Необходимая ширина полосы радиочастот - это минимальная ширина полосы частот для денного класса изучения, достаточная для обеспечения передачи сигнала с требуемой скоростью и качеством, которые определяются при проектировании передатчика в соответствии с его функциональным назначением.
В СПРВ применяются радиосигналы двух классов излучения 16K0F1D (каналы передачи кодированной информации) и 16K0F3E (телефония - для организации сервисных функций в составе СПРВ). Поясним расшифровку этих обозначений.
16K0 -- необходимая ширина полосы частот. Выражается тремя цифрами и одной буквой. Буква является десятичной запятой и отражает размерность значащих цифр (доли герц и герцы обозначаются буквой H, килогерцы - K, мегагерцы - M, гигагерцы - G). В рассматриваемом случае 16К0 - 16.0 кГц
F - тип модуляции основной несущей (F - частотная модуляция).
1 - характер сигнала (сигналов), модулирующего основную несущую (1 - один канал, содержащий квантованную или цифровую информацию без использования модулирующей поднесущей, 3 - один канал с аналоговой информацией).
D - тип передаваемой информации (D - передача данных, телеметрия, телеуправление, Е - телефония).
Протокол пейджинговой связи - как нервная система организма, по которой сигналы передаются в мозг. Это своеобразный язык, набор правил, который позволяет сообщению, не искажаясь и оставаясь понятным, перемещатся по телефонным проводам, а затем по радиоканалу поступать на пейджер. Этот язык определяет пропускную способность, время задержки и скорость передачи, целостность передаваемых данных и срок службы батареек пейджера.
Передача адресной информации и сообщений в цифровых системах (в том числе и пейджинговых) осуществляется в определенном формате (протоколе) кодирования. История создания и развития протоколов пейджинговой связи насчитывает более полутора десятков различных форматов связи.
Одним из самых распространенных на сегодняшний день форматов пейджинговой передачи является протокол POCSAG, разработанный Британским почтовым ведомством. Он предусматривает скорость передачи информации 512, 1200 и 2400 бит/сек. Сообщения передаются в асинхронном режиме: пакет сообщения может стартовать в любой момент времени и длина его не определена.
Основное отличие протокола POCSAG от других протоколов пейджинговой передачи заключается в способе приема содержащегося в начале каждого пейджингого сообщения физического адреса пейджера.
В протоколе POCSAG не оговаривается, какие физические значения сигнала принимаются за 0, а какие за 1. Поэтому различные пейджеры (или режимы приема пейджера) воспринимают эту кодировку с точностью до наоборот. Отсюда появилось понятие инверсной кодировки POCSAG. Инверсная кодировка POCSAG полностью совпадает с описанной выше, за исключением того, что нулевые биты, заменяются единичными, а единичные биты - нулевыми.
Увеличение скорости передачи сообщений ведет к увеличению пропускной способности системы, однако, при этом снижается устойчивость к помехам, а главное - снижается чувствительность радиоприема, т.е. фактически - радиус рабочей зоны приема сообщений.
Протокол пейджинговой связи FLEX (и сопровождающее его семейство ReFLEX, InFLEXion), разработанный компанией MOTOROLA, и ERMES, разработанный Международным Союзом Электросвязи. Основным достоинством этого протокола является высокая скорость передачи данных - 1600, 3200 и 6400 бит/сек а, следовательно, высокая пропускная способность. Так, если в стандарте POCSAG ресурс частоты составляет 10-15 тысяч абонентов, то во FLEX-системах ресурс частотного канала лежит в пределах 20-80 тысяч абонентов. В отличие от протокола POCSAG протокол FLEX использует синхронную передачу данных, т.е. синхронизация передатчика и приемника производится по абсолютному значению времени.
Каждый пейджер, работающий с протоколом FLEX, может принимать сообщения на любой из допустимых скоростей передачи данных. Одним из важных следствий синхронного протокола является то, что сообщения для каждого конкретного пейджера можно помещать в кадр с определенным номером. Это позволяет пейджеру избирательно принимать один или несколько кадров из всего четырех минутного цикла протокола FLEX, в которые помещаются сообщения на его адрес. Если пейджер не обнаруживает своего адреса в своем кадре, он прекращает прием. Такая организация связи позволяет резко повысить срок службы батареек пейджера.
Еще одной важной отличительной особенностью протокола FLEX является возможность работы совместно с другими протоколами связи. Для этого в цикле выделяются определенные кадры для работы по протоколу FLEX, а промежутки между ними отдаются для работы по другим протоколам, например, POCSAG. Это позволяет компании - оператору не создавая новой инфраструктуры, постепенно перейти от работы в протоколе POCSAG на работу в протоколе FLEX.
К достоинствам протокола FLEX следует отнести:
· Повышенную скорость передачи данных, а, следовательно, повышенную пропускную способность на один частотный канал;
· Возможность поддержания большого количества адресов (до 5 млрд.);
· Улучшенные характеристики помехоустойчивости канала передачи;
· Обеспечение энерго-экономичного режима работы пейджеров;
· Возможность совместной работы с другими протоколами.
Протокол ERMES был разработан как общеевропейский протокол пейджинговой связи (см. Табл. 8.2.1). Он включает в себя, кроме собственно протокола передачи данных, ряд организационных положений и технических решений в рамках Меморандума о взаимопонимании, подписанного руководителями организаций 16 стран Европы в январе 1990 года с целью координации усилий по созданию общеевропейской СПРВ. К достоинствам протокола ERMES следует отнести следующее:
· Повышенную скорость передачи данных, а, следовательно, повышенную пропускную способность на один канал;
· Обеспечение энерго-экономичного режима работы пейджеров;
· Возможность передачи произвольного набора данных объемом до 64 Кбит;
· Возможность удобной организации роуминга (роуминг - возможность получать сообщение на свой пейджер, находясь в другом городе) во всех регионах, охваченных сетью ERMES.
Для функционирования СПРВ по протоколу связи ERMES выделяется единый диапазон частот (или его часть) 169,4 - 169,8 МГц, в котором организуется 16 частотных каналов с разносом частот в 25 Кгц. Для приема сигнала используются сканирующие по частоте абонентские приемники (пейджеры). Скорость передачи данных составляет 6,25 Кбит/сек.
Системы персонального радиовызова на базе протокола ERMES обеспечивают следующие услуги:
· Передачу цифровых сообщений длинной до 1600 знаков;
· Передачу буквенно-цифровых сообщений длинной до 9000 символов;
· Передачу произвольного набора данных объемом до 64 Кбит;
· Возможность приема вызова и сообщений одним унифицированным приемником (пейджером) во всех странах, входящих в объединенную СПРВ ERMES.
Табл. 8.2.1. Протоколы пейджинговой связи.
| Наименование протокола | Используемые частоты, МГц | Скорость передачи, бит/сек | Требуемая полоса частотного канала, кГц | Наличие нумерации сообщений | Возможность роуминга |
| POCSAG | Любые пейджинговые | 512, 1200, 2400 | 25 | Есть | Есть |
| ERMES | 169.425-169.800 | 6250 | 25 | Есть | Есть |
| FLEX | Любые пейджинговые | 1600, 3200, 6400 | 25 | Есть | Есть |
| ReFLEX25-передача на пейджеры - прием с пейджеров | 929-931, 940-941, 901-902 | 1600, 3200, 6400 | 25 или 50 | Есть | Есть |
| ReFLEX50-передача на пейджеры - прием с пейджеров | 930-931, 940-941, 901-902 | До 25600 | 50 | Есть | Есть |
| InFLEXion-передача на пейджеры - прием с пейджеров | 930-931, 940-941, 901-902 | Цифровая компрессия звука | 50 | Есть | Есть |
Приемники персонального вызова (пейджеры) в системе ERMES работают следующим образом: находясь в зоне приема "своей" базовой станции пейджер принимает сообщения на ее частоте. При попадании в другой регион пейджер, не "слыша" сигнал на своей частоте, переходит в режим сканирования по каналам ERMES и, обнаружив сигнал, начинает принимать информацию на частоте базовой станции данного региона.
Для передачи сообщений в СПРВ используется ультракоротковолновый (УКВ) диапазон частот сигнала от 80 МГц до 930 МГц (длина волны от 3.75 м до 0.32 м).