Selektivní systémy profesionálních rádiových sítí


SELEKTIVNÍ VOLÁNÍ

S rozvojem velkých radiových sítí vznikla potřeba odlišovat jednotlivé radiostanice, aby bylo možné dosáhnout situace, kdy může volat jedna stanice  druhou, aniž by tím nějak rušila ostatní účastníky, kteří mají zapnuté vysílačky na stejném kmitočtu.


HISTORIE

mikroO používání prvních selektivních systémů můžeme hovořit, vrátíme-li se do let šedesátých, resp. 70tých. Do té doby byl jediný selektivní prvek vyzváněcí tlačítko, které dávalo volané stanici jen akustický signál, že ji někdo volá. První zajímavé selektivní systémy začala Tesla dodávat ke svým radiostanicím řady PR. Jednalo se o  důmyslný způsob, jak mohla jedna stanice upozornit jen jednu volanou protistanici (případně slupinu stanic) na příchozí hovor. V mikrofonu vysílací stanice byly zabudovány 3 akustické rezonátory zapojené jako signální generátor. Na mikrofonu stanice byla volba A, B a C. Podle toho, které tlačítko obsluha zvolila, do éteru se nesl tón o určité frekvenci (např 1750 Hz). Na přijímací straně byl na squelchovém obvodu přidán doplňek. Fyzicky to byla malá krabička, která se připojovala zespodu stanice na malý jednoúčelový 6 kolíkový konektor. Zde byl vyveden signál squelchového okruhu a NF signál. V oné malé krabičce byl krystalový rezonátor, který propustil pouze kmitočet o oné přesné frekvenci (1750 Hz). Tón tedy prošel rezonátorem, a spustil obvod, který uvolnil squelch a obsluha zaslechla vyzváněcí tón. Obsluha mohla poté přepnout stanici ze stavu poslechu selektivního volání do stavu aktivního hovoru. (symbol * a # na stanici). Pokud se na kmitočtu objevil volací tón o jiné frekvenci, obsluha stanice neslyšela nic. Toto byl ovšem jen velmi jednoduchý selektivní systém, který měl jen omezené možnosti volby protistanice. Velkou bouři v této oblasti přinesl rozvoj integrovaných hybridních obvodů číslicové techniky. 


FUNKCE SELEKTIVNÍCH SYSTÉMŮ

Osobní volání - přímé volání jedné dvou stanic 

Skupinové volání - zpráva pro více stanic 

Kód typické činnosti - digitální kód, který určuje, stav stanice či obsluhy, jedná-li se o stav, který nevyžaduje osobní hlášení

Omezení rušení - selektivní volbou lze zamezit nežádoucímu rušení 

Aktivace převaděčů - některé převaděče se aktivují selektivní volbou kvůli zamezení rušení 

ANI  automatická identifikace volající stanice


SQUELCHOVÉ SELEKTIVNÍ PROSTŘEDKY

CTCSS
Continual Tone Code Squelch System. Tento squelchový selektivní systém je v principu velmi jednoduchý. Do modulace vysílající stanice je přimíchán tón o nízkém kmitočtu (řádově desítky Hz) přesném na desetiny Hz (např. 82,5 Hz). Selektivní obvod protistanice sleduje hovorové spektrum přijímaného signálu a pokud se ve vysílání objeví tón o definovaném kmitočtu, obvod otevře squelch stanice. Případně se aktivuje vysílač převaděče, pokud je tato selektiva naprogramována na převaděči. V profi-radiostanicích bývá často instalována navíc dolnofrekvenční zádrž do 300Hz, která tyto tóny odfiltruje, aby tyto tóny nerušily samotnou komunikaci. Standartně je definováno 50 kódů, profesionální radiostanice ale dovolují uživatelsky definovat libovolný tón 60-300 Hz po 0,1 Hz.

DCS
Digital Code Squelch. Je systém, který začala používat firma Motorola u svých stanic v první polovině 90. let. Základem je opět signál přimíchaný do modulace, ale princip kódování je, jak již název napovídá, digitální. K hovorovému spektru je přimodulován ještě nízkozdvihový digitální FSK signál o rychlosti 134 b/s. Během hovoru jsou neustála vysílána binárně 3 čísla (+ plus synchnonizace a hlavička). Tato čísla jsou v podstatě kódy, kterými se otevírá squelch protistanice. K dispozici je přes 100 kódů plus je možné invertovat polaritu kódů a tím máte k dispozici další sadu. Signál bývá opět v profi-stanicích horní propustí odfiltrován.


VOLACÍ SELEKTIVNÍ PROSTŘEDKYselektiva

DTMF
Dual Tone Multiple Frequency Je jeden z prvních standartizovaných (a také nejrozšířenější) selektivních  systémů. Signál je tvořem kombinací dvou přesně definovaných tónů vysílaných současně. Tento systém se začal masově používat v telefonních sítích a jeho mutace se používá v letecké dopravě pod názvem SELCALL ( tedy selektivní volání pro letadla komunikující na KV ) DTMF se používá v podstatě pouze jako selektivní systém, i když jeho použití je velmi široké. V 90. letech některé firmy používaly systém DCSS (Dtmf Code Squelch System) tak, že stanice vysílaly na začátku každé relace tříčíselný kód, který otevřel squelch protistanice (někdy i 7 číselný s identifikací volající stanice). Tento systém se ovšem pro svou nespolehlivost přestal velmi rychle používat. Dnes se obdoba tohoto squelchového systému používá jen na CB pásmu. Tabulka DTMF dvoutónů je standardizovaná a obsahuje 16 znaků 0 - 9, A - D, * a #. 

SELECT 5 
Jsou selektivní systémy druhé generace tzv. pěti tónová volba (nebo také SELECT 5). Čísla 0-9 mají své přesně definované tóny, k nim ještě patří speciální "znaky", které zaručují lepší dekódování i v zarušeném prostředí. Každá selektivní volba typu SEL5 má přesně definovanou tabulku čísel a pomocných znaků, délku jednotlivých tónů (ta je pro všechny čísla v typu stejná) a minimální časové zpoždění, kdy je identifikována další série čísel. Pětitónová volba dostala název podle původní koncepce řešení selektivního volání. Stanice totiž vždy při selektivním volání vysílala 5 čísel ve formátu GGNNN kde G=číslo skupiny a N=číslo stanice. Na jednom kmitočtu tedy mohlo pracovat nezávisle až 99 skupin a v nich až 1000 stanic.

Jako doplňkové znaky se začaly používat definovatelný znak G a R. G je znak, který určuje skupinu, pokud není skladba selektivního kódu podle předchozí série, je možné zařadit před číslo skupiny ještě tón označující začátek kódu skupiny. Tato funkce se ale příliš často nevyskytuje. Mnohem důležitější je znak R (Repeat), který definuje repetici čísel. Pokud budete například posílat číslo 11111 kde první dvě čísla jsou skupina a číslo 111 je číslo protistanice, na přijímací straně by při 5x stejném tónu nebylo jasné, který znak právě dekódujete (především v direktním provozu, kde se mohou objevit úniky v signálu). Ve skutečnosti se vyšle kombinace pomocí repetičních znaků 1R1R1 neboli 5 střídajících se tónů. Pokud tedy protistrana dekóduje dvě stejná čísla za sebou, je výsledek ignorován, protože se zřejmě jednalo o chybu nebo únik v signálu.

Systém SELECT5 umožňuje nejen adresně volat jednu stanici, ale také identifikovat volajícího tím, že je ID číslo vysílano jako součást kódu. V praxi může tedy kód vypadat takto: 10001_10002 stanice číslo 2 volá stanici číslo 1. Často bývá naprogramována i automatická odpověď, aby volající věděl, že byl kód úspěšně přijat. Často tedy v éteru můžete vidět následující kombinaci. 10001_10002 - 001. Volaná stanice úspěšně přijala kód a jako odpověď odeslala automaticky vlastní ID bez čísla skupiny.

Systém se ovšem dále vyvíjel i s požadavky uživatelů a z 5 tónů již je možné posílat až 8 tónů s tím, že definice, kde je v kódu skupina, kde je číslo protistanice je zcela na libovůli programátora. K dispozici se navíc objevila funkce posílání statusových zpráv (kódy typické činnosti) a ty je možné nastavit až dvojciferné (až 100 kódů). Nejčastěji se tento kód typické činnosti přidává k volající stanici. Místo adresného volání se vysílá pouze ID stanice s konečným KTČ např. 100011  nebo dvouciferný 1000101 (kód 1 může být v radiostanici převeden na textový tvar jako ALIAS). Obsluha protistanice na displeji pak může vidět číslo volající stanice a její stav.

Velmi často jsou SEL5 kódy používány jako ovládací signály pro externí zařízení (sirény, světla, elektrické ovládání brány apod.), většina výrobců umožňuje nastavit reakci radiostanice na přijetí selektivní volby tak, že sepne na systémovém konektoru kontakt nebo na něj pošle 12V napětí. Tím je možné aktivovat libovolné externí zařízení. V neposlední řadě je zde k dispozici funkce blokace odzicené nebo ztracené radiostanice. Po přijetí nastaveného kódu dojde k "zmrazení" stanice. Ta vypne příposlech, displej a veškeré ovládání. Stanice je ale "živá" na poslechu na posledním kmitočtu, zda nepřijde jiný nastavený kód, který by ji opět odblokoval.

V současné době se u nás používají 3 základní selektivní volby typu SELECT5. Nejpoužívanější je ZVEI, velmi často se jako ID stanice používá CCIR s délkou tónů 20ms, jelikož hovor nezdržují a některých speciálních případech se používá selektivní volba EEA. Všechny tyto volby jsou v principu stejné, jen mají trochu odlišnou tabulku tónů.


TRUNKOVÉ SÍTĚ
Nepřehlédnutelnou částí radiového spektra je pásmo používané hromadnými radiosítěmi trunk. To jsou sítě, které používají hybridní paskvil datové a anlogové komunikace. Selektivní volání je zde ve formě rychlých dat vysílaných přímo z radiostanic, ale samotná komunikace je již analogová s pomocí digitálního squelchového systému. Při volání protistanice nebo skupiny protistanic se vysílají na začátku každé relace rychlá data přes tzv. datový kanál, na kterém "poslouchají" všechny stanice. Převaděč zopakuje číslo volané stanice či skupiny a navíc doplní data o informaci na jakém kanálu a bude komunikace prováděna a vzápětí se stanice přelaďují. Na komunikačních kanálech je včetně datového rotuje číslo skupiny  na datovém kanálu v digitální formě, na hovorovém kanálu ve formě rozšířené selektivní volby DCS.

TETRA (TETRAPOL)
Digitální sítě a selektivní systémy této generace jsou podobné GSM síti. Jejich stanice již jsou plnně digitální a to od selektivního volání až po hlasovou komunikaci. Selekce stanic je zde kompletně v režii datové komunikace. Základem selekce stanic je jejich unikátní číslo v síti a podle struktury sítě, do jaké stanice přísluší, jsou uživateli přiřazována práva, do jaké skupiny patří, koho muže či nemůže volat. Funguje zde i systém roamingového přihlášení stanic v síti a volání (radiostanice z cizí sítě se může připojit na místní vykrývač a může tak být v dosahu i mimo domácí převaděč). Nabízí se zde možnost dynamického vytváření virtuálních skupin účastníků nejen z dohledových center, ale přímo v terénu atd...