Введение

Радио, способное как передавать, так и принимать сигнал, используемое для двусторонней голосовой связи – двунаправленная радиосвязь в целом.

Двунаправленная радиостанция – это радиопередатчик (радио, способное одновременно передавать и принимать радиоволны), который используется для двусторонней голосовой связи между пользователями с аналогичными радиостанциями, в отличие от радиоприемника, который принимает только передачи. Двунаправленные радиостанции обычно используют полудуплексный канал связи, обеспечивающий двустороннюю связь, но с ограничением, что одновременно может передавать только один пользователь. (Это отличается от симплексной связи, в которой передача возможна только в одном направлении, и от полной дуплексной связи, которая позволяет передавать в обоих направлениях одновременно.) Это требует, чтобы пользователи в группе разговаривали по очереди. Радиостанция обычно находится в режиме приема, чтобы пользователь мог слышать все остальные передачи на канале. Когда пользователь хочет говорить, он нажимает кнопку "нажми и говори" (PTT), которая отключает приемник и включает передатчик; при отпускании кнопки приемник снова активируется. Предусмотрено несколько каналов, чтобы отдельные группы пользователей могли общаться в одной и той же области, не мешая друг другу, и некоторые радиостанции предназначены для сканирования каналов для поиска активной передачи. Другие системы двунаправленной радиосвязи работают в полнодуплексном режиме, в котором обе стороны могут говорить одновременно. Это требует либо двух отдельных радиоканалов, либо методов совместного использования каналов, таких как дуплекс с временным разделением каналов (TDD), для одновременной передачи в обоих направлениях разговора на одной радиочастоте. Первая двунаправленная радиостанция была AM-устройством, представленным компанией Galvin Manufacturing Corporation в 1940 году для использования полицией и военными во время Второй мировой войны, а в 1943 году компания представила Walkie-Talkie – наиболее известный пример двунаправленной радиостанции. В 1933 году полицейский департамент города Байонна, штат Нью-Джерси, успешно использовал двустороннюю систему связи между центральной стационарной станцией и радиопередатчиками, установленными в полицейских автомобилях; это позволило оперативно направлять полицию в экстренных ситуациях.

Типы

Двусторонние радиосистемы можно классифицировать различными способами, в зависимости от их характеристик.

Обычные

В многоканальных системах каналы используются для различных целей.

Сканирование в обычных радиоприемниках

Функции сканирования либо не используются, либо списки сканирования намеренно поддерживаются короткими в аварийных ситуациях. Часть стандарта APCO Project 16 определяет время доступа к каналам и задержки, вызванные системными накладными расходами. Функции сканирования могут дополнительно увеличивать эти задержки. Согласно одному исследованию, задержки, превышающие 0,4 секунды (400 миллисекунд) в службах экстренного реагирования, не рекомендуются.

Двухэтажный

Термин "полудуплекс" применяется к проводным системам связи, в которых схема может передавать информацию только в одном направлении за один раз, но не в обоих направлениях одновременно. Преимущество: дуплексные каналы обычно позволяют использовать ретранслятор, который увеличивает дальность связи (в большинстве случаев за счет увеличения мощности передачи и улучшения расположения/высоты антенны) – особенно при использовании портативных радиостанций. Недостаток: если радиостанция не может связаться с ретранслятором, она не может осуществлять связь. Это можно смягчить, используя режим "связь в обход ретранслятора" или "машина-машина", когда станции, находящиеся вне зоны действия базовой станции, могут общаться напрямую друг с другом, поочередно передавая и принимая сигнал в симплексном режиме на одной частоте.

Аналогичные

Аналоговые системы могут передавать одно состояние, например, уровень воды в резервуаре для скота. Передатчик, расположенный у резервуара, постоянно посылает сигнал с постоянным звуковым тоном. Высота тона изменяется для индикации уровня воды в резервуаре. Приёмник на удалённом конце изменяется в соответствии с высотой тона, показывая количество воды в резервуаре для скота. Аналогичные методы могут использоваться для телеметрии любого аналогового параметра. Этот тип радиосистемы выполняет функцию, эквивалентную токовой петле 4–20 мА. В США для этих систем часто используются промежуточные каналы средней полосы 72–76 МГц или УВЧ 450–470 МГц. Некоторые системы мультиплексируют телеметрию нескольких аналоговых параметров, ограничивая каждый отдельным диапазоном высот тона, например.

Цифровая

Цифровые системы могут передавать текстовые сообщения от автоматизированных систем управления (CAD). Например, дисплей в эвакуаторе может отображать текстовое указание местоположения вызова и любые связанные с ним сведения. Водитель эвакуатора может нажать кнопку подтверждения, отправляя данные в обратном направлении и помечая вызов как полученный. Их можно использовать для аналоговых телеметрических систем, таких как уровни жидкости в резервуарах для скота, как описано выше. Другой пример – давление смазочного масла в двигателе автобуса или текущая скорость автобуса. Аналоговые параметры преобразуются в цифровые данные. Некоторые системы отправляют сообщения радиопейджера, которые могут 1) издавать звуковой сигнал на пейджере, 2) отправлять цифровое сообщение или 3) отправлять текстовое сообщение.

Инженерные и неинженерные

Инженерные системы разрабатываются для работы в соответствии со спецификацией или стандартом. Они проектируются как единые системы, где все оборудование подобрано для совместной работы. Например, современная система двухсторонней радиосвязи местного самоуправления в США может быть спроектирована для обеспечения 95% покрытия территории в городской зоне. При проектировании системы используются радиочастотные модели, модели рельефа местности и программное обеспечение для моделирования распространения радиосигнала, чтобы максимально точно определить зоны уверенного приема в пределах заданной географической области. Эти модели помогают инженерам выбирать оборудование, места его установки, антенны и оценивать степень проникновения сигнала в здания. Результаты моделирования подтверждаются полевыми испытаниями и измерениями фактического уровня сигнала. Инженеры корректируют диаграммы направленности антенн, добавляют или перемещают базовые станции и проектируют антенные сети для достижения требуемого уровня производительности.

Варианты, рабочий цикл и конфигурация

Многие мобильные и портативные устройства имеют ограниченный рабочий цикл. Рабочий цикл — это отношение времени передачи к общему времени работы (времени передачи и приема), и обычно зависит от эффективности отвода тепла от радиатора передатчика. Рабочий цикл 10% (распространенный для портативных устройств) означает 10 секунд передачи на 90 секунд приема. Некоторые мобильные и базовые станции имеют разные характеристики по мощности – например, 100% рабочий цикл при 25 Вт и 15% при 40 Вт.

Срок службы оборудования

В государственных системах оборудование может заменяться исходя из бюджетных возможностей, а не по какому-либо плану или ожидаемому сроку службы. Финансирование в государственных учреждениях может быть цикличным или нерегулярным. Руководители могут заменять компьютерные системы, транспортные средства или включать в бюджет расходы на поддержку компьютеров и транспортных средств, при этом игнорируя средства двухсторонней радиосвязи. Оборудование может оставаться в эксплуатации, даже если затраты на его обслуживание нерациональны с точки зрения эффективности. В одном документе указано, что срок службы портативных раций в полицейской службе превышает семь лет. Батареи требуют более частой замены. В том же документе упоминаются двенадцатилетние диспетчерские консоли, которые были признаны работоспособными. Они были сопоставлены с проблемными 21-летними консолями, используемыми в других частях той же системы. Другой источник сообщает, что основное оборудование системы, такое как консоли и базовые станции, рассчитано на срок службы пятнадцать лет. Мобильные радиостанции, как ожидается, прослужат десять лет. Портативные рации обычно служат восемь лет. В документе штата Калифорния Департамент общего обслуживания сообщает, что ожидаемый срок службы коммуникационной консоли, используемой в Департаменте лесного хозяйства и противопожарной защиты, составляет десять лет.

Двусторонние радиочастоты

Типичные двухсторонние радиостанции работают на фиксированных радиочастотных каналах, хотя некоторые могут сканировать несколько каналов для поиска активной передачи. Ненадежный источник: причина=WP:VENDOR/коммерческий сайт, требуется журналистский или научный источник. В аналоговой, традиционной системе (самый простой тип системы) частота или канал служат физической средой или каналом связи для передачи информации. Производительность радиосистемы частично зависит от характеристик используемого частотного диапазона. На выбор частоты для двухсторонней радиосистемы влияют, в частности:

государственное лицензирование и нормативные требования. местная загруженность или доступность частот. рельеф местности, поскольку радиосигналы распространяются по-разному в лесах и в городской местности. наличие шума, помех или интермодуляционных искажений. влияние небесных волн ниже 50–60 МГц и тропосферное преломление в диапазоне VHF. в США для некоторых частот требуется одобрение координационного комитета по частотам.

Диапазон

Полезная дальность прямой связи двухсторонней радиосистемы зависит от условий распространения радиоволн, которые зависят от частоты.