Проектирование абонентского вызывного устройства ведомственной системы персонального радиовызова на основе микроконтроллера КР1830ВЕ51, страница 2

рис. 1.

Каждый пакет содержит в самом начале преамбулу (кодовое слово) длиной не менее 576 бит, которая представляет собой последовательность единиц и нулей: 10101010… Когда передается преамбула пейджер переводится в режим приема сообщений и осуществляет тактовую синхронизацию, после этого осуществляется передача «пачек», число которых в пакете может быть произвольным. Пачка состоит из слова синхронизации и восьми кадров, а каждый кадр содержит два кодовых слова. Структура кадров такова, что каждому из них (пронумерованному от 1 до 8) соответствует определенная группа пейджеров. Это предполагает, что для каждого пейджера должен быть постоянно закреплен конкретный кадр и пейджер будет принимать сообщение, которое находится только в этом кадре. Если сообщение в кадре отсутствует, то вместо адре­са передается «незанятое» кодовое слово, имеющее определенный формат. Таким образом, адресная емкость протокола POCSAG равна 2 097 152 адресам. Для определения принятого слова в структуре кодовых слов имеется флаг для определения типа принятого слова. Для указания адреса пейджера предназначено адресное поле, равное 18 битам. Для разрешения передачи на один пейджер многократных сообщений (например, разные коды тональных посылок) используется информация, закодированная функциональными битами. Хоть информационное поле и состоит из 20 бит, но оно не ограничивает размер передаваемого сообщения, т.к. следующая часть сообщения может быть передана в следующей пачке. Таким образом, при передаче длинных сообщений структура протокола не изменяется. Пейджер, работающий в стандарте POCSAG, не анализируют все передаваемые сообщения, а лишь читают заголовки и обрабатывают сообщения, адресованные им, что существенно снижает их энергопотребление.

            Так как стандарт POCSAG широко распространен во многих странах мира, то довольно просто решается проблема роуминга, что позволяет работать на несущей частоте диапазона метровых (146 – 174 МГц) и дециметровых (403 – 470 МГц) радиоволн. Таким образом, пейджинговые кампании могут переадресовывать своих клиентов операторам других городов, где используется данный стандарт.

В связи с бурным развитием сетей персонального радиовызова возникает проблема дальнейшего увеличения скорости передачи информации и числа абонентов, что приводит к переходу пейджинговых кампаний на высокоскоростные стандарты FLEX и ERMES.

      Общеевропейский пейджинговый стандарт ERMES.

Стандарт ERMES (EuropeanRadioMessageSystem) был утвержден как общеевропейский стандарт в 1992г. Европейским институтом стандартизации в области телекоммуникаций. А в 1994г. Международным союзом электросвязи этот стандарт был рекомендован как международный стандарт пейджинговой связи. В России он рекомендован в качестве единого на всей территории страны. Главным достоинством стандарта ERMES является его полная совместимость с европейским стандартом GSM сотовой связи. Также он легко может быть адаптирован и к другим существующим и перспективным разработкам сотовых сетей Европейского сообщества.

               Данный стандарт хорошо поддерживает буквенно-цифровой пейджинг с использование символов кириллицы, а также режим «прозрачной передачи данных». Пользователям пейджинговых сетей  на основе высокоскоростного протокола ERMES предоставлена возможность передачи цифровых сообщений (20–1600 знаков), буквенно-цифровых сообщений (400–900 символов) или набора произвольных данных объемом до 64 Кбит.

Передача сообщений в цифровых сетях персонального радиовызова ERMES производится пакетами со скоростью 3 или 6,4 Кбит/с. Для этих целей был выбран единый частотный диапазон 169,425-169,800 МГц, который позволяет организовать 16 радиоканалов с разносом несущих частот 25 кГц. Объем передаваемого сообщения в протоколах ERMES может быть увеличен в 10–15 раз по сравнению с аналоговыми сетями персонального радиовызова. Структура протокола ERMES изображена на рис. 2.

               Весь цикл передачи длится 1 ч и состоит из 60 циклов, каждый из которых проходит за 1 мин. В тоже время цикл содержит пять субпоследовательностей продолжительностью 12с. Каждая из таких субпоследовательностей включает в себя 16 типов пачек, которые условно обозначены буквами от А до Р. Пачки содержат четыре группы бит, позволяющие в сетях ERMES обеспечить синхронизацию сообщений, передачу служебной информации, передачу адресов пейджеров и передачу информационных сообщений.

               Прием сообщений в стандарте ERMES осуществляют пейджеры со сканирующим по частоте приемником. Пейджер последовательно просматривает все пачки в первом радиоканале, если  он не обнаруживает адресованного ему сообщения, то  он автоматически переходит на частоту следующего радиоканала. Сканирование радиоканалов происходит до тех пор, пока не будет обнаружена и принята информация, адресованная данному пейджеру. Сети, основанные на стандарте ERMES обладают высоким уровнем помехоустойчивости, поскольку в передаваемом протоколе используется циклический код  с избыточностью, что позволяет проводить коррекцию ошибок (искаженных символов) в принятой информации. Также абонент пейджинговой сети ERMES имеет возможность воспользоваться услугой роуминга, т.е. он может использовать свой пейджер в странах, охваченных сетями ERMES. Для этого абонент должен сообщить своему оператору о планах своего пребывания в тех или других странах, и тогда оператор позаботится о том, чтобы все сообщения, поступавшие для абонента, попадали в соответствующую пейджинговую сеть по месту нахождения пользователя.