibilizando este servi o desde Julho de 2008 num avi o Airbus A319 que opera nas rotas de m dio curso 31 7 Outros Equipamentos 7 1 Televis o A televis o um dispositivo de telecomunica es que permite transmitir ou receber sinais de v deo e de som Tipicamente o sinal de v deo policrom tico resultando da soma de um sinal monocrom tico com o resultado da modula o da subportadora de cromin ncia pelas componentes de cromatismo Existem tr s sistemas de cor o sistema NTSC usado nos Estados Unidos Canad e Jap o o sistema PAL usado na Europa Ocidental e Austr lia o sistema SECAM usado na Europa de Leste Fran a e M dio Oriente A largura de banda nominal do sinal de v deo varia usualmente entre 5 e 6 MHz Para al m do sinal de v deo s o transmitidos um ou mais canais de som c
43. ois n veis por um lado a interfer ncia entre os TMs e o receptor de r dio por outro lado a interfer ncia entre os sinais emitidos pelas EBs e as antenas de transmiss o do sinal r dio Normalmente a interfer ncia entre os TMs e o receptor de r dio resulta do facto dos sinais de baixa frequ ncia produzidos pelos telefones m veis se introduzirem nos sistemas de amplifica o e serem erradamente reproduzidos pelo aparelho na forma de zumbidos ou ru do de fundo Rodm08 Em ITMRO5 reportam se os resultados de v rios testes de Do ingl s Amplitude Modulation 18 Do ingl s Frequency Modulation 1 Do ingl s Terrestrial Digital Audio Broadcasting 35 imunidade electromagn tica efectuados a um leitor AM FM CD e a um r dio AM FM SW usando sinais GSM 900 1800 e UMTS Os resultados mostram que a ocorr ncia de interfer ncias poss vel verificando se perturba es a partir de campos gerados pelos TMs de 1V m O mesmo estudo conclui que as caracter sticas da interfer ncia s o independentes da banda seleccionada dado que a desmodula o do sinal interferente ocorre primariamente com o sinal udio e n o com o sinal de radiofrequ ncia As maiores perturba es registaram se quando ambos os r dios est o sintonizados na banda de FM O sinal de UMTS produz um zumbido aud vel na frequ ncia de 100 Hz enquanto que o sinal de GSM900 produz um pequeno apito a 1 kHz Relativamente quest o da interfer ncia entre os
44. om cerca de 10 kHz de largura de banda Normalmente o sinal de som transmitido numa subportadora colocada de 5 5 a 6 5 MHz acima da portadora de imagem As bandas de frequ ncias atribu das aos servi os de radiodifus o televisiva em Portugal est o especificadas na Tabela 8 Tabela 8 Bandas de frequ ncias dos servi os de radiodifus o televisiva adaptado de ANACO8b Frequ ncia MHz Servi o Faixas Radiodifus o televisi 47 68 ARC o Rae q I 47 68 MHz canais 2 a4 anal gica Radiodifus o televisi 174 223 POE RT Ill 174 216 MHz canais 5 a 10 anal gica Radiodifus o televisiva IV 470 582 MHz e anal gica V 582 22 MHz canais 21 a 64 470 790 DVB T Radiodifus o V alguns canais entre 47 e 69 televisiva digital 470 582 MHz e 582 862MHz Radiodifus o televisiva l gi anA DEIGA V 582 822 MHz canais 35 a 64 790 862 DVB T Radiodifus o televisiva digital 470 582 MHz e 582 862MHz V alguns canais entre 47 e 69 O problema da IEM que os sistemas de comunica es m veis podem causar na recep o de televis o um assunto pouco documentado Em ITMRO5 reportam se os resultados de v rios testes de imunidade electromagn tica efectuados numa televis o a cores de 40 cm sistema PAL usando sinais GSM900 1800 e UMTS Os resultados mostram que em 33 determinadas condi es poss vel a ocorr ncia de interfer ncias electromagn ticas Para sinais
45. on Multiple Access Do ingl s Frequency Division Multiple Access 4 E A 2 Do ingl s Uplink Do ingl s Downlink 11 O UMTS HoTo00 funciona em dois modos FDD e TDD com acesso m ltiplo por divis o no c digo CDMA e largura de banda por canal de 5 MHz Os dois modos t m caracter sticas diferentes sendo usados de acordo com o tipo de tr fego a ser transportado e de acordo com o ambiente de cobertura Em Portugal bem como em muitos outros pa ses apenas o modo FDD est em funcionamento As bandas de frequ ncia atribu das para o sistema UMTS s o e Modo FDD 1 920 1 980 MHz UL e 2 110 2 170 MHz DL e Modo TDD 1 900 1 920 MHz e 2 010 2 025 MHz UL DL A norma para o UMTS define valores t picos para a pot ncia efectivamente radiada EIRP pelas EBs e TMs Tabela 3 No caso das EBs os valores est o discriminados por tipo de c lula Tabela 3 EIRP para EBs em UMTS Pot ncias M ximas em UMTS dBm EB TM Macro c lula Micro c lula Pico c lula 40 43 30 33 20 23 10 33 Tanto o GSM como o UMTS t m mecanismos de controlo da pot ncia emitida quer pelos TMs quer pelas EBs que permitem ajustar o sinal emitido No GSM o controlo de pot ncia efectuado a 2 Hz enquanto no UMTS efectuado a 1 500 Hz para o modo FDD Estes mecanismos est o quase sempre implementados nas EBs significando que os valores apresentados na Tabela 2 e na Tabela 3 n o s
46. ontrolado Equipamento sem fios controlado e Testes de CEM IEEE C63 18 e IEM e Criac o de infra estruturas sem e Restri es ao uso nas unidades com equipamento de suporte vida aA sas decus liora fios se necess rio e Manuten o do equipamento e Sinaliza o e informa o m dico Figura 2 Estrat gia de ac o numa unidade de sa de adaptado de ISOTO7 Do ingl s Radio Frequency IDentification 18 5 Equipamentos M dicos Esta sec o analisa o problema da CEM entre os sistemas GSM UMTS e v rios dispositivos m dicos transportados pelos pacientes como pacemakers ou aparelhos auditivos 5 1 Pacemakers e Disfibrilhadores Card acos O pacemaker um dispositivo electr nico cuja fun o b sica a de fornecer est mulos el ctricos ao cora o induzindo o batimento card aco MercO8 Estes est mulos s o impulsos el ctricos originados por el ctrodos colocados em contacto com os m sculos do cora o que monitorizam continuamente a actividade card aca Os el ctrodos funcionam como sensores que amplificam e filtram os sinais vindos do cora o submetendo os posteriormente a um processo de classifica o Consoante o tipo de sinal obtido assim se determinar a terapia a aplicar Quando o sinal obtido corresponde a um batimento card aco que n o ocorreu de forma natural o pacemaker fornece um est mulo artificial Se o batimento card aco natural for demasiado lento o pacemaker in
47. or de som do implante causando distor es 22 Na literatura encontram se algumas refer ncias a epis dios de interfer ncia com telefones m veis Num estudo sobre a utilizac o de telefones m veis por portadores de implantes cocleares foram registados 9 casos de problemas frequentes de IEM em 27 utilizadores SHVKO1 Em CASHO4 s o tamb m mencionados epis dios de interfer ncia com telefones m veis resultando em perturba es na qualidade do som As solu es apresentadas para este problema passam pelo uso de adaptadores sem fios e g usando Bluetooth ou uma tecnologia semelhantes ao T coil dos aparelhos auditivos que permitam ao processador de som do implante receber directamente o sinal do telefone m vel SPHJO6 As normas de CEM acima referidas aplic veis aos aparelhos auditivos n o contemplam os implantes cocleares Desta forma estes est o sujeitos legisla o que regulamenta os dispositivos m dicos implant veis nomeadamente Directiva 90 385 EEC EECo90 e a norma harmonizada CENE98 Na aus ncia de regulamenta o espec fica a maior parte dos dispositivos comercializados obedece norma IEC 60601 1 2 IECo03 Refira se que se encontra em prepara o uma norma espec fica para os implantes cocleares prEN 45502 2 3 CENEO7a 5 3 Outros Equipamentos Ainda que na literatura exista uma predomin ncia de estudos sobre equipamentos como os pacemakers os desfibrilhadores ou os aparelhos auditivos
48. ormal conditions and as far as recommendations and immunity levels are respected mobile systems will work correctly in their electromagnetic environment without disturbing other devices Keywords Electromagnetic Compatibility GSM Immunity Interference UMTS ndice RESUMO cad set da E EE E aie UA COPPA RECHNEN PERI ENS i A TEETH ii Indicen A ay a eX vac pez NE v po Sua La O SARA VR Yi otk tes 1 Lists de Figuras csi Bia ik eed degit A eie ue Doe end E cd UU pu indu 3 Estate Tabelas M PII API rrr 4 Lista CG AS PPP pcr Pcr MP 5 A o e EXPUESTAS RR EE RS IA HL iai nisi 7 2 Interfer ncia e Compatibilidade Electromagne ticas cccccceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 9 3 Caracter sticas dos Sistemas de Comunica es Sem Fios ssssse 11 4 Ambientes HospitaldE85 diste ie et Ue aee pee uti exu to educ Ne de eU De cud 15 4 Sistemas Envolvidos cecidere ed eta n ance RR RR OUR A LAN E XXE REEL RA ORAS 15 4 2 Lepisla o e RECOMENDA ES uico ud edad Uo LU ED ER XAR LUNAR D XE 15 5 Equipamentos M diCOS iudei erf dco ob fo rod oho bbc flne 19 5 1 Pacemakers e Disfibrilhadores Card acoS ooccooocccconnccconcnoconcncnnnnnnnancnnnnnos 19 5 2 Aparelhos Auditivos Implantes Cocleares scccccccceseeeeeeeeeeeeeeenaeeees 20 5 3 Outros Equipamentos sind as nina anna as scans boas 23 Ox MEANSPOMES P e sean 25 6 1 Comboios e Metro seriedad io tocata 25 62 JAutomoVelsscanpssapoietorp e PED RE
49. ortadoras associadas aos telefones m veis pode originar produtos de desmodula o de baixa frequ ncia muito pr xima da dos sinais el ctricos card acos levando a que o pacemaker possa interpretar erradamente estes sinais de radiofrequ ncia Este mecanismo mais restritivo no GSM900 tendendo a desaparecer para frequ ncias superiores GSM1800 e UMTS KBGGO4 Note se que a interfer ncia apenas dura enquanto o pacemaker for exposto ao campo electromagn tico gerado pelo telefone m vel extinguindo se quando este desligado ou afastado A quest o da IEM com as radia es emitidas por uma EB n o se coloca na medida em que os campos provenientes destas s o normalmente insignificantes Por forma a combater os mecanismos de interfer ncia os pacemakers actuais cont m filtros colocados entre o circuito electr nico do pacemaker e os el ctrodos Stev97 Estes filtros atenuam a entrada de sinais de radiofrequ ncia em mais de 40 dB numa banda larga de frequ ncias 30 MHz a 10 GHz de uma forma cont nua evitando picos de exposi o minimizando assim a IEM Ainda assim os utilizadores de pacemakers s o aconselhados a usar o telefone m vel a mais de 15 cm de dist ncia do peito colocando o durante uma chamada sobre a orelha oposta ao lado do pacemaker Stev97 e DGSa04 Os desfibrilhadores card acos implantados s o usados para desacelerar o ritmo card aco quando este superior ao tolerado pelo paciente taquicardia fi
50. remely High Frequency 30 300 GHz Importa referir que num elevado n mero de situa es a interfer ncia n o resulta de emiss es fora de banda mas sim de outros fen menos como distor es n o lineares que podem ocorrer nos sistemas nomeadamente nos receptores transmissores ou at mesmo em componentes passivos das instala es radioel ctricas BoCaO7 1 E a International Telecommunications Union Neste relat rio analisa se o problema espec fico da interfer ncia e CEM dos sistemas de comunica es m veis GSM e UMTS com outros sistemas de comunica o ou dispositivos A exist ncia de sistemas de comunica es m veis num determinado ambiente n o deve condicionar o desempenho de outros dispositivos ou fontes de emiss o Este assunto reveste se de particular import ncia em ambientes sens veis como o caso dos ambientes hospitalares dos transportes ou dos equipamentos m dicos O relat rio apresenta uma discuss o dos sistemas e mecanismos de interfer ncia envolvidos nos v rios casos assentando numa vasta revis o da literatura dispon vel data O relat rio estrutura se da forma seguinte no Cap tulo 2 descrevem se as bases dos v rios mecanismos de Interfer ncia Electromagn tica IEM no Cap tulo 3 resumem se as caracter sticas dos sistemas de comunica es m veis GSM e UMTS e de outros sistemas comuns a alguns cen rios WiFi Bluetooth e DECT o Cap tulo 4 aborda o caso do ambiente
51. rindo se a legisla o e recomenda es em vigor 4 1 Sistemas Envolvidos Na caracteriza o da interfer ncia e CEM em ambientes hospitalares importa come ar por referir que as fontes de perturba o electromagn tica neste cen rio s o essencialmente internas ao hospital DGSa06 Incluem os pr prios equipamentos m dicos como monitores equipamentos de diatermia e as unidades de electrocirurgia Para al m destas fontes recentemente tem se assistido a uma utiliza o cada vez mais generalizada dos sistemas de comunica o sem fios em ambientes hospitalares Estes equipamentos tornaram se uma ferramenta de trabalho indispens vel entre as equipas m dicas funcion rios e pacientes sendo reconhecido o seu valor na redu o de erros cl nicos e na qualidade dos servi os prestados Estes sistemas incluem telefones m veis transmissores port teis normalmente DECT que podem ser usados de forma regular entre o corpo m dico ou servi os port teis de r dio de emerg ncia usados pontualmente para comunica es com ambul ncias pol cia e bombeiros Assiste se ainda instala o de diversos sistemas de comunica o no interior das unidades de sa de como DECT WiFi e sistemas de comunica es m veis GSM e UMTS Para al m das fontes de radia o internas ao hospital surgem tamb m as fontes transportadas pelos pacientes e visitantes normalmente telefones m veis especialmente em horas de crise Estas fontes inclue
52. s o da literatura dispon vel data Apresenta ainda sempre que poss vel uma descri o dos efeitos causados pelas interfer ncias as suas formas de mitiga o e legisla o ou recomenda es aplic veis Os cen rios estudados incluem ambientes particularmente sens veis como as unidades de sa de e outros como os meios de transporte avi es autom veis comboios ou ambientes dom sticos Constatou se que a tem tica da CEM entre os sistemas GSM UMTS e outros dispositivos um assunto que est largamente explorado na literatura t cnica e cient fica embora maioritariamente focado nas aplica es m dicas ambientes hospitalares e equipamentos m dicos Conclui se que em condi es normais de funcionamento e desde que sejam respeitados os n veis de imunidade e recomenda es para os v rios equipamentos e cen rios os sistemas de comunica es m veis funcionar o satisfatoriamente no seu ambiente electromagn tico sem introduzir perturba es intoler veis noutros equipamentos 39 Refer ncias ANACO8a ANACO8b ANACO8c ANSI07 BBra08 Berg97 Bing02 Blue08 BoCa07 CASHO4 CBFTO4 CCTMO7 CCTMO7 CECo04 Autoridade Nacional de Comunica es ANACOM www anacom pt Quadro Nacional de Atribui o de Frequ ncias ANACOM Fev 2008 Formul rio 033 Protec o Recep o de Radiodifus o Question rio ANACOM 2008 https www anacom pt bvirtual txt for
53. s ambientes hospitalares O relat rio apresenta uma discuss o dos sistemas e mecanismos de interfer ncia envolvidos em v rios cen rios assentando numa vasta revis o da literatura dispon vel data Os cen rios estudados passam por ambientes t o variados como os meios hospitalares os meios de transporte ou os ambientes dom sticos entre outros Conclui se que em condi es de funcionamento normal e desde que sejam respeitados os n veis de imunidade e recomenda es para os v rios equipamentos e cen rios os sistemas de comunica es m veis funcionar o satisfatoriamente no seu ambiente electromagn tico sem introduzir perturba es noutros equipamentos Palavras Chave Compatibilidade Electromagn tica GSM Imunidade Interfer ncia UMTS Abstract Coexistence of the massive technological gadgets that command nowadays society is only possible due to severe spectrum management policies as well as to strict accomplishment of electromagnetic compatibility requirements This report analyses electromagnetic compatibility issues of GSM and UMTS systems with other devices This topic is particularly important in sensitive environments as health care units The report discusses the systems and interference mechanisms in various scenarios being based on up to date available literature A wide range of scenarios is exploited e g health care units transportation systems household environments and so on It is concluded that in n
54. s de imunidade para os diferentes sistemas avi nicos S o efectuadas medidas de compatibilidade nas cinco bandas de frequ ncias indicadas na Tabela 7 que compreendem os seguintes sistemas de navega o e comunica o e Localizer LOC Sistema de apoio aterragem fornecendo informa o sobre a posi o do avi o no plano horizontal e Very High Frequency Omnidirectional Range VOR Sistema de radionavega o e Very High Frequency Communication VHF Com Sistema de comunica o VHF e Glideslope GS Sistema de apoio aterragem fornecendo informa o sobre a posi o do avi o no plano vertical e Distance Measuring Equipment DME Sistema de apoio aterragem fornecendo informa o sobre a dist ncia do avi o pista e Global Positioning System GPS Sistema universal de navega o fornecendo informa o sobre a posi o global do avi o e Traffic Collision Avoidance System TCAS Sistema de detec o de intrusos para evitar colis es com outros avi es e Air Traffic Control Radar Beacon System ATCRBS Sistema de radar para o controlo de tr fego a reo e Microwave Landing Systems MLS Sistema de precis o de apoio aterragem 29 Tabela 7 Bandas de frequ ncias usadas pelos sistemas avi nicos NKSWO5 Banda Banda de Frequ ncias MHz Sistema Espectro MHz LOC 108 10 111 95 1 105 140 VOR 108 117 95 VHF Com 118 138 2 325 340 GS 328 60 335 40 T
55. s de informa o Os pontos de acesso WiFi est o instalados nas galerias e trios das esta es Os sistemas de radiocomunica es s o usados para assegurar a comunica o entre funcion rios dentro e fora das composi es e tamb m entre as for as de seguran a pol cia Estes sistemas s o constitu dos por um cabo radiante instalado ao longo dos t neis funcionando na gama de frequ ncias dos 450 MHz com uma largura de banda do canal de 25 kHz Num estudo sobre compatibilidade entre sistemas de comunica es efectuado para o Metro de Lisboa SCFCO6 conclui se que o nico sistema que implica restri es o DECT devido sua banda de frequ ncias ser adjacente banda do GSM1800 Estas restri es resumem se a garantir um espa amento m nimo entre antenas de cerca de 0 4 m Dos tr s sistemas 26 v tima analisados DECT WiFi e radiocomunica es o nico que n o possui mecanismos para evitar interfer ncias o sistema de radiocomunica es Neste estudo foram efectuados alguns ensaios de compatibilidade para confirmar os resultados obtidos atrav s do modelo Minimum Coupling Loss ERCROO para as radiocomunica es e para o DECT Em todos os ensaios verificou se a n o ocorr ncia de interfer ncias de EBs TMs dos sistemas GSM 900 UMTS em EBs TMs dos sistemas de Radiocomunica es e do DECT Os sistemas de sinaliza o ferrovi ria controlam o tr fego na rede do metro de uma forma centralizada respeitando cr
56. sinais provenientes das EBs e os sinais das esta es transmissoras de r dio o estudo apresentado em LITIO4 conclui que a proximidade destes dois tipos de esta es pode resultar em interfer ncia O mesmo estudo recomenda uma dist ncia de seguran a dseg entre a EB e a esta o transmissora de r dio definida de acordo com d eg m Eimun V m onde e P a pot ncia m xima transmitida pela EB e Ej o n vel de imunidade requerido pela esta o transmissora de r dio semelhanga das televis es os sistemas de r dio dispon veis no mercado europeu obedecem norma EN 55020 2007 CENEO7b Esta norma descreve os m todos de medida e especifica os limites aplic veis aos receptores de r dio e televis o e ao equipamento associado relativamente s suas caracter sticas de imunidade electromagn tica a sinais interferentes na banda de frequ ncias de O Hz a 400 GHz Nos casos especiais em que um dispositivo nas proximidades do r dio e g um TM excede os limites recomendados preciso adoptar medidas especiais de mitiga o Em Pool05 s o exploradas algumas destas medidas que podem passar por melhorar o isolamento entre os circuitos de udio e de radiofrequ ncia por exemplo colocando os em localiza es diferentes Refira se ainda que o cidad o comum pode apresentar uma reclama o entidade reguladora do espectro electromagn tico no caso de uma incorrecta recep o dos sons nos aparelhos de r di
57. sistemas de comunica o em particular desempenham um papel predominante neles assentando o trabalho seguran a bem estar ou qualidade de vida de muitos cidad os Os exigentes e constantes requisitos de mobilidade capacidade de transmiss o largura de banda ou qualidade de servi o est o na base da prolifera o tecnol gica a que se assiste diariamente A co exist ncia de toda esta pan plia tecnol gica num mesmo ambiente s poss vel com uma gest o concertada do espectro radioel ctrico e com o cumprimento de requisitos de Compatibilidade Electromagn tica CEM Para isso existem entidades reguladoras do espectro a n vel mundial como a Uni o Internacional de Telecomunica es ITU ITUnOS e tamb m a escalas nacionais como a Autoridade Nacional de Comunica es ANACOM ANACO8a em Portugal Na Tabela 1 indicam se as bandas de frequ ncias do espectro electromagn tico Refira se ainda que paralelamente existem normas s v rias escalas referidas que estabelecem os crit rios de imunidade electromagn tica para v rios tipos de equipamento Tabela 1 Bandas de frequ ncia do espectro electromagn tico em r dio Banda Frequ ncia VLF Very Low Frequency 3 30 kHz LF Low Frequency 30 300 kHz MF Medium Frequency 0 3 3 MHz HF High Frequency 3 30 MHz VHF Very High Frequency 30 300 MHz UHF Ultra High Frequency 0 3 3 GHz SHF Super High Frequency 3 30 GHz EHF Ext
58. spectiva se como trabalho futuro a realiza o de estudos sobre a compatibilidade dos sistemas de comunica es m veis com os sistemas internos ao comboio sugerido o desenvolvimento de uma ferramenta de planeamento r dio validada posteriormente por medidas no terreno A CEM nas linhas de comboio regulada pela norma EN 50121 1 2006 CENEO6 que define limites para os campos produzidos pelos equipamentos a bordo e especifica os n veis e testes de imunidade electromagn tica na banda de O Hz a 400 GHz Estes limites n o garantem contudo imunidade em todos os cen rios dado que existe uma vasta gama de configura es poss veis Ainda assim os testes apresentados s o suficientes para garantir n veis de imunidade satisfat rios No caso do metro a utiliza o segura dos sistemas de comunica es m veis pressup e que estes sejam compat veis com os sistemas de comunica o e de sinaliza o ferrovi ria Por exemplo no caso do Metro de Lisboa est o presentes os seguintes sistemas e Sistemas de Comunica o DECT WiFi e Radiocomunica es e Sinaliza o Ferrovi ria Sistema de sinaliza o e controlo de tr fego Westrace da Westinghouse Rail Systems WRSy08 O DECT assegura a comunica o entre os funcion rios As antenas de EB DECT est o instaladas nas galerias e trios das esta es enquanto que os TMs s o usados tanto nas esta es como nas carruagens O WiFi garante a liga o local e sem fios dos sistema
59. tema de emitir fora da sua banda de frequ ncias Os v rios mecanismos pass veis de provocar interfer ncias entre sistemas s o e emiss es esp rias e produtos de intermodula o e emiss es devido a regimes transit rios e emiss es fora de banda desempenho de interfer ncia do receptor e bloqueio do receptor As emiss es esp rias aparecem em frequ ncias espec ficas imposs veis de determinar previamente n o sendo assim consideradas como uma fonte de interfer ncias cont nua Al m disso em casos normais as interfer ncias provocadas pelas emiss es esp rias n o s o significativas Outro factor que torna as emiss es esp rias pouco relevantes o facto de os pr prios sistemas de comunica o normalmente terem mecanismos de escolha din mica de canal em fun o da interfer ncia detectada que ajudam a evitar os efeitos das emiss es esp rias A import ncia dos produtos de intermodula o tanto maior quanto mais pr ximas forem as bandas de frequ ncia dos sistemas visto que em condi es normais os produtos de intermodula o mais importantes s o os de 22 ordem No entanto a intermodula o n o constitui um mecanismo dominante de interfer ncia As emiss es devido a regimes transit rios provocam tamb m emiss es fora de banda ainda que em condi es normais n o sejam um mecanismo dominante de interfer ncias entre sistemas Em ERCROO foram feitas medidas em instala es t picas de GSM e
60. to ou referidos nos pr prios manuais dos fabricantes contribuem para o n o esclarecimento acerca deste assunto A teoria de que o uso de telefones m veis em bombas de gasolina pode despoletar inc ndios ou explos es fundamentada por dois mecanismos e A bateria do telefone m vel pode provocar fa scas e originar a combust o dos gases presentes na bomba de gasolina e Os campos de radiofrequ ncia emitidos pela antena do telefone m vel podem despoletar a combust o dos gases presentes na bomba de gasolina V rios estudos t m mostrado que nenhum dos mecanismos referidos tem suporte cient fico Em CJKo04 indicam se as tr s condi es necess rias e que devem co existir para que a combust o dos vapores de gasolina ocorra e Exist ncia de uma mistura inflam vel de combust vel e ar na proximidade de um arco el ctrico produzido por uma fonte de radiofrequ ncia Em condi es normais esta atmosfera inflam vel n o existe dado que durante o processo de abastecimento as correntes de ar circulantes diluem e dispersam os vapores do combust vel e O espa amento m nimo entre o arco el ctrico e a mistura inflam vel necess rio para que a igni o ocorra deve ser de 0 5 mm e O arco el ctrico deve conter energia suficiente para causar a igni o sendo que alguns estudos referem pot ncias superiores a 50 W A energia criada pela antena do telefone m vel muito inferior a este valor radiando no m ximo 2 W 37 O
61. ue s o comuns a v rios cen rios Desta forma importante apresentar aqui tamb m as suas caracter sticas de emiss o O sistema WiFi Bing02 baseia se nas t cnicas OFDM e DSSS usando acesso CSMA CA Actualmente existem tr s normas WiFi principais IEEE 802 11a IEEE 802 11b e IEEE 802 11g A norma WiFi mais usada em Portugal a 802 11b com um canal por ponto de acesso AP Na Tabela 4 apresentam se as especifica es de interesse do WiFi Tabela 4 Especifica es europeias para o WiFi BingO2 802 11a 802 11b 802 11g Banda de Frequ ncia GHz 5 150 5 350 2 4 2 4835 2 4 2 4835 Largura de Banda MHz 300 83 5 83 5 Largura de Banda do Canal 20 22 22 MHz N mero de canais r dio E a 12 3 3 n o adjacentes Modula o Acesso OFDM DSSS OFDM ERIT 100 100 100 APs e TMs O DECT DeFo04 usa TDMA e TDD permitindo v rias comunicac es na mesma frequ ncia Opera na banda de frequ ncias de 1 880 1 900 MHz com 1 MHz de largura de banda de canal Durante uma comunica o modo activo o TM e a EB transmitem durante 0 38 ms por cada trama de 10 ms No modo stand by o TM n o transmite e a EB transmite apenas durante 0 08 ms por time slot A pot ncia m xima de transmiss o do DECT de 250 mW Do ingl s Orthogonal Frequency Division Multiplexing 1 Do ingl s Direct Sequence Spread Spectrum Do ingl s Carrier Sense Multiple Access Collis

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