Проектирование абонентского вызывного устройства ведомственной системы персонального радиовызова на основе микроконтроллера КР1830ВЕ51

Содержание

1. Введение                                                                                                                  4
2. Анализ протокола проектируемой ведомственной СПРВ.                               14
3. Общая структура и описание функционирования                                            

приемного устройства СПРВ.                                                                                     15

4. Синтез аппаратной части вызывного устройства СПРВ.                                  17
5. Алгоритм управляющей программы вызывного устройства

и его описание.                                                                                                             19

6. Управляющая программа вызывного устройства и описание

ее структуры.                                                                                                                22

7. Анализ характеристик быстродействия вызывного устройства.                      30
8. Принципиальная схема вызывного устройства.                                                 31
9. Заключение.                                                                                                            32
10. Список использованных источников.                                                                  33

1. Введение

            Системы персонального радиовызова широко используются во всем мире, они используют различные стандарты кодирования, на которых основаны протоколы обмена сетей персонального радиовызова.

               Пионером пейджинговых стандартов был протокол одностороннего обмена Twotone. Базовая станция посылала две различные частоты, комбинация которых определяла номер вызываемого пейджера. Сам пейджер представлял собой приемник частотно-манипулированного (ЧМ) сигнала. Такая сеть не получила широкого распространения, так как не могла обслуживать большое число пользователей.

               Стандарт Eivetone предлагал увеличенное число частот, что позволило увеличить число пользователей до сотен тысяч. Но и этот протокол не стал базовым в развитии пейджинговых сетей. Таким образом, аналоговые системы с тональным вызовом пользователя пейджера исчерпали свои возможности, и интерес производителей радиоэлектронной аппаратуры перешел в сторону пейджинговых систем, организующих цифровой обмен данными при одно- и двухсторонней связи.

               Более чем в 80% сетей всего мира используется международный стандарт POCSAG, который дает возможность поставщи­кам пейджинговых терминалов, а также операторам сетей связи снизить цены на предоставляемые услуги и расширить их спектр, что сделало пейджинговую связь очень популярной. Но скорость передачи данных предусмотренная стандартом, неурегулированность вопросов использования выделенных радиочастот могут установить предел для распространения стандарта POCSAG.

               Другим международным стандартом пейджинговой связи является стандарт ERMES (Enhanced Radio Messaging System), который сначала был европейским стандартом, разработанным Европейским институтом стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI) по заданию Европейского Сообщества. Но со временем стандарт ERMES становится популярным далеко за пределами Европы и уже охватывает 40 пейджинговых сетей в 27 странах мира. Этот стандарт был специально разработан для пользователей из сфер бизнеса и информации, а также для обеспечения национального международного роуминга, предоставления дополнительных информационных услуг, которые предполагают передачу большого объема информации в единицу времени. Для сравнения, стандарт POCSAG обеспечивает скорость передачи 2400 бит/с, в то время как стандарт ERMES — 6400 бит/с. Со временем в стандарт были включены наборы знаков кириллицы, китайские иероглифы и символы арабского алфавита.

Сейчас продолжаются работы над шифрованием и сжатием данных, также планируется внедрить двухстороннюю пейджинговую связь с подтверждением приема на пейджер. Уже введена система высокоскоростного шифрования, которая использует режим «прозрачных данных».

               Значительно расширить возможности сетей персонального радиовызова позволяет новый стандарт FLEX и соответствующее ему семейство высокоскороростных  протоколов ReFLEX и InFLEXion (ReFLEX обеспечивает организацию двухстороннего обмена, a InFLEXion имеет скорость передачи сообщений 112 Кбит/с).

               Еще одним направлением развития сетей персонального радиовызова является  многоцелевой пейджинговый  стандарт RDS, который связан с использованием уплотнения на радиовещательных станциях сигналов в УКВ-диапазоне. Он используется для передачи дополнительной информации УКВ-радиостанциями.

      Рассмотрим подробнее данные стандарты пейджинговой связи.

      Международный пейджинговый стандарт POCSAG.

            Самым распространенным в мире является стандарт коди­рования сигналов для пейджеров POCSAG (Post Office Code Standartisation Advisory Group). Этот стандарт является разработкой Почтового ведомства Великобритании. Он был утвержден в 1982 году Международным консультативным комитетом по радиосвязи (МККР) и Международным союзом электросвязи как международный стандарт, получивший официальное назва­ние в документах МККР — протокол RPCN1 (Radio Paging Code N1). Изначально, стандарт предназначался для передачи то­нальных сообщений со скоростью 512 бит/с, но вскоре он был адаптиро­ван для передачи цифровых и буквенно-цифровых сообщений. С целью уве­личения количества передаваемых сообщений протокол был адаптирован для скоростей 1200 бит/с, а в начале 90-х годов — для скоростей 2400 бит/с. Кодирование передаваемых сообщений осуществляется с помощью частотной манипуляции.

            Своей популярностью стандарт POCSAG обязан преимуществам раз­работанного протокола, который имеет большую скорость передачи информа­ции и эффективный алгоритм исправления ошибок. В настоящее время большинство пейджинговых кампаний используют более совершенный вариант стандарта POCSAG – Super POCSAG (сокращенно S-POCSAG), который имеет еще большую скорость передаваемых сообщений и увеличенное число пользователей.

               В однонаправленной сети, работающей по протоколу POCSAG, сообщения передаются пакетами, при формировании которых используется метод прямого исправления ошибок на ос­нове избыточности с помощью специального циклического блочного кода. Структура данного протокола изображена на рис. 1.