연속 톤-코딩 스켈치 시스템
Continuous Tone-Coded Squelch System | 이 글은 검증을 위해 인용구가 추가로 필요하다. 톤 – · · · · (2021년 12월)(이과 시기 |
통신에서 Continuous Tone-Coded Squelch System 또는 CTCSS는 공유 양방향 무선 통신 채널에서 다른 사용자의 청취를 불편하게 하는 것을 줄이기 위해 사용되는 대역 내 신호의 한 유형이다. (squelch 참조) 그것은 때때로 톤 스퀼치라고 불린다. 그것은 목소리에 저주파 오디오 톤을 추가함으로써 이것을 한다. 둘 이상의 사용자 그룹이 동일한 무선 주파수(co-channel users라고 함)에 있는 경우, CTCSS 회로는 다른 CTCSS 톤을 사용하거나 CTCSS가 없는 사용자를 음소거한다. 서브 채널이라고 부르기도 하지만, 추가적인 채널이 만들어지지 않기 때문에 이것은 잘못된 명칭이다. 동일한 채널에서 서로 다른 CTCSS 톤을 가진 모든 사용자는 여전히 동일한 무선 주파수로 송신하고 있으며, 이들의 전송은 서로 간섭하지만, 간섭은 대부분의 (전부는 아니지만) 조건에서 가려진다. CTCSS 기능도 보안을 제공하지 않는다.
반송파 또는 노이즈 스켈치만 있는 수신기는 어떤 충분히 강한 신호도 억제하지 않는다. CTCSS 모드에서는 신호가 정확한 하위 오디오 톤도 전달될 때만 음소거가 해제된다. 이 음색은 실제로 인간의 청력 범위에 미치지 않지만 대부분의 통신 등급 스피커에 의해 잘 재현되지 않으며 어떤 경우에도 스피커나 헤드폰으로 전송되기 전에 필터링된다.
운영이론
CTCSS를 사용하는 무선 송신기는 송신 버튼을 누를 때마다 항상 자체 톤 코드를 전송한다. 음성과 동시에 낮은 수준으로 톤이 전달된다. 이것을 CTCSS 인코딩이라고 한다. CTCSS 톤의 범위는 67 ~ 257 Hz이다. 음색은 보통 부청음이라고 한다. FM 양방향 무선 시스템에서 CTCSS 인코더 수준은 보통 시스템 편차의 15%에 대해 설정된다. 예를 들어, 5kHz 편차 시스템에서 CTCSS 톤 레벨은 일반적으로 750Hz 편차로 설정된다. 엔지니어링된 시스템은 500Hz ~ 1kHz(10–20%) 범위에서 다른 레벨 설정을 요구할 수 있다.
정확한 CTCSS 톤의 캐리어를 감지할 때까지 오디오를 음소거하는 수신기의 기능을 디코딩이라고 한다. 수신기는 CTCSS "잠금"을 비활성화할 수 있는 기능을 갖추고 있다. 기지국 콘솔에서 마이크에는 분할 푸시-토크 버튼이 있을 수 있다. 버튼의 절반을 누르면(흔히 스피커 아이콘 또는 "MON"이라는 문자로 표시되며, "MON"의 줄임말) CTCSS 디코더가 비활성화되며, 수신기를 돌려 채널에서 어떤 신호도 들을 수 있다. 이것을 모니터 기능이라고 한다. 기계식 인터락이 있을 때도 있다. 사용자가 모니터 버튼을 누른 채로 유지하거나 송신 버튼이 잠겨 있어 누를 수 없다. 이 인터락 옵션은 전송하기 전에 필수 모니터라고 한다(사용자는 장비 자체의 하드웨어 설계에 의해 감시해야 한다). 이동식 라디오에서 마이크는 보통 마이크 클립이 들어 있는 전화 끊기 클립이나 전화 끊기 박스에 저장된다. 사용자가 전화를 걸기 위해 전화 걸기 클립에서 마이크를 끄면 클립(박스)의 스위치가 수신기를 기존의 반송파 스켈치 모드("모니터")로 되돌리도록 강제한다. 어떤 설계는 스위치를 마이크로폰 자체의 본체로 이동시킨다. 휴대용 라디오에서 LED 표시기는 녹색, 노란색 또는 주황색으로 켜져 다른 사용자가 채널에서 말하고 있음을 나타낼 수 있다. 핸드헬드 라디오는 보통 스위치나 푸시버튼이 있어 감시한다. 현대의 라디오 중에는 "Busy Channel Lockout"이라는 기능이 있는데, 이 기능은 라디오가 다른 신호를 수신하는 한 사용자가 송신할 수 없게 한다.
CTCSS 디코더는 원하는 CTCSS 톤을 통과하는 매우 좁은 대역 통과 필터를 기반으로 한다. 필터의 출력이 증폭되고 정류되어 원하는 톤이 존재할 때마다 DC 전압이 생성된다. DC 전압은 수신기의 스피커 오디오 단계를 켜거나 활성화 또는 해제하는 데 사용된다. 톤이 있을 때는 수신기가 음소거되지 않고, 존재하지 않을 때는 수신기가 음소거한다.
CTCSS용으로 설계된 통신 수신기에서 하이패스 오디오 필터는 CTCSS 톤(300Hz 이하)을 차단하여 스피커에서 소리가 들리지 않도록 되어 있다. 오디오 곡선은 수신기마다 다르기 때문에 일부 라디오는 CTCSS 톤의 가청 수준을 스피커로 전달할 수 있다. 낮은 톤 주파수는 일반적으로 덜 들린다. 오른쪽에 표시된 자홍색 오디오 곡선이 CTCSS 장착 수신기에서 플롯된 경우 300Hz 아래로 거의 직선으로 떨어질 수 있다.
주기는 주파수의 역행이기 때문에 낮은 톤 주파수는 디코딩하는 데 더 오래 걸릴 수 있다(디코더 설계에 따라 다름). 67.0Hz를 사용하는 시스템의 수신기는 203.5Hz를 사용하는 수신기보다 디코딩하는 데 눈에 띄게 더 오래 걸릴 수 있으며, 250.3Hz를 1회 디코딩하는 것보다 더 오래 걸릴 수 있다. 일부 리피터 시스템에서는 시차가 상당할 수 있다. 낮은 톤으로 인해 수신기 오디오가 음소거되지 않은 상태(청각)가 되기 전에 한두 음절이 잘릴 수 있다. 수신기가 체인으로 해독되고 있기 때문이다. 리피터 수신기는 먼저 입력에서 반송파 신호를 감지한 다음 CTCSS 톤을 디코딩해야 한다. 이 경우 시스템 송신기가 켜지며, 반송파 신호(출력 주파수)에서 CTCSS 톤을 인코딩한다. 시스템의 모든 라디오는 반송파 신호를 감지한 후 반송파의 톤을 유효한 것으로 인식한 후 디코딩을 시작한다. 인코딩된 톤의 어떤 왜곡도 디코딩 시간에 영향을 줄 것이다.
엔지니어링된 시스템은 종종 127.3 Hz ~ 162.2 Hz 범위의 톤을 사용하여 빠른 디코딩과 수신 오디오의 청각 부분으로부터 톤을 차단하는 균형을 맞춘다. 대부분의 아마추어 무선 중계기 제어기 제조업체들은 오디오 지연 옵션을 제공한다. 이는 반복된 음성 오디오가 재전송되기 전에 선택 가능한 수 밀리초 동안 지연시킨다. 이 고정 지연 기간(설치 중에 조정된 다음 잠근 양) 동안 CTCSS 디코더는 올바른 톤을 인식하기에 충분한 시간을 갖는다. 이렇게 하면 더 높은 주파수 톤을 사용하지 않고도 전송 시작 시 음절 손실 문제를 극복할 수 있다.
초기 시스템에서는 인접한 톤의 사용을 피하는 것이 일반적이었다. 사용 가능한 모든 톤이 사용되지 않는 채널에서 이것은 좋은 엔지니어링 관행이다. 예를 들어 동일한 채널에서 97.4Hz와 100.0Hz를 사용하지 않는 것이 이상적이다. 신호음이 너무 가까워서 일부 디코더에서 주기적으로 잘못된 트리거가 발생할 수 있다. 사용자는 때때로 다른 CTCSS 톤에 대해 한두 명의 공동 채널 사용자 음절을 듣는다. 전자 부품이 노후화되거나 생산 분산을 통해 시스템 내 일부 라디오는 주변 음 주파수를 거부하는 데 다른 라디오보다 나을 수 있다.
디지털 코드 스켈치
CTCSS는 아날로그 시스템이다. 후에 Motorola에 의해 DCS(Digital-Coded Squelch) 시스템이 상표명 DPL(Digital Private Line)로 개발되었다. 제너럴 일렉트릭은 디지털 채널 가드(DCG)라는 이름으로 같은 시스템으로 대응했다. 일반적인 이름은 CDCSS(연속 디지털 코드 스켈치 시스템)이다. 기존 톤 스켈치 사용자가 있는 채널에서 디지털 스켈치를 사용하면 디지털 비트 전송률이 초당 134.4비트가 되고 이 두 톤으로 설정된 디코더가 간헐적 신호를 감지하기 때문에 131.8 및 136.5Hz 톤의 사용이 금지된다(양방향 라디오 필드에서는 디코더 "팔싱"이라고 한다).[1]
음조 목록
CTCSS 톤은 EIA/TIA에 의해 표준화된다. 신호음의 전체 목록은 원래 표준 RS-220A와 [2]가장 최근의 EIA/TIA-603-E에서 확인할 수 있다.[3] CTCSS 신호음은 제조업체 지침, 유지보수 또는 운영 매뉴얼에도 수록될 수 있다. 일부 시스템은 비표준 톤을 사용한다.[4] NATO군 무전기는 150.0Hz를 사용하며, 이는 무전기의 사용자 매뉴얼에서 확인할 수 있다. 어떤 지역은 특정한 음색을 사용하지 않는다. 예를 들어, 이것은 영국 주 전원 라인 주파수의 두 배이기 때문에 100.0Hz의 신호음은 피한다; 불충분하게 평활화된 전원 공급 장치는 원치 않는 스켈치 열림을 야기할 수 있다(50Hz 전력을 사용하는 다른 많은 영역에서도 해당된다). 스켈치톤은 일반적으로 모토로라가 톤을 식별하기 위해 사용하는 2개의 문자 PL 코드와 함께 아래에 열거된 3개의 시리즈 중 하나에서 나온다. 지원되는 스켈치톤의 가장 일반적인 세트는 8Z, 9Z, 0Z (제로-Z) 톤을 제외한 모토로라 PL 코드의 모든 톤을 포함한 39 톤의 세트다.[5] 가장 낮은 시리즈는 대략 2 대0.05 1의 고조파 비율(11.035265)인 인접 음을 가지고 있고, 다른 두 시리즈는 대략 100.015 대 1의 인접 음을 가지고 있다(11.035142). CTCSS 제품에 대한 Philips 기술 정보 시트에서 기술 설명의 예를 찾아볼 수 있다.[6]
| NS [1] | PL | Hz. | 메모들 |
|---|---|---|---|
| 1 | XZ | 67.0 | |
| 39 | WZ | 69.3 | [2] |
| 2 | XA | 71.9 | |
| 3 | WA | 74.4 | |
| 4 | XB | 77.0 | |
| 5 | WB | 79.7 | [3] |
| 6 | YZ | 82.5 | |
| 7 | YA | 85.4 | |
| 8 | YB | 88.5 | |
| 9 | ZZ | 91.5 | |
| 10 | ZA | 94.8 | |
| 11 | ZB | 97.4 | [4] |
| 12 | 1Z | 100.0 | |
| 13 | 1 A | 103.5 | |
| 14 | 1 B | 107.2 | |
| 15 | 2Z | 110.9 | |
| 16 | 2A | 114.8 | |
| 17 | 2B | 118.8 |
| NS [1] | PL | Hz. | 메모들 |
|---|---|---|---|
| 18 | 3Z | 123.0 | |
| 19 | 3 A | 127.3 | |
| 20 | 3B | 131.8 | |
| 21 | 4Z | 136.5 | |
| 22 | 4 A | 141.3 | |
| 23 | 4 B | 146.2 | |
| 나토 | 150.0 | [5][7] | |
| 24 | 5Z | 151.4 | |
| 25 | 5 A | 156.7 | |
| 40 | 159.8 | [7] | |
| 26 | 5B | 162.2 | |
| 41 | 165.5 | [7] | |
| 27 | 6Z | 167.9 | |
| 42 | 171.3 | [7] | |
| 28 | 6A | 173.8 | |
| 43 | 177.3 | [7] | |
| 29 | 6B | 179.9 | |
| 44 | 183.5 | [7] |
| NS [1] | PL | Hz. | 메모들 |
|---|---|---|---|
| 30 | 7Z | 186.2 | |
| 45 | 189.9 | [7] | |
| 31 | 7A | 192.8 | |
| 46 | 196.6 | [7] | |
| 47 | 199.5 | [7] | |
| 32 | M1 | 203.5 | |
| 48 | 8Z | 206.5 | [6][7] |
| 33 | M2 | 210.7 | |
| 34 | M3 | 218.1 | |
| 35 | M4 | 225.7 | |
| 49 | 9Z | 229.1 | [6][7] |
| 36 | M5 | 233.6 | |
| 37 | M6 | 241.8 | |
| 38 | M7 | 250.3 | |
| 50 | 0Z | 254.1 | [6][7] |
메모들
- 1 비표준 숫자 코드. 많은 라디오들이 해당 음색을 나타내기 위해 일치하는 숫자 코드 세트를 사용한다. 그러나, 발표된 표준은 없고 부분적인 산업 채택만 있을 뿐이다.
- 2 일부 라디오는 대신 69.4Hz를 사용하므로 고조파 순서에 더 잘 맞으며, 이 톤은 선택으로 생략되는 경우가 많다.
- 3 SP 코드로도 알려져 있다.
- 4 실제로 이 고조파 시퀀스에서가 아니라 하한 시퀀스와 중간 시퀀스 사이의 간격을 채우는 데 사용된 ZA와 1Z 톤의 평균. 98.1Hz는 ZA 이후의 톤이며, 1Z 이전의 톤은 동일한 고조파를 사용한다고 가정할 때 96.6Hz가 된다.
- 5 많은 NATO(군사) 라디오는 전환 가능한 150.0Hz 음을 가지고 있다. The list includes the following radios: AN/PRC-68, AN/PRC-117F, AN/PRC-117G, AN/PRC-77, AN/PRC-113, AN/PRC-137, AN/PRC-139, AN/PRC-152, AN/PRC-119, AN/VRC-12, AN/PSC-5, and Thales 148 MBITR.
- 6 8Z, 9Z, 0Z("제로-Z") 톤은 M1–M7 톤 시리즈를 사용하는 라디오에서 종종 생략된다.
- 7 비표준 톤은 현재 TIA-603-E에 포함되지 않는다.
공급업체 이름
CTCSS는 흔히 PL tone(모토로라의 상표인 Private Line의 경우) 또는 단순히 tone이라고 불린다. General Electric's and Bendix King의 CTCSS 구현은 Channel Guard(또는 CG)라고 불린다. 빈티지 RCA 라디오는 그들의 구현을 Quiet Channel이라고 불렀다. 아이컴 라디오는 이 기능을 C라고 부른다.켄우드 라디오는 콰이어트 토크(QT) 또는 콰이어티(Quite Talk)라고 부른다. E. F. Johnson사는 "ToneGuard"에는 "TG"를, 나중에 "CallGuard"에는 "CG"를 사용했다. 제트론 문헌은 "ToneLock"을 가리키며, 리트론사는 그들의 구현에 "Joiet Call"(QC)과 "Digital Quiet Call"(Digital Quiet Call)이라는 레이블을 붙인다. 호환 가능한 옵션을 설명하기 위해 라디오 공급업체가 사용하는 다른 회사 고유 이름이 많이 있다. 톤과 레벨이 호환되는 모든 CTCSS 시스템은 교환이 가능하다. CTCSS가 장착된 구형 및 신형 무전기와 제조사 간 무전기가 호환된다.
아마추어 라디오에서는 여전히 PL tone, PL tone, 단순 tone이라는 용어가 다소 보편적으로 사용되고 있다. 흔히 톤과 톤 스켈치(tone squelch)라는 용어의 구분이 있는데, 전자는 수신기에 표준 캐리어 스켈치를 사용하면서 CTCSS 톤을 송신하는 것을 말한다. 송신 전용 CTCSS를 사용하면 링크가 한계적이고 CTCSS 톤이 제대로 디코딩되지 않을 수 있는 동안 방송국은 CTCSS를 사용하여 리피터 및 기타 방송국과 통신할 수 있다. 톤 스켈치라는 용어는 가장 흔히 톤을 포함하며, 라디오는 먼 역이나 리피터에 CTCSS 톤을 전송할 뿐만 아니라, CTCSS 톤을 포함하지 않는 모든 수신 신호를 스퀼 것이다. 이것은 복수의 리피터가 동일한 출력 주파수를 공유할 수 있지만 CTCSS 톤이 다르거나 무선 전면부에 비해 국소 간섭이 너무 강한 영역에서 유용하다.
리버스 CTCSS
일부 프로페셔널 시스템은 스켈치 충돌이나 스퀼치 꼬리를 제거하기 위해 변속기가 끝날 때 CTCSS 톤의 위상 역전을 사용한다. 이것은 General Electric Mobile Radio와 Motorola 시스템에서 흔히 볼 수 있다. 사용자가 푸시투토크 버튼을 놓으면 CTCSS 톤이 약 200밀리초 동안 위상 전환을 한다. 구형 시스템에서 톤 디코더는 기계적인 갈대를 사용하여 CTCSS 톤을 해독했다. 공명하는 음조의 음성이 갈대에 공급되면, 그 음성이 울려 스피커 음성을 켜게 된다. 전송 종료 단계 반전(모토로라의 "역방향 버스트"(및 이들의 상표)와 "스켈치 테일 제거" 또는 "GE"의 "STE"로 불리는)은 리드가 갑자기 진동을 멈추게 하여 수신 오디오를 즉시 음소거하게 만들었다. 당초에는 180도 위상변환을 사용했지만, 경험상 기계적인 갈대를 멈추는 데는 ±120~135도 전환이 최적이었다. 이러한 시스템은 CTCSS 전용으로 설정된 오디오 음소거 로직을 갖는 경우가 많다. 위상역전 기능이 없는 송신기를 사용하는 경우, 스켈치는 갈대가 진동하는 한("플라이휠 효과" 또는 "프리휠링"이라고도 함) 동안 음소거 상태가 유지될 수 있다. 따라서 모든 CTCSS가 상호 교환될 수 있다는 한 가지 주의사항이 있다. 즉, 위상 변경 시스템이 효과적이려면 시프트 각도가 일치해야 한다. "역방향 버스트" / "스퀴크 테일 제거" 시스템을 구현하는 데 사용되는 하드웨어는 모두 송신기에 포함되어 있다는 점에 유의하십시오.
간섭 및 CTCSS
비중요 용도에서는 CTCSS를 사용하여 수신기 생산 상호변조와 같은 간섭 신호의 존재를 숨길 수도 있다. 스캐너나 저가 모바일 라디오와 같이 사양이 불량한 수신기는 도시 환경에 존재하는 강한 신호를 거부할 수 없다. 간섭은 여전히 존재하며 수신기를 차단할 수 있지만 디코더는 그 소리가 들리지 않게 할 것이다. 시스템 성능은 여전히 저하되지만 사용자는 간섭을 받아 발생하는 소음을 들을 필요가 없다.
CTCSS는 이러한 목적을 위해 VHF와 UHF 아마추어 무선 운용에서 일반적으로 사용된다. 광대역 및 극도로 민감한 라디오는 달성 가능한 상호변조와 인접 채널 성능에 제한을 가하는 아마추어 무선 분야에서 흔히 볼 수 있다.[8] 흔히 지리적 지역의 모든 반복자는 인접 지역의 공동 채널 간섭을 줄이고 주파수 재사용을 증가시키는 방법으로 동일한 CTCSS 톤을 공유한다. 이는 비즈니스 서비스에 대한 CTCSS 톤을 조정하던 옛 FCC 관행과 연계된 관행이다. 조율이 필요하지 않은 미국의 많은 시골지역에서는 100Hz의 채무불이행이 사실상의 표준이 되었다.
가족용 라디오 서비스(FRS), PMR446 및 기타 소비자용 라디오에는 흔히 "상호 제거기 코드", "하위 채널" 또는 "개인 정보 코드"라는 기능이 포함된다. 이것들은 사생활 보호나 보안을 제공하지 않지만, 다른 사용자나 다른 소음원에 의한 짜증나는 간섭을 줄이는 데만 사용된다; 톤 스켈링이 꺼진 수신기는 채널의 모든 것을 들을 것이다.[9] CTCSS 코드를 제공하는 GMRS/FRS 라디오는 일반적으로 38 톤의 선택권을 제공하지만,[10] 톤 번호와 사용된 톤 주파수는 제조업체마다 다를 수 있으며(또는 한 제조업체의 제품 라인 내에서조차) 일관성이 있다고 가정해서는 안 된다(즉, 한 라디오 세트의 "톤 12"가 다른 것에서는 "톤 12"가 아닐 수 있다). 라디오가 50개 이상의 코드(121개가 일반화되고 있음)를 제공하는 경우, 상위 코드(예: 39–121)는 대개 DCS 코드다.
라디오 시스템에 톤이나 디지털 스켈링을 추가하면 간섭 문제가 해결되지 않고 그냥 덮어 버린다. 음치 스켈치로 가려진 간섭 신호는 명백히 무작위로 누락된 메시지를 생성할 것이다. 간섭 신호의 간헐적인 성질은 문제를 재현하고 해결하기 어렵게 만들 것이다. 사용자들은 왜 그들이 전화를 들을 수 없는지 이해하지 못할 것이고, 그들의 무선 시스템에 대한 자신감을 잃을 것이다. 생명 안전 환경에서 최악의 경우 메시지 누락 또는 오해의 소지가 있는 메시지는 사망으로 이어질 수 있다.
코드화된 스켈치 시스템을 사용하면, 예를 들어, 송신하거나 수신하는 사람이 건물이나 지형에 의해 방해되는 지역에 있거나 먼 거리에 있는 경우, 약한 신호가 수신되는 것을 방지할 수 있다. 스켈치를 여는 데 CTCSS 또는 DCS 톤을 요구하도록 구성되지 않은 잘 튜닝된 수신기는 여전히 정적인 노이즈와 함께 약한 메시지를 전달할 수 있지만, 코드화된 스켈치 활성화 수신기는 톤을 인식하지 못할 수 있고 메시지를 완전히 무시할 수 있다.
참고 항목
참조
- ^ Morris, Mike (29 January 2013). "A Historical and Technical Overview of Tone Squelch Systems". Retrieved 2013-03-06.
- ^ EIA Standard RS-220-A, Continuous Tone-Controlled Squelch Systems (CTCSS). March 1979.
- ^ Land Mobile FM or PM – Communications Equipment – Measurement and Performance Standards, TIA-603-E (Technical report). Telecommunications Industry Association (TIA). March 2, 2016. p. 10.
- ^ 비표준 CTCSS 코드 목록
- ^ "CTCSS Compatibility in FRS Radios". Archived from the original on 2001-09-24.
- ^ "Information Sheet: Continuous Tone Controlled Squelch System" (PDF). Retrieved 2019-07-08.
- ^ Reverse Burst & "And Squelch"에 대한 설명 웨이백머신에 2008-01-19 보관 - Kevin K. 커스터 W3KKC
- ^ Mark J. Wilson (edd.), 미국 라디오 릴레이 리그 , 2007, ISBN 0872591093 페이지 2-12 - 2-13
- ^ H. Ward Silver, 양방향 라디오 및 스캐너 For Dummies, John Wiley & Sons, 2011, ISBN 1118054601, pp.62-64
- ^ Eisner, Robert H. (23 July 1999). "CTCSS Compatibility in FRS Radios". Retrieved 2014-08-06.
