Sistemas de señalización para estaciones de radio simplex.

Una de las formas de aumentar la eficiencia del uso de recursos de radiofrecuencia en redes con asignación de canales fijos es asignar un canal de radio a varios grupos independientes de suscriptores. Para asegurar su funcionamiento independiente, a cada estación de radio o grupo de estaciones de radio se le asigna uno o más números de identificación (IN). Varios ID asignados a la estación de radio le permiten trabajar en diferentes grupos. Este caso se ilustra en la Fig. 1. A la emisora ​​de radio del abonado 1 se le asignan los números de identificación ID1, ID2 e ID3, abonado 2 — ID 1, grupos 1 y 2 — ID3, ID2 y ID4. El suscriptor 1 participa en las negociaciones de todos los suscriptores de la red, el suscriptor 2 puede intercambiar mensajes solo con el suscriptor 1 y los grupos 1 y 2 — entre sí sin la participación del abonado 1. Así, en la Fig. 1 muestra 4 direcciones de comunicación. El número de direcciones de comunicación del abonado coincide con el número de ID asignados al abonado.

Fig. 1.

Para enviar un mensaje a un suscriptor o grupo de suscriptores específico, debe transferir el ID correspondiente. La transmisión de ID en redes de radio móviles con asignación de canales fijos se realiza mediante sistemas de llamada selectiva (SCV).

Este artículo analiza el SIV más conocido utilizado en las redes de radio móviles modernas.

Los SIV son conjuntos de señales adicionales transmitidas durante una sesión de comunicación. A cada ID se le asigna una señal o combinación de señales SIV. Estas señales son generadas por un bloque especial (codificador) en el transmisor y descifradas en el lado receptor. Mientras esperan una llamada, las estaciones de radio reciben todas las señales en un canal de radio determinado, pero no las envían al altavoz; cuando reciben señales SIV correspondientes a los ID especificados, el receptor abre la ruta de audio de la estación de radio, es decir expresa el mensaje.

Las señales SIV deben cumplir una serie de requisitos específicos, en particular, deben detectarse y distinguirse fácilmente en condiciones de altos niveles de ruido e interferencias, y no degradar la calidad de recepción de los mensajes de voz. , etc. Una de las principales características de SIV es el número máximo de ID generados por las señales del sistema.

Los expertos distinguen dos clases de SIV: tonal y subtonal (subtonal) según el rango de frecuencia ocupado (ver Fig. 2). Cada clase distingue entre sistemas analógicos y digitales.

Fig. 2

Las señales del sistema de tonos ocupan una banda de frecuencia que coincide con la banda de la señal de voz (normalmente 300…3400 Hz), por lo que se transmiten durante un breve periodo de tiempo al principio del mensaje. La ventaja de estos sistemas es la capacidad de crear un gran espacio de direcciones. Al mismo tiempo, si el canal de comunicación es inestable, el momento de transmisión de una llamada selectiva de tono puede coincidir con el desvanecimiento de la señal en el receptor, lo que provocará que se pierda todo el mensaje. Por lo tanto, la desventaja de este tipo de señalización es la confiabilidad relativamente baja para establecer un canal de comunicación, especialmente en condiciones de red urbana.

Las señales de los sistemas subtonales ocupan una banda de frecuencia de 50…250 Hz, es decir, están por debajo de la banda de la señal de voz transmitida y son filtradas efectivamente por un filtro en la ruta de baja frecuencia del receptor. Por lo tanto, se transmiten continuamente durante toda la sesión de comunicación, lo que permite establecer y controlar el canal de manera más confiable, especialmente en caso de comunicación inestable. La desventaja de los sistemas de llamada selectiva de subtonos es la reducción en la proporción de modulación de oscilación de la portadora por mensaje de información, así como el espacio de direcciones limitado debido a la banda de frecuencia estrecha.

Considere el SIV más conocido.

DTMF

DTMF (multifrecuencia de doble tono) se refiere al SIV tonal analógico.

Esta señal fue desarrollada para su uso en redes telefónicas cableadas y está destinada a la marcación por tonos cuando se trabaja con centrales telefónicas electrónicas y cuasi electrónicas. Una característica distintiva de la marcación por tonos es la capacidad de marcar un número después de conectar la línea PBX, lo que le permite realizar conexiones secundarias a nivel del dispositivo del suscriptor. Los parámetros de esta señal están estandarizados por GOST 25554-82. El alfabeto DTMF está limitado a dígitos decimales y los caracteres adicionales A, B, C, D, *, #. Los caracteres adicionales le permiten ingresar un conjunto ampliado de códigos. A cada elemento del alfabeto se le asignan dos de las ocho frecuencias. En este caso, las frecuencias se dividen en dos grupos de cuatro frecuencias:

• inferior – 697 Hz, 770 Hz, 852 Hz, 941 Hz;
• superior – 1209 Hz, 1336 Hz, 1477 Hz, 1633Hz.

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Cada símbolo DTMF está codificado como la suma de dos armónicos. La duración de una ráfaga de doble frecuencia debe ser de al menos 40 ms, las pausas deben ser de al menos 25 ms. La estabilidad de frecuencia no es peor que ± 1,5%. La Tabla 1 muestra la correspondencia entre el símbolo y la combinación de frecuencia.

Tabla 1

En redes de radiocomunicación con canales fijos, DTMF se utiliza para separar grupos independientes de suscriptores, llamadas selectivas, inicialización remota de dispositivos de radio, por ejemplo, repetidores de radio, marcar un número de central telefónica cuando se comunica con suscriptores de la red telefónica, etc. Normalmente, el usuario marca manualmente el código DTMF desde el teclado de la radio en el modo de transmisión de señal. Esto crea ciertos inconvenientes, en particular, el uso adicional del canal de radio al marcar un número, la necesidad de equipar la estación de radio con un teclado, etc. Hoy en día, algunas radios te permiten preprogramar varios números en la memoria y recuperarlos automáticamente con solo presionar una tecla.

Cabe señalar que, dado que esta señal fue diseñada originalmente para su uso en redes telefónicas cableadas, sus parámetros no cumplen completamente con los requisitos de llamada selectiva para redes de radio. En particular, la modulación de una portadora simultáneamente mediante dos oscilaciones armónicas impone mayores exigencias a la linealidad del camino de modulación-demodulación de una estación de radio. Al mismo tiempo, su potencia de radiación por cada oscilación también disminuye, lo que conduce a una disminución de la inmunidad al ruido de la señal.

La ventaja de la señal DTMF es su compatibilidad con el sistema de señalización por tonos de las centrales telefónicas modernas y los equipos de abonado cableados, lo que permite organizar de forma muy sencilla la interacción de las redes telefónicas y de radio con asignación de canales fijos.

Seleccione 5

Seleccione 5: se refiere al SIV tonal analógico.

Este sistema fue desarrollado específicamente para su uso en redes de comunicación por radio.

El alfabeto del sistema consta de dígitos decimales del 0 al 9 y los símbolos G, B, C, D, F, R. A cada elemento del alfabeto se le asigna una frecuencia.

Una señal de llamada Select 5 consta de una secuencia de elementos alfabéticos de una determinada longitud (normalmente de 5 a 7 elementos). Cada secuencia corresponde a una identificación específica. Por ejemplo, algunas radios Motorola le permiten asignar hasta 5 secuencias de hasta 7 elementos de llamada selectiva a un canal de recepción.

Se conocen seis modificaciones de este sistema, que se diferencian en las clasificaciones de frecuencia individuales y la duración de la transmisión. La Tabla 2 presenta los elementos del alfabeto y las frecuencias correspondientes, así como la duración de los mensajes para diversas modificaciones del sistema.

Los elementos del alfabeto 0 y G se utilizan a menudo para llamar selectivamente a grupos, el elemento R se utiliza para repetir el elemento anterior.

Tabla 2

Un ejemplo del uso del sistema Select 5 es el procedimiento de llamada selectiva descrito en la Recomendación 256 del CCIR.

CTCSS, PL

CTCSS (Tono Continuo Controlado) Squelch System) SIV subtonal analógico.

El sistema de llamada selectiva CTCSS contiene un conjunto de cuarenta frecuencias de subtonos que van desde 67,0 a 250,3 Hz. Las frecuencias se dividen en 3 grupos. El grupo A incluye 17 frecuencias, B – 16 y C 7. La distribución de las clasificaciones de frecuencia por grupo se muestra en la Tabla 3. Para separar a los suscriptores que operan en la misma frecuencia de radio, se recomienda utilizar frecuencias dentro del mismo grupo. La llamada selectiva a un abonado se garantiza transmitiendo una de las frecuencias junto con un mensaje durante toda la sesión de comunicación. La separación de la señal de información y la llamada selectiva en el extremo receptor se consigue mediante filtros paso banda.

Motorola ha registrado este sistema de señalización bajo la marca Private Line® (PL), introduciendo una correspondencia entre frecuencia y simbólico. código. Esta correspondencia se muestra en la Tabla 3.

Tabla 3

Las desventajas de este sistema de señales incluyen el espacio de direcciones limitado. Cabe señalar que las frecuencias de las señales están muy densamente ubicadas en la banda subtonal, por lo tanto, para garantizar una separación confiable de los suscriptores, se imponen mayores requisitos a su estabilidad en el lado transmisor y a la selectividad del decodificador de señales CTCSS en el lado receptor.

Las ventajas del sistema CTCSS incluyen la ausencia de necesidad de marcar previamente y transmitir el código de abonado y la capacidad de monitorear de manera confiable la calidad del canal durante una sesión de comunicación.

Código DCS (DPL)

DCS (Digital Continuous Squelch): pertenece a la clase de silenciador subtonal digital.

Este sistema está diseñado para su uso en redes de comunicación por radio.

El sistema contiene 80 secuencias binarias. La lista de secuencias en formato octal se presenta en la Tabla 4. Al generar una señal, la secuencia se codifica con un código resistente a errores y se agrega cíclicamente a la señal de voz durante toda la sesión de comunicación. Un ciclo contiene 23 bits. En la figura. La figura 3 muestra un ejemplo del número de secuencia 114.

Fig. 3

La velocidad de transmisión de la secuencia se selecciona de tal manera que su espectro esté por debajo del espectro del mensaje de voz. Por tanto, su separación en el receptor es posible mediante filtros. La señal digital que ingresa al modulador tiene la forma “sin regresar a cero (ver Fig. 3).

Tabla 4

Motorola ha registrado este sistema de señalización como marca registrada Digital Private Line® (DPL).

Este sistema de llamadas selectivas contiene más números que CTCSS, pero su implementación requiere un hardware más complejo. Cabe señalar que el uso de una señal digital con forma de «sin retorno a cero» crea ciertos problemas en la mayoría de las estaciones de radio modernas en las que la modulación se realiza en el VCO del sintetizador de frecuencia. Esto se debe a que parte del espectro de la señal de llamada selectiva cae en la banda de la señal de control VCO, lo que produce una forma de onda DCS distorsionada (consulte la Figura 4). Por esta razón, este sistema incluye secuencias que tienen una estructura equilibrada, es decir. el número de ceros en la secuencia es aproximadamente igual al número de unos, lo que permite minimizar la distorsión de la señal.

Fig. 4

Las principales características consideradas de lo conocido Los SIV dan una idea de sus capacidades y permiten valorar la viabilidad de aplicación de un tipo u otro en condiciones reales de funcionamiento de una red de comunicaciones.