모바일 라디오

Mobile radio
이 기사는 전문적인 장비에 관한 것이다. 아마추어 라디오에 사용되는 모바일 라디오의 경우 아마추어 무선 모바일 작동을 참조하십시오.
이동식 라디오 방송국을 운영하는 국가 방위군(1922년)
제플린 선상 모바일 라디오

이동 무선 또는 모바일은 무선 주파수(일반적으로 UHF 또는 VHF 주파수를 사용)에 기반하고 통신 경로가 양끝에서 이동 가능한 무선 통신 시스템과 장치를 말한다. 모바일 기기를 구성하는 것이 무엇인지에 대해서는 다양한 견해가 있다. 미국 면허의 경우, 휴대 전화는 손으로 운반한 장비(휴대용)를 포함할 수 있다. 구식 용어는 라디오폰이다.[a][1][2][3]

판매원이나 무선 수리점은 차량 장착을 의미하는 모바일(전송기)이라는 단어를 이해할 수 있을 것이다. 이동식 라디오는 대개 운전자의 손에 닿는 마이크와 제어판을 사용하여 차량에 탑재된다. 미국에서는 그러한 장치가 일반적으로 호스트 차량의 12V 전기 시스템에 의해 구동된다.

일부 이동식 라디오는 항공기(에로넛 모바일), 선상(운항 모바일), 오토바이 또는 철도 기관차에 탑재된다. 각 플랫폼마다 동력이 다를 수 있다. 예를 들어, 기관차에 설치된 이동식 라디오는 72볼트 DC 또는 30볼트 DC 전력에서 소진될 것이다. 117 V AC 전력을 가진 큰 배에는 배의 다리에 기지국이 설치되어 있을 수 있다.

명명법: 양방향 대 전화

두 기술이 합쳐지면서 무선전화와 양방향 무전기의 구분이 모호해지고 있다.[citation needed] 시스템을 지원하는 백본이나 기반구조는 어떤 범주나 분류법이 적용되는지 정의한다. 이 개념과 병행되는 것이 컴퓨팅과 전화의 융합이다.

무선 전화는 전이중(동시 통화와 청취), 회로 교환, 주로 공중 전화망에 연결된 전화와 통신한다.[citation needed] 사용자 다이얼링에 따라 연결이 설정된다.[citation needed] 끝 버튼을 누르면 연결이 끊긴다. 그들은 AMPS나 GSM과 같은 전화 기반 인프라에서 운영된다.[citation needed]

양방향 라디오는 주로 푸시투토크를 사용하여 단순 또는 반복구 모드로 통신하기 위한 디스패치[citation needed] 도구로, 주로 전화기 보다는 다른 라디오와 통신하기 위한 것이다. 이 시스템은 넥스텔의 iDEN, 특수 이동 라디오(SMR), MPT-1327, 강화된 전문 이동 라디오(ESMR) 또는 기존의 양방향 시스템과 같은 푸시-투-토크 기반 인프라에서 운영된다. 어떤 현대의 양방향 무선 시스템은 전이중 전화 기능을 가질 수 있다.

역사

이동 무선 장비의 초기 사용자들은 운송과 정부를 포함했다. 이들 시스템은 쌍방향 대화 대신 일방통행을 이용했다. 철도는 안전성을 높이기 위해 중주파수 범위(MF) 통신(AM 방송 대역과 유사)을 이용했다. 기관차 택시에 매달려 역을 지나치며 열차 주문을 움켜쥐는 대신, 달리는 열차와의 음성 통신이 가능해졌다. 무전기가 운전대와 기관차를 연결했다. 초기 경찰 무선 시스템은 처음에는 AM 방송 대역(1.7 MHz) 위의 MF 주파수를 사용하는 한 가지 방식이었다. 일부 초기 시스템은 30-50MHz 링크(크로스밴드라고 함)로 디스패치를 하라고 되뇌었다.

초기의 이동 무전기는 진폭 변조(AM)를 사용하여 통신 채널을 통해 지능을 전달하였다. 제때에, 전기 잡음 발생원의 문제는 주파수 변조(FM)가 차량 점화 및 전원 라인 소음에 대처하는 능력에 있어서 우월하다는 것을 보여주었다. 대부분의 초기 무선 시스템에서 사용되는 주파수 범위인 25–50 MHz(vhf "로우 밴드")는 특히 전기 소음 문제에 취약하다. 이에 더 많은 채널의 필요성은 결국 양방향 무선 통신을 VHF "하이밴드"(150–174 MHz)와 UHF(450–470 MHz)로 확장시켰다. UHF 밴드는 이후 다시 확장되었다.

초기 모바일 무선 기술의 주요 과제 중 하나는 차량의 6~12V 전원 공급을 무선 내 진공관 작동에 필요한 고전압으로 전환하는 것이었습니다. 초기 튜브형 라디오는 다이너모터를 사용했는데, 기본적으로 진공 튜브에 필요한 고전압을 제공하기 위해 발전기를 돌리는 6~12볼트 모터였다. 일부 초기의 이동식 라디오는 여행 가방 크기나 송신기와 수신기를 위한 별도의 박스가 있었다. 시간이 흐르면서, 전력 공급 기술은 발전하여 첫 번째 전자기계 진동기를 사용하고, 그 다음 고체 상태의 전력 공급기를 사용하여 진공 튜브에 높은 전압을 공급했다. "인버터"라고 불리는 이들 회로는 6 또는 12V 직류(DC)를 교류(AC)로 바꾸었고, 이 직류(DC)는 변압기를 통과해 고전압을 만들 수 있었다. 그런 다음 전원 공급 장치는 이 고전압을 정류하여 진공 튜브에 필요한 고전압 DC(영국식 밸브라고 함)를 만들었다. 진공관 라디오를 구동하는 데 필요한 전원 공급 장치는 튜브형 이동 무전기의 공통적인 특징, 즉 전력 공급기의 철심 변압기로 인한 무거운 무게로 이어졌다. 이러한 고전압 전원 공급 장치는 비효율적이었으며, 진공 튜브의 필라멘트가 현재 수요에 더해져 차량 전기 시스템에 세금을 부과했다. 때로는 튜브형 모바일 라디오에 필요한 전류를 지원하기 위해 발전기 또는 교류 발전기 업그레이드가 필요했다.

트랜지스터가 없는 미국 1950년대-1960년대 튜브형 모바일 라디오의 예:

  • 모토로라 FMTRU-140D(다이나모터 구동)
  • Motorola Twin-V, "범용" 6볼트 또는 12볼트 전원 공급 장치 이름
  • 일반 전기 공정 라인("T-Power" 전원 공급 장치가 없는 초기 모델)
  • Kaar 엔지니어링 모델 501

다른 미국 제조업체의 장비도 비슷한 특징을 가지고 있었다. 이것은 연방통신위원회(FCC) 규정에 의해 부분적으로 규정되었다. 허가받지 않은 사람이 무선 송신기를 사용할 수 없도록 해야 한다는 요건은 차량 점화 스위치를 켜지 않는 한 송신할 수 없도록 많은 라디오가 배선되어 있다는 것을 의미했다. 차량 키가 없는 사람은 전송할 수 없었다. 장비는 판매용으로 제공되기 전에 FCC가 "형식 승인" 또는 기술적으로 승인해야 했다. 타입을 받아들이기 위해서는, 라디오 세트에는 대개 녹색이나 노란색인 표시등이 설치되어 있어야 했는데, 이 표시등은 전원이 공급되고 라디오가 송신할 준비가 되어 있었다. 무전기는 송신기가 켜져 있을 때를 나타내는 램프(보통 적색)도 있어야 했다. 이러한 특성은 현대 라디오의 디자인에서 계속된다.

초기 튜브형 라디오는 ±15kHz 변조 편차로 50kHz 채널 간격으로 작동했다. 이는 가용한 무선 주파수 스펙트럼에 수용될 수 있는 무선 채널의 수가 각 채널의 신호 대역폭에 의해 결정되는 특정 숫자로 제한됨을 의미했다.

1970년대 초 캘리포니아 임업부는 6개의 주파수 송신, 3개의 주파수 수신, 스캐닝, 5개의 톤 버스트 인코더에 대한 요건이 특이하여 이 맞춤형 모바일 라디오가 탄생하였다.

솔리드 스테이트 전자 장비는 보다 효율적인 회로와 더 작은 크기로 1960년대에 도착했다. 금속-산화물-반도체(MOS) 대규모 통합(LSI)은 무선 기술에 실용적이고 경제적인 솔루션을 제공했으며, 1970년대 초까지 모바일 무선 시스템에 사용되었다.[4] 채널 간격이 20~30kHz로 좁혀지고 변조 편차가 ±5kHz로 감소함 이는 급속도로 증가하고 있는 양방향 무선 사용자들의 국가 그룹을 수용하기 위해 더 많은 무선 주파수 가용성을 허용하기 위해 수행되었다. 1970년대 중반까지 튜브형 송신기 전력 증폭기는 고출력 트랜지스터로 대체되었다. 1960년대부터 1980년대까지, 전문화된 요건을 갖춘 대형 시스템 사용자들은 종종 그들의 독특한 시스템을 위해 고안된 맞춤형 라디오를 가지고 있었다. 복수의 CTCSS 톤 인코더와 세 개 이상의 채널이 있는 시스템은 이례적이었다. 이동식 라디오 제조업체들은 캘리포니아 산림청이나 캘리포니아 고속도로 순찰대와 같은 대형 무선 비행대를 위한 맞춤형 장비를 구축했다.

미국 하이브리드 부분 솔리드 스테이트 모바일 라디오의 예:

  • 모토로라 모트라크
  • 모토로라 MJ IMTS 카폰(1963)
  • 일반 전기 트랜지스터 처리 공정선
  • 일반 전기 MASTR 프로페셔널 및 MASTR 임원
  • RCA 슈퍼 카폰

오늘

특정 고객에 대한 맞춤 설계는 과거의 일이다. 현대의 모바일 라디오 장비는 "특징이 풍부하다". 모바일 라디오는 100개 이상의 채널을 가질 수 있으며 마이크로프로세서를 제어하고 장치 ID와 같은 내장 옵션을 가질 수 있다. 컴퓨터와 소프트웨어는 일반적으로 모바일 라디오의 특징과 채널을 프로그래밍하는데 필요하다. 옵션 메뉴는 몇 가지 레벨이 깊을 수 있으며 복잡한 일련의 가능성을 제공한다. 일부 모바일 라디오에는 채널 번호(F1, F2)를 사용자에게 더 의미 있는 구(예: "Providence Base", "보스턴 베이스" 등)로 변환하는 영숫자 디스플레이가 있다. 라디오는 이제 사용자 정의 설계의 필요성을 배제하기 위해 무수히 많은 특징으로 설계된다.

미국 마이크로프로세서 제어 모바일 라디오의 예:

  • 모토로라 아스트로 디지털 스펙트럼 W9
  • 켄우드 TK-690
  • 포지션PTT 모바일-라디오-m94g

이동 무선 장비 사용이 사실상 폭발하면서 채널 간격이 12.5~15kHz로 다시 좁혀지고 변조 편차가 ±2.5kHz로 낮아졌다. 더 작고 경제적인 차량에 맞추기 위해 오늘날의 라디오는 그들의 튜브형 조상들보다 근본적으로 더 작은 사이즈를 지향하고 있다.
기존의 아날로그 라디오 통신은 전송의 보다 명확성을 제공하고, 암호화 등의 보안 기능을 가능하게 하며, 네트워크 내에서 저대역 데이터 전송을 허용하여 단순한 텍스트나 사진 메시지를 예로 들 수 있는 디지털 라디오 음성 통신 기능에 의해 추월되었다. (예: 프로젝트 2).5(APCO-25), TETRA(TETRA), DMR.

세부 사항

상용 및 전문 이동 무전기는 흔히 장비 공급업체 또는 대리점에서 구매하며, 그 직원이 해당 장비를 사용자의 차량에 설치한다. 대형 비행대 사용자는 장비 제조업체로부터 직접 라디오를 구입할 수 있으며 설치 및 유지보수를 위해 자체 기술 직원을 고용할 수도 있다.

현대의 모바일 라디오는 라디오 송수신기로 구성되어 있으며, 단일 박스에 수용되어 있으며, 누름 투 토크 버튼이 있는 마이크로 구성되어 있다. 또한 각 설치에는 차량 탑재 안테나가 동축 케이블로 트랜스시버에 연결될 수 있다. 일부 모델에는 운전 중 발생하는 주변 도로 소음을 극복하기 위해 운전자를 향하도록 배치 및 배치할 수 있는 별도의 외부 스피커가 있을 수 있다. 설치자는 차량의 선루프, 전자 엔진 관리 시스템, 차량 안정성 컴퓨터 또는 에어백에 간섭하지 않는 방법으로 이 장비를 배치해야 한다.

오토바이에 설치된 이동식 라디오는 극심한 진동과 날씨에 노출된다. 오토바이에 사용하도록 설계된 전문 장비는 날씨와 진동에 강하다. 충격 탑재 시스템은 모터사이클의 모달, 즉 공명, 흔들림에 의해 전달되는 진동에 대한 라디오의 노출을 줄이기 위해 사용된다.

일부 이동식 라디오는 소음 차단 마이크나 헤드셋을 사용한다. 시속 100마일 이상의 속도에서는 주변 도로와 바람 소음이 무선 통신을 이해하기 어렵게 만들 수 있다. 예를 들어, 캘리포니아 고속도로 순찰대 모바일 라디오에는 도로와 사이렌 소음을 줄일 수 있는 소음 방지 마이크가 있다. 중장비에 장착된 대부분의 소방차와 라디오는 소음 차단 헤드셋을 사용한다. 이는 탑승자의 청력을 보호하고 전송된 오디오의 배경 소음을 감소시킨다. 소음 방지 마이크는 작동자가 마이크 전면으로 직접 말할 것을 요구한다. 마이크 뒤쪽에 있는 구멍 배열은 주변 소음을 흡수한다. 이것은 마이크의 뒷면에 상이 아닌 상으로 적용되어 마이크의 앞뒤에 존재하는 소리를 효과적으로 줄이거나 취소한다. 이상적으로는 마이크의 앞쪽에 존재하는 목소리만 밖으로 나가는 것이 좋다.

많은 라디오에는 송신기의 길이를 제한하는 송신기 타임아웃 타이머가 장착되어 있다. 푸시투토크 시스템의 골칫거리는 고정된 마이크: 전송에 잠긴 라디오로, 양방향 무선 시스템의 통신을 방해한다. 이 문제의 한 예는 글로브 박스 안에 마이크와 코일 코드가 숨겨져 있는 양방향 무선 설비가 설치된 차량에서 발생했다. 조작자가 마이크를 글로브 박스에 던져 넣고 닫아 누름투톡 버튼을 누르고 송신기를 잠갔다. 택시 시스템의 경우, 운송업자가 다른 운전자에게 원하는 전화를 할 때 운전자가 당황할 수 있으며, 전송 버튼을 의도적으로 누르고 있을 수 있다(FC가 소유자에게 벌금을 부과할 수 있음). 타임아웃 타이머가 있는 라디오는 미리 설정된 시간(보통 30~60초) 동안 송신하며, 그 후 송신기가 자동으로 꺼지고 라디오 스피커에서 큰 소리가 나온다. 일부 라디오의 음량 수준은 시끄러워서 조정할 수 없다. Push-to-talk 버튼이 해제되자마자 톤이 멈추고 타이머가 재설정된다.

이동 무선 장비는 전자산업협회/전기통신산업협회(EIA/TIA)가 개발한 사양에 따라 제조한다. 이러한 규격은 이동 무선 장비가 예상대로 작동하고 있음을 사용자에게 보장하고 통신을 저하시킬 수 있는 열등한 장비의 판매와 유통을 방지하기 위해 개발되었다.

안테나

이동식 라디오에는 반드시 관련 안테나가 있어야 한다. 가장 일반적인 안테나는 차량에서 수직으로 돌출된 스테인리스 철사 또는 막대 채찍이다. 물리학은 안테나 길이를 정의한다: 길이는 주파수와 관련되며 최종 사용자가 임의로 연장하거나 단축할 수 없다(가능성이 더 높다). 25-50MHz 범위의 표준 "쿼터 웨이브" 안테나는 길이가 9피트 이상일 수 있다. 900 MHz 안테나는 1/4 파장의 길이가 3인치일 수 있다. 환승 버스에는 지붕에 흰색 플라스틱 칼날이나 지느러미처럼 생긴 튼튼한 안테나가 있을 수 있다. 숨겨져 있는 무선 설비가 설치된 일부 차량에는 원래의 AM/FM 안테나, 백미러처럼 보이도록 설계된 안테나가 있거나 창문 내부에 설치되거나 바닥 팬이나 차량 하부에 숨겨져 있을 수 있다. 항공기 안테나는 사용된 주파수에 의해 크기와 모양이 결정되는 날개나 지느러미처럼 보인다. 마이크로파 안테나는 항공기 피부에 평평한 패널처럼 보일 수 있다. 임시 설비에는 차량 부품에 장착되거나 강한 자석에 의해 강철 차체 부품에 부착되는 안테나가 있을 수 있다.

처음에는 비교적 저렴한 이동 무선 시스템 구성품이었지만, 자주 파손되는 안테나는 일반적으로 이동 무선 비행대의 유지보수 계약에 포함되지 않기 때문에 교체 비용이 많이 들 수 있다. 24시간 사용 시 일부 유형의 차량으로, 서스펜션이 딱딱하거나 높이가 높거나 디젤 엔진 공회전 진동이 거칠면 안테나가 빠르게 손상될 수 있다. 안테나의 위치와 종류는 시스템 성능에 큰 영향을 미칠 수 있다. 대형 비행단은 대개 특정 안테나 위치나 유형을 약속하기 전에 몇 대의 차량을 시험한다.

미국 산업안전보건국의 비이온화 무선 에너지에 대한 지침은 일반적으로 무선 안테나가 차량 탑승자로부터 2피트 떨어져 있어야 한다고 말한다. 이 경험 법칙은 무선 송신 시 승객이 안전하지 않은 수준의 무선 주파수 에너지에 노출되는 것을 방지하기 위한 것이다.

다중 라디오 세트

견인차나 앰뷸런스와 같은 파견 자립형 서비스에는 각 차량에 여러 개의 라디오가 있을 수 있다. 예를 들어 견인차는 견인 회사 통신을 위한 라디오 1개와 비상 도로 서비스 통신을 위한 라디오 1개를 가질 수 있다. 앰뷸런스는 정부 응급의료 서비스 파견용 라디오 1개와 회사 파견용 라디오 1개와 유사하게 배치될 수 있다.

다중 컨트롤, 마이크

미국 구급차의 이동식 라디오는 종종 환자 구역에 있는 것과 운전자 근처에 있는 것의 두 가지 제어장치를 가지고 있다.

미국 구급차에는 종종 이중 컨트롤러와 듀얼 마이크가 장착된 라디오가 있어 후방의 환자 치료 구역이나 차량의 택시에서 라디오를 사용할 수 있다.[5]

데이터 라디오

견인차와 구급차 모두 모바일 데이터 단말기를 지원하기 위해 송수신하는 추가 무전기가 있을 수 있다. 데이터 단말 라디오는 데이터 통신이 별도의 무선으로 이루어질 수 있도록 한다. 팩시밀리 기계가 별도의 전화선을 갖는 것과 마찬가지로, 이것은 데이터와 음성 통신이 별도의 라디오를 통해 동시에 이루어질 수 있다는 것을 의미한다. 초기 Federal Express(FedEx) 라디오 시스템은 데이터와 음성에 단일 라디오를 사용했다. 이 라디오에는 요청 대 말하기 버튼이 있어 승인되면 파견 센터로 음성 통신을 할 수 있었다.

각각의 라디오는 단일 주파수 대역에서 작동한다. 견인차 회사가 자사의 자동차 클럽과 같은 대역에 주파수를 가지고 있다면, 두 시스템 모두에 스캐닝 기능이 있는 단일 라디오를 사용할 수 있을 것이다. 모바일 라디오는 일반적으로 단일 주파수 대역에서 작동하기 때문에, 통신이 둘 이상의 주파수 대역의 시스템에 걸쳐 이루어지는 경우에 복수의 라디오가 필요할 수 있다.[6][5]

무전기를 대신하여 무전기가 컨버터링됨

비용 절감을 목적으로 일부 시스템은 모바일 라디오 대신 차량 충전기를 사용한다. 각 라디오 사용자에게는 무전기가 지급된다. 각 차량에는 충전기 시스템 콘솔이 장착되어 있다. 워키토키는 사용자가 차량에 있는 동안 차량 충전기나 컨버터에 삽입한다. 충전기나 컨버터(1)는 워키토키를 차량의 양방향 라디오 안테나에 연결하고, (2) 증폭 스피커를 연결하고, (3) 모바일 마이크를 연결하고, (4) 워키토키의 배터리를 충전한다.[b] 이러한 시스템의 약점은 일부 설비에서 신뢰할 수 없는 것으로 입증된 커넥터 기술이었다. 수신기 성능은 정체된 라디오 신호와 도시 지역에서 문제가 되고 있다. 이러한 설비를 저크 앤드 런 시스템이라고도 한다.

메모들

  1. ^ 초기 HT-200과 디스패처 시리즈 모바일을 포함한 1960년대 모토로라 제품의 에스큐트천과 실크스크린 페이스 플레이트를 포함한 많은 참고자료에서 인용되었다. 후에 HT-200s는 그 용어를 삭제했다.
  2. ^ 예를 들어, 모토로라는 이 세 가지 작업을 모두 수행하는 시스템에 대해 Converta-Com이라는 상표권을 부여했다. 일부 Converta-Com 시스템은 무전기와 일반적으로 호환되지 않는 신호 장치나 외부 장치를 부착할 수 있다. 역사적인 예로는 MT-500 시리즈 라디오용 NLN-4470A가 있다.

참조

  1. ^ 그것은 일부 Kaar Engineering 모바일 제품에서도 볼 수 있었다. 한 예로 특수 제품 서비스 설명서 모델 T31BAT-3100B-SP3 'Dispatcher' Radiophone 25-54 MC 12 W RF Power 12VDC, State of California Radio Communications System(시카고: 모토로라 통신 사업부, 1965).
  2. ^ 옥스포드 영어 사전은 라디오폰이 라디오폰과 호환이 가능하다며 일부 용도와 상충된다.[full citation needed]
  3. ^ 뉴턴의 텔레콤 사전 11판은 라디오폰은 "무조건"이라고 말한다.[full citation needed]
  4. ^ Zeidler, G.; Becker, D. (1974). "MOS LSI Custom Circuits Offer New Prospects for Communications Equipment Design". Electrical Communication. Western Electric Company. 49–50: 88–92. In many fields of communications equipment design, MOS LSI custom built circuits provide the only practical and economic solution. (...) A complete list of all applications is beyond the scope of this paper since new MOS developments are constantly being initiated in the various technical areas. Typical examples of completed and present MOS developments are:
    — crosspoints
    — multiplexers
    — modems
    — mobile radios
  5. ^ a b Planning Emergency Medical Communications. National Highway Traffic Safety Administration. Evaluating Regional Alternatives. Volume 2: Regional-level Planning Guide. Washington, DC: Department of Transportation. 1995. pp. 45–49. volume= 추가 텍스트(도움말)
  6. ^ Arizona Phase II Final Report: Statewide Radio Interoperability Needs Assessment. Macro Corporation and The State of Arizona. 2004. Paragraph 2.4(e), pp. 15.

외부 링크