17 |febrero 2014 · Radio-Noticias · digital

La guerra de la radio digitalPor Pablo A. Montes

Mientras que en el HF, salvo apariciones esporádicas

y muy secundarias de algunas marcas, son las tres 

habituales  las  que  se  disputan  el mercado,  en  el 

V-UHF se dan una serie de circunstancias que

favorecen la segmentación y la diversidad de ofertas 

y que han dado lugar a la llegada en los últimos años 

de nuevas enseñas chinas que se han hecho con una 

interesante parte de las ventas.

La paulatina aparición de aparatos con modos digitales no ha hecho más que acentuar la disparidad de criterios con la que las Kenwood, Yaesu e Icom encaran la propuesta a los clientes, creando en estos la duda de si vale la pena invertir

en tal o cual modalidad por la desconfianza de que finalmente el sistema de cada uno de ellos llegue a cuajar y, sobre todo, por la semiincompatibilidad de unos equipos con otros. Lo más normal sería que hubiese un estándar que dejase en manos del cliente optar por una marca u otra, pero siempre a sabiendas de que comprando el equipo que comprase podría hacer lo mismo y tener las mismas prestaciones. Al transformarse en Yaesu Musen el 1 de enero de 2012, Juan Hasegawa, presidente de la compañía e hijo de su fundador, declaró que desde ese momento se dedicarían a la radioafición y a las bandas aérea y náutica, pero dentro de la radioafición Yaesu confirmó que haría «verdaderos» equipos digitales para radioaficionados, poniendo en tela de juicio el interés de los sistemas propuestos por la competencia y subrayando que no todas las marcas tienen capacidad para producir en digital. Yaesu, que ya se había inclinado por el APRS siguiendo la estela de Kenwood, arrancó a finales de 2011 con extremada fuerza y fe en su proyecto, asegurando que lo que los otros fabricantes proponen «no ofrece las ventajas de lo digital y ni siquiera, en algunos aspectos, tienen mejores prestaciones que los aparatos analógicos». Yaesu se ha basado en la experiencia adquirida con sus equipos LMR, apoyándose en la modalidad digital C4FM, más moderna que la GMSK de Icom, aplicada en radioafición desde 2003 para aprovechar comercialmente lo que ya había utilizado en el terreno profesional. Ciertamente, en los últimos años los transceptores han

Lo conceptos fundamentales que ayudan a comprender las comunicaciones digitales son estos:1. Tipo de modulación: Es decir, el sistema usado para convertir la voz ana-lógica en señal digital. Hay varios tipos de modulación, GMSK, π/4DPQSK y C4FM (nivel-4 FSK). Cada uno de estos tres tiene sus ventajas e inconve-nientes.2. Tipo de comunicación: Se refiere al método de transmisión o de multiple­xado de las señales digitales. Hay dos tipos, el Frequency Domain Multiple Access (FDMA) y el Time Domain Multiple Access (TDMA).3. Protocolo: Es el esquema de procesamiento usado para transmitir los datos del transmisor al receptor. Un protocolo superior es lo más importante en el diseño de una radio digital y determina las prestaciones del equipo, incluso partiendo de que los tipos de modulación y de comunicación sean iguales. El protocolo contiene la lógica de la que depende la función de control y corrección de errores. Si la corrección de errores no se realiza en el receptor la comunicación se suspende y el rango de uso cuando se opera en móvil se reducirá. Mientras que en las comunicaciones analógicas sólo hay que prestar aten-ción al tipo de modulación, en las digitales hay que tener en cuenta estos tres factores que acabamos de explicar.

sido muy mejorados consiguiéndose procesamientos más rápidos de la señal y nuevas utilidades, al tiempo que se han desarrollado el software de control. Cada fabricante ha tomado un camino distinto, y en ocasiones no muy fácil de comprender. Icom se ha decantado por un sistema, el D-STAR, que ha incorporado incluso a su aparato top en la gama HF. Dicho sistema tiene sus ventajas, como todos, pero lo que resulta más paradójico es que siendo su apuesta tecnológica no se compro-meta mucho más. Como reconoció en cierto momento a esta revista un empleado de Icom, ellos estiman que el D-STAR debe ser instaurado por el usuario final, en quien descargan la responsabilidad, por así decirlo, de instalar repetidores que sirvan para usar lo que ellos venden. En fin, es una política comercial no muy comprensible pero que Icom justifica aduciendo que el D-STAR es un sistema abierto y que lo único que han hecho es implementarlo en sus equipos. Yaesu ha visto esa incongruencia y se ha lanzado de cabeza por otra vía, y no se cortó al decir que para nada está de acuerdo en que el D-STAR pueda ser considerado un estándar digital para los radioaficionados, de ahí que afirmara que «eso no es cierto, no estamos seguros de por qué D-STAR, que utiliza GMSK, se recomienda».

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18 |febrero 2014 · Radio-Noticias · digital

Qué aporta la radio digitalLas ventajas de la radio digital se pueden resumir en una mayor transferencia de datos en menos tiempo, mejores prestacio-nes generales e inmunidad frente a las interferencias, redes de comunicación más complejas, superior seguridad y protección respecto a las señales producidas por otros usuarios y una mayor economía de los equipos, aunque no es superior en todo a la analógica, que para determinadas utilizaciones puede ofrecer mejor rendimiento. Sin embargo, no está carente de problemas. Los transmisores consumen más debido a que los circuitos de modulación que convierten la entrada de voz en salida digital son muy complejos y requieren bastante corriente. Las radios analógicas tienen un mayor tiempo de uso entre periodos de carga. La radio digital ofrece una gran calidad de audio, pero siempre que la señal sea completamente audible, porque cuando el nivel de señal que se recibe es inferior a un determinado nivel de sensibilidad, la salida de audio desaparece. Esto no ocurre en las analógicas, en las que la señal sigue recibiéndose mezclada con el ruido, por lo que los operadores que únicamente utilicen sus equipos para comunicar con voz con otros aficionados (o sea, simplemente charlar un rato en directo o vía repetidor) no tienen porqué dar el salto a la radio digital; la analógica es mucho mejor para esa función. Hay otra pregunta que se puede formular: ¿cuál de las dos recibe mejor? Mientras que en las radios analógicas la sensibilidad se calcula en base a una medición de 12 dB SINAD (como hacemos en nuestros ensayos), en las digitales la sensibilidad se mide en el punto en el que la tasa de error de bits (BER) es del 1%. Si comparamos ambas medidas tenemos que la intensidad de una señal analógica de 12 dB SINAD de sensibilidad es 3 dB mayor que la digital con una tasa de error de bits del 1%. En las comunicaciones digitales, si el nivel de señal es más fuerte que en este punto (donde se produce el BER del 1%), aun por un pequeño margen, será posible producir un audio más claro con una mejor relación señal-ruido. Por el contrario, si el nivel de señal que se recibe es inferior al de ese punto, el audio se oirá entrecortado e ininteligible. Cuando se trata de señales bajas la radio analógica es superior incluso si la señal se debilita, ya que tenemos el silenciador que permite sacar por el altavoz todas las señales que capta el equipo en función de su sensibilidad. En conclusión, ¿en qué tipo de uso gana realmente la radio digital a la analógica? El terreno en el que la digital se mueve con ventaja es a la hora de transmitir grandes cantidades de datos, con la salvedad de que si el ancho de banda se estrecha la velocidad de transferencia se reduce drásticamente. Por ejemplo, un F TM-350 analógico intercambia datos a 9.600 bps en 144 y 430 MHz, pero en el sistema D-STAR esa velocidad cae hasta los 4.800 bps, lo que confirma que la radio analógica en banda estrecha es mejor. Esto significa que la velocidad de datos de la radio digital es en realidad más lenta que la de los actuales transceptores analógicos, de ahí que fabricantes como Yaesu califiquen de «absurdo» el decir que la actual radio digital que se emplea en el campo aficionado es el «tan esperado sistema de comunicaciones de alta velocidad».

Tipos de modulaciónGMSK. El circuito que se utiliza es relativamente simple. Este es el sistema que se ha empleado en las décadas de los 80 y 90 y que iba implementado en los primeros teléfonos móviles y en los equipos TETRAPOL más antiguos. Algunos fabricantes, como Yaesu Musen, lo consideran «pasado de moda» y ya no lo incluyen en sus aparatos profesionales, aunque se usa en el sistema D-STAR. En la actualidad ha sido superado en prestaciones por el C4FM.π/4DQPSK. Es el método de mayor grado de modulación. Su punto a favor más importante es la mínima distorsión que origina, sin embargo requiere linealidad —al igual que los amplificadores de banda lateral— y comporta una circuitería bastante compleja, de lo que se deriva una transmisión poco eficiente. Por estas razones no es muy utilizado salvo en usos muy concretos.C4FM (nivel-4 FSK). Los equipos que utilizan este método de modulación son denominados APCO P-25 y se emplean sobre todo por parte de los servicios públicos de seguridad, policía, bomberos, etc. En relación con los dos tipos de modulación que explicamos antes, los circuitos que utiliza son más simples y la tasa de error de bites (BER) mucho mejor. Ha reemplazado al GMSK como método de modulación en las radios profesionales. El C4FM es el utilizado por la nueva generación de transceptores Yaesu.Una variante de este sistema C4FM (nivel-4 FSK) es el dPMR o DMR (Di-gital Mobile Radio), que se usa sobre todo en Europa y Asia en el mercado profesional. Es el implementado por Kenwood. Polmar y Tianjin, por ejemplo.

Tipos de comunicaciónFDMA. Es el acrónimo de Frequency Division Multiple Access. Esta tecno-logía divide la banda de frecuencias disponibles en canales de banda estrecha. En comparación con el TDMA, el circuito es más sencillo. Muchos sistemas de comunicaciones utilizan este método, entre ellos el APCO P-25.TDMA. Así como el FDMA divide el espectro en canales de banda estrecha para dar cabida a muchas señales, el TDMA utiliza intervalos de tiempo, por lo que diversas señales pueden compartir la misma frecuencia, permitiendo comunicaciones múltiples. Para los radioaficionados tiene muchas ventajas ya que con él es posible que varios grupos de usuarios utilicen un mismo repetidor en la misma frecuencia. Además, cuando el espectro es compartido por división de tiempo, la duración de la transmisión actual se reducirá por la mitad o más, lo que significa que la vida de las baterías será más prolongada. Las ventajas, por lo tanto, son comunes para los operadores de radios portátiles y para los que utilicen repetidores. La división del tiempo en dos intervalos se llama 2 slot TDMA. Este sistema es utilizado por el DMR (Radio Digital Móvil), tecnología que incorporan los equipos profesionales. Fue estandarizado por el ETSI (European Telecom-munications Standards Institute) en 2005. En comparación con otros tipos de comunicación, la cobertura con este es más amplia, se consigue una mejor calidad de audio, se incrementa la seguridad y se prolonga la duración de las baterías. Otra cosa nada desdeñable es que un repetidor puede retransmitir dos comunicaciones en un canal. El coste de instalación de un repetidor digital TDMA es sensiblemente inferior al de dos repetidores analógicos. El aspecto más negativo es que el diseño que requieren sus circuitos es bas-tante complicado y precisa de un nivel tecnológico muy alto, sobre todo en relación al FDMA.

En Yaesu no son partidarios de que el desarrollo de la radio digital se quede trabado en métodos ya conocidos, más bien apuestan por investigación y evolu-ción de la radio digital, pero tendiendo a establecer un estándar que permita la interoperabilidad y compatibilidad de todos los equipos del mercado: «No es ni bueno ni conveniente limitar la selec-ción de la radio digital a un solo método para los operadores de todo el mundo. Si solo hay un fabricante que desarrolle un único tipo de radio digital para todos, la tecnología digital no avanzaría y los operadores se verían obligados a utilizar equipos de mala calidad a costos más al-tos. Un buen ejemplo es el uso continuo de la tecnología más antigua GMSK. No vemos ninguna ventaja en seguir una tecnología anticuada cuando exis-ten otras mejores. Las radios digitales no se pueden comunicar con eficacia si los métodos de modulación, de comu-nicación y los protocolos son diferentes entre los transceptores. Si el ritmo de los progresos realizados en los produc-tos de LMR digital sirven de muestra, las probabilidades de que las radios de aficionados digitales que se venden en el mercado actual sean compatibles en el futuro son bajas. Un buen ejemplo son las radios GMSK que eran muy populares hace mucho tiempo y que han ido disminuyendo en esa popularidad», afirman. Está en juego, por lo tanto, no solo la evolución tecnológica sino el éxito co-mercial, ya que difícilmente este se con-seguirá si no se asegura al cliente que sea cual sea el modelo que adquiera podrá beneficiarse plenamente de las ventajas digitales comunicando con cualquier otro usuario, independientemente de la marca que utilice su interlocutor. Las prestaciones de los sistemas digitales hasta ahora utilizados son diferentes y dependen del modo de modulación, los métodos múltiplex y los protocolos que se usen. Hay fabricantes, como la propia Yaesu, que se inclinan por el C4FM FDMA (el usado en el FT-1D y en el FTM-400DE) con tipo de comunicación TDMA como método que garantiza la mejor cobertura, calidad de audio, dura-ción de batería y corrección de errores, ya empleado en transceptores DMR (Radio Digital Móvil). Evidentemente, Icom y Yaesu han optado por propuestas diferentes. El pri-mero tiende hacia una comunicación más

global, en lo que más importante que el sistema digital escogido es la posibilidad de ampliar las comunicaciones a través de Internet, mientras que Yaesu es más partidaria de evitar tecnologías que califica de «obsoletas», en clara alusión a su rival, y advierte de que se deben «ampliar los horizontes e investigar las últimas técnicas de comunicación digital», llevando al campo del radioafi-cionado todo lo que ya se está aplicando en las radios comerciales LMR.

Dos modos necesarios

En lo que sí parecen estar todos de acuerdo es en la necesidad de que radio analógica y digital subsistan y estén pre-sentes simultáneamente en los transmi-sores. Eso es fundamental ya que ambos sistemas sirven a distintas necesidades y tienen comportamientos diferentes que no se excluyen recíprocamente sino que se complementan. Los fabricantes saben bien que aunque se suele decir que la gran

ventaja de la radio digital es la reducción del ancho de banda, si este se estrecha mucho se dificulta la transmisión de datos de tamaño grande al reducirse la velocidad de transferencia incluso por debajo de lo que ofrece la radio analógica. Es decir, si solo se piensa transmitir coor-denadas GPS, el indicativo del operador y datos similares, la analógica es mejor que la digital ya que esta solo ofrecerá una velocidad de datos inferior. Si Icom ha apostado por el GMSK, Yaesu insiste en que sus aparatos jamás serán compatibles con los de su vecino, ni siquiera «por mera conveniencia de fa-bricación», y dejan claro que «limitar a los radioaficionados a un solo sistema digital es de miopes y no beneficia al futuro de la radioafición», puesto que en un futuro se podrá elegir entre distintos métodos digitales, cada uno con sus ventajas e inconvenientes. Como un poco al margen de todo esto está Kenwood. La marca del triángulo sigue de momento fiel a sus principios de ir poco a poco, y por el momento se centra

en modos como el APRS y el echolink, el primero de ellos a la par que Yaesu, que no se inclina por el segundo, mientras que Icom parece no tener interés en ninguno de esos dos. Kenwood desarrolla por el momento transmisores profesionales DMR que se basan en el tipo de comu-nicación TDMA. Queda por ver cuándo decidirán implementar un sistema digital en transmisores de radioaficionado. Pero la lucha en el negocio de lo digital no termina ahí. Hasta ahora han sido las marcas japonesas más conocidas quienes han flirteado con lo digital, pero los fabri-cantes chinos están llamando a la puerta. Tianjin tiene equipos DPMR y pronto marcas europeas de origen oriental, como Polmar, también tendrán algo que decir con nuevos modelos de radios analógico-digitales que llegarán a buen precio en los próximos meses. Icom, Yaesu y Kenwood deberán tenerlo claro, saber a qué carta quedarse y ofrecer una gama de productos que vayan de lo asequible a lo más puntero si no quieren que desde China les roben el mercado.

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