Системы персонального радиовызова

СИСТЕМЫ БЕСПРОВОДНОГО ДОСТУПА К ЛОКАЛЬНЫМ ВЫЧИСЛИ-ТЕЛЬНЫМ СЕТЯМ

В последнее время появилась новая категория систем подвижной связи.Беспроводные технологии были применены для реализации беспроводного доступа к компьютерным се-тям.Условия функционирования и задачи таких систем,обозначаемых какWLAN (англ.Wirless Local Area Networks -беспроводная ЛВС),отличаются от описанных выше.Преж-де всего,предполагается,что зона покрытия такой системы и мобильность пользователя весьма ограничены.Излучаемая мощность подвижных станций очень невелика в предпо-

ложении о возможности прямого соединения е базовой станцией пли другим мобильным терминалом на самых малых расстояниях.

В беспроводных ЛВС используется несколько частотных диапазонов Некоторые сис-темы работают в диапазонеISM (англ. «Industrial, Scientific and Medical-промышленный,научный,медицинский»),другие используют спектр в диапазоне5ГГц.Рассматривается

возможность использования других частотных диапазонов для широкополосной передачи данных.

Интерес представляет разница между реализациейWLANи другими системами под-вижной радиосвязи,заключающаяся,как правило,в структуре сети.Существует ряд раз-личных конфигураций беспроводных ЛВС начиная с четко определенных структур с ба-

зовыми станциями и главным контроллером,и заканчивая специфическими сетями без выделенной головной станции,в которых все подвижные станции могут связываться не-посредственно друг с другом.

* * *

Система связи будущего представляется в виде универсальной системы подвижной связи на базе нескольких подсистем,применяемых в зависимости от текущего положения и скорости перемещения абонента.В противоположность традиционной системе связи,в которой номер присвоен локализованному телефонному аппарату,в будущей универсаль-ной системе радиосвязи номер будет присвоен пользователю с мобильным терминалом,находящемуся в любой точке земного шара.Такой способ связи,несомненно,окажет серьезное влияние на социальные взаимоотношения.

В современных условиях возрастают потребности в обмене разнообразной информа-ции,в том числе,и между подвижными объектами.Системы радиосвязи,в которых обо-

рудование одного или нескольких участников связи размещается на подвижных объектах(автомобилях, кораблях, самолетах, переносные и портативные конструкции), называются системами подвижной(мобильной)радиосвязи.В зависимости от характера предостав-ляемых такими системами услуг на современном этапе можно выделить следующие ос-новные виды подвижной связи:

ü системы персонального радиовызова (Paging Systems);

ü профессиональные системы подвижной радиосвязи (Professional Mobile Radio); ü системы сотовой подвижной радиосвязи (Cellular Radio System);

ü системы беспроводных телефонов (Cordless Telephony).

Системы персонального радиовызова(пейджинговые системы радиосвязи)предназна-чены для оперативной передачи подвижному абоненту,находящемуся в зоне действия системы связи,ограниченного по объему сообщения.Так как в пейджинговой системе не предусмотрена двухсторонняя связь,то требуется меньше затрат на организацию самой связи,за счет увеличения мощности центральной передающей станции можно снизить требования к мобильному приемнику:уменьшить чувствительность приемника,его энер-гопотребление,вес,габариты и т.д.

Системы персонального радиовызова строятся,в основном,для обслуживания значи-тельных территорий.В то же время имеется немало систем ограниченного применения,например,для внутрипроизводственной связи внутри одного здания или в границах груп-пы строений.

В самом общем виде система персонального радиовызова представляет собой набор портативных приемников подвижных абонентов и общий радиопередающий центр,обес-печивающий подготовку и излучение адресной информации.Система персонального ра-диовызова работает следующим образом.

Для сбора и формирования передаваемых сообщений радиопередающий центр содер-жит систему сбора информации и пейджерный терминал.В систему сбора информации могут поступать сообщения в различном формате:по телефонной сети общего пользова-ния,по компьютерным сетям и т.д.Эти сообщения обрабатываются операторами или службами автоматической обработки(для сообщений,поступающих по цифровым кана-лам)и подаются на пейджинговый терминал.Пейджинговый терминал осуществляет ос-новную обработку поступивших сообщений в соответствии с используемым протоколом.Коды каждого сообщения заносятся в буферную память и ставятся в очередь к ранее по-ступившим сообщениям.Каждому сообщению присваивается определенный адрес.Затем эти сообщения пакетами(группами)с определенной периодичностью излучаются в пре-делах зоны обслуживания сети.Для этого с помощью передатчиков сигналы пейджерного

терминала модулируют несущую частоту(обычно в диапазонах метровых или дециметро-вых волн),в течение короткого времени излучаемую в пространство.

Малогабаритный приемник(пейджер)абонента сети подвижной связи постоянно на-ходится в режиме дежурного приема в зоне действия системы связи.Каждый приемник имеет свой индивидуальный номер(адрес)для приема адресуемой ему информации.Для этого абонентские пейджеры постоянно анализируют адреса всех поступивших сообще-ний.При совпадении адреса поступившего сообщения с номером абонента это сообщение обрабатывается и сохраняется в памяти приемника.О поступившем сообщении абонент извещается звуковым или световым сигналом либо вибрацией корпуса.

Передача данных в разных системах связи осуществляется по различным протоколам.Протокол-это набор правил,которые устанавливают порядок взаимодействия участников связи.Протокол определяет основные характеристики обмена информацией:формат пе-редаваемых сообщений,скорость передачи,способность противодействовать помехам,вид модуляции и т.д.

Одна из первых распространенных систем подвижной связи использовала протоколPOCSAG, позволяющий передавать цифровые, буквенные и тональные сообщения в виде потока бит со скоростью512бит/с и частотной манипуляцией несущей.При этом переда-че логической единицы соответствует уменьшение частоты излучаемого сигнала на4,5кГц,передаче логического нуля соответствует увеличение частоты на4,5кГц.

Комбинации бит представляют собой кодовые слова.Формат кодовых слов вPOCSAGпредставлен на рис.10.1.В стандартеPOCSAGкодовое слово составляют32бита.Разли-чают два вида кодовых слов:информационное кодовое слово и кодовое слово синхрони-зации.В свою очередь,информационные кодовые слова разделяют на кодовое слово адре-са и кодовое слово сообщения,различающиеся первыми битами,называемые флагами.Бит,соответствующий флагу кодового слова адреса,принимает значение0;бит,соответ-ствующий флагу сообщения,принимает значение1.

Формат кодовых слов стандартаPOCSAG

В информационном слове биты со2по21составляют поле информационных бит.В адресном слове комбинации бит этого поля определяют номер вызываемого абонента,а в слове сообщения они определяют передаваемую пользовательскую информацию.Таким образом,данная система может содержать221адресов(из них каждый пейджер может иметь4адреса).

Остальные биты информационного слова(с22по32)составляют поле проверочных бит и используются для обнаружения и исправления ошибок.В данной системе провероч-ные биты образуют такой код,который позволяет исправлять до двух ошибочно принятых бит в каждом кодовом слове.

Два информационных слова объединяются в один кадр.В свою очередь,кодовое слово синхронизации и8информационных кадров объединяются в пакет.Формат цикла переда-чи системы персонального радиовызова приведен на рисунок1.1.

Все адреса пейджеров разбиты на8групп,и каждой группе для приема отводится вре-мя одного кадра.Приемники каждой группы анализируют адреса поступающих сообще-ний во время приема только«своего»кадра.Во время приема других кадров приемник находится в ждущем режиме,чем увеличивается срок службы элементов питания и уве-личивается емкость системы(количество возможных абонентов).

Слово синхронизации имеет определенный формат и передается в каждом пакете для периодической синхронизации компонентов системы персонального радиовызова.

По мере накопления сообщений они группируются в пакеты,и примерно ка-ждые две минуты очередная порция па-кетов излучается радиопередающим цен-тром.Передача любой порции пакетов начинается с преамбулы.В данном стан-дарте преамбула определена в виде чере-