En un sistema de radio bidireccional analógico convencional, una radio estándar tiene silenciador de ruido o silenciador de portadora , lo que permite que una radio reciba todas las transmisiones. La llamada selectiva se utiliza para abordar un subconjunto de todas las radios bidireccionales en un único canal de radiofrecuencia. Cuando más de un usuario está en el mismo canal (usuarios de cocanal), la llamada selectiva puede dirigirse a un subconjunto de todos los receptores o puede dirigir una llamada a una sola radio. Las funciones de llamadas selectivas se dividen en dos categorías principales: llamadas individuales y llamadas grupales . Las llamadas individuales generalmente tienen constantes de tiempo más largas: se necesita más tiempo aire para llamar a una unidad de radio individual que para llamar a un grupo grande de radios.
La llamada selectiva es similar al uso de una cerradura en una puerta. Una radio con silenciador de operador está desbloqueada y dejará entrar cualquier señal. La llamada selectiva bloquea todas las señales excepto aquellas con la "clave" correcta, en este caso un código digital específico. Los sistemas de llamadas selectivas pueden superponerse; Una radio puede tener (llamada grupal) y llamadas individuales DTMF .
La llamada selectiva evita que el usuario escuche a otros en un canal compartido. No elimina la interferencia de los usuarios del mismo canal (otros usuarios en el mismo canal de radio). Si dos usuarios intentan hablar al mismo tiempo, la señal se verá afectada por el uso del canal por parte de la otra parte.
Algunos sistemas de llamadas selectivas experimentan errores . En otras palabras, el decodificador se activa cuando no hay presente una señal válida. Las falsificaciones pueden deberse a un problema de mantenimiento o a una mala ingeniería.
En los sistemas de radio FM bidireccionales convencionales, la forma más común de llamada selectiva es CTCSS , que se basa en un tono subaudible. Una implementación de este sistema es de Motorola y se llama Línea Privada o PL . Las radios fabricadas por casi cualquier fabricante funcionarán aceptablemente con los sistemas existentes que utilizan CTCSS . El sistema permite que grupos de radios permanezcan silenciados mientras otros usuarios hablan por el canal. En sistemas empresariales e industriales, hasta 50 grupos de usuarios podrían compartir el mismo canal sin tener que escuchar las llamadas del personal de cada uno. En los sistemas gubernamentales, los usuarios pueden evitar tener que escuchar a usuarios ajenos a su propia agencia. (Los canales gubernamentales generalmente están separados por la distancia entre los grupos de usuarios. Solo se asigna un grupo de usuarios local a un canal).
En usos donde se permiten llamadas perdidas, las llamadas selectivas también pueden ocultar la presencia de señales de interferencia, como la intermodulación producida por el receptor. Los receptores con especificaciones deficientes (como escáneres o radios móviles de bajo costo) no pueden rechazar las señales no deseadas en canales cercanos en entornos urbanos. La interferencia seguirá presente y seguirá degradando el rendimiento del sistema, pero al utilizar llamadas selectivas el usuario no tendrá que escuchar los ruidos producidos al recibir la interferencia.
En los Estados Unidos, las reglas de la Comisión Federal de Comunicaciones requieren que los usuarios de llamadas selectivas monitoreen el canal, es decir , cambien a silenciador de operador, antes de transmitir. En otras palabras, el usuario debe monitorear (escuchar) para asegurarse de que el canal no esté siendo utilizado por alguien con otro código de llamada selectiva antes de transmitir. Para hacer cumplir esta regla, las estaciones base suelen tener un interruptor de monitor en el micrófono. El botón pulsar para hablar está dividido en dos segmentos. Un segmento desactiva la llamada selectiva. El otro segmento del botón transmite. Un enclavamiento mecánico evita que se presione el botón de transmisión hasta que el botón del monitor esté presionado. Esto se denomina "monitoreo obligatorio antes de transmitir". En las radios móviles, los micrófonos se guardan en una caja para colgar. Cuando se quita el micrófono, la radio vuelve al silenciador de portadora y la función de llamada selectiva se desactiva. El usuario monitorea automáticamente (verifica que nadie más esté usando el canal) sacando el micrófono de la caja para colgar. Las radios portátiles a veces tienen indicadores LED que muestran cuando el canal está en uso.
CTCSS (Sistema de silenciamiento codificado por tonos continuos) superpone cualquiera de los aproximadamente 50 tonos de audio continuos en la señal transmitida, en un rango de 67 a 254 Hz . [1] En cualquier momento cuando el transmisor está encendido, el tono se codifica en la señal. CTCSS a menudo se denomina tono PL (por Línea Privada , una marca registrada de Motorola ), o simplemente tono de silenciamiento . La implementación de CTCSS por parte de General Electric se llama Channel Guard (o CG ). [2] Cuando RCA estaba en el negocio de la radio móvil terrestre, su marca era "Quiet Channel" (o QC). Los códigos de tono pueden describirse universalmente por su frecuencia de tono (por ejemplo: 131,8 Hz).
Selcall (llamada selectiva) transmite una ráfaga de cinco tonos de audio dentro de banda para iniciar la conversación. Esta característica es común en los sistemas europeos. En un sistema simplex, el 5 tonos simplemente abre el altavoz del interlocutor deseado. En un sistema repetidor, se necesita otro CTCSS o ráfaga de tonos o 5 tonos para activar el repetidor de la empresa, según el diseño del sistema. Si la radio llamada está al alcance del remitente, responde la llamada entrante con su tono de recibo almacenado. A veces, los sistemas que utilizan Selcall se denominan CCIR o ZVEI , esquemas de codificación de tonos específicos utilizados en los sistemas Selcall. En el continente, la gente utiliza el sistema ZVEI, mientras que en Gran Bretaña el CCIR es muy común.
De la misma manera que se usaría un solo tono CTCSS en un grupo completo de radios, en un grupo de radios se usa una sola secuencia de cinco tonos. Todas las radios también tienen almacenado su propio número de llamada privado, al que se puede acceder para una conversación individual en lugar de una llamada grupal. En cualquier caso, el altavoz de la radio se enciende tan pronto como se decodifica el quinto tono de una secuencia válida. En caso de una llamada grupal, se genera un breve tono de anuncio en el altavoz de la radio. En el caso de una llamada privada, el tono de recepción se transmite al remitente y luego se abre la ruta de recepción. El altavoz permanece encendido hasta que el silenciador del portador detecta que ya no se recibe el portador. En ese momento, el altavoz se silencia y el decodificador se reinicia. El altavoz del receptor se apaga y permanece silenciado hasta que se decodifica otra secuencia válida de cinco tonos.
En los EE. UU. se utiliza un formato de tono similar para la búsqueda de radio unidireccional por tonos y voz. Se conoce informalmente como formato Reach .
DCS o silenciador codificado digitalmente superpone un flujo continuo de datos digitales FSK , a 134,5 baudios , a la señal transmitida. De la misma manera que se usaría un solo tono CTCSS en un grupo completo de radios, se usa el mismo código DCS en un grupo de radios. DCS también se conoce como tono DPL (para Digital Private Line , una marca comercial de Motorola ) y, de la misma manera, la implementación de DCS por parte de GE se conoce como Digital Channel Guard (o DCG ).
Algunos equipos utilizan un código de apagado de onda cuadrada de 136 Hz . La señal de apagado se envía durante una a tres décimas de segundo (100 a 300 ms) al final de una transmisión para silenciar el audio y no escuchar un choque de silenciamiento. Las radios con opciones DCS generalmente son compatibles siempre que el codificador-decodificador de la radio utilice el mismo código que las radios del sistema existente. Los códigos generalmente se describen como tres dígitos octales (por ejemplo, 054). Algunos códigos DCS son datos invertidos de otros: un código con las marcas y espacios invertidos puede formar un código DCS válido diferente (413 equivale a 054 invertido). Debido al uso del código de 136 Hz, muchos receptores decodificarán una señal DCS cuando se sintonicen con el tono CTCSS de 136,5 Hz (dependiendo de la tolerancia del sistema del receptor).
XTCSS es la técnica de señalización más nueva y proporciona 99 códigos con la ventaja adicional de un "funcionamiento silencioso". Las radios equipadas con XTCSS están diseñadas para disfrutar de más privacidad y flexibilidad de operación. XTCSS se implementa utilizando una combinación de CTCSS y señalización dentro de banda.
La ráfaga de tonos es un método obsoleto de llamada selectiva en el que la radio transmite un único tono de audio de 0,5 a 1,5 segundos al comienzo de cada transmisión. Este esquema existía antes de que se desarrollaran los circuitos para CTCSS . Este método se utilizó ampliamente en los Estados Unidos desde la década de 1950 hasta la de 1980. Las operaciones de vuelos espaciales tripulados hicieron un uso frecuente de este método.
De la misma manera que se usaría un solo tono CTCSS en todo un grupo de radios, se usa un solo tono de ráfaga en un grupo de radios. El altavoz de la radio se enciende tan pronto como se decodifica el tono y permanece encendido hasta que el silenciador del portador detecta que ya no se recibe el portador. En ese momento, el altavoz se silencia y el decodificador se reinicia . El altavoz del receptor se apaga y permanece silenciado hasta que se decodifica otro tono de ráfaga válido.
En algunos casos se utilizaron tonos de ráfaga para seleccionar repetidores . Al cambiar el tono, la radio móvil activaría un sitio repetidor diferente. Un esquema de tonos típico podría utilizar los tonos 1800 Hz , 2000 Hz, 2200 Hz, 2400 Hz y 2552 Hz. Este fue el esquema utilizado por la mayoría de las agencias del estado de California durante la época en que se utilizaba la ráfaga de tonos. Se ha observado que algunos sistemas utilizan tonos tan bajos como 800 Hz. Los cinco tonos predeterminados o estándar de Motorola utilizados para el formato de tono único a partir de la década de 1980: 1350 Hz, 1500 Hz, 1650 Hz, 1800 Hz, 1950 Hz. Estos se identificaron en la documentación del sistema para varios modelos de equipos de control remoto, así como en folletos de ventas de accesorios de Motorola Syntor y Micor mobile radio Systems 90 . Una frecuencia de ráfaga de tono común utilizada por muchos sistemas de radioaficionados en Europa es 1.750 Hz.
En las redes de radio públicas alemanas se utilizan los tonos de llamada de 1.750 Hz (Tono I) y 2.135 Hz (Tono II) para activar diferentes repetidores o llamar a un operador. Para duplicar las funciones de llamada, se utilizan tonos en llamada corta (1.000 ms) y llamada larga (> 2.000 ms)
En sistemas bien diseñados, los repetidores o radios generalmente incluían un filtro de muesca de audio que reducía el volumen del tono en el altavoz.
Se observó una variación del esquema de tono único en los receptores de búsqueda unidireccional. En algunos sistemas secuenciales de dos tonos, el envío de 4 a 8 segundos del segundo tono llama a todos los receptores que tienen un código que incluye el segundo tono. Esto a veces se denomina tono B largo . Los receptores fabricados por Plectron y utilizados a menudo para localizar a los bomberos voluntarios utilizan un tono largo y único. El decodificador en el receptor Plectron típico no decodificaría el tono como una llamada válida a menos que estuviera presente durante al menos dos a cuatro segundos (una variación muy larga del tono de ráfaga).
En la llamada individual se llama a una radio específica. La mayoría de los esquemas de llamadas individuales implican una secuencia de tonos. La mayoría de los esquemas tienen entre docenas y miles de códigos individuales posibles. En la práctica, más de doscientas radios en un solo canal generan un nivel de tráfico inutilizable. Por lo tanto, 1.000 llamadas individuales normalmente serán más de lo necesario.
Las llamadas individuales suelen estar basadas en eventos. Por ejemplo, se puede llamar a una grúa para asignarle una tarea al conductor o se puede llamar a una ambulancia con una llamada de emergencia.
Algunos buscapersonas Motorola pueden decodificar cuatro señales individuales diferentes de 5 tonos (consulte SelCall más arriba). Algunos departamentos de bomberos utilizaron esta característica para implementar una señal individual (usando la primera de las cuatro señales), una señal basada en la estación (es decir, localizar a todos desde una estación de bomberos, usando la segunda señal), una señal basada en la región (es decir, todos en una estación de bomberos). la región noroeste, usando la tercera señal), y una llamada a todos (cada bombero, usando la cuarta señal).
En las llamadas selectivas multifrecuencia de doble tono (DTMF), la radio recibe una alerta mediante una cadena de dígitos. Los sistemas suelen utilizar de 2 a 7 dígitos. Estos pueden marcarse desde un dial telefónico tradicional conectado a una radio o pueden generarse como una cadena de dígitos DTMF mediante un codificador automático. En algunos sistemas, una computadora de despacho está conectada a un codificador DTMF a través de un cable serial (RS-232): la computadora envía comandos al codificador que genera una cadena de dígitos predefinida que luego se envía al transmisor.
En las radios FM de dos vías, los dígitos generalmente se envían a un nivel que equivale a dos tercios (66%) de la desviación del sistema. Por ejemplo, en un sistema de desviación de ±5 kHz, el codificador DTMF está configurado para producir 3,3 kHz de desviación del transmisor (modulación) o menos. En sistemas con señales recibidas sólidas, los niveles de tono a veces se configuran muy bajos para que los usuarios de radio no se vean obligados a escucharlos a un nivel alto. Mantener la modulación de tono DTMF por debajo de 2 ⁄ 3 del máximo del sistema preserva la onda sinusoidal limpia producida por el codificador. El envío de dígitos a niveles más altos hace que los circuitos del transmisor que están diseñados para evitar la sobremodulación distorsionen o recorten la forma de onda de los tonos. Es posible que las formas de onda distorsionadas no se decodifiquen correctamente o que incluyan armónicos que provoquen falsificaciones . Los dígitos generalmente se envían con una duración mínima de 55 milisegundos (ms) con al menos 55 ms de silencio entre cada dígito. Algunos decodificadores pueden requerir dígitos de duración mucho mayor. Los dígitos DTMF constan de tonos emparejados: un tono de fila y un tono de columna. Los niveles de tonos de filas y columnas deben ser similares para que un decodificador los interprete de manera confiable.
Las radios con decodificadores DTMF pueden monitorear todo el tráfico del sistema o permanecer silenciadas hasta que se les llame, según el diseño del sistema. Cuando la radio recibe la cadena de dígitos correcta, puede emitir un zumbido momentáneo o emitir una alerta Sonalert. Es posible que una luz indicadora se encienda y permanezca encendida. En la mayoría de los sistemas, el audio de recepción de la radio se activaría después de recibir una cadena de dígitos válida si normalmente estuviera silenciado.
Muchas empresas tienen nombres registrados para sus funciones DTMF. Por ejemplo, Motorola llama a sus opciones DTMF, Touch Call . Dado que DTMF es un formato estandarizado, la mayoría de las funciones son intercambiables. Generalmente, cualquier radio que esté equipada para decodificar la cadena de dígitos 0-1-2-3 sería compatible con cualquier sistema que utilice DTMF.
Algunos sistemas utilizan DTMF para la identificación de la unidad pulsar para hablar. Cada vez que se presiona pulsar para hablar, la radio envía una cadena de dígitos DTMF. Cada radio tiene una cadena única de dígitos. Esto permite que la estación base sepa quién llamó por última vez o quién presionó por última vez el botón pulsar para hablar.
La secuencial de dos tonos , también conocida como 1+1 , es un método de llamada selectiva utilizado originalmente en receptores de buscapersonas unidireccionales de tonos y voz. Muchas empresas tienen sus propios nombres para las opciones secuenciales de dos tonos. General Electric Mobile Radio lo llamó Tipo 99 . Motorola lo llamó Quik-Call II . Por ejemplo, el codificador envía un solo tono seguido de 50 a 1000 milisegundos de silencio y luego un segundo tono. [3] Los decodificadores buscan un primer tono válido seguido de un segundo tono válido dentro de un período de tiempo definido (una ventana de tiempo ). [4] Por ejemplo, un decodificador que detecta un primer tono válido podría permitir hasta 2 segundos para decodificar un segundo tono válido. Si no se decodifica ningún segundo tono válido en 2 segundos, el decodificador se reinicia y espera otro primer tono válido. [5]
Para estos sistemas se utiliza un conjunto muy variado de planes o esquemas tonales. Algunos planes de tonos utilizan frecuencias de tonos que son cercanas o se superponen con los tonos utilizados por otros planes de codificación. Por ejemplo, un plan podría utilizar filtros muy estrechos y especificar un tono de 702,3 Hz. Otro puede utilizar un filtro simple de condensadores e inductores y especificar un tono de 700 Hz. Es posible que un decodificador no pueda distinguir la diferencia entre estos dos tonos porque tienen una frecuencia muy cercana. Los sistemas generalmente utilizan tonos de un único plan de tonos diseñado. Los planes de tonos individuales están diseñados para evitar frecuencias de tonos superpuestas o cercanas que puedan causar falsificaciones . Algunos sistemas utilizan tonos subaudibles CTCSS como tonos que componen la secuencia de dos tonos. Por ejemplo, una secuencia de dos tonos podría constar de 123,0 Hz seguidos de 203,5 Hz.
En las radios FM de dos vías, los tonos generalmente se envían a un nivel que equivale a dos tercios de la desviación del sistema. Por ejemplo, en un sistema de desviación de ±5 kHz, el codificador de tono está configurado para producir 3,3 kHz de desviación del transmisor (modulación) o menos. Debido a que los tonos son audibles, en sistemas con señales recibidas sólidas, los niveles de tono a veces se establecen más bajos para que los usuarios de radio no se vean obligados a escucharlos a un nivel alto. Mantener la modulación de tono por debajo de 2 ⁄ 3 del máximo del sistema preserva la onda sinusoidal limpia producida por el codificador. El envío de dígitos a niveles más altos hace que los circuitos del transmisor que están diseñados para evitar la sobremodulación distorsionen o recorten la forma de onda de los tonos. Es posible que las formas de onda distorsionadas no se decodifiquen correctamente o que incluyan armónicos que provoquen falsificaciones . Los tonos generalmente se envían con una duración mínima de 500 milisegundos (ms) a 3 segundos (3000 ms).
Las radios con decodificadores secuenciales de dos tonos pueden monitorear todo el tráfico del sistema o permanecer silenciadas hasta que se les llame, según el diseño del sistema. Cuando la radio recibe los tonos correctos en la secuencia adecuada, puede emitir un zumbido o emitir una alerta Sonalert momentáneamente. Es posible que una luz indicadora se encienda y permanezca encendida. En la mayoría de los sistemas, el audio de recepción de la radio se activaría si estuviera normalmente silenciado. En sistemas que utilizan una combinación de secuencias de tonos audibles y CTCSS , es una práctica común desactivar la codificación CTCSS mientras se envía la secuencia de dos tonos. Esto significa que los usuarios del sistema con decodificadores CTCSS no tienen que escuchar los tonos de búsqueda.
Quik-Call I , también conocido como 2+2 , es un método de llamada selectiva utilizado originalmente en receptores de buscapersonas unidireccionales. El nombre Quik-Call es una marca registrada de Motorola. Envía un par de tonos seguidos de 50 a 1000 milisegundos de silencio y luego un segundo par de tonos. Los decodificadores buscan un primer par de tonos válido seguido de un segundo par de tonos válido dentro de un período de tiempo definido (una ventana de tiempo ). Por ejemplo, un decodificador que detecte un primer par de tonos válido podría permitir hasta 2 segundos para que se decodifique un segundo par de tonos válido. Si no se decodifica ningún segundo tono válido en 2 segundos, el decodificador se reinicia y espera otro primer par de tonos válido. El sistema es menos susceptible a falsificaciones porque emplea pares de decodificadores de tonos que deben detectar pares de tonos válidos simultáneamente.
Quik-Call I es más famoso por su uso en el servicio de bomberos. El programa de televisión de los años 70, ¡ Emergencia! , describió su uso para llamadas a estaciones base en el Departamento de Bomberos del Condado de Los Ángeles . En algunos sistemas, las radios móviles tenían integradas opciones de decodificador. En los equipos móviles de Motorola, los decodificadores estaban alojados en una caja atornillada al cabezal de control de radio. En la década de 1960, también se utilizó para accionar receptores tipo tubo utilizados para llamar a los bomberos voluntarios o para activar sirenas utilizadas para llamar a los voluntarios.
Las radios con decodificadores Quik-Call I pueden monitorear todo el tráfico del sistema o permanecer silenciadas hasta que las llamen, según el diseño del sistema. Cuando la radio recibe los pares de tonos correctos en la secuencia adecuada, puede emitir un zumbido o emitir una alerta Sonalert momentáneamente . Es posible que una luz indicadora se encienda y permanezca encendida. En la mayoría de los sistemas, el audio de recepción de la radio se activaría si estuviera normalmente silenciado. ¡En la Emergencia! programa de televisión, el decodificador encendió la iluminación, activó los parlantes superiores, activó la bocina/claxon y probablemente apagó los electrodomésticos de cocina.
MDC , también conocido como MDC-1200 y MDC-600 , es un sistema de datos de Motorola de baja velocidad que utiliza codificación por desplazamiento de frecuencia de audio (AFSK). MDC-600 utiliza una velocidad de datos de 600 baudios . MDC-1200 utiliza una velocidad de datos de 1200 baudios. Los sistemas emplean cualquiera de las dos velocidades en baudios. Los tonos de marca y espacio son de 1200 Hz y 1800 Hz. Los datos se envían en ráfagas a través del canal de voz del sistema de radio.
Las radios Motorola con opciones MDC tienen una opción que permite a la radio filtrar ráfagas de datos del audio recibido. En lugar de escuchar los datos AFSK, el usuario escucha un breve chirrido del altavoz de la radio cada vez que se produce una ráfaga de datos. (El usuario debe activar esta función en la configuración de programación de opciones de la radio).
La señalización MDC incluye una serie de funciones: ID de unidad, botones de estado, botón de emergencia y llamada selectiva. Estas características son programables y podrían usarse en cualquier combinación deseada por el usuario. Por lo general, se incorporan en radios FM analógicas de alta gama fabricadas por Motorola. Además de Motorola, otras dos empresas fabrican decodificadores de estaciones base compatibles para el MDC-1200.
Modat , también escrito MODAT , es un sistema de datos obsoleto de Motorola que utiliza una secuencia de siete tonos de audio similar al formato Selcall secuencial de cinco tonos . Algunos sistemas todavía usan Modat hoy. Modat se utiliza para la identificación de la unidad y los botones de emergencia, en lugar de para llamadas selectivas. En una instalación típica, a cada radio de un sistema se le asigna un código único de siete tonos. Cada vez que se presiona el botón pulsar para hablar de la radio, la radio transmite la secuencia de siete tonos al comienzo de la transmisión. Para evitar que el usuario hable mientras se transmite la secuencia de tonos, la secuencia de siete tonos se reproduce a través del altavoz del receptor de radio de dos vías.
Las secuencias de tonos Modat se describen como una cadena de seis dígitos o siete caracteres. Por ejemplo, un único código Modat podría describirse como 698R124 o 6988124 (donde el tono "R" indica "repetir el último dígito"). El formato de datos procedente de un decodificador Modat no está claro.
Las funciones de Modat son programables y pueden usarse en cualquier combinación deseada por el usuario. Por ejemplo, algunos sistemas utilizan sólo la identificación de la unidad de pulsar para hablar o sólo el botón de emergencia. Otros pueden usar ambos. Una configuración que se puede ajustar es el tiempo que transcurre desde que se presiona pulsar para hablar hasta que comienza la secuencia de tonos. Esto retrasa el inicio de la secuencia de tonos para permitir que los sistemas con constantes de tiempo largas en decodificadores CTCSS o comparadores de votación abran una ruta de audio. Además de Motorola, otras empresas fabrican codificadores complementarios que pueden modificar una marca diferente de radio para que funcione con un sistema Modat.
Los sistemas de identificación de unidades Modat se escuchan con frecuencia en las radios de las producciones televisivas de Barbour, como el programa de televisión Cops , que retrata a las agencias policiales del sur de California en la década de 1980.
Los sistemas de radio troncalizados tienen identificación de unidad incorporada y funciones de llamada selectiva. Cada sistema troncalizado tiene sus propias características únicas. Consulte el artículo sobre un sistema específico para obtener más información.
Los sistemas de radio bidireccionales que utilizan esquemas de modulación digital como TDMA pueden incorporar ID de unidad y llamadas selectivas en el flujo de datos multiplexados en paralelo con la voz. Consulte el artículo correspondiente a un sistema específico para obtener más información.
