En un sistema de radio bidireccional analógico convencional, una radio estándar tiene silenciador de ruido o silenciador de portadora , que permite que una radio reciba todas las transmisiones. La llamada selectiva se utiliza para dirigirse a un subconjunto de todas las radios bidireccionales en un solo canal de frecuencia de radio. Cuando más de un usuario está en el mismo canal (usuarios de canal compartido), la llamada selectiva puede dirigirse a un subconjunto de todos los receptores o puede dirigir una llamada a una sola radio. Las funciones de llamada selectiva encajan en dos categorías principales: llamada individual y llamada grupal . Las llamadas individuales generalmente tienen constantes de tiempo más largas: lleva más tiempo de emisión llamar a una unidad de radio individual que 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 portadora está desbloqueada y dejará pasar 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 llamada selectiva pueden superponerse; por ejemplo, una radio puede tener llamadas CTCSS y DTMF .
La llamada selectiva impide que el usuario escuche a otros usuarios que utilizan un canal compartido. No elimina las interferencias de usuarios que utilizan el mismo canal (otros usuarios que utilizan el mismo canal de radio). Si dos usuarios intentan hablar al mismo tiempo, la señal se verá afectada por la otra parte que utiliza el canal.
Algunos sistemas de llamada selectiva presentan errores de funcionamiento . En otras palabras, el decodificador se activa cuando no hay una señal válida. Los errores de funcionamiento pueden deberse a un problema de mantenimiento o a una ingeniería deficiente.
En los sistemas de radio bidireccional FM 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 están hablando en el canal. En los sistemas comerciales e industriales, hasta 50 grupos de usuarios podrían compartir el mismo canal sin tener que escuchar las llamadas del personal de los demás. En los sistemas gubernamentales, los usuarios pueden evitar tener que escuchar a usuarios fuera de 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 los casos en que se permiten las llamadas perdidas, la llamada selectiva también puede ocultar la presencia de señales interferentes, como la intermodulación producida por el receptor. Los receptores con especificaciones deficientes (como los escáneres o las radios móviles de bajo coste) no pueden rechazar las señales no deseadas de los canales cercanos en entornos urbanos. La interferencia seguirá estando presente y seguirá degradando el rendimiento del sistema, pero al utilizar la llamada selectiva el usuario no tendrá que oír los ruidos producidos por la recepción de la interferencia.
En los Estados Unidos, las normas de la Comisión Federal de Comunicaciones exigen a los usuarios de llamadas selectivas que controlen el canal, es decir, que cambien al silenciador de portadora antes de transmitir. En otras palabras, el usuario debe controlar (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 control en el micrófono. El botón pulsar para hablar se divide en dos segmentos. Un segmento desactiva la llamada selectiva. El otro segmento del botón transmite. Un enclavamiento mecánico impide que se presione el botón de transmisión hasta que se presione el botón de control. Esto se denomina "control obligatorio antes de transmitir". En las radios móviles, los micrófonos se almacenan en una caja para colgar. Cuando se saca el micrófono de la caja para colgar, la radio vuelve al silenciador de portadora y se desactiva la función de llamada selectiva. El usuario controla automáticamente (verifica que nadie más esté utilizando el canal) sacando el micrófono de la caja para colgar. Las radios portátiles a veces tienen indicadores LED que muestran cuándo el canal está en uso.
El sistema CTCSS (Continuous Tone-Coded Squelch System) superpone cualquiera de los 50 tonos de audio continuos en la señal transmitida, que van desde los 67 a los 254 Hz . [1] En cualquier momento en que el transmisor esté encendido, el tono se codifica en la señal. El CTCSS a menudo se denomina tono PL (por Private Line , una marca comercial de Motorola ), o simplemente silenciador de tono . La implementación del CTCSS 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 (Selective Calling) transmite una ráfaga de cinco tonos de audio en banda para iniciar la conversación. Esta característica es común en los sistemas europeos. En un sistema simplex, el tono de 5 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 dentro del alcance del remitente, responde a la llamada entrante con su tono de recepción 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 esquema ZVEI, mientras que en Gran Bretaña el CCIR es muy común.
De la misma manera que se utilizaría un único tono CTCSS en un grupo completo de radios, se utiliza una única secuencia de cinco tonos en un grupo de radios. Todas las radios también tienen su propio número de llamada privado almacenado, al que se puede acceder para una conversación individual en lugar de una llamada de grupo. De cualquier manera, el altavoz de la radio se enciende tan pronto como se decodifica el quinto tono de una secuencia válida. En caso de una llamada de grupo, se genera un tono de anuncio corto en el altavoz de la radio. En caso de una llamada privada, el tono de recepción se transmite de vuelta al remitente y luego se abre la ruta de recepción. El altavoz permanece encendido hasta que el silenciador de la portadora detecta que la portadora ya no se está recibiendo. En ese momento, el altavoz se silencia y el decodificador se reinicia. El altavoz del receptor se apaga y permanece silenciado hasta que se decodifique otra secuencia válida de cinco tonos.
En los EE. UU. se utiliza un formato de tono similar para la radiolocalización unidireccional por tono y voz. Se lo conoce informalmente como formato Reach .
DCS o Digital-Coded Squelch (Squelch codificado digital) superpone un flujo continuo de datos digitales FSK , a 134,5 baudios , sobre la señal transmitida. De la misma manera que se utilizaría un único tono CTCSS en un grupo completo de radios, se utiliza el mismo código DCS en un grupo de radios. DCS también se conoce como tono DPL (por Digital Private Line , una marca comercial de Motorola ) y, de la misma manera, la implementación de DCS 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 (100–300 ms) al final de una transmisión para silenciar el audio de modo que no se escuche un ruido de silenciamiento. Las radios con opciones DCS son generalmente compatibles siempre que el codificador-decodificador de la radio utilice el mismo código que las radios en el sistema existente. Los códigos suelen describirse como tres dígitos octales (por ejemplo, 054). Algunos códigos DCS son datos invertidos de otros: un código con las marcas y los espacios invertidos puede formar un código DCS válido diferente (413 es equivalente 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 reciente y ofrece 99 códigos con la ventaja adicional de "funcionamiento silencioso". Las radios equipadas con XTCSS están diseñadas para disfrutar de mayor privacidad y flexibilidad de funcionamiento. XTCSS se implementa utilizando una combinación de CTCSS y señalización en banda.
La ráfaga de tonos es un método obsoleto de llamada selectiva en el que la radio transmite un único tono de audio de entre 0,5 y 1,5 segundos de duración al comienzo de cada transmisión. Este esquema existía antes de que se desarrollaran los circuitos para el 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 un grupo completo 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 el altavoz permanece encendido hasta que el silenciador de la portadora detecta que la portadora ya no se está recibiendo. En ese momento, el altavoz se silencia y el decodificador se reinicia . El altavoz del receptor se apaga y permanece silenciado hasta que se decodifique otro tono de ráfaga válido.
En algunos casos, se utilizaron tonos de ráfaga para seleccionar repetidores . Al cambiar los tonos, la radio móvil activaría un sitio repetidor diferente. Un esquema de tonos típico podría utilizar los tonos 1.800 Hz , 2.000 Hz, 2.200 Hz, 2.400 Hz y 2.552 Hz. Este fue el esquema utilizado por la mayoría de las agencias del Estado de California durante la era en que se usaba 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: 1.350 Hz, 1.500 Hz, 1.650 Hz, 1.800 Hz, 1.950 Hz. Estos se identificaron en la documentación del sistema para varios modelos de equipos de control remoto, así como en los folletos de ventas de los accesorios de los sistemas de radio móvil Motorola Syntor y Micor 90. Una frecuencia de ráfaga de tonos común utilizada por muchos sistemas de radioaficionados en Europa es 1.750 Hz.
En las redes de radio de servicio público 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 prestaciones de llamada, se utilizan tonos de llamada corta (1.000 ms) y de llamada larga (> 2.000 ms).
En sistemas bien diseñados, los repetidores o radios generalmente incluían un filtro 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 unidireccionales. En algunos sistemas secuenciales de dos tonos, el envío de 4 a 8 segundos del segundo tono busca a todos los receptores que tienen un código que incluye el segundo tono. Esto a veces se conoce como tono largo B. Los receptores fabricados por Plectron y que se utilizan a menudo para buscar a los bomberos voluntarios utilizan un tono único largo. El decodificador del 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 las llamadas individuales, 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 una docena y miles de posibles códigos individuales. En la práctica, más de doscientas radios en un solo canal generan un nivel de tráfico inutilizable. Por lo tanto, 1000 llamadas individuales normalmente serán más de las necesarias.
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 para una llamada de emergencia.
Algunos buscapersonas Motorola podían decodificar cuatro señales individuales de cinco tonos diferentes (consulte SelCall más arriba). Algunos departamentos de bomberos utilizaban esta función para implementar una señal individual (utilizando la primera de las cuatro señales), una señal basada en la estación (es decir, llamar a todos los bomberos de una estación, utilizando la segunda señal), una señal basada en la región (es decir, todos los bomberos de la región noroeste, utilizando la tercera señal) y una llamada general (todos los bomberos, utilizando la cuarta señal).
En las llamadas selectivas multifrecuencia de dos tonos (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 bidireccionales FM, los dígitos se envían generalmente a un nivel que equivale a dos tercios (66 %) de la desviación del sistema. Por ejemplo, en un sistema con una desviación de ±5 kHz, el codificador DTMF está configurado para producir una desviación del transmisor de 3,3 kHz (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 del 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. Las formas de onda distorsionadas pueden no decodificarse correctamente o pueden incluir armónicos que provoquen falseamiento . Los dígitos se envían generalmente con un mínimo de 55 milisegundos (ms) de longitud 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 los tonos de fila y columna 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 las llame, según el diseño del sistema. Cuando la radio recibe la cadena de dígitos correcta, puede emitir un zumbido momentáneo o un sonido de alerta sonora. Es posible que se encienda una luz indicadora y que permanezca fija. 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 está silenciada.
Muchas empresas han registrado nombres para sus funciones DTMF. Por ejemplo, Motorola llama a sus opciones DTMF Touch Call . Debido a que DTMF es un formato estandarizado, la mayoría de las funciones son intercambiables. En general, 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 el pulsar para hablar, la radio envía una cadena de dígitos DTMF. Cada radio tiene una cadena de dígitos única. Esto permite que la estación base sepa quién llamó por última vez o quién presionó el pulsar para hablar por última vez.
El método de llamada secuencial de dos tonos , también conocido como 1+1 , es un método de llamada selectiva utilizado originalmente en receptores de buscapersonas unidireccionales de tono y voz. Muchas empresas tienen sus propios nombres para las opciones de llamada secuencial de dos tonos. General Electric Mobile Radio lo llamó Type 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 puede permitir hasta 2 segundos para que se decodifique un segundo tono válido. Si no se decodifica ningún segundo tono válido dentro de 2 segundos, el decodificador se reinicia y espera otro primer tono válido. [5]
En estos sistemas se utiliza un conjunto muy variado de planes o esquemas de tonos. Algunos planes de tonos utilizan frecuencias de tonos que son cercanas o se superponen con tonos utilizados por otros planes de codificación. Por ejemplo, un plan puede 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. Un decodificador podría no ser capaz de distinguir la diferencia entre estos dos tonos porque son muy cercanos en frecuencia. 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 falseamiento . Algunos sistemas utilizan tonos subaudibles CTCSS como los tonos que componen la secuencia de dos tonos. Por ejemplo, una secuencia de dos tonos puede constar de 123,0 Hz seguido de 203,5 Hz.
En las radios bidireccionales FM, los tonos se envían generalmente 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 tonos 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 del tono por debajo de 2 ⁄ 3 del máximo del sistema preserva la onda sinusoidal limpia producida por el codificador. Enviar 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. Las formas de onda distorsionadas pueden no decodificarse correctamente o pueden incluir armónicos que causan falseo . Los tonos se envían generalmente con un mínimo de 500 milisegundos (ms) a 3 segundos (3000 ms) de duración.
Las radios con decodificadores secuenciales de dos tonos pueden monitorear todo el tráfico del sistema o permanecer silenciadas hasta que se las llame, según el diseño del sistema. Cuando la radio recibe los tonos correctos en la secuencia adecuada, puede emitir un zumbido momentáneo o un sonido de alerta sonora. Es posible que se encienda una luz indicadora y que permanezca fijada. En la mayoría de los sistemas, el audio de recepción de la radio se activaría si estuviera silenciado normalmente. En los 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 detecta un primer par de tonos válido puede permitir hasta 2 segundos para que se decodifique un segundo par de tonos válido. Si no se decodifica ningún segundo tono válido dentro de 2 segundos, el decodificador se reinicia y espera otro primer par de tonos válido. El sistema es menos susceptible a las falsas señales 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 los departamentos de bomberos. El programa de televisión de la década de 1970, Emergency!, mostró su uso para llamadas de estación base en el Departamento de Bomberos del Condado de Los Ángeles . En algunos sistemas, las radios móviles tenían opciones de decodificador integradas. En los equipos móviles de Motorola, los decodificadores estaban alojados en una caja que se atornillaba al cabezal de control de la radio. En la década de 1960, también se utilizó para activar los receptores de tipo tubo que se utilizaban para llamar a los bomberos voluntarios o para activar las sirenas que se utilizaban para llamar a los voluntarios.
Las radios con decodificadores Quik-Call I pueden monitorear todo el tráfico del sistema o permanecer silenciadas hasta que se las llame, según el diseño del sistema. Cuando la radio recibe los pares de tonos correctos en la secuencia adecuada, puede emitir un zumbido momentáneo o un sonido de alerta sonora . Es posible que se encienda una luz indicadora y que permanezca encendida. En la mayoría de los sistemas, el audio de recepción de la radio se activaría si estuviera silenciado normalmente. En el programa de televisión Emergency!, el decodificador encendió las luces, activó los altavoces del techo, activó la bocina y probablemente apagó los aparatos de cocina.
El MDC , también conocido como MDC-1200 y MDC-600 , es un sistema de datos de baja velocidad de Motorola que utiliza modulación por desplazamiento de frecuencia de audio (AFSK). El MDC-600 utiliza una velocidad de datos de 600 baudios . El MDC-1200 utiliza una velocidad de datos de 1200 baudios. Los sistemas emplean una de las dos velocidades de transmisión. 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 que la radio filtre las ráfagas de datos del audio de recepción. En lugar de escuchar los datos AFSK, el usuario escucha un breve pitido 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: identificación de la unidad, botones de estado, botón de emergencia y llamada selectiva. Estas funciones son programables y pueden utilizarse en cualquier combinación que desee el usuario. Normalmente se incorporan en radios FM analógicas de alta gama fabricadas por Motorola. Además de Motorola, otras dos empresas fabrican decodificadores de estación base compatibles con 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 utilizan Modat en la actualidad. Modat se utiliza para la identificación de la unidad y los botones de emergencia, en lugar de para la llamada selectiva. 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 por el altavoz del receptor de radio bidireccional.
Las secuencias de tonos Modat se describen como una cadena de seis dígitos o de siete caracteres. Por ejemplo, un código Modat único podría describirse como 698R124 o 6988124 (donde el tono "R" indica "repetir el último dígito"). El formato de los datos que provienen de un decodificador Modat no está claro.
Las características de Modat son programables y pueden utilizarse en cualquier combinación que desee el usuario. Por ejemplo, algunos sistemas utilizan solo la identificación de la unidad pulsar para hablar o solo el botón de emergencia. Otros pueden utilizar 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 de aplicación de la ley del sur de California en la década de 1980.
Los sistemas de radio troncalizados tienen funciones de identificación de unidad y llamada selectiva integradas. Cada sistema troncalizado tiene sus propias funciones exclusivas. Consulte el artículo de un sistema específico para obtener más información.
Los sistemas de radio bidireccional que utilizan esquemas de modulación digital como TDMA pueden incorporar la identificación de la unidad y la llamada selectiva en el flujo de datos multiplexado en paralelo con la voz. Consulte el artículo correspondiente a un sistema específico para obtener más información.
