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双方向無線 基地局が通信の発信元である机やオフィスから離れた場所にある場合は、いつでもリモコンが使用される。例えば、タクシー配車センターのオフィスはダウンタウンにあり、基地局は遠くの山頂にある。トーンリモコン（EIAトーンリモコンとも呼ばれる）は、双方向無線基地局を何らかの形のリモコンで操作するために使用される信号システムである。 [1] [2] [3]
トーン リモートは、ダイヤルが配置されている場所にスピーカーが付いた電話機のハウジング内のスタンドアロンのデスクトップ デバイスである場合があります。デスクトップ ベース ステーションのように見える場合もあります。または、ディスパッチ センターのタッチ スクリーンを備えたコンピューター ベースのコンソール システムの不可欠な部分である場合もあります。
歴史
最初の双方向無線リモコンは、スピーカー、マイク、チャンネル選択やCTCSSスイッチなどのオプションのコントロールを延長するワイヤーハーネスを使用していました。これにより、ベースステーションはユーザーのワークステーションから数十から数百フィート以内に制限されていました。初期のシステムには、音量計、時計、配電盤のキーが付属していることがよくありました。[4]
1960 年代の双方向無線リモート コントロール コンソールは直流ループを使用していました。ユーザーはリモート コンソールから無線基地局シャーシまで通常の電話線を配線していました。[5]基地局がコントロール コンソールと同じ住所にある場合もあれば、基地局が遠隔地にある場合もありました。遠隔地の場合は、DC ループ、専用回線、またはRTO (無線電話運用) 回線と呼ばれる乾式電話線ペアが電話会社からリースされていました。古い防犯アラームは、加入者場所から警報局まで同じタイプの DC 配線を使用していました。
ペアゲインエレクトロニクスとポイントツーポイントのマイクロ波無線リンクが公衆交換電話網全体で広く使用されるようになると、電話会社は、専用回線に直流電流の連続性を提供するという過去の責任を解消するための料金を申請しました。基地局が町の反対側の別の電話交換機によってサービスされている地域にある場合、遠方の交換機に到達する唯一の利用可能な回線は、DS-1の D-4 チャネルバンクの単一の音声グレードチャネル、または単一のマイクロ波無線ベースバンドチャネルである可能性があります。電話キャリアまたは多重化機器の広範な使用により、トーンリモートが必要になりました。トーンリモートでは、300〜3,000 Hzでほぼフラットなイコライゼーションを備えた音声グレードのオーディオパスのみが必要です。双方向にオーディオを通過できる回路は、リモートコントロールに使用できます。
採用されたトーン形式
トーン リモートは、2 つのトーンが連続する機能トーンを使用してベース ステーションにコマンドを送信します。最初のトーンは 2,175 Hz で、長さは 100 ～ 300 ミリ秒です。 [6]最も一般的な 2 番目のトーンは 1,950 Hz です。トーン リモート コントロールで最も一般的に使用されるトーン シーケンスは、チャネル 1 送信コマンドです。このコマンドのデフォルトは、高レベルの 2,175 Hz とそれに続く低レベルの 1,950 Hz で構成されます。連続した低レベルの 2,175 Hz トーンが続きます。音声はトーン上に多重化されます。2,175 Hz トーンが存在する限り、送信機はオンのままです。オーディオノッチ フィルターは、実際の送信オーディオから 2,175 Hz の低レベル トーンを除去します。General Electric Mobile Radio は、高レベル トーンを「Secur-it トーン」と呼び、低レベル トーンを「保留トーン」と呼んでいました。業界では、低レベルの連続トーンは、低レベルガードトーンと呼ばれることがよくあります。低レベルのトーンは、送信音声と同時に存在します。
受け取る
いくつかの機能トーンは、連続した低レベルトーンなしで送信されます。これらは、ベースステーションの状態を変更するコマンドです。例としては、受信機のCTCSSデコーダー (モニター機能) をオフにすることが挙げられます。
受信コマンドでは機能トーンのみを使用します。次のような内容が含まれます。
- CTCSSデコードまたはモニターをオフにする
- ベースステーションをチャネル2に切り替える
- スケルチしきい値をきつめ/緩めに設定する
- リピーターの設置/撤去
- デュアル受信機ベースステーションの 2 番目の受信機をオンにします。
送信
送信コマンドは、機能トーンとそれに続く低レベルのガードトーンを使用して、送信機をオンにします。次のような内容が含まれます。
- 送信、チャンネル1
- 送信、チャンネル2
- 送信、チャンネル3
- 送信、チャンネル4
- CTCSSエンコードを無効にして送信する（ページングトーンの送信に使用）
- 送信所1 [7]
- 送信サイト2
- 送信サイト3
- 送信サイト4
リモート コントロールに使用されるトーンは、デシベルと呼ばれる比率で表されます。たとえば、シーケンスの 2 番目のトーンは、最初のトーンのレベルの 10% になります。最高レベルのトーンは、DS-1 チャネルまたは電話回線で許容される最大値に設定されます。右の図は、機能トーンの 2 つのトーン シーケンスのエンベロープを示しています。
メンテナンス
レベルとイコライゼーション
レベル規律、つまりリモート コントロールでのトーン出力レベル設定は、トーン リモートの信頼性に影響します。オーディオ レベルを低く設定しすぎると、スピーチのピークが発生したときに送信機がドロップ アウトする可能性があります。音声と信号トーンの組み合わせはバランスが取れている必要があります。すべてが理想的に設定されていれば、ベース ステーションのノッチ フィルターによって、安定した 2,175 Hz トーンが放送中に出力されなくなります。トーン リモート システムの適切なレベルは、高レベル トーンの場合は 0dbm、機能トーンの場合は -10dbm、低レベル ガード トーンの場合は -30dbm です (モトローラの古いマニュアルには、+14dbm という高いレベルが記載されており、技術者を混乱させることがよくありました。トーン リモート システムで使用されるアナログ電話回路では、通常、最大 0dbm しか許可されません)。すべてのレベルは、無線機自体の 600 オームのインピーダンス終端と、長い回路を経て上記のレベルに戻すために必要なゲインに基づいています。
レベル規律はシステムによって異なります。送信機を確実にキー入力するには、送信機をオンにする連続トーンを設定して、送信オーディオで聞こえるようにする必要があります。電話回線のイコライゼーションの問題により、300 ～ 3000 Hz のフラットな応答を持つ回線に必要なレベルよりも高いレベルで動作させる必要がある場合があります。通常、PLPA または調整タイプとして注文された電話回線は、トーン リモート無線システムで使用されるすべてのトーンを簡単に処理できる 300 ～ 3400 Hz の応答になります。通常よりも高いレベルで動作させる通常の LMR の慣例は、後で機器を交換したときにオーディオの問題が発生するのを防ぐために避けるべきものです。
オーディオレベル圧縮
リモート コントロール コンソールは、送信および受信オーディオ パスで オーディオ レベル圧縮を使用します。
ほとんどすべてのコンソールのマニュアルでは、受信オーディオは 30 デシベル (db) の圧縮膝があると説明されています。つまり、入力オーディオ レベルが 30 db 変化すると、スピーカーの音量が 3 db 変化します。[8]これが望ましいのは、無線でささやいたり叫んだりしている人の声が理想的には聞き取りやすく、コンソール ユーザーにほぼ同じ音量で表示されるためです。これにより、さまざまな声に対応するために音量コントロールを頻繁に調整する必要性が軽減されます。また、コンソール ユーザーがリモコンのスピーカーから大きな音を出さずに電話で話すのにも役立ちます。プロのディスパッチャは、コンソールの音量を電話の知覚音量に近い設定にすることがよくあります。これにより、ディスパッチャは会話中に音量コントロールを頻繁に調整することなく、無線と電話に注意を切り替えられます。
送信音声は圧縮されるため、現場ユニットは、車内やトランシーバー使用者の周囲の街路環境に存在する背景環境ノイズの中でも、基地局使用者の音声を聞き取ることができます。
トーンの衝突
システムを設計する際には、使用中のリモコンの音と競合しない 選択呼び出し音を選択することが重要です。
アナログ投票システムでは、通常、受信機がスケルチされているかアイドル状態であるかを示すために 2,175 Hz または 1,950 Hz のいずれかを使用します。2,175 Hz の場合、受信機の電話回線または投票コンパレータの出力から漏れる一定のトーンによって、送信機がロックオンすることがあります。この最も一般的な原因は、電話ケーブルのクロストークです。これは、回線のオーディオ レベルが高すぎること (回線の「オーバードライブ」と呼ばれる) によって発生することがよくあります。
2線式と4線式
最も単純なトーン リモート システムでは、2 線式オーディオ回路を使用して単信ベース ステーションを操作します。同時送信と受信が必要な場合は、ベース ステーションへの 4 線式または全二重オーディオ パスが必要です。ダイバーシティ結合 (投票) を使用するシステムには、4 線式回路が必要です。
送信機ステアリングが採用されている一部のシステムでは、送信と受信に別々のオーディオ パス (4 線式回路) も必要になる場合があります。
注記
- ^ EIA は Electronics Industry Associationの略称で、トーンリモコンの標準フォーマットの作成に取り組んだ業界団体です。
- ^ 双方向無線リモート コントロール コンソールのマニュアルには、それぞれの機器の基本原理が説明されています。1 つの例として、1970 年代の「Maintenance Manual: Deskon II Remote Control Unit for Standard and GE Mark V Trunked Mobile Radio Desktop and Wall Mount」、部品番号 LBI30968B ( Lynchburg、バージニア州: General Electric Mobile Radio、発行年不明) があります。この GE マニュアルでは、トーン リモートと DC リモートについて説明しています。
- ^ このタイプのデバイスを説明する際に「トーン リモート」という語句が正確に使用されていることを確認するには、米国特許商標庁の特許 ID 6950653、「分散ディスパッチ ステーションで使用する陸上移動無線ディスパッチ用のスキャン トーン リモート アダプタ」を参照してください。この記事ではこのトーン リモートについて説明していませんが、この信号システムを説明する際にこの語句が使用されていることを確認しています。
- ^ 一例として、ボブ・クレイン著「ハイウェイパトロール無線通信開発」『カリフォルニア・アソシエーション・オブ・ハイウェイ・パトロールマン・ゴールデン・クロニクル 1920-1970』（カリフォルニア州サクラメント：カリフォルニア・アソシエーション・オブ・ハイウェイ・パトロールマン、1970 年）71 ページに掲載されている写真があります。
- ^ DC リモートについて説明した例の 1 つは、トランク無線システム提案依頼書(オクラホマ州オクラホマシティ: 公共安全資本プロジェクト オフィス、オクラホマシティ市施設局、2000 年) の 157 ページの「セクション 8.4、コンソール エレクトロニクス」にあります。トーン リモートとは異なり、特定の機能にマップされるデフォルトの電流はありません。特定のタイプの機器のサービス マニュアルには、使用可能な機能の数と、特定の機能を作動させる電流と極性が記載されています。これらは、システムごとに変更される場合があります。
- ^ 2,175 Hz のトーンの長さは、デコーダーの時間定数とオーディオ パスに存在する遅延によって異なります。約 150 ミリ秒が適切な中央値です。トーンが長すぎると、プッシュツートークからベース ステーションが送信を開始するまでの間に不要な遅延が発生します。
- ^ サイト選択は、送信機ステアリングとも呼ばれます。一部のシステムでは、チャネル選択ボタンを使用して、ディスパッチャは、最も良い信号で現場ユニットに到達できる可能性のある送信機を選択できます。これは、1 つの送信機では目的のカバレッジ エリア全体に十分な信号を送信できない地域システムで最もよく使用されます。ディスパッチャは、適切なサイトを選択するために、地理と無線信号の動作を十分に理解している必要があります。一部のシステムでは、呼び出し元のモバイル無線ユーザーが、特定の送信機サイトを使用して応答するようにディスパッチャをキューに入れます。たとえば、「トラック 20 をサウス マウンテンの基地へ」などです。
- ^ この図を引用している例は多数あります。その 1 つが、Maintenance Manual: Deskon II Remote Control Unit for Standard and GE Mark V Trunked Mobile Radio Desktop and Wall Mount、部品番号 LBI30968B、(Lynchburg、Virginia: General Electric Mobile Radio、年不明) です。