1. Пейджинговая связь

Многие даже не догадываются, что основу любого пейджера составляет радиоприемник, настроенный на частоту, "радиостанцию", пейджинговой компании, в которой он обслуживается.

Приемник осуществляет основную функцию пейджера — прием сообщений от нужной компании. Теперь становится понятным, о какой перестройке пейджера говорят в новой пейджинговой компании, если вы решили перейти туда со своим пейджером. Более того разные пейджинговые компании могут работать даже в разных диапазонах. Например, все компании Республики Беларусь (исключая РДС), работают в диапазоне 138-174 MГц. В России есть компании работающие в диапазоне 435-480 MГц. В странах дальнего зарубежья широко распространен диапазон 929-932  MГц. Поэтому, прежде чем купить подержанный пейджер за рубежом, для того, чтобы потом прийти в одну из пейджинговых компаний своего города, следует обязательно выяснить в каком диапазоне частот работает этот пейджер.

Если взглянуть на структурную схему пейджера, то становится видно, что пейджер состоит не только из приемника.

Рисунок 1 - Структурная схема пейджера.

Следующим немаловажным элементом пейджера является микро-ЭВМ, собранная на нескольких интегральных микросхемах. Этот микрокомпьютер занимается следующим:

- следит за нажатием кнопок и в случае нажатия осуществляет вывод на ЖКИ индикатор необходимой информации;

- осуществляет перекодировку полученной информации к тому языку, который поддерживает ваш пейджер. Например Motorola "Advisor" отображает на экране большие и маленькие, но только русские буквы. NEC "Maxima" отображает как русские, так и английские буквы, но все — только большие;

- управляет приемником и декодером, включая их на короткое время (достаточное для определения адресата сообщения), что экономит элемент питания. Например, если отключить эту функцию (это можно сделать только при программировании пейджера), то даже с батарейкой изготовленной по щелочной технологии, типа Duracel или Energizer, пейджер проработает 3-4 суток;

- осуществляет вывод полученных сообщений на экран, хранение их в памяти, защиту и так далее. В общем все то, на что способен ваш пейджер.

Как пейджер работает? Что такое номер пейджера? Если вы скажете, что это абонентский номе, то вы окажетесь и правы и не правы одновременно. Хорошо, если вы обслуживаетесь в какой-либо пейджинговой компании, то все понятно: вы набираете телефон оператора, называете номер абонента, диктуете текст сообщения, и абонент получает его на пейджер. Теперь представим себе, что срок Вашего обслуживания закончился, и вы не оплатили его продление. Теперь если вы позвоните в операторскую и назовете этот номер, вам ответят, что такой пейджер отключен или не обслуживается компанией. Как же так, ведь вы никуда не отдавали ваш пейджер, и его никто не отключал? Какой же теперь номер вашего пейджера? Вот теперь, когда мы окончательно запутались, стоит внести ясность в этот вопрос.

Итак, в каждый пейджер, при программировании, записывается несколько физических адресов или, на техническом языке, кэп-кодов. Один из них является личным, остальные — групповые. Личный кэп-код уникален для каждого пейджера, работающего на одной частоте. Более того, для успешной организации автоматического роуминга между различными пейджинговыми компаниями, работающими в разных городах, но на одной частоте, кэп-коды в этих компаниях тоже не должны совпадать. Групповые кэп-коды одинаковы для всех пейджеров, имеющих одну языковую кодировку. Более того, они одни и те же во всех компаниях, осуществляющих роуминг.

Ожидание приема и прием сообщения. Если в данный момент не передается никакого сообщения ни одному абоненту, то передатчик пейджинговой компании выключен. И приемники всех пейджеров "слышат " шум эфира. Приемник включается процессором на короткие промежутки времени и "слушает" не появился ли сигнал передатчика. Если не появился, то приемник опять выключается для экономии ресурса элемента питания. Процесс включения приемника происходит 6-8 раз в секунду, что исключает возможность потери сообщения, если пейджер находится в зоне приема. Передача каждого сообщения начинается с синхронизирующей последовательности, ведь данные передаются в цифровом виде и пейджер должен правильно принять все нолики и единички, отправляемые в эфир передатчиком. Итак, в эфире появляется синхронизирующая последовательность, которая может продолжаться от 0,5 до 1,3 секунды, в зависимости от того, на какой скорости работает пейджер, для которого передается текущее сообщение. При этом все пейджеры, работающие на этой скорости, включают приемники на постоянный прием и ждут момента передачи кэп-кода. После приема кэп-кода пейджеры осуществляют сравнение полученного кэп-кода с теми, которые хранятся у них в памяти. Далее один и только один пейджер оставляет свой приемник включенным и продолжает принимать и декодировать информацию. Приемники остальных пейджеров отключаются на время, необходимое на передачу минимально возможного сообщения, экономя тем самым ресурс своих батарей. Пейджер же, кэп-код которого совпал с переданным в эфир, принимает весь пакет, декодер исправляет возможные ошибки (протокол POCSAG предусматривает возможность обнаружения и автоматической корректировки до 2-х ошибок на каждые 2,8 символа сообщения). Далее микро-ЭВМ осуществляет перекодировку принятой информации к нужным символам русского или русского и английского алфавитов, включает звуковой сигнал или моторчик вибратора, в зависимости от выбранного нами режима вызова и отображает сообщение на экране ЖКИ, сохраняя его в памяти. Если сообщение передается на групповой кэп-код, например прогноз погоды или котировки валют, то его принимают одновременно все пейджеры одинаковой модели, весь процесс повторяется за исключением подачи сигнала, ведь информационные каналы приходят беззвучно. Теперь вполне резонным становится вопрос. Зачем же тогда существует номер абонента, если сообщения все равно передаются на кэп-код, а не этот номер?

Для чего нужен номер абонента. Во-первых кэп-код запомнить сложно, ведь это восьмизначный номер, да еще и в шестнадцатеричной системе счисления. Во-вторых оператору не всегда удается расслышать 4-х или 3-х значный номер абонента. Представьте, что это будет восемь цифр вместе с буквами английского алфавита. Далее, так как кэп-коды поделены между компаниями, осуществляющими роуминг, кому-то достанутся кэп-коды с нулями впереди, а кому-то – нет. Таким образом, номер абонента вещь безусловно нужная и полезная. Каким образом определяется соответствие номера абонента и его кэп-кода? Все очень просто. В пейджинговой компании хранится база данных, которая определяет соответствие между номером абонента и его кэп-кодом, а также рядом необходимых параметров, например моделью пейджера абонента, кодировкой, количеством символов, которое может принять этот пейджер в одном сообщении, памяткой оператора, признаком того включен или отключен данный абонент, городом роуминга.

Рассмотрим теперь стандарты кодирования сигналов для пейджинговой связи. Наиболее известным широко применяемым в мире является стандарт кодирования сигналов для пейджеров POCSAG (Post Office Code Standartisation Advisory Group).

Данный стандарт был разработан Почтовым ведомством Великобритании и сразу получил большое признание. В 1982 г. он был утвержден Международным консультативным комитетом по радиосвязи (МККР) и Международным союзом электросвязи как международный стандарт, получивший официальное название в документах МККР –протокол RPCN I (Radio Paging Code №1).

В начале своего создания (1978 г.) стандарт предназначался для передачи тональных сообщений со скоростью 512 бит/с, но уже через год он был адаптирован для передачи цифровых и буквенно-цифровых сообщений. Для кодирования передаваемых сообщений применяется частотная манипуляция.

Большая популярность стандарта POCSAG объясняется преимуществами разработанного протокола, который имеет большую скорость передачи информации и эффективный алгоритм исправления ошибок. Впоследствии 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.

Для повышения скорости передаваемых сообщений и увеличения числа пользователей был разработан более совершенный вариант данного стандарта –Super POCSAG (сокращенно S-POCSAG), которым в последнее время пользуется большинство пейджинговых компаний. В однонаправленной сети POCSAG сообщения передаются пакетами, при формировании которых используется метод прямого исправления ошибок на основе избыточности с помощью специального циклического блочного кода. В начале каждого пакета имеется преамбула (кодовое слово) длиной не менее 576 бит, представляющая собой последовательность единиц и нулей, например 101010. Во время передачи преамбулы пейджер переводится в режим приема сообщений и осуществляет тактовую синхронизацию. После этого происходит передача пачек, число которых в пакете может быть произвольным.

Каждая пачка состоит из слова синхронизации и восьми кадров. Каждый кадр содержит два кодовых слова. Структура кадров такова, что каждому из них (пронумерованному от 1 до 8) соответствует определенная группа пейджеров. Это означает, что каждый индивидуальный пейджер оказывается постоянно закрепленным за конкретным кадром и будет принимать сообщение, находящееся только в этом кадре. Когда сообщение в нем отсутствует, то вместо адреса передается незанятое кодовое слово, имеющее определенный формат. Адресная емкость протокола POCSAG равна 2 097 152 адресам.

В структуре кодовых слов имеется флаг для определения типа принятого слова. Адресное поле, равное 18 битам, предназначено для указания адреса пейджера. Информация, закодированная функциональными битами, используется для разрешения передачи на один пейджер многократных сообщений, таких как разные коды тональных посылок. Информационное поле состоит из 20 бит, но это не ограничивает размер передаваемого сообщения, поскольку следующая часть сообщения может быть передана в следующей пачке. Такой вариант передачи длинных сообщений применяется для сохранения структуры протокола.

В соответствии с алгоритмом передачи информации пейджеры не анализируют все передаваемые сообщения, а лишь читают заголовки и обрабатывают сообщения, адресованные им. Это значительно снижает энергопотребление пейджеров, работающих в стандарте POCSAG. Благодаря широкому применению стандарта POCSAG во многих странах легко решается проблема роуминга, так как используется единый стандарт, что позволяет работать на несущей частоте диапазона метровых (146-174 МГц) и дециметровых (403 - 470 МГц) радиоволн. Это позволяет пейджинговым компаниям переадресовать своих клиентов операторам других городов, где используют данный стандарт.

В настоящее время стандарт POCSAG применяется во многих странах. Однако, учитывая возрастающие потребности и значительное увеличение числа абонентов сетей персонального радиовызова, следует увеличить скорость передачи информации, что, несомненно, в будущем приведет к использованию высокоскоростных стандартов FLEX и ERMES.