Протокол ERMES

Дальнейшей интеграцией СПРВ стал общеевропейский протокол ERMES. Он включает в себя, кроме собственного протокола передачи данных, ряд организационных положений и технических решений в рамках Меморандума о взаимопонимании, подписанного руководителями администраций 16 стран Европы в январе 1990 г. С целью координации усилий по созданию общеевропейской СПРВ.

Особенностями данного протокола являются:

1. Общая сеть для всех европейских стран и общеевропейский роуминг;

2. Общий радиоинтерфейс, позволяющий организовать большую емкость сети при u1087 .ередаче различных видов сообщений, в том числе текстовые, в узкой полосе частот;

3. Общая спецификация на приемники персонального радиовызова.

Код ERMES обладает следующими возможностями:

- передачу цифровых сообщений длиной 20 - 1600 знаков;

- передачу буквенно-цифровых сообщений длиной от 400 до 9000

символов;

- передачу произвольного набора данных объемом до 64 Кбит;

- возможность приема вызова и сообщений унифицированным приемником во всех странах, входящих в СПРВ ERMES.

В Европе 16 стран используют протокол ERMES и выделен единый диапазон частот 169,4 - 169,8 МГц, в котором организуется 16 рабочих частот с разносом в 25 кГц. СПРВ с протоколом ERMES является полностью цифровой системой и обеспечивает скорость передачи 6,25 кбит/с. Для приема сигнала используются сканирующие по частоте абонентные приемники (пейджеры). Структура протокола ERMES приведена на рис. 13.

 

 

Рис. 13. Структура протокола ERMES.

 

Блок передачи состоит из 60 циклов, каждый цикл передается за 60 сек. В свою очередь цикл состоит из 5 последовательностей длительностью по 12 сек. В одной последовательности располагаются 16 различных типов "пачек", которые обозначаются от А до Р. Пачка делится на 4 группы бит, обеспечивающих:

1. Синхронизацию,

2. Передачу служебной системной информации,

3. Передачу адреса,

4. Передачу информационного сообщения.

Порядок расположения групп внутри последовательности для каждого частотного канала свой и устроен так, что позволяет пейджеру в пределах последовательности просмотреть свою группу в режиме сканирования на всех 16 частотах. Порядок расположения групп для каждого частотного канала показан в таб.1.1. (выделенные группы показывают порядок сканирования пейджера для группы А).

 

Таб.1.1.Порядок расположения групп для каждого частного канала.

Канал

Последовательность = 12 с

Следующая последовательность

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

A

B

C

D

E

F

G

H

I

 

 

Для повышения помехоустойчивости в протоколе предусматривается использование прямой коррекции ошибок (FEC), циклический код (30,18) с расстоянием Хемминга равна 6.

Приемник персонального вызова (пейджеры) в системе ERMES работают следующим образом. Находясь в зоне приема "своей" базовой станции пейджер принимает сообщение 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.

1.3. Протокол FLEX

Фирма Motorola разработала протокол FLEX, имеющий большие функциональные возможности, основным достоинством которого является повышенная скорость передачи сообщений и, следовательно, большая емкость системы. Кроме того, улучшены характеристики помехоустойчивости и экономичность режима работы пейджера. Протокол FLEX является синхронным с использованием кодирования и перемежения. Полная структура кадров протокола FLEX показана на рис.14.

 

 

Рис. 14. Структура формата FLEX.

 

Кадры в коде FLEX передаются последовательно со скоростью 32 кадра в минуту. Полный цикл состоит из 128 кадров, а каждый час разделяется на 15 циклов с обозначением от 0 до 14. Cинхронизация кода FLEX осуществляется по сигналам точного времени, для этого используется сигналы в кадре 0 и цикле 0 в начале каждого часа. По этим сигналам осуществляется синхронизация приемников.

Синхросигнал каждого кадра делится на 3 блока:

- синхросигнал - 1 (СС - 1),

- информационный кадр (ИК),

- синхросигнал - 2 (СС - 2).

Блок СС - 1 служит для синхронизации кадра. Блок ИК несет информацию номера цикла и кадра, индикатора фазы мультиплексирования и 4 проверочных бита для оценки качества принимаемой информации. Третий блок СС - 2 служит для обеспечения цикловой (кадровой) синхронизации в приемнике, демультиплексирование и декодирование блоков сообщений . Информационная часть кадра имеет длительность 160 мс, а скорость передачи (метод манипуляции) определяет ее емкость.

При скорости 1600 бит/с используется 2 - уровневая частотная модуляция. При скорости 3200 бит/с может использоваться как 2 - уровневая, так и 4 - уровневая частотная модуляция. При скорости 6400 бит/с используется 4 - уровневая частотная модуляция. Значение девиации приведены в диаграмме рис. 15

 

 

Рис. 15. Зачения девиации для различных двоичных данных.

 

Информационные блоки содержат служебную информацию, адресное поле, задающее адреса пейджеров, которым адресованы сообщения, векторное поле, указывающее, где расположены сообщения в поле сообщений и их длина, и непосредственно поле сообщений, содержащее сами сообщения. Последовательность расположения полей в кадре показана на рис. 16.

 

 

Рис. 16. Последовательность расположения полей в кадре FLEX.

 

Поля не привязаны к границам блока. Порядок расположения адресов пейджеров в адресном поле должен соответствовать порядку расположения векторов в векторном поле. Адреса пейджеров могут задаваться одним кодовым словом (короткий адрес), поддерживая при этом до 2 миллионов адресов, или двумя кодовыми словами (длинный адрес), поддерживая до 5 миллиардов адресов.

При кодировании информации используется код БЧХ, позволяющий восстанавливать единичные ошибки передачи данных. Кроме того, используемая в протоколе последовательность передачи сформированных бит информации позволяет восстанавливать принятые данные при пропадании сигнала на интервале до 10 мс.

Каждый пейджер, работающий с протоколом FLEX, может принимать сообщения на любой из допустимых скоростей передачи данных (1600,3200 и 6400 бит/с).

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 своего четырехминутного 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.