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Radio bidireccional

El controlador de tráfico aéreo naval se comunica con la aeronave a través de un auricular de radio bidireccional.
Una variedad de radios bidireccionales portátiles de mano para uso privado.

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]

Historia

Radio marina VHF en un barco
Radio bidireccional en un camión de bomberos utilizada por los bomberos para comunicarse con su despachador

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]

Tipos

Varias radios bidireccionales portátiles diseñadas para servicios públicos (policía, bomberos, rescate) compatibles con el estándar de radio digital Proyecto 25
Una radio de banda ciudadana móvil en un camión

Los sistemas de radio bidireccionales se pueden clasificar de varias maneras dependiendo de sus atributos.

Convencional versus troncalizado

Convencional

En los sistemas multicanal, los canales se utilizan para propósitos separados. [7]

Escaneo en radios convencionales

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]

Dúplex

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]

Cosa análoga

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]

Digital

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 confirmación , 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]

Diseñado versus no diseñado

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]

Opciones, ciclo de trabajo y configuración

Ejemplo de disposición de control en una radio portátil configurada con capacidad P25 .

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]

Repetidor Motorola MOTOTRBO DR3000 con duplexor montado en Flightcase, ciclo de trabajo del 100 % hasta 40 W de salida

Vida útil del equipo

En los sistemas gubernamentales, el equipo puede reemplazarse en función de un presupuesto en lugar de un plan o una vida útil prevista. 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, sin tener en cuenta los equipos 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]

Frecuencias de radio bidireccionales

Dos radios GMRS, un micrófono de mano y dos radios FRS

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]

UHF frente a VHF

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]

Rango

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]

Véase también

Referencias

  1. ^ Graf, Rudolf F. (1999). Diccionario moderno de electrónica, 7.ª edición. Elsevier. pág. 811. ISBN 9780080511986.
  2. ^ Goldsmith, Andrea (8 de agosto de 2005). Comunicaciones inalámbricas. Cambridge University Press . ISBN 9780521837163. Recuperado el 20 de abril de 2016 .
  3. ^ Hall, Mark (3 de octubre de 2022). «Motorola, Inc.». Encyclopædia Britannica . Archivado desde el original el 18 de enero de 2023. Consultado el 17 de enero de 2022 .
  4. ^ ab "Una guía completa sobre radios bidireccionales". Crystal Radio Systems Ltd. Archivado desde el original el 26 de junio de 2022 . Consultado el 17 de enero de 2023 .
  5. ^ Haldane, Robert. (1995) La Fuerza Popular, Una historia de la Policía de Victoria . Melbourne University Press. ISBN 0-522-84674-2 , 1995 
  6. ^ Hitos históricos del IEEE recuperados el 2 de octubre de 2007
  7. ^ Un ejemplo de asignaciones de canales con propósitos específicos se describe en Ivanov, DA, VP Savelyev y PV Shemanski, "Organization of Communications", Fundamentals of Tactical Command and Control : A Soviet View , Soviet Military Thought Series #18, (Washington, DC: Superintendent of Documents, 1977) Número de control de la Biblioteca del Congreso: 84602565. Esta es una traducción de la Fuerza Aérea de los EE. UU. de un libro en idioma ruso de la era soviética. Véase también, "Capacidad inadecuada del sistema", Informe especial: Mejora de las comunicaciones de los bomberos , USFA-TR-099/enero de 1999, (Emmitsburg, Maryland: US Fire Administration, 1999), págs. 18-19 y "5.2 Sistema actual", Proyecto de investigación de tecnología de comunicaciones de la Patrulla de Carreteras de California en 800 MHz , 80-C477, ( Sacramento, California : Departamento de Servicios Generales, División de Tecnología de las Comunicaciones, 1982), págs. V-4 - V-6.
  8. ^ "3.4.1 Deficiencias generales del equipo del usuario", Comité de radio de la policía de San Rafael: Informe al alcalde y al concejo municipal , ( San Rafael, California : Ciudad de San Rafael, 1995), págs. 12.
  9. ^ "IEEE 100 Diccionario autorizado de términos de estándares IEEE", séptima edición, IEEE Press, 2000, ISBN SBN 0-7381 -2601 -2
  10. ^ Para ver un ejemplo del uso de la expresión " talk around ", véase "Problem Reporting", Special Report: Improving Firefighter Communications, USFA-TR-099/January 1999, (Emmitsburg, Maryland: US Fire Administration, 1999), pp. 25-26. Este artículo también confirma la definición de la frase "talk around".
  11. ^ Para ejemplos, véase Mikhailov, KE "Instalaciones de comunicaciones en la línea de transmisión Volga-Moscú", Transmisión eléctrica de larga distancia entre la central hidroeléctrica VI Lenin y Moscú , (Jerusalén: Programa Israelí de Traducciones Científicas, 1965).
  12. ^ Para un ejemplo de telemetría de electrocardiograma, consulte Planificación de comunicaciones médicas de emergencia: Volumen 2, Guía de planificación a nivel local/regional (Washington, DC: Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras, Departamento de Transporte de los EE. UU., 1995), págs. 48.
  13. ^ "Boletín de entrenamiento Spartan - Volumen uno - Número uno" . Consultado el 18 de octubre de 2017 .
  14. ^ Para ver dos ejemplos de pruebas de conducción y mediciones de campo de los niveles de señal recibidos, consulte:
    • "Sección II: Estudios de propagación de radio", Proyecto de investigación de tecnología de comunicaciones de la Patrulla de Carreteras de California en 800 MHz , 80-C477, (Sacramento, California: Departamento de Servicios Generales, División de Tecnología de Comunicaciones, 1982), págs. II-1 - II-34.
    • Curiosidades sobre 800 MHz: este artículo muestra que los desvanecimientos de señal ocurren en frecuencias de audio cercanas a los tonos CTCSS, lo que explica por qué solo se utilizó DCS en los sistemas Motorola de 800 MHz en la década de 1970.
  15. ^ Hoja de especificaciones del Kenwood TKR-850
  16. ^ Para un ejemplo, véase: "Elemento del plan S-7: Financiamiento racionalizado" y "Elemento del plan L-2: Autoridad permanente de radio de seguridad pública de Contra Costa", Plan maestro de radio móvil de seguridad pública del condado de Contra Costa ( Fairfax, Virginia : Federal Engineering, Inc., 2002), págs. 45, 49.
  17. ^ Para ver un ejemplo, véase: "3.2.10.1 Problemas actuales del sistema", Sistema de radio troncalizado: Solicitud de propuestas (Oklahoma City, Oklahoma: Autoridad de Instalaciones Municipales de la Ciudad de Oklahoma, Oficina de Proyectos de Capital de Seguridad Pública, 2000), págs. 56.
  18. ^ "2.4 Inventario de equipos", Comité de radio de la policía de San Rafael: Informe al alcalde y al concejo municipal , ( San Rafael, California : Ciudad de San Rafael, 1995), págs. 8.
  19. ^ "8000 Exhibits:Equipment Replacement Costs for a Typical Three Position CDF Command and Control Center", Manual de telecomunicaciones 8000 , (Sacramento, California: Estado de California, Departamento de Silvicultura y Protección contra Incendios, 2006) Archivo PDF de Adobe sobre los costos de la consola.
  20. ^ ab Véase, "Apéndice B - Regulaciones de la FCC", Plan de comunicaciones EMS de California: Borrador final , (Sacramento, California: State of California EMS Authority, septiembre de 2000), pág. 38, y Informe final de la fase II de Arizona: Evaluación de las necesidades de interoperabilidad de radio en todo el estado, Macro Corporation y el estado de Arizona, 2004.
  21. ^ "VHF o UHF...¿Cuál es mejor?"
  22. ^ ab Alcance de radio bidireccional
  23. ^ "Alcance de la radio bidireccional: ¿Hasta dónde pueden comunicarse las radios bidireccionales?"

Enlaces externos