Двустороннее радио - Two-way radio

Авиадиспетчер ВМФ общается с воздушным судном через двустороннюю радиогарнитуру.
Разнообразные портативные двусторонние радиостанции для частного использования.
Радиолюбительская радиостанция , двустороннее радио, используемое в развлекательных целях радиолюбителями.
Несколько портативных радиостанций двусторонней связи, предназначенных для общественных служб (полиция, пожарная охрана, служба спасения), совместимых со стандартом цифрового радиовещания Project 25.
Мобильное радио Citizen's band в грузовике

Двусторонней радиосвязи является радио , которое может одновременно передают и принимают радиоволныприемопередатчик ), в отличие от широковещательного приемника , который получает только содержание. Это приемопередатчик звука (звука) , передатчик и приемник в одном устройстве, используемый для двунаправленной голосовой связи между людьми с другими пользователями с аналогичными радиостанциями. Радиостанции двусторонней связи доступны в стационарных ( базовая станция ), мобильных (устанавливаемых в транспортных средствах) и портативных моделях. Портативные двусторонние радиостанции часто называют рациями , портативными радиостанциями или портативными устройствами. Двусторонняя радиосвязь используется группами географически разделенных людей, которым необходимо поддерживать непрерывную голосовую связь, такими как пилоты самолетов и авиадиспетчеры , капитаны судов и капитаны портов , персонал экстренных служб, такой как пожарные, полицейские и парамедики скорой помощи, такси и службы доставки. службы, солдаты и воинские части, работники фастфуда и складов, радиолюбители .

Системы двусторонней радиосвязи обычно используют один радиоканал и работают в полудуплексном режиме: только один пользователь на канале может передавать одновременно, поэтому пользователи в группе пользователей должны разговаривать по очереди. Радио обычно находится в режиме приема, поэтому пользователь может слышать все другие передачи на канале. Когда пользователь хочет поговорить, он нажимает кнопку « нажми и говори », которая выключает приемник и включает передатчик; когда он отпускает кнопку, приемник снова активируется. Предусмотрено несколько каналов, поэтому отдельные группы пользователей могут общаться в одной и той же области, не мешая друг другу. Другие системы двусторонней радиосвязи работают в полнодуплексном режиме, в котором обе стороны могут разговаривать одновременно. Для этого требуются либо два отдельных радиоканала, либо методы совместного использования каналов, такие как дуплекс с временным разделением (TDD), чтобы передавать два направления разговора одновременно на одной радиочастоте. Сотовый телефон является примером полного дуплекса двусторонней радиосвязи. Во время телефонного разговора телефон связывается с вышкой сотовой связи по двум радиоканалам; входящий для передачи голоса удаленной стороны пользователю и исходящий для передачи голоса пользователя удаленной стороне.

История

Морская УКВ радиостанция на корабле
Двусторонняя радиосвязь в пожарной машине, которую пожарные используют для связи со своим диспетчером

Установка приемников и передатчиков в одном и том же фиксированном месте позволила обмениваться сообщениями по беспроводной сети. Уже в 1907 году двусторонняя телеграфная связь через Атлантический океан была коммерчески доступна. К 1912 году коммерческие и военные корабли имели как передатчики, так и приемники , что позволяло осуществлять двустороннюю связь в режиме, близком к реальному времени, с кораблем, который находился вне поля зрения суши.

Первое по-настоящему мобильное оборудование для двусторонней радиосвязи было разработано в Австралии в 1923 году старшим констеблем полиции штата Виктория Фредериком Уильямом Дауни. Полиции Виктория были первыми в мире использовать беспроводную связь в автомобилях, чтобы положить конец отчетов о состоянии неэффективных через общественные телефонные будки , которые не были использованы до этого времени. Первые комплекты заняли все заднее сиденье патрульных машин Lancia .

По мере того, как радиооборудование становилось более мощным, компактным и простым в использовании, на меньших транспортных средствах устанавливалось оборудование двусторонней радиосвязи. Установка радиооборудования в самолет позволила разведчикам сообщать о наблюдениях в режиме реального времени, не требуя от пилота передавать сообщения войскам на земле ниже или приземляться и делать личный отчет.

В 1933 году полицейское управление Байонна, штат Нью-Джерси, успешно эксплуатировало двустороннюю систему между центральной стационарной станцией и радиопередатчиками, установленными в полицейских машинах; это позволяло оперативно реагировать на действия полиции в чрезвычайных ситуациях. Во время Второй мировой войны рации ручные приемопередатчики радио широко использовались воздуха и наземными войсками, как союзники и Axis.

Ранние двухсторонние схемы позволяли передавать одновременно только одной станции, в то время как другие слушали, поскольку все сигналы были на одной и той же радиочастоте - это называлось «симплексным» режимом. Кодовые и голосовые операции требовали простого протокола связи, позволяющего всем станциям совместно использовать один радиоканал, чтобы передачи одной станции не были заслонены передачей другой. Используя приемники и передатчики, настроенные на разные частоты, и решая проблемы, возникающие при работе приемника непосредственно рядом с передатчиком, одновременная передача и прием стали возможны на каждом конце радиолинии в так называемом « полнодуплексном » режиме.

Первые радиосистемы не могли передавать голос. Это потребовало обучения операторов использованию кода Морзе . На корабле у офицеров радиосвязи (иногда сокращенно до «офицеров радиосвязи») обычно не было никаких других обязанностей, кроме обработки радиосообщений. Когда стала возможна передача голоса, специальные операторы больше не требовались, и использование двусторонней радиосвязи стало более распространенным. Сегодняшнее оборудование двусторонней мобильной радиосвязи почти так же просто в использовании, как и домашний телефон, с точки зрения обслуживающего персонала, что делает двустороннюю связь полезным инструментом в широком диапазоне личных, коммерческих и военных ролей.

Типы

Системы двусторонней радиосвязи можно классифицировать несколькими способами в зависимости от их атрибутов.

Обычные и транковые

Общепринятый

Обычные радиостанции работают на фиксированных радиочастотных каналах. В случае радиостанций с несколькими каналами они работают по одному каналу за раз. Правильный канал выбирается пользователем. Пользователь управляет переключателем каналов (диск или кнопки) на панели управления радио, чтобы выбрать соответствующий канал.

В многоканальных системах каналы используются для разных целей. Канал может быть зарезервирован для конкретной функции или для географической области. В системе функциональных каналов один канал может позволить бригадам по ремонту дорог города Спрингфилд общаться с офисом по обслуживанию дорог города Спрингфилд. Второй канал может позволить ремонтным бригадам общаться с бригадами государственного дорожного управления.

В глобальной или географической системе таксомоторная компания может использовать один канал для связи в Бостоне, штат Массачусетс, и второй канал, когда такси находится в Провиденсе, Род-Айленд. Это называется многосайтовой операцией. В этом случае водитель или радиоприемник должны переключать каналы, чтобы поддерживать зону покрытия при переходе между каждой зоной. Большинство современных традиционных цифровых радиостанций и систем (например, NXDN и DMR ) способны к автоматическому «роумингу», когда радиостанция автоматически переключает каналы на динамической основе. Радиостанция выполняет это на основе уровня принимаемого сигнала повторяющегося «маякового» сигнала радиовоспитателя и списка «сайтов» или «роуминга», который идентифицирует доступные географические каналы. Некоторые традиционные аналоговые системы могут быть оснащены функцией, называемой «сканирование голосов», которая обеспечивает более ограниченный роуминг (редко используется на практике). Технология "одновременной передачи" радио также может использоваться в прилегающих районах, где каждый сайт оборудован одним и тем же каналом. Здесь передатчики должны быть тесно синхронизированы, и требуется централизованное устройство сравнения избирателя или приемника для выбора сигнала наилучшего качества от мобильной радиосвязи. Это часто используется в системах общественной безопасности и служебных радиосистем.

В морских радиотехнических операциях один канал используется как аварийный и вызывающий, так что станции могут установить контакт перед переходом на отдельный рабочий канал для продолжения связи.

Motorola использует термин режим для обозначения каналов на некоторых обычных моделях двусторонней радиосвязи. В этом случае режим состоит из радиочастотного канала и всех зависящих от канала опций, таких как избирательный вызов, сканирование каналов, уровень мощности и т. Д.

Сканирование в обычных радиоприемниках

Некоторые обычные радиостанции сканируют более одного канала. То есть приемник ищет более одного канала для правильной передачи. Допустимая передача может быть радиоканалом с любым сигналом или комбинацией радиоканала с конкретным кодом системы непрерывного тонального шумоподавления (CTCSS) (или избирательного вызова ).

Существует множество конфигураций сканирования, которые различаются от одной системы к другой. Некоторые радиостанции имеют функции сканирования, которые принимают основной выбранный канал на полной громкости, а другие каналы в списке сканирования - на уменьшенной громкости. Это помогает пользователю отличать основной канал от других, не глядя на панель управления радио. Обзор:

  • Функция сканирования может быть определена и предустановлена: в режиме сканирования сканируется заранее определенный набор каналов. Каналы не могут быть изменены пользователем радиостанции.
  • Некоторые радиостанции позволяют выполнять сканирование по выбору пользователя: это позволяет либо заблокировать предварительно выбранные каналы, либо добавить каналы в список сканирования оператором. Радиостанция может возвращаться к списку сканирования по умолчанию при каждом выключении или может постоянно сохранять самые последние изменения. В профессиональных радиостанциях функции сканирования программируются и имеют множество опций. Функции сканирования могут повлиять на задержку системы. Если радиостанция имеет список сканирования из двадцати каналов, а некоторые каналы имеют CTCSS, поиск по всему списку может занять несколько секунд. Радиостанция должна остановиться на каждом канале с сигналом и проверить действительный CTCSS перед возобновлением сканирования. Это может привести к пропущенным сообщениям.

По этой причине функции сканирования либо не используются, либо списки сканирования намеренно сокращены в аварийных приложениях. Часть проекта APCO 16 устанавливает стандарты времени доступа к каналу и задержек, вызванных системными накладными расходами. Функции сканирования могут еще больше увеличить эти задержки. Одно исследование показало, что задержки более 0,4 секунды (400 миллисекунд) в экстренных службах не рекомендуются. Отсутствие задержки между нажатием кнопки и разговором пользователя до тех пор, пока голос пользователя не будет слышен в динамике радиоприемника, является недостижимым идеалом.

Обратный звонок при сканировании

Некоторые обычные радиостанции используют или имеют возможность обратной связи при сканировании. Если пользователь передает, когда радиостанция находится в режиме сканирования, она может передавать на последнем полученном канале вместо выбранного канала. Это может позволить пользователям многоканальных радиостанций отвечать на последнее сообщение, не глядя на радиостанцию, чтобы узнать, на каком канале оно было. Без этой функции пользователю пришлось бы использовать переключатель каналов, чтобы переключиться на канал, на котором появилось последнее сообщение. (Этот параметр может вызвать путаницу, и пользователи должны быть обучены пониманию этой функции.)

Это неполный список некоторых обычных типов радио:

С багажником

В транковой радиосистеме системная логика автоматически выбирает физический радиочастотный канал. Существует протокол, который определяет отношения между радиомодулями и поддерживающей их магистралью радиосвязи. Протокол позволяет назначать каналы автоматически.

Цифровые транковые системы могут вести одновременные разговоры по одному физическому каналу. В случае цифровой транковой радиосистемы система также управляет временными интервалами на одном физическом канале. Функция передачи одновременных разговоров по одному каналу называется мультиплексированием .

Вместо каналов радиостанции связаны группами, которые могут называться группами, переговорными группами или делиться на иерархию, такую ​​как флот и субфлот или агентство-флот-субфлот. Их можно рассматривать как виртуальные каналы, которые появляются и исчезают в процессе разговора.

Как и в случае обычных географических систем, географические транкинговые радиосистемы требуют, чтобы пользователь переключал каналы во время движения, если радиостанция не оборудована автоматическим роумингом. По состоянию на 2018 год большинство современных транковых радиосистем были способны к автоматическому роумингу.

Системы обеспечивают установление связи и соединение между радиостанциями одним из следующих двух методов:

  • Компьютер назначает каналы по выделенному каналу управления . Канал управления отправляет непрерывный поток данных. Все радиостанции в системе отслеживают поток данных до тех пор, пока компьютер не получит команду присоединиться к разговору по назначенному каналу.
  • Электроника, встроенная в каждую радиостанцию, обменивается данными с использованием протокола тонов или данных для установления разговора (на основе сканирования).

Если все физические каналы заняты, некоторые системы включают протокол для постановки в очередь или стека ожидающих запросов до тех пор, пока канал не станет доступным.

Некоторые транковые радиостанции сканируют более одной разговорной группы или флот-агентств-субфлот.

Визуальные признаки того, что радио может быть транслировано, включают: 1) отсутствие ручки или регулировки шумоподавителя, 2) отсутствие кнопки или переключателя монитора и 3) чириканье (прославленное Nextel), показывающее, что канал доступен и готов в момент нажатия. -тогда нажата кнопка разговора.

Это неполный список некоторых транковых технологий и маркетинговых названий производителей:

  • APCO Project 25, фаза I (транковые модели)
  • Проект APCO 25, этап II
  • DMR уровня III
  • TETRA
  • Logic Trunked Radio (сокращенно LTR)
  • Motorola SmartZone и SmartNet
  • Эрикссон / Харрис EDACS
  • Цифровая усовершенствованная система Icom IDAS
  • PositionPTT - двухсторонняя мобильная сеть радиосвязи нажми и говори

Симплексные и дуплексные каналы

Симплекс

Системы симплексных каналов используют один канал для передачи и приема. Это типично для авиационных УКВ AM, гражданских и морских радиостанций. Симплексные системы часто являются устаревшими системами, которые существуют с 1930-х годов. Архитектура позволяет старым радиостанциям работать с новыми в единой сети. Что касается всех судов по всему миру или всех самолетов по всему миру, то для обновления большого количества установленных радиостанций ( установленной базы ) могут потребоваться десятилетия. В симплексных системах часто используются открытые архитектуры, которые позволяют любому радио, отвечающему основным стандартам, быть совместимым со всей системой.

  • Преимущество: простейшая конфигурация системы обеспечивает надежность, поскольку для установления связи между ними необходимы только два радиомодуля без какой-либо другой инфраструктуры.
  • Недостатки: симплексная конфигурация предлагает связь на кратчайшем расстоянии или расстоянии, поскольку мобильные устройства должны находиться в эффективном диапазоне друг от друга. Доступная полоса пропускания канала ограничивает количество одновременных разговоров, поскольку «мертвое» эфирное время не может быть легко использовано для дополнительной связи.

Дуплекс

Дуплекс означает, что используются два канала: по одному в каждом направлении.

Системы дуплексных каналов передают и принимают по разным дискретным каналам. Это определяет системы, в которых оборудование не может обмениваться данными без какой-либо инфраструктуры, такой как ретранслятор , базовая станция или база Talk-Through. Наиболее распространенной в США является конфигурация ретранслятора, в которой базовая станция конфигурируется для одновременной повторной передачи звука, полученного от мобильных устройств. Это позволяет мобильным или портативным устройствам связываться друг с другом в любом месте в пределах диапазона приема базовой станции или ретранслятора. Обычно базовая станция или ретранслятор имеет антенну высокой мощности и большую мощность, что обеспечивает гораздо больший диапазон по сравнению с наземным транспортным средством или переносным приемопередатчиком.

Дуплексные системы можно разделить на два типа. Термин « полудуплекс» относится к системам, в которых для связи требуется переключатель «нажми и говори». Полный дуплекс относится к таким системам, как мобильные телефоны, с возможностью одновременного приема и передачи. Повторители по своей природе являются полнодуплексными, большинство мобильных телефонов и почти все карманные компьютеры полудуплексны.

  • Преимущество: дуплексные каналы обычно позволяют использовать ретранслятор, который увеличивает дальность действия (в большинстве случаев из-за повышенной мощности передачи и улучшенного местоположения / высоты антенны) - особенно там, где используются портативные радиостанции.
  • Недостаток: если радиостанция не может связаться с ретранслятором, она не может установить связь.

Гибридный симплекс / дуплекс

Некоторые системы используют комбинацию из двух, где радиостанции используют дуплекс по умолчанию, но могут обмениваться данными в симплексном режиме по каналу базовой станции, если он находится вне диапазона. В США возможность одностороннего разговора по дуплексному каналу с ретранслятором иногда называют разговором по телефону, прямым или межсетевым соединением.

Нажми и говори (PTT)

В двусторонних радиостанциях с гарнитурами кнопка включения может быть расположена на шнуре или коробке беспроводной электроники, прикрепленной к одежде пользователя. В пожарных машинах или в машине скорой помощи кнопка может присутствовать там, где проводная гарнитура подключается к радио проводке. В самолетах обычно есть проводные гарнитуры и отдельная кнопка для разговора на рычаге управления или ручке управления. Диспетчерские пульты часто имеют нажимные кнопки с ручным управлением вместе с ножным переключателем или педалью. Если руки диспетчера находятся на клавиатуре компьютера, пользователь может нажать на педаль для передачи. В некоторых системах есть отключение звука, поэтому диспетчер может разговаривать по телефону, а вызывающий абонент не слышит, что говорят по радио. Если они передают, микрофон их гарнитуры будет отключен. Это избавляет диспетчера от необходимости объяснять вызывающему абоненту каждое радиосообщение.

В некоторых случаях вместо кнопки «нажми и говори» используется голосовая передача (VOX). Возможное использование - это пользователи с ограниченными возможностями, которые не могут нажать кнопку, радиолюбители, пожарные, крановщики или другие лица, выполняющие критические задачи, когда руки должны быть свободны, но связь по-прежнему необходима.

Аналоговый против цифрового

Одним из примеров аналоговых радиостанций являются авиационные AM-радиостанции, используемые для связи с диспетчерскими вышками и диспетчерами воздушного движения. Другой - рация Семейного радио. Аналоговое оборудование менее сложное, чем простейшее цифровое.

  • Преимущество: в высококачественном оборудовании лучшая способность общаться в случаях, когда принимаемый сигнал слабый или зашумленный.
  • Недостаток: на каждом канале может происходить только один разговор.

Примерами технологий цифровой связи являются все современные мобильные телефоны плюс TETRA, который считается лучшим стандартом цифрового радио и базовой инфраструктурой для сетей всей страны, включая таких производителей, как DAMM, Rohill, Cassidian, Sepura и другие, APCO Project 25 , a стандарт для цифровых радиостанций общественной безопасности и, наконец, другие системы, такие как Motorola MotoTRBO, HQT DMR , Nextel iDEN , Hytera DMR , EMC DMR и NXDN, реализованные Icom как IDAS и Kenwood как NEXEDGE. Только NXDN и Mototrbo являются собственностью. DMR - это открытый стандарт ETSI.

  • Преимущество: возможно больше одновременных каналов разговора, и такая информация, как идентификатор устройства, кнопки состояния или текстовые сообщения, может быть встроена в один цифровой радиоканал. Стандарт совместимости TETRA означает, что радиостанции TETRA любого бренда могут работать с инфраструктурой TETRA любого бренда, не привязывая пользователя к дорогостоящим и проприетарным системам.
  • Недостаток: радиостанции должны быть спроектированы по одному и тому же совместимому стандарту, радиостанции могут быстро устареть (хотя это смягчается правильно реализованными стандартами взаимодействия, такими как те, которые установлены ETSI для TETRA), стоят дороже и являются более сложными.

Данные по двусторонней радиосвязи

В некоторых случаях для передачи аналоговых или цифровых данных используется двусторонняя радиосвязь. Системы могут быть симплексными или дуплексными и могут использовать функции избирательного вызова, такие как CTCSS . В полнодуплексных системах данные могут передаваться между двумя точками в реальном времени. В симплексном или полудуплексном режиме данные могут отправляться с задержкой по времени между многими точками.

Некоторые двусторонние цифровые системы передают и аудио, и данные в одном потоке данных. Системы этого типа включают NXDN и APCO Project 25 . Другие более продвинутые системы в соответствии со стандартом TETRA способны объединять временные интервалы вместе для увеличения пропускной способности данных, что позволяет использовать расширенные приложения для опроса данных и телеметрии по радио. Метод кодирования и декодирования аудиопотока называется кодеком , таким как семейство кодеков AMBE или ACELP .

После того, как рынок отслеживание GPS и мобильное сообщения устройство могут быть сопряжены с популярными моделями двухсторонних радио обеспечивают ряд функций.

Аналоговый

Аналоговые системы могут сообщать об одном условии, например об уровне воды в животноводческом резервуаре. Передатчик на резервуаре постоянно посылает сигнал с постоянным звуковым тоном. Тон будет изменяться по высоте, чтобы указать уровень воды в резервуаре. Измеритель на удаленном конце будет изменяться в соответствии с высотой тона, чтобы указать количество воды, присутствующей в резервуаре для домашнего скота. Подобные методы можно использовать для телеметрии любого аналогового состояния. Радиосистема этого типа служит цели, эквивалентной петле от четырех до двадцати миллиампер . В США для этих систем часто используются промежуточные каналы средней полосы 72–76 МГц или УВЧ 450–470 МГц. Некоторые системы мультиплексируют телеметрию нескольких аналоговых состояний, например, ограничивая каждое из них отдельным диапазоном тонов.

Цифровой

Цифровые системы могут передавать текстовые сообщения из системы автоматизированной диспетчеризации (CAD). Например, дисплей в эвакуаторе может отображать текстовое местоположение для звонка и любые связанные детали. Водитель эвакуатора может нажать кнопку подтверждения , отправив данные в обратном направлении и пометив вызов как полученный водителем. Их можно использовать для аналоговых телеметрических систем, таких как уровни в резервуарах для домашнего скота, как описано выше. Другая возможность - давление смазочного масла в двигателе транзитного автобуса или текущая скорость автобуса. Аналоговые условия переводятся в слова данных. Некоторые системы отправляют сообщения радиопейджинга, которые могут либо 1) подавать звуковой сигнал приемнику поискового вызова, 2) отправлять числовое сообщение или 3) отправлять текстовое сообщение.

Цифровые системы обычно используют скорости передачи данных 1200–19 200 килобит в секунду и могут использовать схемы модуляции, такие как частотная манипуляция, звуковая частотная манипуляция или квадратурная фазовая манипуляция для кодирования символов. Современное оборудование имеет те же возможности передачи данных, что и Интернет-протокол. Работая в рамках ограничений протокола системы, можно отправлять и получать практически все, что угодно.

Разработано или не спроектировано

Сконструированные системы предназначены для выполнения близко к спецификации или стандарту. Они разработаны как системы, в которых все оборудование согласовано для совместной работы. Например, современная система двусторонней радиосвязи местного самоуправления в США может быть спроектирована так, чтобы обеспечивать покрытие 95% территории в городской зоне. Разработчики систем используют радиочастотные модели, модели местности и программное обеспечение для моделирования распространения сигналов, пытаясь точно оценить, где радиостанции будут работать в определенной географической области. Модели помогают проектировщикам выбирать оборудование, расположение оборудования, антенны и оценивать, насколько хорошо сигналы будут проникать в здания. Эти модели будут подкреплены испытаниями привода и фактическими измерениями уровня полевого сигнала. Проектировщики регулируют диаграммы направленности антенн, добавляют или перемещают места для оборудования и проектируют антенные сети таким образом, чтобы достичь желаемого уровня производительности.

Некоторые системы не разработаны. Унаследованные системы - это существующие системы, которые никогда не были предназначены для достижения цели производительности системы. Возможно, они начали с базовой станции и группы мобильных радиостанций. Спустя годы к ним добавили оборудование в виде строительных блоков. Унаследованные системы могут работать адекватно, даже если они не были профессионально разработаны как целостная система. Пользователь может приобрести и найти базовую станцию, ожидая, что аналогичные системы, использовавшиеся в прошлом, работали приемлемо. Департамент городских дорог может иметь систему, которая работает приемлемо, поэтому Департамент парков может построить новую аналогичную систему и сочтет ее столь же пригодной для использования. Системы общей службы мобильной радиосвязи обычно не проектируются.

Опции, рабочий цикл и конфигурация

Пример устройства управления сконфигурированной портативной радиостанции с поддержкой P25 .

Наземные мобильные двусторонние радиостанции 1940-х годов часто имели один канал и подавляли сигнал несущей . Поскольку радио было дорогостоящим и было меньше пользователей радио, могло случиться так, что никто поблизости не использовал тот же канал. Кристалл передачи и приема должен был быть заказан для желаемой частоты канала, затем радио нужно было настроить или выровнять для работы на канале. 12-вольтовые мобильные ламповые радиоприемники потребляли несколько ампер в режиме ожидания и десятки ампер в режиме передачи. Оборудование работало идеально в новом состоянии. Характеристики электронных ламп со временем постепенно ухудшались. Нормы США требовали наличия индикаторной лампы, показывающей, что передатчик включен и готов к передаче, а также второй индикатор (обычно красный), показывающий, что передатчик включен. В радиостанциях с опциями для выбора опций использовались проволочные перемычки и дискретные компоненты. Чтобы изменить настройку, техник припаял дополнительную перемычку, а затем произвел все соответствующие настройки.

Многие мобильные и карманные компьютеры имеют ограниченный рабочий цикл. Рабочий цикл - это отношение времени прослушивания к времени передачи и обычно зависит от того, насколько хорошо передатчик может отводить тепло от радиатора на задней панели радиостанции. Рабочий цикл 10% (обычный для карманных компьютеров) переводится из 10 секунд времени передачи в 90 секунд времени приема. Некоторое мобильное и базовое оборудование рассчитано на разные уровни мощности - например, рабочий цикл 100% при 25 Вт и 15% при 40 Вт.

Тенденция к увеличению сложности. Современные портативные и мобильные радиостанции могут иметь емкость до 255 каналов. Большинство из них синтезированы: внутренняя электроника современных радиоприемников работает в широком диапазоне частот без каких-либо настроек. В моделях высокого класса может быть несколько сотен дополнительных настроек, и для настройки потребуется компьютер и программное обеспечение. Иногда элементы управления на радио называют программируемыми. Изменяя параметры конфигурации, разработчик системы может настроить кнопку на панели управления радиостанции, чтобы она функционировала как:

  • включить или выключить сканирование,
  • предупредить другое мобильное радио (выборочный вызов),
  • включить внешний динамик, или
  • выберите расположение ретранслятора.

В большинстве современных радиостанций эти настройки выполняются с помощью специального программного обеспечения (предоставляется производителем) и подключения к портативному компьютеру.

Радиостанции на базе микропроцессоров могут потреблять менее 0,2 ампера в режиме ожидания и до десятков ампер на мощных передатчиках мощностью 100 Вт.

Motorola MOTOTRBO Repeater DR3000 с дуплексером, установленным в Flightcase, 100% рабочий цикл, выходная мощность до 40 Вт

Базовые станции, ретрансляторы и высококачественные мобильные радиостанции часто имеют спецификации, которые включают рабочий цикл . Ретранслятор всегда должен работать непрерывно. Это означает, что радиостанция предназначена для непрерывной передачи без перегрева передатчика и, как следствие, отказа. Портативные устройства предназначены для прерывистого режима работы, мобильные радиостанции и радиостанции базовых станций доступны в конфигурациях для нормального или непрерывного режима работы. Для мобильного аварийного оборудования предпочтительнее непрерывное дежурство, потому что, например, любой из целого парка машин скорой помощи может быть задействован в качестве командного пункта при крупном инциденте. К сожалению, бюджет часто мешает, и радиостанции прерывистого действия покупаются.

Временная задержка всегда связана с радиосистемами, но очевидна в связи с космическими кораблями. НАСА регулярно обменивается данными с исследовательскими космическими кораблями, время прохождения сообщения туда и обратно измеряется часами (например, мимо Юпитера ). Для программы Apollo и Space Shuttle , Quindar тона были использованы для передачи управления PTT.

Срок службы оборудования

Хотя общий срок службы двусторонней радиостанции составляет от 5 до 7 лет и от 1 до 2 лет для ее аксессуаров, тем не менее, использование, атмосфера и окружающая среда играют важную роль в определении срока ее службы (радиостанции часто развертываются в суровых условиях, где может выйти из строя более хрупкое коммуникационное оборудование, такое как телефоны и планшеты). Существует так много предположений о сроке службы двусторонних радиостанций и их аксессуаров, например аккумуляторов, зарядных устройств, гарнитуры и т. Д.

В государственных системах оборудование может быть заменено на основании бюджета, а не плана или ожидаемого срока службы. Финансирование в государственных учреждениях может быть циклическим или спорадическим. Менеджеры могут заменить вычислительные системы, транспортные средства или бюджетные расходы на поддержку компьютеров и транспортных средств, игнорируя оборудование двусторонней радиосвязи. Оборудование может оставаться в эксплуатации, даже если затраты на техническое обслуживание необоснованны с точки зрения эффективности.

Различные элементы системы будут иметь разный срок службы. Это может зависеть от того, кто использует оборудование. Человек, с которым связались в правительственном учреждении одного округа, заявил, что оборудование, используемое круглосуточными службами, изнашивается намного быстрее, чем оборудование, используемое теми, кто работает на должностях с восьмичасовым персоналом.

В одном документе говорится, что «семь лет» превышают ожидаемый срок службы раций в полиции. Батареи чаще упоминаются как нуждающиеся в замене. Диспетчерские консоли двенадцатилетней давности, упомянутые в том же документе, были признаны пригодными для использования. Их сравнивали с проблемными консолями 21-летней давности, которые использовались где-то еще в той же системе.

Другой источник сообщает, что системное магистральное оборудование, такое как консоли и базовые станции, должно прослужить пятнадцать лет. Ожидается, что мобильные радиостанции прослужат десять лет. Уоки-токи обычно хватает на восемь часов. В документе штата Калифорния Департамент общего обслуживания сообщает, что ожидаемый срок службы коммуникационной консоли, используемой в Департаменте лесного хозяйства и противопожарной защиты, составляет 10 лет.

Аренда радиостанции с двусторонней связью - это вариант для фирм, которым необходимо использовать радиостанции только в течение ограниченного времени.

Двусторонние радиочастоты

Радиостанции двусторонней связи могут работать на многих разных частотах , и в разных странах эти частоты назначаются по-разному. Обычно используются операции с разделением каналов, поэтому операторам не нужно настраивать оборудование на конкретную частоту, а вместо этого они могут использовать одну или несколько предварительно выбранных частот, легко выбираемых с помощью шкалы, кнопки или других средств. Например, в США есть блок из 5 каналов (предварительно выбранные радиочастоты), выделенных для системы многократного использования . Другой блок из 22 каналов присваиваются, коллективно, к категории общего обслуживания Mobile Radio и Family Radio Service . В службах радиодиапазона гражданина ( «» КБ «») имеют 40 каналов.

В аналоговой, традиционной системе (простейший тип системы) частота или канал служит физической средой или линией связи, по которой передается передаваемая информация. Производительность радиосистемы частично зависит от характеристик используемой полосы частот. На выбор частоты для системы двусторонней радиосвязи частично влияют:

  • государственное лицензирование и правила.
  • местная загруженность или наличие частот.
  • на местности, поскольку радиосигналы по-разному распространяются в лесах и городских видовых навесах.
  • наличие шума, помех или интермодуляции.
  • интерференция космических волн на частотах ниже 50–60 МГц и изгиб тропосферы на ОВЧ .
  • в США для некоторых частот требуется одобрение комитета по координации частот.

Номер канала - это просто сокращенное обозначение частоты. Например, легче запомнить «Канал 1», чем запомнить «26,965 МГц» (канал 1 CB США), или «462,5625 МГц» (канал 1 FRS / GMRS), или «156,05 МГц» (канал 1 морского судоходства). При указании частоты по номеру канала необходимо определить, какая радиослужба обсуждается. Такие организации, как электроэнергетические компании или полицейские управления, могут использовать несколько присвоенных частот с произвольно назначенными номерами каналов. Например, «Канал 1» одного полицейского участка может быть известен другому отделу как «Канал 3» или может даже быть недоступен. Агентства государственных услуг заинтересованы в поддержании некоторых общих частот для межзональной или межведомственной координации в чрезвычайных ситуациях (современный термин: функциональная совместимость ).

Каждая страна распределяет радиочастоты различным службам двусторонней связи в соответствии с международными соглашениями. В Соединенных Штатах некоторые примеры двусторонних услуг: гражданское радио , Цифровая электронная служба сообщений (DEMS), Семейная радиослужба (FRS), Общая служба мобильной радиосвязи (GMRS), Многофункциональная радиослужба (MURS), Business Radio Service (BRS) и PMR446 .

Радиолюбители почти всегда используют частоты, а не номера каналов, поскольку в этом контексте нет нормативных или эксплуатационных требований к фиксированным каналам. Даже любительское радиооборудование будет иметь функции «памяти», позволяющие быстро настроить передатчик и приемник на любимые частоты.

UHF против VHF

Наиболее распространенные системы двусторонней радиосвязи работают в диапазонах ОВЧ и УВЧ частях спектра радиочастот . Поскольку эта часть спектра интенсивно используется для радиовещания и множественных конкурирующих видов использования, управление использованием спектра стало важным видом деятельности правительств по регулированию пользователей радиосвязи в интересах как эффективного, так и беспрепятственного использования радиосвязи. Оба диапазона широко применяются для разных пользователей.

УВЧ имеет более короткую длину волны, что облегчает прохождение сигнала через небольшие отверстия в стенах внутрь здания. Более длинная длина волны VHF означает, что он может передавать дальше при нормальных условиях. Для большинства приложений более низкие радиочастоты лучше подходят для большего радиуса действия и сквозь растительность. Об этом свидетельствует телеканал, работающий в прямом эфире. Типичная телевизионная станция VHF работает с мощностью около 100 000 Вт и имеет радиус действия около 60 миль. Телевизионная станция УВЧ с радиусом охвата 60 миль требует передачи на уровне 3 000 000 ватт. Другой фактор, связанный с более высокими частотами (UHF), заключается в том, что объекты меньшего размера будут больше поглощать или отражать энергию, что вызывает потерю дальности и / или многолучевые отражения, которые могут ослабить сигнал, заставляя сигнал «вне времени / вне фазы» достигать антенна приемника (именно поэтому на старом эфирном телевидении появлялось "призрачное" изображение).

Если приложение требует работы в основном на открытом воздухе, возможно, лучшим выбором будет УКВ-радио, особенно если в помещении используется радиостанция базовой станции и добавляется внешняя антенна. Чем выше расположена антенна, тем дальше рация может передавать и принимать.

Если радиоприемники используются в основном внутри зданий, то УВЧ, вероятно, является лучшим решением, поскольку его более короткая длина волны лучше проходит через небольшие отверстия в здании. Также могут быть установлены ретрансляторы, которые могут ретранслировать любой частотный сигнал (VHF или UHF) для увеличения расстояния связи.

Есть и другие доступные каналы с UHF. Так как диапазон УВЧ в большинстве случаев меньше, чем УКВ, вероятность того, что удаленные радиостанции будут мешать сигналу, меньше. На УВЧ меньше, чем на ОВЧ, воздействуют искусственные электрические помехи.

Диапазон

Полезный прямой диапазон двусторонней радиосистемы зависит от условий распространения радиоволн , которые зависят от частоты, высоты и характеристик антенны, атмосферного шума, отражения и преломления в атмосфере, мощности передатчика и чувствительности приемника, а также требуемого отношения сигнала к -шумовой коэффициент для выбранного метода модуляции. Спроектированная система двусторонней радиосвязи рассчитает зону покрытия любой данной базовой станции с оценкой надежности связи на этом расстоянии. Двусторонние системы, работающие в диапазонах ОВЧ и УВЧ, в которых работают многие системы сухопутной подвижной связи, полагаются на распространение в пределах прямой видимости для надежной зоны покрытия. Эффект «затенения» высоких зданий может блокировать прием в зонах прямой видимости, что может быть достигнуто на открытой местности без препятствий. Приблизительное расстояние прямой видимости до радиогоризонта можно оценить по формуле: горизонт в километрах = 3,569, умноженный на квадратный корень из высоты антенны в метрах.

На дальность действия двусторонней радиосвязи влияют и другие факторы, такие как погода, точная используемая частота и препятствия.

Другие устройства двусторонней радиосвязи

Не все радиостанции двусторонней связи являются портативными устройствами. Та же технология, которая используется в двухсторонней радиосвязи, может быть использована в других формах радиосвязи. Примером этого является беспроводной телефонный звонок. Беспроводная телефонная будка - это устройство, которое можно использовать для голосовой связи на воротах и ​​дверях безопасности. Они не только могут использоваться для разговора с людьми в этих точках входа, но и сотрудники могут удаленно открыть дверь, чтобы посетитель мог войти. Существуют также телефонные боксы для обслуживания клиентов, которые можно разместить по всему предприятию, и клиент может использовать их для вызова помощи от сотрудника магазина, оборудованного двусторонней радиосвязью.

Еще одно применение технологии двусторонней радиосвязи - это беспроводная система громкой связи. Беспроводной PA - это, по сути, односторонняя двусторонняя радиосвязь, которая позволяет транслировать сообщения от портативных двусторонних радиостанций или внутренних переговорных устройств базовой станции.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки