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Una radio bidireccional es un transceptor de radio (una radio que puede transmitir y recibir ondas de radio ), que se utiliza para la comunicación de voz bidireccional de persona a persona con otros usuarios con radios similares, [1] en contraste con un receptor de transmisión, que solo recibe transmisiones.
Los radios bidireccionales suelen utilizar un canal de comunicación semidúplex, que permite la comunicación bidireccional, aunque con la limitación de que solo un usuario puede transmitir a la vez. (Esto contrasta con la comunicación simplex , en la que la transmisión solo se puede enviar en una dirección, y la comunicación dúplex completa, que permite la transmisión en ambas direcciones simultáneamente). Esto requiere que los usuarios de un grupo se turnen para hablar. La radio normalmente está en modo de recepción para que el usuario pueda escuchar todas las demás transmisiones en el canal. Cuando el usuario quiere hablar, presiona un botón " pulsar para hablar ", que apaga el receptor y enciende el transmisor; cuando se suelta el botón, el receptor se activa nuevamente. Se proporcionan múltiples canales para que grupos de usuarios separados puedan comunicarse en la misma área sin interferir entre sí y algunas radios están diseñadas para escanear los canales para encontrar una transmisión válida. Otros sistemas de radio bidireccional funcionan en modo dúplex completo , en el que ambas partes pueden hablar simultáneamente. Esto requiere dos canales de radio separados o métodos de compartición de canales como dúplex por división de tiempo (TDD) para transmitir las dos direcciones de la conversación simultáneamente en una sola frecuencia de radio. [2]
La primera radio bidireccional fue un dispositivo que transmitía solo AM, introducido por Galvin Manufacturing Corporation en 1940 para uso de la policía y el ejército durante la Segunda Guerra Mundial , y seguido por la introducción en 1943 del Walkie-Talkie por parte de la compañía, [3] el ejemplo más conocido de una radio bidireccional. [4]
El primer equipo de radio bidireccional verdaderamente móvil fue desarrollado en Australia en 1923 por el agente de policía Frederick William Downie, de la policía de Victoria. La policía de Victoria fue la primera del mundo en utilizar la comunicación inalámbrica en los automóviles, poniendo fin a los ineficientes informes de situación a través de las cabinas telefónicas públicas que se habían utilizado hasta entonces. Los primeros equipos ocupaban aproximadamente la mitad del suelo del asiento trasero de los coches patrulla Lancia . [5]
En 1933, el departamento de policía de Bayonne, Nueva Jersey, operó con éxito un sistema bidireccional entre una estación fija central y transceptores de radio instalados en los coches de policía; esto permitió dirigir rápidamente la respuesta policial en caso de emergencias. [6]
Los sistemas de radio bidireccionales se pueden clasificar de varias maneras dependiendo de sus atributos.
En los sistemas multicanal, los canales se utilizan para propósitos separados. [7]
Las funciones de escaneo no se utilizan o las listas de escaneo se mantienen intencionalmente cortas en aplicaciones de emergencia. Parte del Proyecto 16 de APCO establece estándares para los tiempos de acceso al canal y los retrasos causados por la sobrecarga del sistema. Las funciones de escaneo pueden aumentar aún más estos retrasos. Un estudio indicó que no se recomiendan retrasos de más de 0,4 segundos (400 milisegundos) en los servicios de emergencia. [8]
El término "semidúplex" se aplica a los sistemas de comunicación por cable donde el circuito puede enviar información en una dirección a la vez, pero no en ambas direcciones al mismo tiempo. [9]
Los sistemas analógicos pueden comunicar una única condición, como el nivel de agua en un tanque de ganado. Un transmisor en el sitio del tanque envía continuamente una señal con un tono de audio constante. El tono cambiaría de tono para indicar el nivel de agua del tanque. Un medidor en el extremo remoto variaría, en correspondencia con el tono del tono, para indicar la cantidad de agua presente en el tanque de ganado. Se pueden utilizar métodos similares para telemetrizar cualquier condición analógica. Este tipo de sistema de radio cumple una función equivalente a un bucle de cuatro a veinte miliamperios . [11] En los EE. UU., los canales intersticiales de banda media de 72 a 76 MHz o UHF de 450 a 470 MHz se utilizan a menudo para estos sistemas. Algunos sistemas multiplexan la telemetría de varias condiciones analógicas limitando cada una a un rango separado de tonos, por ejemplo. [12]
Los sistemas digitales pueden comunicar mensajes de texto desde un sistema de despacho asistido por computadora (CAD). Por ejemplo, una pantalla en una grúa puede indicar la ubicación textual de una llamada y cualquier detalle relacionado. El conductor de la grúa puede presionar un botón de reconocimiento , enviando datos en la dirección opuesta y marcando la llamada como recibida por el conductor. Pueden usarse para sistemas de telemetría analógicos, como los niveles del tanque de ganado, como se describió anteriormente. Otra posibilidad es la presión del aceite lubricante en el motor de un autobús de tránsito o la velocidad actual del autobús. Las condiciones analógicas se traducen en palabras de datos. Algunos sistemas envían mensajes de radiobúsqueda que pueden 1) hacer sonar un receptor de radiobúsqueda, 2) enviar un mensaje numérico o 3) enviar un mensaje de texto. [13]
Los sistemas de ingeniería están diseñados para funcionar cerca de una especificación o estándar. [ cita requerida ] Están diseñados como sistemas con todos los equipos combinados para funcionar en conjunto. Por ejemplo, un sistema de radio bidireccional de gobierno local moderno en los EE. UU. puede estar diseñado para proporcionar una cobertura del área del 95% en un área urbana. Los diseñadores de sistemas utilizan modelos de radiofrecuencia, modelos de terreno y software de modelado de propagación de señales en un intento de estimar con precisión dónde funcionarán las radios dentro de un área geográfica definida. Los modelos ayudan a los diseñadores a elegir el equipo, las ubicaciones del equipo, las antenas y estimar qué tan bien penetrarán las señales en los edificios. Estos modelos estarán respaldados por pruebas de manejo y mediciones de nivel de señal de campo reales. Los diseñadores ajustan los patrones de antena, agregan o mueven sitios de equipos y diseñan redes de antenas de una manera que logre el nivel de rendimiento deseado. [14]
Muchos equipos móviles y de mano tienen un ciclo de trabajo limitado. El ciclo de trabajo es la relación entre el tiempo de escucha y el tiempo de transmisión y generalmente depende de la capacidad del transmisor para disipar el calor del disipador de calor en la parte posterior de la radio. Un ciclo de trabajo del 10 % (común en los equipos de mano) se traduce en 10 segundos de tiempo de transmisión y 90 segundos de tiempo de recepción. Algunos equipos móviles y de base se especifican con diferentes niveles de potencia: por ejemplo, un ciclo de trabajo del 100 % a 25 vatios y del 15 % a 40 vatios. [15]
En los sistemas gubernamentales, el equipo puede reemplazarse en función de un presupuesto en lugar de un plan o una vida útil esperada. La financiación en las agencias gubernamentales puede ser cíclica o esporádica. Los gerentes pueden reemplazar sistemas informáticos, vehículos o presupuestar los costos de soporte informático y de vehículos mientras ignoran el equipo de radio bidireccional. El equipo puede permanecer en uso aunque los costos de mantenimiento sean irrazonables si se los considera desde el punto de vista de la eficiencia. [16]
Un documento dice que "siete años" es más de lo que se espera que duren los walkie-talkies en servicio policial. Se menciona que las baterías necesitan ser reemplazadas con mayor frecuencia. Las consolas de despacho de doce años mencionadas en el mismo documento fueron identificadas como utilizables. Se las comparó con consolas problemáticas de 21 años de antigüedad que se utilizan en otras partes del mismo sistema. [17]
Otra fuente dice que se espera que los equipos de la red troncal del sistema, como las consolas y las estaciones base, tengan una vida útil de quince años. Se espera que las radios móviles duren diez años. Los walkie talkies suelen durar ocho. [18] En un documento del Estado de California, el Departamento de Servicios Generales informa que la vida útil esperada para una consola de comunicaciones utilizada en el Departamento de Silvicultura y Protección contra Incendios es de diez años. [19]
Los radios bidireccionales típicos funcionan en canales de frecuencia de radio fijos, aunque algunos pueden escanear múltiples canales para encontrar una transmisión válida. [4] [ ¿ Fuente poco confiable? ] En un sistema analógico convencional (el tipo de sistema más simple), una frecuencia o canal sirve como medio físico o enlace que transporta la información comunicada. El rendimiento de un sistema de radio depende en parte de las características de la banda de frecuencia utilizada. La selección de una frecuencia para un sistema de radio bidireccional se ve afectada, en parte, por: [20]
Los sistemas de radio bidireccional más comunes operan en las partes VHF y UHF del espectro radioeléctrico . Debido a que esta parte del espectro se utiliza intensamente para la radiodifusión y para múltiples usos competitivos, la gestión del espectro se ha convertido en una actividad importante de los gobiernos para regular a los usuarios de radio en aras de un uso eficiente y sin interferencias de la radio. Ambas bandas se utilizan ampliamente para diferentes usuarios. [21]
El alcance directo útil de un sistema de radio bidireccional depende de las condiciones de propagación de radio , que son una función de la frecuencia. [22]
Hay otros factores que afectan el alcance de una radio bidireccional, como el clima, la frecuencia exacta utilizada y las obstrucciones. [22] [23]