Truyền thông không dây đƣợc sử dụng rộng rãi trong các lực lƣợng phản ứng khẩn cấp nhƣ: cảnh sát, cứu hỏa hay các dịch vụ y tế giúp ngăn chặn, ứng phó sự cố khẩn cấp cũng nhƣ giúp công dân có thể nhanh chóng truy cập các dịch vụ khẩn cấp. Những ngƣời làm việc trong các mạng an ninh công cộng đƣợc trang bị ngày
76
càng nhiều các thiết bị không dây nhƣ máy tính xác tay, máy tính cầm tay, máy quay video di động… để nâng cao hiệu quả, khả năng quan sát và khả năng phối hợp ngay lập tức với trung tâm chỉ huy hay đồng nghiệp ở các đơn vị khác. Các dịch vụ không dây cần có cho mạng an ninh công cộng mở rộng từ thoại, tin nhắn, thƣ điện tử, truy cập web, truy cập cơ sở dữ liệu, truyền hình ảnh, truyền video và các dịch vụ băng rộng khác. Camera giám sát và cảm biến ngày càng trở thành những công cụ quan trọng của nhà chức trách trong việc giám sát an ninh công cộng. Vì thế, tốc độ dữ liệu, độ tin cậy cũng nhƣ yêu cầu về trễ là khác nhau đối với mỗi loại dịch vụ.
Mặt khác, dải tần vô tuyến cho mạng công cộng ngày càng trở nên trật hẹp, đặc biệt tại khu vực thành phố. Khả năng tƣơng tác giữa các thiết bị bị cản trở bởi việc sử dụng nhiều dải tần số, các thiết bị không tƣơng thích với nhau hay thiếu sự chuẩn hóa. Với những thách thức này, yêu cầu phải tạo ra đƣợc một mạng lƣới băng thông rộng an toàn, xây dựng một hệ thống quản lý đảm bảo cho việc truy cập mạng có đủ năng lực và cơ chế thúc đẩy khả năng tƣơng tác giữa các thiết bị trong mạng.
Vô tuyến nhận thức đƣợc xác định là một trong những công nghệ mới giúp nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần số. Với vô tuyến nhận thức, những ngƣời dùng mạng an ninh công cộng có thể sử dụng những vùng phổ mở rộng nhƣ vùng khoảng trắng truyền hình không phải đăng ký cho các dịch vụ mạng. Với việc cùng chia sẻ phổ với ngƣời dùng sơ cấp trong các mạng thƣơng mại, ngƣời làm việc ở mạng an ninh công cộng cũng có thể truy cập những vùng phổ đƣợc cấp phép hay mạng thƣơng mại. Ví dụ, ngƣời dùng mạng an ninh công cộng an có thể hoạt động trong vùng tần số 700MHz của mạng thƣơng mại, hoặc các băng tần khác cùng nằm trong vùng truy cập của mình. Hình 4.2 biểu diễn các truyền thông trong mạng công cộng an toàn có sự tích hợp của vô tuyến nhận thức:
77
Hình 4. 2: Mạng an ninh công cộng [5]
Trong mạng an ninh công cộng, các thiết bị vô tuyến nhận thức nhận biết vị trí và cảm biến lẫn nhau trên dải tần hợp tác. Với vô tuyến nhận thức, các thiết bị có thể đƣợc cải thiện tính liên kết thông qua sự cơ động trong cách sử dụng phổ và khả năng thích nghi về giao diện hay thích nghi với mạng đƣợc hình thành từ nhiều mạng khác nhau. Thiết bị vô tuyến nhận thức có thể truyền thông trực tiếp với các thiết bị khác thông bằng việc chuyển giao diện chung hay chuyển tần số. Hơn nữa, với sự hỗ trợ bởi chức năng đa giao diện của hệ thống vô tuyến đƣợc định nghĩa bằng phần mềm, vô tuyến nhận thức có thể thực hiện việc truyền thông giữa các thiết bị khác nhau, hoạt động trong những dải tần khác nhau có thể không tƣơng thích về giao diện không dây. Nhƣ trong hình 4.2, các thiết bị vô truyến nhận thức có thể đƣợc đặt trên các xe khẩn cấp (xe cảnh sát, xe cứu hỏa, xe cứu thƣơng, …) và các điểm truy cập không dây. Điều này cho phép nâng cao lƣu lƣợng tải thông tin và các phƣơng tiện đáp ứng khẩn cấp có thể hoạt động trên những dải tần số khác nhau.
78
Chuẩn ECMA 392 là tiêu chuẩn quốc tế đầu tiên đã chỉ rõ lớp vật lý (PHY) và lớp MAC cho phép các thiết bị cá nhân/cầm tay hoạt động trong vùng TVWS. Tuy nhiên, tiêu chuẩn ECMA 392 không đƣợc thiết kế cụ thể cho hệ thống an ninh công cộng bởi một số lý do sau. ECMA 392 hỗ trợ dải tần động cảm biến bằng việc định vị dựa trên cơ sở dữ liệu, có thể thích ứng theo quy tắc điều chỉnh phổ tần số nội bộ. So sanh với các tiêu chuẩn hiện hành, ECMA 392 không chỉ hỗ trợ mềm dẻo mạng Ad-hoc mà còn đảm bảo chất lƣợng dịch vụ yêu cầu cho việc truyền thông khẩn cấp.