stringtranslate.com

Двустороннее радио

Авиадиспетчер ВМФ связывается с самолетом через двустороннюю радиогарнитуру
Разнообразие портативных радиостанций двусторонней связи для частного использования.

Двусторонняя радиосвязь — это радиоприемопередатчик (радиоприемник, который может как передавать, так и принимать радиоволны ) , который используется для двунаправленной голосовой связи между людьми с другими пользователями с аналогичными радиостанциями, [1] в отличие от широковещательного приемника. , который только принимает передачи.

Двусторонние радиостанции обычно используют полудуплексный канал связи, который обеспечивает двустороннюю связь, хотя и с тем ограничением, что одновременно может передавать только один пользователь. (Это отличие от симплексной связи , при которой передача может осуществляться только в одном направлении, и полнодуплексной связи, которая позволяет передавать в обоих направлениях одновременно.) Это требует, чтобы пользователи в группе разговаривали по очереди. Обычно радиостанция находится в режиме приема, поэтому пользователь может слышать все остальные передачи на канале. Когда пользователь хочет поговорить, он нажимает кнопку « нажми и говори », которая выключает приемник и включает передатчик; при отпускании кнопки приемник снова активируется. Предусмотрено несколько каналов, поэтому отдельные группы пользователей могут общаться в одной и той же зоне, не создавая помех друг другу, а некоторые радиостанции предназначены для сканирования каналов в поисках действительной передачи. 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 каналов (TDD), для одновременной передачи двух направлений разговора на одной радиочастоте. [2]

Первое устройство двусторонней радиосвязи представляло собой устройство только для AM-диапазона, представленное Galvin Manufacturing Corporation в 1940 году для использования полицией и военными во время Второй мировой войны , а в 1943 году компания представила рацию, [3] лучшую -известный пример двусторонней радиосвязи. [4]

История

Морская УКВ радиостанция на корабле
Двусторонняя радиосвязь в пожарной машине , используемая пожарными для связи со своим диспетчером.

Первое по-настоящему мобильное оборудование двусторонней радиосвязи было разработано в Австралии в 1923 году старшим констеблем полиции штата Виктория Фредериком Уильямом Дауни. Полиция Виктории была первой в мире, кто использовал беспроводную связь в автомобилях, положив конец неэффективным отчетам о статусе через телефонные будки, которые использовались до того времени. Первые комплекты занимали примерно половину пола на заднем сиденье патрульных машин Lancia . [5]

В 1933 году полицейское управление Байонны, штат Нью-Джерси, успешно эксплуатировало двустороннюю систему между центральной стационарной станцией и радиоприемопередатчиками, установленными в полицейских машинах; это позволило быстро организовать реагирование полиции в чрезвычайных ситуациях. [6]

Типы

Несколько портативных радиостанций двусторонней связи, предназначенных для государственных служб (полиция, пожарная служба, спасательная служба), совместимых со стандартом цифровой радиосвязи Project 25.
Мобильная радиостанция Citizen в грузовике

Системы двусторонней радиосвязи можно классифицировать по-разному в зависимости от их атрибутов.

Обычные и транковые

Общепринятый

В многоканальных системах каналы используются для разных целей. [7]

Сканирование в обычных радиостанциях

Функции сканирования либо не используются, либо списки сканирования намеренно сокращаются в экстренных приложениях. В рамках проекта APCO Project 16 установлены стандарты времени доступа к каналу и задержек, вызванных издержками системы. Функции сканирования могут еще больше увеличить эти задержки. В одном исследовании говорится, что задержки более 0,4 секунды (400 миллисекунд) в службах экстренной помощи не рекомендуются. [8]

Дуплекс

Термин «полудуплекс» применяется к проводным системам связи, где схема может отправлять информацию в одном направлении за раз, но не в обоих направлениях одновременно. [9]

Аналоговый

Аналоговые системы могут сообщать об одном состоянии, например об уровне воды в резервуаре для скота. Передатчик на территории резервуара постоянно посылает сигнал с постоянным звуковым сигналом. Тон будет меняться, указывая на уровень воды в резервуаре. Показания счетчика на удаленном конце будут меняться в соответствии с высотой тона, указывая количество воды, присутствующей в резервуаре для скота. Подобные методы можно использовать для телеметрии любого аналогового состояния. Этот тип радиосистемы служит цели, эквивалентной петле от четырех до двадцати миллиампер . [11] 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. [12]

Цифровой

Цифровые системы могут передавать текстовые сообщения с помощью компьютерной диспетчеризации (САПР). Например, дисплей в эвакуаторе может отображать текстовое местоположение вызова и любую связанную с ним информацию. Водитель эвакуатора может нажать кнопку подтверждения , отправив данные в противоположном направлении и пометив вызов как полученный водителем. Их можно использовать для систем аналоговой телеметрии, например, для измерения уровня в резервуарах для 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 радиопейджинговые сообщения, которые могут либо 1) подавать звуковой сигнал приемнику пейджинговой связи, 2) отправлять числовое сообщение или 3) отправлять текстовое сообщение. [13]

Спроектировано против не спроектировано

Инженерные системы предназначены для работы, близкой к спецификации или стандарту. [ нужна цитация ] Они спроектированы как системы, в которых все оборудование согласовано для совместной работы. Например, современная система двусторонней радиосвязи местных органов власти в США может быть спроектирована так, чтобы обеспечить 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 пределах определенной географической области. Модели помогают проектировщикам выбирать оборудование, места его расположения, антенны и оценивать, насколько хорошо сигналы будут проникать в здания. Эти модели будут подкреплены испытаниями и фактическими измерениями уровня полевого сигнала. Проектировщики настраивают диаграммы направленности антенн, добавляют или перемещают места размещения оборудования и проектируют антенные сети таким образом, чтобы обеспечить желаемый уровень производительности. [14]

Опции, рабочий цикл и конфигурация

Пример схемы управления на сконфигурированной портативной радиостанции с поддержкой P25 .

Многие мобильные и карманные компьютеры имеют ограниченный рабочий цикл. Рабочий цикл представляет собой соотношение времени прослушивания и времени передачи и обычно зависит от того, насколько хорошо передатчик может отводить тепло от радиатора на задней панели радиостанции. Рабочий цикл 10% (обычный для портативных устройств) соответствует времени передачи от 10 секунд до времени приема 90 секунд. Некоторое мобильное и базовое оборудование имеет разные уровни мощности – например, 100% рабочий цикл при 25 Вт и 15% при 40 Вт. [15]

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

Срок службы оборудования

В государственных системах оборудование может быть заменено на основе бюджета, а не какого-либо плана или ожидаемого срока службы. Финансирование в государственных учреждениях может быть циклическим или спорадическим. Менеджеры могут заменить компьютерные системы, транспортные средства или спланировать затраты на поддержку компьютеров и транспортных средств, игнорируя при этом оборудование двусторонней радиосвязи. Оборудование может продолжать использоваться, даже если затраты на техническое обслуживание необоснованны с точки зрения эффективности. [16]

В одном документе говорится, что «семь лет» превышают ожидаемый срок службы раций на службе в полиции. Батареи чаще всего требуют замены. Диспетчерские пульты двенадцатилетней давности, упомянутые в том же документе, были признаны годными к использованию. Их сравнивали с проблемными консолями 21-летней давности, которые использовались где-то еще в той же системе. [17]

Другой источник сообщает, что срок службы системного магистрального оборудования, такого как консоли и базовые станции, составляет пятнадцать лет. Ожидается, что мобильные радиостанции прослужат десять лет. Рации обычно служат восемь лет. [18] 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. [19]

Двусторонние радиочастоты

Две радиостанции GMRS, ручной микрофон и две радиостанции FRS.

Типичные радиостанции двусторонней связи работают на фиксированных радиочастотных каналах, хотя некоторые из них могут сканировать несколько каналов, чтобы найти действительную передачу. [4] [ ненадежный источник? ] В аналоговой традиционной системе (самый простой тип системы) частота или канал служит физической средой или каналом связи, передающим передаваемую информацию. Производительность радиосистемы частично зависит от характеристик используемого диапазона частот. На выбор частоты для системы двусторонней радиосвязи частично влияют: [20]

УВЧ против УКВ

Наиболее распространенные системы двусторонней радиосвязи работают в диапазонах ОВЧ и УВЧ радиоспектра . Поскольку эта часть спектра активно используется для радиовещания и многочисленных конкурирующих видов использования, управление использованием спектра стало важной деятельностью правительств по регулированию пользователей радио в интересах как эффективного, так и не создающего помех использования радио. Обе полосы широко применяются для разных пользователей. [21]

Диапазон

Полезная дальность прямого действия системы двусторонней радиосвязи зависит от условий распространения радиосигнала , которые являются функцией частоты. [22]

Существуют и другие факторы, влияющие на дальность действия двусторонней радиосвязи, такие как погода, точная используемая частота и препятствия. [22] [23]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Граф, Рудольф Ф. (1999). Современный словарь электроники, 7-е изд. Эльзевир. п. 811. ИСБН 9780080511986.
  2. ↑ Голдсмит, Андреа (8 августа 2005 г.). Беспроводная связь. Издательство Кембриджского университета . ISBN 9780521837163. Проверено 20 апреля 2016 г.
  3. ↑ Холл, Марк (3 октября 2022 г.). «Моторола, Инк.». Британская энциклопедия . Архивировано из оригинала 18 января 2023 года . Проверено 17 января 2022 г.
  4. ^ ab «Полное руководство по двусторонней радиосвязи». Crystal Radio Systems Ltd. Архивировано из оригинала 26 июня 2022 года . Проверено 17 января 2023 г.
  5. ^ Холдейн, Роберт. (1995) Народная сила, История полиции Виктории . Издательство Мельбурнского университета. ISBN 0-522-84674-2 , 1995 г. 
  6. ^ Вехи истории IEEE получены 2 октября 2007 г.
  7. ↑ Один из примеров целевого назначения каналов описан в Иванов Д.А., Савельев В.П. и Шеманский П.В. «Организация связи», « Основы тактического управления и контроля : советский взгляд », серия «Советская военная мысль», № 18 (Вашингтон, Округ Колумбия: Суперинтендант документации, 1977 г.) Контрольный номер Библиотеки Конгресса: 84602565. Это перевод ВВС США книги советских времен на русский язык. См. также «Недостаточная пропускная способность системы», Специальный отчет: Улучшение связи пожарных , USFA-TR-099/январь 1999 г. (Эммитсбург, Мэриленд: Управление пожарной охраны США, 1999 г.), стр. 18–19, и «5.2 Современная система», Калифорния . Проект исследования коммуникационных технологий дорожного патруля на частоте 800 МГц , 80-C477, ( Сакраменто, Калифорния : Департамент общих служб, Отдел коммуникационных технологий, 1982), стр. V-4 - V-6.
  8. ^ «3.4.1 Общие недостатки пользовательского оборудования», Радиокомитет полиции Сан-Рафаэля: Отчет мэру и городскому совету ( Сан-Рафаэль, Калифорния : Город Сан-Рафаэль, 1995), стр. 12.
  9. ^ «IEEE 100. Авторитетный словарь терминов стандартов IEEE», седьмое издание, IEEE Press, 2000, ISBN SBN 0-7381-2601-2.
  10. ^ Пример обсуждения использования см. в разделе «Сообщение о проблемах», Специальный отчет: Улучшение связи пожарных, USFA-TR-099/январь 1999 г. (Эммитсбург, Мэриленд: Управление пожарной охраны США, 1999), стр. 25–26. Эта статья также подтверждает определение фразы «поговорить вокруг».
  11. ^ Примеры см.: Михайлов К.Е. «Средства связи на линии электропередачи Волга-Москва», Дальняя электропередача между ГЭС имени В.И. Ленина и Москвой (Иерусалим: Израильская программа научных переводов, 1965).
  12. ^ Пример телеметрии электрокардиограммы см. в разделе « Планирование экстренной медицинской связи: том 2, Руководство по планированию на местном/региональном уровне» (Вашингтон, округ Колумбия: Национальное управление безопасности дорожного движения, Министерство транспорта США, 1995), стр. 48.
  13. ^ "Спартанский тренировочный бюллетень - Том первый - Выпуск первый" . Проверено 18 октября 2017 г.
  14. ^ Два примера тестирования привода и полевых измерений уровней полученного сигнала см.:
    • «Раздел II: Исследования распространения радиосигнала», Исследовательский проект коммуникационных технологий Калифорнийского дорожного патруля на частоте 800 МГц , 80-C477, (Сакраменто, Калифорния: Департамент общих служб, Отдел коммуникационных технологий, 1982), стр. II-1 - II- 34.
    • Оссанна-младший, Джозеф Ф., «Модель замирания мобильной радиосвязи из-за отражений зданий: теоретические и экспериментальные спектры мощности сигналов затухания», Технический журнал Bell System , ноябрь 1964 г., стр. 2935-2971. Общая информация о 800 МГц: в этой статье показано, что затухание сигнала происходит на звуковых частотах, близких к тонам CTCSS, что объясняет, почему в 1970-х годах в системах Motorola 800 МГц использовалась только DCS.
  15. ^ Технические характеристики Kenwood TKR-850
  16. ^ Один из примеров см.: «Элемент плана S-7: Рационализированное финансирование» и «Элемент плана L-2: Постоянное управление радиосвязи общественной безопасности Контра-Коста», Генеральный план мобильной радиосвязи общественной безопасности округа Контра-Коста ( Фэрфакс, Вирджиния : Федеральный Engineering, Inc., 2002), стр. 45, 49.
  17. ^ Один из примеров см.: «3.2.10.1 Текущие проблемы системы», Транкинговая радиосистема: запрос предложений , (Оклахома-Сити, Оклахома: Управление муниципальных объектов Оклахома-Сити, Управление капитальных проектов общественной безопасности, 2000), стр. 56.
  18. ^ «2.4 Инвентаризация оборудования», Радиокомитет полиции Сан-Рафаэля: Отчет мэру и городскому совету , ( Сан-Рафаэль, Калифорния : Город Сан-Рафаэль, 1995), стр. 8.
  19. ^ «Экспонаты 8000: Затраты на замену оборудования для типичного трехпозиционного центра управления и контроля CDF», Руководство по телекоммуникациям 8000 , (Сакраменто, Калифорния: штат Калифорния, Департамент лесного хозяйства и противопожарной защиты, 2006 г.) Файл Adobe PDF о стоимости консоли.
  20. ^ ab См. «Приложение B - Правила FCC», План связи EMS Калифорнии: окончательный проект (Сакраменто, Калифорния: Управление EMS штата Калифорния, сентябрь 2000 г.), стр. 38. и Итоговый отчет фазы II Аризоны: Оценка потребностей в функциональной совместимости радиосвязи в масштабе штата, Macro Corporation и штат Аризона, 2004 г.
  21. ^ "ОВЧ или УВЧ... Что лучше?"
  22. ^ ab Диапазон двусторонней радиосвязи
  23. ^ «Диапазон двусторонней радиосвязи: на каком расстоянии могут общаться двусторонние радиостанции?»

Внешние ссылки