Radio móvil profesional (también conocido como radio móvil privada ( PMR ) en el Reino Unido y de radio móvil terrestre (LMR) en América del Norte) son de persona a persona de radio de dos vías de comunicaciones de voz que utilizan portátiles , móviles, estaciones base , y Despacho de radios de consola. Los sistemas de radio PMR se basan en estándares como MPT-1327 , TETRA , APCO 25 y DMR, que están diseñados para uso exclusivo de organizaciones específicas, o estándares como NXDN para uso comercial general. Estos sistemas son utilizados por la policía., bomberos , ambulancias y servicios de emergencia, y por empresas comerciales como taxis y servicios de reparto . La mayoría de los sistemas son semidúplex , en los que varias radios comparten un canal de radio común y solo uno puede transmitir a la vez. Los transceptores están normalmente en modo de recepción, el usuario presiona un botón de pulsar para hablar en su micrófono cuando quiere hablar, lo que enciende su transmisor y apaga su receptor. Usan canales en las bandas VHF y UHF , lo que les da un alcance limitado, generalmente de 3 a 20 millas (4.8 a 32 km) dependiendo del terreno. La potencia de salida se limita típicamente a 4 vatios. Los repetidores instalados en edificios altos, colinas o picos de montañas se utilizan para aumentar la gama de sistemas.
Introducción
Cuando se inició la radio móvil privada o profesional (PMR), los sistemas consistían simplemente en una única estación base con varios móviles que podían comunicarse con esta única estación base. Estos sistemas todavía se utilizan ampliamente en la actualidad entre las empresas de taxis y muchas otras que los utilizan para la comunicación. Ahora, instalaciones como DTMF y CTCSS ofrecen una selección de llamadas adicional.
Debido a que la antena puede montarse en una torre alta, la cobertura puede extenderse hasta distancias de cincuenta kilómetros. Esto es útil especialmente cuando no hay señal en un teléfono móvil GSM.
Las licencias se asignan para operar en un canal o canales en particular. A continuación, el usuario puede utilizar estos canales para ponerse en contacto con las estaciones móviles de su flota. La estación base puede ser administrada por el propio usuario o puede ser administrada por una empresa operadora que alquila canales a usuarios individuales. De esta manera, un operador puede ejecutar una única estación base con varios canales diferentes para varios usuarios diferentes y esto hace un uso eficiente del equipo de la estación base. El sitio de la estación base también se puede ubicar en una posición que brinde una cobertura de radio óptima, y se pueden proporcionar líneas privadas para conectar la oficina de control de los usuarios al sitio del transmisor. Como no hay un costo adicional por las transmisiones que se realizan, las llamadas individuales no se cobran, sino que hay un alquiler por el uso general del sistema. Para aquellos usuarios con sus propias licencias, naturalmente tienen que pagar la licencia y el costo de compra y mantenimiento de ese equipo.
Modulación
En general, la modulación de frecuencia de banda estrecha es la forma de modulación elegida, aunque los servicios aeroportuarios utilizan modulación de amplitud . Normalmente se utiliza una desviación de 2,5 kHz para FM y esto permite implementar una separación de canales de 12,5 kHz. Dado que las demandas de PMR son elevadas, es necesario hacer un uso eficaz de los canales disponibles. Esto se logra reutilizando las frecuencias en diferentes áreas. Las estaciones base deben estar ubicadas lo suficientemente alejadas para que no se experimenten interferencias, y también se utilizan técnicas de llamada selectiva como CTCSS y DTMF para garantizar que tantos móviles como sea posible puedan utilizar un canal determinado.
Llamada selectiva
Los sistemas más simples operan con todas las radios en un canal de frecuencia pudiendo escuchar todas las llamadas que se realizan. En algunas aplicaciones, esto puede no ser deseable y puede ser necesario un sistema de llamada selectiva, en el que dos radios en un canal pueden tener una conversación privada que no es recibida por los demás, o en el que una radio específica puede ser contactada y establecida rápidamente. para "sonar" casi como un teléfono normal. Dos sistemas ampliamente utilizados son el sistema de frecuencia múltiple de tono dual (DTMF) y el sistema de silenciamiento codificado de tono continuo (CTCSS).
DTMF
Un sistema PMRS de señalización selectiva DTMF utiliza una secuencia de códigos de tonos audibles discretos, que representan números, transmitidos al comienzo de cada mensaje de voz para dirigir la transmisión a una estación o grupo de estaciones específico. Se utiliza el código DTMF ( multifrecuencia de tono dual ), que también se utiliza universalmente para la marcación por tonos en la red telefónica pública mundial . Las ocho frecuencias de audio utilizadas en DTMF son 697, 770, 852, 941 Hz que se denominan "tonos bajos" y 1.209; 1.336; 1.477; y 1.633 Hz que son los "tonos altos". Los pares de un tono alto y uno bajo transmitidos juntos representan un número decimal. A cada estación se le asigna un indicativo DTMF único , que consta de varios números. El circuito de silenciamiento de cada radio decodifica los tonos y enciende el audio del receptor si la transmisión está dirigida a esa radio. También hay un código para transmisiones "broadcast", que hace que la transmisión sea recibida por todas las radios del canal.
Una desventaja de este sistema es que dado que el código DTMF se envía solo una vez al comienzo de un mensaje, si el receptor no capta el código debido a un ruido temporal o malas condiciones de señal, el receptor no se encenderá y perderá el mensaje completo. Esto puede ser una desventaja significativa porque las estaciones móviles a menudo pierden la señal durante períodos cortos mientras están en movimiento.
CTCSS
Otro sistema ampliamente utilizado es el sistema de silenciamiento codificado por tonos continuos (CTCSS), también conocido como tonos subaudibles o tonos PL (una marca comercial de Motorola). Utiliza tonos de audio únicos en el rango de 67 a 257 Hz para dirigir cada mensaje a una radio específica. A cada radio se le asigna una frecuencia de tono diferente. El tono de código se transmite continuamente a lo largo de la transmisión de audio junto con la modulación de voz. Dado que los tonos están por debajo de la banda de paso de audio del receptor, aproximadamente entre 300 y 3000 Hz, se filtran en el amplificador de audio del receptor y, por lo tanto, no se escuchan.
Solo cuando se transmita el tono correcto para la estación requerida, se abrirá el silenciador para ese receptor y se escuchará el audio transmitido. La ventaja de este sistema es que el tono de código se transmite durante toda la transmisión, en lugar de solo al principio como en el sistema DTMF anterior, por lo que el sistema funciona a pesar del ruido o las interrupciones de la señal. Por lo general, los sistemas pueden proporcionar hasta 37 tonos diferentes entre 67 Hz y 254,1 Hz, lo que permite hasta 37 radios o grupos de radios direccionables por separado.
TETRA
TETRA es un estándar moderno para radio móvil privada digital (PMR) y radio móvil de acceso público (PAMR).
El trabajo comenzó en el desarrollo de los estándares TETRA en 1990 y ha contado con el apoyo de la Comisión Europea y los miembros de ETSI. La experiencia obtenida en el desarrollo del estándar de radio celular GSM , así como la experiencia del desarrollo y uso de sistemas de radio troncalizados, también se han utilizado para diseñar el estándar TETRA. Además de esto, el proceso se ha beneficiado de la cooperación de fabricantes, usuarios, operadores y expertos de la industria. Con esta experiencia combinada, los primeros estándares estuvieron listos en 1995 para permitir a los fabricantes diseñar sus equipos para interoperar con éxito.
TETRA asigna los canales a los usuarios a pedido en los modos de voz y datos. Además, se encuentran disponibles redes nacionales y multinacionales y se puede admitir el roaming nacional e internacional. Para los sistemas civiles en Europa, las bandas de frecuencia 410–430 MHz, 870–876 MHz / 915–921 MHz, 450–470 MHz, 385–390 MHz / 395–399,9 MHz, se han asignado para TETRA. Luego, para los servicios de emergencia en Europa, se han asignado las bandas de frecuencia 380–383 MHz y 390–393 MHz. Además de esto, se pueden utilizar la totalidad o partes apropiadas de las bandas entre 383–385 MHz y 393–395 MHz.
Los datos de paquetes de baja velocidad y los modos de datos de circuito están disponibles, junto con alguna forma de cifrado . El sistema hace uso de las asignaciones de frecuencia disponibles utilizando tecnología de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) con cuatro canales de usuario en una portadora de radio con un espaciado de 25 kHz entre las portadoras.
El primer teléfono inteligente reforzado de alta velocidad basado en la red TETRA se lanzó el 26 de mayo de 2011 [1] [2]
Troncalización PMR mediante MPT1327
Una versión troncalizada del concepto de radio móvil privada (PMR) que se define en el estándar MPT 1327 (MPT1327) se utiliza ampliamente y proporciona ventajas significativas sobre los sistemas de estación única más simples que se utilizan. MPT1327 permite que las estaciones se comuniquen en áreas más amplias, además de contar con instalaciones adicionales. En vista del altísimo coste de la instalación de redes troncales, normalmente las gestionan grandes empresas de leasing o consorcios que prestan un servicio a un gran número de usuarios. En vista de las áreas más amplias cubiertas por estas redes y la mayor complejidad, los equipos deben estandarizarse para que los proveedores puedan fabricar en mayores volúmenes y así reducir los costos a niveles aceptables. La mayoría de los sistemas de radio troncalizados siguen el formato MPT1327.
Para implementar PMR troncalizado se configura una red de estaciones. Estas estaciones se enlazan generalmente mediante líneas terrestres, aunque también se utilizan fibras ópticas y radio punto a punto. De esta forma, las diferentes estaciones base pueden comunicarse entre sí.
Para poder transportar la información de audio y también ejecutar la variedad de tareas organizativas que se necesitan, el sistema requiere que estén disponibles diferentes tipos de canales. Estos son los canales de control de los cuales hay uno en cada dirección para cada estación base o Controlador del Sistema Trunking (TSC).
Se utilizan varios canales de control diferentes para que las estaciones base adyacentes no interfieran entre sí, y las estaciones móviles escanean los diferentes canales para localizar la señal del canal de control más fuerte. Además de esto, están los canales de tráfico. La especificación admite hasta 1024 canales de tráfico diferentes que se utilizarán. De esta manera, una estación base puede soportar un gran número de estaciones móviles diferentes que se comunican al mismo tiempo. Sin embargo, para sistemas pequeños con solo unos pocos canales, el canal de control también puede actuar como un canal de tráfico no dedicado.
Los canales de control utilizan señalización a 1200 bits por segundo con modulación de subportadora de manipulación por desplazamiento de frecuencia rápido (FFSK). Está diseñado para ser utilizado por unidades de radio móviles semidúplex de dos frecuencias y un TSC dúplex completo.
Para un funcionamiento satisfactorio, es fundamental que el sistema sepa dónde se encuentran los móviles para que las llamadas puedan enrutarse a ellos. El TSC (Trunking System Controller) obtiene esta información mediante el "registro" de los móviles en un canal de control. El estándar MPT1327 describe varios mecanismos de registro, destinados a limitar la carga en el canal de control causada por la itinerancia de los móviles. Los registros pueden ser explícitos o implícitos. El canal de control puede iniciar un registro explícito exigiendo que un móvil emita una solicitud de registro; o iniciado por un móvil que se ha desplazado a una nueva área de registro. También es posible que un móvil se registre implícitamente, donde el TSC actualizará sus registros de registro cuando el móvil haga un intento de llamada. Es posible que el registro del TSC no coincida con la ubicación del móvil. Esto puede ocurrir, por ejemplo, cuando un móvil se apaga y luego se mueve dentro de la cobertura de un sitio diferente.
Para realizar una llamada saliente, el móvil transmite una solicitud a la estación base como se solicita en el flujo de datos del canal de control desde la estación base. El móvil transmite su propio código junto con el del destino de la llamada, ya sea otro móvil o una oficina de control. El software y los circuitos de control dentro de la estación base y el área de procesamiento de control central para la red configuran la red de modo que se asigne un canal para el audio (el canal de tráfico). También configura la conmutación en la red para enrutar la llamada al destino requerido.
Para permitir que la estación móvil reciba una llamada, se busca a través del flujo de datos del canal de control entrante para indicar que hay una llamada entrante. Los canales se asignan y se configura la conmutación para proporcionar el enrutamiento correcto para la llamada.
No existe ningún método descrito dentro del estándar para "traspasar" el móvil de una estación base a la siguiente si se mueve fuera del alcance de la estación base a través de la cual se realiza una llamada. De esta manera, el sistema no es una forma de teléfono celular. Por tanto, es necesario que la estación móvil permanezca dentro del área de servicio de la estación base a través de la cual se realizan las llamadas.
La disciplina del canal de control es Slotted Aloha, donde el canal de enlace directo o descendente (el recibido por los móviles) proporciona intervalos de tiempo dentro de los cuales un móvil puede transmitir una solicitud en el canal de enlace ascendente. En general, un móvil solo puede transmitir en el canal de control si el TSC lo invita. Esta invitación puede estar dirigida explícitamente a un móvil o un grupo; o puede ser de acceso aleatorio. Los intervalos de tiempo de acceso aleatorio se utilizarán cuando un usuario móvil inicia una llamada o cuando un móvil se registra en el TSC. En un canal de control muy cargado, es probable que dos o más unidades de radio móviles intenten transmitir al mismo tiempo en el mismo intervalo de tiempo de acceso aleatorio. Esto es detectado por el móvil, cuando la respuesta esperada del TSC no se recibe dentro de un cierto tiempo de espera. El móvil puede entonces volver a intentar su solicitud en otra ranura de acceso aleatorio. Los tiempos de espera y el número de reintentos se configuran en el móvil cuando se configura para la red.
La señalización en el canal de control directo es nominalmente continua y cada intervalo comprende palabras de código de 64 bits. El primer tipo es la palabra en clave del sistema de canal de control (CSCC). Esto identifica el sistema a las unidades de radio móviles y también proporciona sincronización para la siguiente palabra de código de dirección. Como se mencionó, el segundo tipo de palabra es la palabra en clave de dirección. Es la primera palabra en clave de cualquier mensaje y define la naturaleza del mensaje. Es posible enviar datos por el canal de control. Cuando esto ocurre, tanto el CSCC como las palabras de código de dirección se desplazan con los datos adjuntos a la palabra de código de dirección. La estructura de datos de la unidad de radio móvil es algo más simple. Se compone fundamentalmente de bits de sincronismo seguidos de la palabra de código de la dirección.
Hay varios tipos diferentes de mensajes de canal de control que la estación base puede enviar a los móviles:
- Mensajes Aloha: enviados por la estación base para invitar y las estaciones móviles para acceder al sistema
- Solicitudes: enviadas por unidades de radio para solicitar la configuración de una llamada
- Mensajes "Ahoy": enviados por la estación base para solicitar una respuesta de una unidad de radio en particular. Esto puede enviarse para solicitar a la unidad de radio que envíe su identificador único para asegurarse de que debe recibir tráfico a través de la estación base.
- Reconocimientos: estos son enviados tanto por las estaciones base como por las unidades de radio móvil para reconocer los datos enviados.
- Ir a mensajes de canal: estos mensajes indican a una unidad de radio móvil en particular que se mueva al canal de tráfico asignado.
- Mensajes de dirección única: estos son enviados solo por las unidades de radio móviles.
- Mensajes de datos cortos: pueden ser enviados por la estación base o la unidad de radio móvil.
- Mensajes varios: enviados por la estación base para aplicaciones de control
Aunque los datos se transmiten como información digital, los canales de audio o de voz del sistema son analógicos y emplean FM. Sin embargo, se han realizado algunos trabajos para desarrollar sistemas completamente digitales. Los principales sistemas son de Motorola, de Ericsson (EDACS) y Johnson (LTR). Estos sistemas no han ganado una aceptación tan amplia. [ cita requerida ]
Referencias
enlaces externos
- Interoperabilidad de la red
- La colección histórica de Pye Telecom
- Colección del Museo Pye de equipos PMR principalmente del Reino Unido
- Estándar MPT1327
- Integración del sistema PMR por TESS
- TETRA en Polonia
- Ver impresión de vídeo de la exposición PMRExpo 2011