В обычной аналоговой системе двусторонней радиосвязи стандартное радио имеет шумоподавитель или шумоподавитель несущей , что позволяет радиоприемнику принимать все передачи. Избирательный вызов используется для адресации подмножества всех радиостанций двусторонней связи на одном радиочастотном канале. Если на одном и том же канале находится более одного пользователя (пользователи совмещенного канала), избирательный вызов может адресоваться подмножеству всех получателей или может направить вызов на одну радиостанцию. Функции выборочного вызова делятся на две основные категории: индивидуальный вызов и групповой вызов . Индивидуальные вызовы обычно имеют более длинные постоянные времени: для вызова отдельной радиостанции требуется больше эфирного времени, чем для вызова большой группы радиостанций.
Избирательный вызов сродни использованию замка на двери. Радиоприемник с шумоподавителем несущей разблокирован и пропускает любой сигнал. Выборочный вызов блокирует все сигналы, кроме тех, у которых есть правильный «ключ», в данном случае определенный цифровой код. Системы избирательного вызова могут перекрываться; радиостанция может иметь (групповой вызов) и индивидуальный вызов DTMF .
Выборочный вызов не позволяет пользователю слышать других на общем канале. Он не устраняет помехи от пользователей совмещенного канала (других пользователей на том же радиоканале). Если два пользователя попытаются поговорить одновременно, на сигнал будет влиять другая сторона, использующая канал.
В некоторых системах избирательного вызова возникают ложные срабатывания . Другими словами, декодер активируется, когда действительный сигнал отсутствует. Ошибка может возникнуть из-за проблем с обслуживанием или плохой инженерии.
В обычных системах двусторонней FM-радиосвязи наиболее распространенной формой избирательного вызова является CTCSS , основанный на почти слышимом тональном сигнале. Одна из реализаций этой системы принадлежит Motorola и называется Private Line или PL . Радиостанции практически любого производителя будут приемлемо работать с существующими системами, использующими CTCSS . Система позволяет группам радиостанций отключать звук, пока другие пользователи разговаривают по каналу. В деловых и промышленных системах до 50 групп пользователей могут использовать один и тот же канал без необходимости прослушивать звонки сотрудников друг друга. В государственных системах пользователи могут избежать необходимости слышать пользователей за пределами своего ведомства. (Государственные каналы обычно разделены расстоянием между группами пользователей. Каналу назначается только одна локальная группа пользователей.)
В тех случаях, когда разрешены пропущенные вызовы, избирательный вызов также может скрыть наличие мешающих сигналов, таких как интермодуляция, создаваемая приемником. Приемники с плохими характеристиками, такие как сканеры или недорогие мобильные радиостанции, не могут подавлять нежелательные сигналы на близлежащих каналах в городских условиях. Помехи по-прежнему будут присутствовать и ухудшать производительность системы, но при использовании избирательного вызова пользователю не придется слышать шумы, создаваемые приемом помех.
В Соединенных Штатах правила Федеральной комиссии по связи требуют, чтобы пользователи избирательного вызова контролировали канал, т. е . переключались на шумоподавление несущей перед передачей. Другими словами, перед передачей пользователь должен контролировать (прослушивать), чтобы убедиться, что канал не используется кем-либо с другим кодом селективного вызова. Чтобы обеспечить соблюдение этого правила, базовые станции часто имеют переключатель монитора на микрофоне. Кнопка «Нажми и говори» разделена на два сегмента. Один сегмент отключает выборочный вызов. Другой сегмент кнопки передает. Механическая блокировка предотвращает нажатие кнопки передачи до тех пор, пока не будет нажата кнопка монитора. Это называется «обязательный контроль перед передачей». В мобильных радиостанциях микрофоны хранятся в подвесном ящике. Когда микрофон вынимается из режима отбоя, радиостанция переключается на шумоподавление несущей, а функция выборочного вызова отключается. Пользователь автоматически контролирует — проверяет, что канал больше никто не использует, — вытаскивая микрофон из устройства для отбоя. Портативные радиостанции иногда имеют светодиодные индикаторы, показывающие, когда канал используется.
CTCSS (система непрерывного шумоподавления с тональным кодированием) накладывает на передаваемый сигналлюбой из примерно 50 непрерывных звуковых тонов в диапазоне от 67 до 254 Гц . [1] В любой момент, когда передатчик включен, тон кодируется в сигнале. CTCSS часто называют PL тоном (от Private Line , торговой маркой Motorola ) или просто тоновым шумоподавителем .Реализация CTCSS компании General Electric называется Channel Guard (или CG ). [2] Когда RCA занималась наземной мобильной радиосвязью, их торговая марка была «Quiet Channel» (или QC). Тональные коды можно универсально описать их частотой тона (например: 131,8 Гц).
Селективный вызов (селективный вызов) передает пакет из пяти внутриполосных звуковых тонов для начала разговора. Эта особенность распространена в европейских системах. В симплексной системе 5-тон просто открывает динамик нужного партнера. В системе ретранслятора для активации ретранслятора компании необходим еще один CTCSS , тональный пакетный сигнал или 5-тональный сигнал, в зависимости от конструкции системы. Если вызываемое радио находится в пределах досягаемости отправителя, оно отвечает на входящий вызов сохраненным сигналом квитанции. Иногда системы, использующие Selcall, называются CCIR или ZVEI , специальными схемами кодирования тонов, используемыми в системах Selcall. На континенте люди используют схему ZVEI, а в Великобритании CCIR очень распространена.
Точно так же, как один тон CTCSS будет использоваться для всей группы радиостанций, в группе радиостанций используется одна последовательность из пяти тонов. Все радиостанции также имеют собственный личный номер вызова, по которому можно связаться для индивидуального разговора, а не для группового вызова. В любом случае радиодинамик включается, как только декодируется пятый тон действительной последовательности. В случае группового вызова на динамике радиостанции раздается короткий звуковой сигнал. В случае частного вызова сигнал получения передается обратно отправителю, после чего канал приема открывается. Динамик остается включенным до тех пор, пока шумоподавитель не обнаружит, что несущая больше не принимается. В этот момент динамик отключается, а декодер перезагружается. Динамик приемника выключается и остается отключенным до тех пор, пока не будет декодирована другая действительная пятитональная последовательность.
Похожий формат тонального сигнала используется для одностороннего тонально-голосового радиопейджинга в США. Неофициально он известен как формат Reach .
DCS или Digital-Coded Squelch накладывает на передаваемый сигнал непрерывный поток цифровых данных FSK со скоростью 134,5 бод . Точно так же, как один тон CTCSS будет использоваться для всей группы радиостанций, один и тот же код DCS используется в группе радиостанций. DCS также называется тональным сигналом DPL (от Digital Private Line , торговой марки Motorola ), а реализация DCS компании GE называется Digital Channel Guard (или DCG ).
Некоторое оборудование использует код отключения прямоугольной волны 136 Гц . Сигнал выключения отправляется на одну-три десятых секунды (100–300 мс) в конце передачи, чтобы отключить звук, чтобы не было слышно шумоподавление. Радиостанции с опциями DCS, как правило, совместимы при условии, что кодер-декодер радиостанции будет использовать тот же код, что и радиостанции в существующей системе. Коды обычно описываются тремя восьмеричными цифрами (например, 054). Некоторые коды DCS представляют собой инвертированные данные других: один код с инвертированными знаками и пробелами может образовывать другой действительный код DCS (413 эквивалентен инвертированному 054). Из-за использования кода 136 Гц многие приемники декодируют сигнал DCS при настройке на тон CTCSS 136,5 Гц (в зависимости от допусков системы приемника).
XTCSS — это новейшая технология передачи сигналов, обеспечивающая 99 кодов с дополнительным преимуществом «бесшумной работы». Радиостанции, оснащенные XTCSS, предназначены для обеспечения большей конфиденциальности и гибкости работы. XTCSS реализуется с использованием комбинации CTCSS и внутриполосной сигнализации.
Тональный пакет — это устаревший метод избирательного вызова, при котором радиостанция передает один звуковой сигнал длительностью от 0,5 до 1,5 секунды в начале каждой передачи. Эта схема существовала до того, как была разработана схема CTCSS . Этот метод широко использовался в США с 1950-х по 1980-е годы. Этот метод часто использовался при пилотируемых космических полетах .
Точно так же, как один тон CTCSS будет использоваться для всей группы радиостанций, в группе радиостанций используется один пакетный тон. Динамик радио включается, как только тон декодируется, и остается включенным до тех пор, пока шумоподавитель не обнаружит, что несущая больше не принимается. В этот момент динамик отключается, а декодер перезагружается . Динамик приемника выключается и остается отключенным до тех пор, пока не будет декодирован другой действительный пакетный сигнал.
В некоторых случаях для выбора ретрансляторов использовались пакетные тональные сигналы . Изменяя тональные сигналы, мобильная радиостанция активировала другой ретранслятор. Типичная схема тонов может использовать тоны 1800 Гц , 2000 Гц, 2200 Гц, 2400 Гц и 2552 Гц. Эту схему использовали большинство агентств штата Калифорния в то время, когда использовалась тональная посылка. Было замечено, что в некоторых системах используются тональные сигналы частотой до 800 Гц. Стандартные или стандартные пять тонов Motorola, используемые для однотонального формата с 1980-х годов: 1350 Гц, 1500 Гц, 1650 Гц, 1800 Гц, 1950 Гц. Они были указаны в системной документации для ряда моделей оборудования дистанционного управления, а также в рекламных проспектах аксессуаров для мобильных радиосистем Motorola Syntor и Micor 90 . Общая частота тонального сигнала, используемая многими любительскими радиосистемами в Европе, составляет 1750 Гц.
В сетях общественной радиосвязи Германии сигналы вызова 1750 Гц (тон I) и 2135 Гц (тон II) используются для активации различных ретрансляторов или вызова оператора. Чтобы удвоить возможности вызова, используются тональные сигналы при коротком вызове (1000 мс) и длинном вызове (> 2000 мс).
В хорошо спроектированных системах ретрансляторы или радиоприемники обычно включали в себя режекторный аудиофильтр, который уменьшал громкость тона динамика.
Вариант однотональной схемы наблюдался в приемниках одностороннего поискового вызова. В некоторых двухтональных последовательных системах отправка 4–8 секунд второго тона вызывает пейджинг всем получателям, у которых есть код, включающий второй тон. Иногда его называют длинным тоном B. Приёмники производства Plectron, которые часто используются для оповещения пожарных-добровольцев, используют длинный одиночный тон. Декодер в типичном приемнике Plectron не будет декодировать тон как действительный вызов, если он не будет присутствовать в течение как минимум двух-четырех секунд (очень длинный вариант пакетного тона).
При индивидуальном вызове вызывается конкретное радио. Большинство индивидуальных схем вызова включают последовательность тонов. Большинство схем имеют от дюжины до тысяч возможных индивидуальных кодов. На практике более двухсот радиостанций на одном канале создают непригодный для использования уровень трафика. Таким образом, 1000 индивидуальных звонков обычно будет больше, чем необходимо.
Индивидуальные вызовы обычно основаны на событиях. Например, можно вызвать эвакуатор, чтобы дать водителю задание, или вызвать скорую помощь с помощью экстренного вызова.
Некоторые пейджеры Motorola могут декодировать четыре разных отдельных 5-тональных сигнала (см. SelCall выше). Некоторые пожарные части использовали эту функцию для реализации индивидуального сигнала (с использованием первого из четырех сигналов), сигнала станции (т. е. пейджингового оповещения всех с одной пожарной части с использованием второго сигнала), сигнала региона (т. е. всех в северо-западный регион, используя третий сигнал) и общий вызов (каждый пожарный, используя четвертый сигнал).
При двухтональном многочастотном избирательном вызове (DTMF) радиостанция оповещается строкой цифр. Системы обычно используют от 2 до 7 цифр. Их можно набрать с традиционного телефонного набора, подключенного к радио, или они могут быть сгенерированы в виде строки цифр DTMF с помощью автоматического кодировщика. В некоторых системах диспетчерский компьютер подключается к кодировщику DTMF через последовательный кабель (RS-232): компьютер отправляет команды кодировщику, который генерирует заранее определенную строку цифр, которая затем отправляется передатчику.
В FM-радиостанциях двусторонней связи цифры обычно передаются на уровне, равном двум третям (66%) отклонения системы. Например, в системе отклонения ±5 кГц кодер DTMF настроен на создание отклонения передатчика (модуляции) 3,3 кГц или меньше. В системах с устойчивым принимаемым сигналом уровни тонов иногда устанавливаются очень низкими, поэтому пользователям радио не приходится слушать их на высоком уровне. Поддержание модуляции тона DTMF ниже 2 ⁄ 3 системного максимума сохраняет чистую синусоидальную волну, создаваемую кодером. Отправка цифр на более высоких уровнях приводит к тому, что схемы передатчика, предназначенные для предотвращения чрезмерной модуляции, искажают или ограничивают форму сигналов тонов. Искаженные формы сигналов могут декодироваться неправильно или содержать гармоники, вызывающие ложные сигналы . Цифры обычно отправляются длительностью не менее 55 миллисекунд (мс) с паузой не менее 55 мс между каждой цифрой. Некоторым декодерам могут потребоваться цифры гораздо большей длины. Цифры DTMF состоят из парных тонов: тон строки и тон столбца. Уровни тонов строк и столбцов должны быть одинаковыми, чтобы декодер мог их надежно интерпретировать.
Радиостанции с декодерами DTMF могут отслеживать весь системный трафик или отключать звук до вызова, в зависимости от конструкции системы. Когда радиостанция получит правильную строку цифр, она может на мгновение загудить или подать звуковой сигнал. Световой индикатор может включиться и оставаться включенным. В большинстве систем принимаемый звук радиостанции фиксируется после получения действительной строки цифр, если он обычно отключен.
Многие компании имеют зарегистрированные торговые марки для своих функций DTMF. Например, Motorola называет свои опции DTMF Touch Call . Поскольку DTMF является стандартизированным форматом, большинство функций взаимозаменяемы. Как правило, любая радиостанция, способная декодировать строку цифр 0-1-2-3, будет совместима с любой системой, использующей DTMF.
Некоторые системы используют DTMF для идентификатора устройства «нажми и говори». При каждом нажатии кнопки «Нажми и говори» радиостанция отправляет строку цифр DTMF. Каждое радио имеет уникальную строку цифр. Это позволяет базовой станции узнать, кто последним звонил или кто последним нажимал кнопку «Нажми и говори».
Двухтональный последовательный вызов , также известный как 1+1 , представляет собой метод избирательного вызова, первоначально использовавшийся в приемниках одностороннего тонально-голосового пейджингового вызова. Многие компании имеют собственные названия двухцветных секвентальных вариантов. Мобильная радиостанция General Electric назвала его Type 99 . Motorola назвала его Quik-Call II . Например, кодер отправляет один тональный сигнал, за которым следует пауза продолжительностью от 50 до 1000 миллисекунд, а затем второй тональный сигнал. [3] Декодеры ищут действительный первый тон, за которым следует действительный второй тон в течение определенного периода времени ( временного окна ). [4] Например, декодер, обнаруживший действительный первый тон, может предоставить до 2 секунд для декодирования допустимого второго тона. Если в течение 2 секунд не декодируется ни один действительный второй тон, декодер сбрасывается и ожидает другого действительного первого тона. [5]
В этих системах используется широкий набор тональных планов или схем. В некоторых планах кодирования используются частоты тонов, которые близки или перекрываются с тонами, используемыми в других планах кодирования. Например, в одном плане могут использоваться очень узкие фильтры и указан тон 702,3 Гц. Другой может использовать простой фильтр из конденсаторов и катушек индуктивности и задать тон 700 Гц. Декодер может быть не в состоянии определить разницу между этими двумя тонами, поскольку они очень близки по частоте. Системы обычно используют тоны на основе единого разработанного плана тонов. Индивидуальные планы тонов разработаны таким образом, чтобы избежать перекрытия или близости частот тонов, которые могут вызвать ложные срабатывания . Некоторые системы используют субзвуковые тоны CTCSS в качестве тонов, составляющих двухтональную последовательность. Например, двухтональная последовательность может состоять из частоты 123,0 Гц, за которой следует частота 203,5 Гц.
В FM-радиостанциях двусторонней связи сигналы обычно передаются на уровне, равном двум третям отклонения системы. Например, в системе с отклонением ±5 кГц кодер тона настроен на создание отклонения передатчика (модуляции) 3,3 кГц или меньше. Поскольку тональные сигналы слышны, в системах с устойчивым принимаемым сигналом уровни тональных сигналов иногда устанавливаются ниже, чтобы пользователи радио не были вынуждены слушать их на высоком уровне. Поддержание модуляции тона ниже 2 ⁄ 3 системного максимума сохраняет чистую синусоидальную волну, создаваемую кодером. Отправка цифр на более высоких уровнях приводит к тому, что схемы передатчика, предназначенные для предотвращения чрезмерной модуляции, искажают или ограничивают форму сигналов тонов. Искаженные формы сигналов могут декодироваться неправильно или содержать гармоники, вызывающие ложные сигналы . Тоны обычно отправляются длительностью от 500 миллисекунд (мс) до 3 секунд (3000 мс).
Радиостанции с двухтональными последовательными декодерами могут контролировать весь системный трафик или оставаться отключенными до вызова, в зависимости от конструкции системы. Когда радиостанция принимает правильные сигналы в правильной последовательности, она может на мгновение загудить или подать звуковой сигнал. Световой индикатор может включиться и оставаться включенным. В большинстве систем звук приема радиостанции фиксируется, если он обычно отключен. В системах, использующих комбинацию последовательностей звуковых тонов и CTCSS , общепринятой практикой является отключение кодирования CTCSS во время отправки двухтональной последовательности. Это означает, что пользователям системы с декодерами CTCSS не нужно слушать пейджинговые сигналы.
Quik-Call I , также известный как 2+2 , представляет собой метод избирательного вызова, первоначально использовавшийся в приемниках односторонней пейджинговой связи. Название Quik-Call является товарным знаком Motorola. Он отправляет пару тональных сигналов, за которыми следует от 50 до 1000 миллисекунд тишины, а затем вторая пара тональных сигналов. Декодеры ищут действительную первую пару тонов, за которой следует действительная вторая пара тонов в течение определенного периода времени ( временного окна ). Например, декодер, обнаруживающий действительную первую пару тонов, может предоставить до 2 секунд для декодирования допустимой второй пары тонов. Если в течение 2 секунд не декодируется ни один действительный второй тон, декодер сбрасывается и ожидает другую действительную пару первых тонов. Система менее восприимчива к ложным сигналам , поскольку в ней используются пары декодеров тонов, которые должны одновременно обнаруживать действительные пары тонов.
Quik-Call I наиболее известен благодаря использованию в пожарных частях. Телевизионное шоу 1970-х годов Emergency! , изображено его использование для звонков на базовые станции пожарной службы округа Лос-Анджелес . В некоторых системах мобильные радиостанции имели встроенные опции декодера. В мобильном оборудовании Motorola декодеры размещались в коробке, которая крепилась болтами к головке радиоуправления. В 1960-х годах его также использовали для приведения в действие трубчатых приемников, используемых для вызова пожарных-добровольцев или для запуска сирен, используемых для вызова добровольцев.
Радиостанции с декодерами Quik-Call I могут отслеживать весь системный трафик или отключать звук до вызова, в зависимости от конструкции системы. Когда радиостанция принимает правильные пары тонов в правильной последовательности, она может на мгновение загудить или подать звуковой сигнал . Световой индикатор может включиться и оставаться включенным. В большинстве систем звук приема радиостанции фиксируется, если он обычно отключен. В ЧС! В телешоу декодер включил освещение, активировал верхние громкоговорители, активировал звуковой сигнал/клаксон и, вероятно, выключил кухонные приборы.
MDC , также известная как MDC-1200 и MDC-600 , представляет собой низкоскоростную систему передачи данных Motorola, использующую манипуляцию со сдвигом звуковой частоты (AFSK). MDC-600 использует скорость передачи данных 600 бод . MDC-1200 использует скорость передачи данных 1200 бод. В системах используется одна из двух скоростей передачи данных. Маркировочные и пробельные тоны имеют частоту 1200 Гц и 1800 Гц. Данные передаются пакетами по голосовому каналу радиосистемы.
Радиостанции Motorola с опциями MDC имеют опцию, позволяющую радиостанции отфильтровывать пакеты данных из принимаемого звука. Вместо прослушивания данных AFSK пользователь слышит короткий сигнал из динамика радио каждый раз, когда происходит пакет данных. (Пользователь должен включить эту функцию в настройках программирования дополнительных опций радиостанции).
Сигнализация MDC включает в себя ряд функций: идентификатор устройства, кнопки состояния, кнопку экстренной помощи и избирательный вызов. Эти функции являются программируемыми и могут использоваться в любой комбинации по желанию пользователя. Обычно они используются в аналоговых FM-радиоприемниках высокого класса производства Motorola. Помимо Motorola, совместимые декодеры базовых станций для MDC-1200 производят еще две компании.
Modat , также называемый MODAT , — это устаревшая система передачи данных Motorola, использующая последовательность из семи звуковых тонов, аналогичную пятитональному формату селективного вызова . Некоторые системы до сих пор используют Modat. Modat используется для идентификации устройства и кнопок экстренной помощи, а не для выборочного вызова. При типичной установке каждому радио в системе присваивается уникальный семитональный код. При каждом нажатии кнопки «Нажми и говори» радиостанция передает последовательность из семи тонов в начале передачи. Чтобы пользователь не мог говорить во время трансляции последовательности тонов, семитональная последовательность воспроизводится через динамик двустороннего радиоприемника.
Последовательности тональных сигналов Modat описываются как строка из шести или семи символов. Например, один код Modat может быть описан как 698R124 или 6988124 (где тон «R» означает «повторите последнюю цифру»). Формат данных, поступающих от декодера Modat, неясен.
Функции Modat программируются и могут использоваться в любой комбинации по желанию пользователя. Например, некоторые системы используют только идентификатор устройства PTT или только кнопку экстренной помощи. Другие могут использовать оба. Одна из настраиваемых настроек — это продолжительность времени от нажатия кнопки «нажми и говори» до начала звуковой последовательности. Это задерживает начало последовательности тонов, чтобы позволить системам с большими постоянными времени в декодерах CTCSS или компараторах голосования открыть аудиотракт. Помимо Motorola, другие компании производят дополнительные кодеры, которые могут модифицировать радиоприемники другой марки для работы с системой Modat.
Системы идентификации подразделений Modat часто слышны по радио в телевизионных постановках Барбура, таких как телешоу Cops , в котором изображаются правоохранительные органы Южной Калифорнии в 1980-х годах.
Системы транкинговой радиосвязи имеют встроенный идентификатор устройства и функции избирательного вызова. Каждая транкинговая система имеет свои уникальные особенности. Дополнительную информацию см. в статье о конкретной системе.
Системы двусторонней радиосвязи, использующие схемы цифровой модуляции, такие как TDMA, могут встраивать идентификатор устройства и избирательный вызов в поток данных, мультиплексируемый параллельно с голосом. Дополнительную информацию см. в статье, относящейся к конкретной системе.
