Radio móvil profesional

La radio móvil profesional (también conocida como radio móvil privada ( PMR ) en el Reino Unido) es un sistema de comunicación de voz bidireccional por radio que utiliza radios portátiles , móviles, de estación base y de consola de despacho . Los sistemas PMR se basan en estándares como MPT-1327 , TETRA , APCO 25 y DMR , diseñados para uso exclusivo de organizaciones específicas, o en estándares como NXDN , destinados a uso comercial general. Estos sistemas son utilizados por la policía , los bomberos , los servicios de ambulancia y emergencia, así como 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 una puede transmitir a la vez. Los transceptores normalmente están en modo de recepción; el usuario pulsa un botón de pulsar para hablar en su micrófono cuando quiere hablar, lo que activa su transmisor y desactiva su receptor. Utilizan canales en las bandas VHF y UHF , lo que les confiere un alcance limitado, generalmente de 3 a 20 millas (4,8 a 32 km) según el terreno. La potencia de salida suele estar limitada a 4 vatios. Para aumentar el alcance de los sistemas, se utilizan repetidores instalados en edificios altos, colinas o cimas de montañas. 

Cuando la radio móvil privada o profesional (PMR) comenzó a utilizarse, los sistemas consistían simplemente en una estación base con varios teléfonos móviles que podían comunicarse con ella. Estos sistemas siguen siendo muy utilizados hoy en día por empresas de taxis y muchos otros usuarios. Actualmente, tecnologías como DTMF y CTCSS ofrecen opciones de llamada adicionales. Gracias a que la antena puede estar instalada en una torre alta, la cobertura puede alcanzar distancias de hasta cincuenta kilómetros. Esto resulta especialmente útil cuando no hay señal en un teléfono móvil GSM.

Las licencias se asignan para operar en uno o varios canales específicos. El usuario puede utilizar estos canales para comunicarse con las estaciones móviles de su flota. La estación base puede ser operada por el propio usuario o por una empresa operadora que alquila canales a usuarios individuales. De esta forma, una sola estación base con varios canales puede ser operada por un único operador para varios usuarios, lo que permite un uso eficiente del equipo. La estación base puede ubicarse en una posición que proporcione una cobertura de radio óptima, y ​​se pueden proporcionar líneas privadas para conectar la oficina de control del usuario con la estación transmisora. Dado que no hay costos adicionales por las transmisiones realizadas, las llamadas individuales no se cobran, sino que se aplica un alquiler por el uso general del sistema. Los usuarios con licencias propias deben pagar la licencia, así como el costo de compra y mantenimiento del equipo.

El término PMR es utilizado frecuentemente por el público y las revistas especializadas para referirse a los sistemas de radio PMR446  de baja potencia (500 milivatios) que no requieren licencia. Estos sistemas constan de dieciséis frecuencias FM entre 446.00625 y 446.19375 MHz para FM analógica y treinta y dos canales FDMA (digitales) entre 446.003125 y 446.196875  MHz. Se utilizan para comunicaciones personales o comerciales donde su uso es legal. No se permiten repetidores de frecuencia dividida en estas frecuencias y estas radios no se comunican con sistemas PMR con licencia. Las radios PMR446 son mucho más económicas que las utilizadas para los sistemas PMR con licencia.

En general, se utiliza la modulación de frecuencia de banda estrecha, aunque los servicios aeroportuarios emplean modulación de amplitud . Normalmente,  se utiliza una desviación de 2,5 kHz para FM, lo que permite  implementar un espaciado de canales de 12,5 kHz. Debido a la alta demanda de PMR, es necesario aprovechar al máximo los canales disponibles. Esto se logra reutilizando las frecuencias en diferentes áreas. Las estaciones base deben estar lo suficientemente separadas para evitar interferencias, y se utilizan técnicas de llamada selectiva como CTCSS y DTMF para garantizar que el mayor número posible de móviles pueda utilizar un canal determinado.

Los sistemas más sencillos funcionan permitiendo que todas las radios en un canal de frecuencia escuchen todas las llamadas. En algunas aplicaciones, esto puede no ser conveniente y puede requerirse un sistema de llamadas selectivas, en el que dos radios en un canal puedan mantener una conversación privada que no sea recibida por las demás, o en el que se pueda contactar rápidamente con una radio específica y hacerla sonar como un teléfono convencional. Dos sistemas ampliamente utilizados son la Frecuencia Múltiple de Doble Tono (DTMF) y el Sistema de Silenciamiento Codificado por Tono Continuo (CTCSS).

TETRA es un estándar moderno para la radio móvil privada digital (PMR) y la radio móvil de acceso público (PAMR).

El desarrollo de los estándares TETRA comenzó en 1990 y contó con el apoyo de la Comisión Europea y los miembros de ETSI. La experiencia adquirida en el desarrollo del estándar de radio celular GSM , así como la experiencia en el desarrollo y uso de sistemas de radio troncalizados, también se utilizaron para la creación del estándar TETRA. Además, el proceso se benefició de la cooperación de fabricantes, usuarios, operadores y expertos de la industria. Gracias a esta experiencia combinada, los primeros estándares estuvieron listos en 1995, lo que permitió a los fabricantes diseñar sus equipos para que fueran interoperables con éxito.

TETRA asigna los canales a los usuarios bajo demanda, tanto en modo voz como en modo datos. Además, dispone de redes nacionales y multinacionales, y admite la itinerancia nacional e internacional. Para los sistemas civiles en Europa, se han asignado las bandas de frecuencia 410–430  MHz, 870–876  MHz / 915–921  MHz, 450–470  MHz, 385–390  MHz / 395–399,9  MHz para TETRA. Para los servicios de emergencia en Europa, se han asignado las bandas de frecuencia 380–383  MHz y 390–393  MHz. Adicionalmente, se puede utilizar la totalidad o partes apropiadas de las bandas comprendidas entre 383–385  MHz y 393–395  MHz.

Se encuentran disponibles modos de datos por paquetes de baja velocidad y datos por circuito, junto con algún tipo de cifrado . El sistema aprovecha las asignaciones de frecuencia disponibles mediante la tecnología de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), con cuatro canales de usuario en una portadora de radio y una  separación de 25 kHz entre portadoras.

El primer teléfono inteligente robusto de alta velocidad basado en la red TETRA se lanzó el 26 de mayo de 2011 ^{[ 1 ] [ 2 ].}

Una versión troncalizada del concepto de radio móvil privada (PMR), definida bajo el estándar MPT 1327, es ampliamente utilizada y ofrece ventajas significativas sobre los sistemas más sencillos de estación única que se utilizan actualmente. MPT 1327 permite a las estaciones comunicarse en áreas más extensas y cuenta con funcionalidades adicionales. Dado el elevado coste de instalación de redes troncalizadas, estas suelen ser gestionadas por grandes empresas de arrendamiento o consorcios que prestan servicio a un gran número de usuarios. Debido a la mayor cobertura geográfica y la complejidad de estas redes, es necesario estandarizar los equipos para que los proveedores puedan fabricar en mayores volúmenes y, por lo tanto, reducir los costes a niveles aceptables. La mayoría de los sistemas de radio troncalizados siguen el formato MPT 1327.

Para implementar la tecnología PMR troncalizada, se establece una red de estaciones. Estas estaciones se conectan generalmente mediante líneas terrestres, aunque también se utilizan fibras ópticas y comunicación por radio punto a punto. De esta forma, las diferentes estaciones base pueden comunicarse entre sí.

Para poder transmitir la información de audio y ejecutar las diversas tareas organizativas necesarias, el sistema requiere la disponibilidad de diferentes tipos de canales. Estos son los canales de control, uno en cada dirección para cada estación base o controlador del sistema troncal (TSC).

Se utilizan varios canales de control diferentes para evitar interferencias entre estaciones base adyacentes, y las estaciones móviles exploran los distintos canales para localizar la señal más potente. Además, existen canales de tráfico. La especificación admite hasta 1024 canales de tráfico diferentes. De esta forma, una estación base puede dar soporte a un gran número de estaciones móviles que se comunican simultáneamente. Sin embargo, en sistemas pequeños con pocos canales, el canal de control también puede funcionar como un canal de tráfico no dedicado.

Los canales de control utilizan señalización a 1200 bits por segundo con modulación de subportadora por desplazamiento de frecuencia rápida (FFSK). Está diseñado para su uso con unidades de radio móviles semidúplex de dos frecuencias y un TSC dúplex completo.

Para un funcionamiento correcto, es esencial que el sistema conozca la ubicación de los móviles para poder enrutar las llamadas. El TSC (Controlador del Sistema de Troncales) obtiene esta información cuando los móviles se registran en un canal de control. El estándar MPT1327 describe varios mecanismos de registro, cuyo objetivo es limitar la carga en el canal de control causada por la itinerancia de los móviles. Los registros pueden ser explícitos o implícitos. Un registro explícito puede iniciarse cuando el canal de control solicita a un móvil que emita una solicitud de registro, o cuando un móvil se encuentra en itinerancia en una nueva área de registro. También es posible que un móvil se registre implícitamente, en cuyo caso el TSC actualizará sus registros cuando el móvil intente realizar una 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 del área de cobertura de otra estación base.

Para realizar una llamada saliente, el móvil transmite una solicitud a la estación base, tal como se indica en el flujo de datos del canal de control. El móvil transmite su propio código junto con el del destino de la llamada, ya sea otro móvil o una central de control. El software y los circuitos de control de la estación base, así como el área de procesamiento de control central de la red, configuran la red para asignar un canal para el audio (el canal de tráfico). También configuran la conmutación de la red para enrutar la llamada al destino requerido.

Para que la estación móvil pueda recibir una llamada, se le notifica mediante el flujo de datos del canal de control entrante que hay una llamada entrante. Se asignan canales y se configura la conmutación para proporcionar el enrutamiento correcto para la llamada.

La norma no describe ningún método para transferir la llamada del móvil de una estación base a otra si este sale del alcance de la estación base desde la que se está realizando la llamada. Por lo tanto, el sistema no funciona como un sistema de telefonía celular. En consecuencia, es necesario que el móvil permanezca dentro del área de cobertura de la estación base desde la que se realizan las llamadas.

La disciplina del canal de control es Slotted Aloha, donde el canal de bajada (el que reciben los móviles) proporciona intervalos de tiempo dentro de los cuales un móvil puede transmitir una solicitud en el canal de subida. En general, un móvil solo puede transmitir en el canal de control si el TSC lo invita. Esta invitación puede dirigirse explícitamente a un móvil o a un grupo, o puede ser de acceso aleatorio. Los intervalos de acceso aleatorio se utilizan cuando un usuario móvil inicia una llamada o se registra en el TSC. En un canal de control con mucha carga, es probable que dos o más unidades de radio móviles intenten transmitir simultáneamente en el mismo intervalo de acceso aleatorio. Esto se detecta cuando el móvil no recibe la respuesta esperada del TSC dentro de un tiempo límite determinado. El móvil puede entonces reintentar su solicitud en otro intervalo de acceso aleatorio. Los tiempos límite y el número de reintentos se configuran en el móvil al configurarlo para la red.

La señalización en el canal de control directo es nominalmente continua, con cada ranura compuesta por palabras de código de 64 bits. El primer tipo es la palabra de código del sistema del canal de control (CSCC). Esta 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 de código de dirección. Es la primera palabra de código de cualquier mensaje y define la naturaleza del mismo. Es posible enviar datos a través del canal de control. Cuando esto ocurre, tanto la CSCC como la palabra de código de dirección se desplazan, y los datos se adjuntan a la palabra de código de dirección. La estructura de datos de la unidad de radio móvil es algo más simple. Consiste fundamentalmente en bits de sincronización seguidos de la palabra de código de dirección.

Existen varios tipos diferentes de mensajes de canal de control que la estación base puede enviar a los dispositivos móviles:

• Mensajes Aloha : enviados por la estación base para invitar a las estaciones móviles a acceder al sistema.
• Solicitudes : enviadas por unidades de radio para solicitar que se establezca una llamada.
• Mensajes de "Ahoy" : Enviados por la estación base para solicitar una respuesta de una unidad de radio específica. Esto puede hacerse para pedirle a la unidad de radio que envíe su identificador único y así asegurar que debe recibir tráfico a través de la estación base.
• Acuses de recibo : Tanto las estaciones base como las unidades de radio móviles envían estos mensajes para confirmar la recepción de los datos enviados.
• Mensajes de cambio de canal : estos mensajes indican a una unidad de radio móvil específica que se mueva al canal de tráfico asignado.
• Mensajes de dirección única : estos mensajes solo se envían desde las unidades de radio móviles.
• Mensajes de datos cortos : estos pueden ser enviados tanto por la estación base como por la unidad de radio móvil.
• Mensajes varios : enviados por la estación base para aplicaciones de control.

Aunque los datos se transmiten digitalmente, los canales de audio o voz del sistema son analógicos, utilizando FM. Sin embargo, se han realizado algunos trabajos para desarrollar sistemas completamente digitales. Los principales sistemas son los de Motorola, Ericsson (EDACS) y Johnson (LTR). Estos sistemas no han alcanzado una aceptación generalizada.

• interoperabilidad de la red
• La colección histórica de Pye Telecom
• La colección del Museo Pye, compuesta principalmente por equipos PMR del Reino Unido.
• Estándar MPT1327
• Integración del sistema PMR por TESS
• TETRA en Polonia
• Vea el vídeo con imágenes de la exposición PMRExpo 2011.