Системы пейджинговой радиотелефонной связи

Пейджер (от англ. to page — вызывать, выкликать) — приемнопередающее устройство персонального радиовызова.

Пейджинговая связь появилась в середине 1950-х гг. и воспринималась неоднозначно, поскольку наряду с высокой оперативностью и низкой стоимостью она до сих пор еще является в основном односторонним видом связи. В 1990-х гг. на фоне стремительного развития сотовой связи ожидалось снижение популярности пейджинговой связи. Однако этого не произошло, поскольку были разработаны высокоскоростные протоколы обмена и появились системы двухсторонней связи. По данным на 2001 г. в развитых странах пейджинговой связью пользовалось до 20 % населения; во всем мире насчитывалось 110 млн абонентов, причем за ближайшие три года ожидается увеличение этого числа до 200 млн.

Пейджинговые сети связи организованы по радиальному и сотовому принципам, могут быть односторонними и двухсторонними.

Односторонние пейджинговые сети имеют широкое применение, поскольку предполагают сплошное перекрытие всей зоны обслуживания. На рис. 7 приведена структурная схема односторонней пейджинговой сети.

Основой пейджинговой сети является пейджинговый терминал: приемно-передающее устройство с контроллером, ретранслятором, пультом управления и антенной. На пейджинговый контроллер сети информация поступает через интерфейс доступа, который является системой сбора и обработки поступающей информации и в общем случае включает в себя локальные рабочие места операторов, соединенные с коммутационным сервером сети.

Для передачи информации могут использоваться телефон, радиотелефон, телефакс, модем. Некоторые пейджинговые компании предоставляют возможность передавать сообщения на пейджер непосредственно с персонального компьютера по электронной почте (e-Mail) или через Internet. Для приема информации используется миниатюрный УКВ-приемник — пейджер, работающий в диапазоне частот 146—174 МГц.

Современный уровень телекоммутационной техники позволяет построить пейджинговую сеть любого размера: от офисной до общегосударственной. Наиболее характерны три вида этих систем: корпоративные, локальные и региональные.

Рисунок 7 - Структурная схема односторонней пейджинговой сети

Ведомственные, или локальные, пейджинговые сети используются в рамках какого-либо предприятия (вокзалы, аэропорты), имеют радиус действия до пяти километров, ограниченное количество абонентов и построены по радиальному принципу.

Городские пейджинговые сети отличаются радиусом действия в десятки километров и охватывают несколько тысяч абонентов.

Региональные пейджинговые сети охватывают еще большую территорию, и поэтому при их создании используется такой же принцип, как и в радиотелефонной сотовой сети. Такие системы имеют наиболее развитые функциональные и сервисные возможности.

Двухсторонние пейджинговые сети позволяют не только посылать сообщения, но и получать ответ на них. Они используются также для обмена информацией между абонентом и оператором сети, между двумя абонентами. Пейджер для двухсторонней связи отличается от обычного наличием маломощного передатчика. Владелец двухстороннего пейджера имеет возможность принимать сообщения длиной до 500 символов и посылать ответные сообщения длиной до 150 символов. Пейджеры нового поколения имеют возможность при помощи Internet принимать и посылать сообщения, передаваемые по электронной почте.

Спутниковые системы персонального радиовызова — глобальные системы оповещения с доставкой кодированных сообщений абонентам в любую точку земного шара (рис. 8).

Первая спутниковая система одностороннего персонального радиовызова SkyTel, разработанная в 1995 г., предназначена для передачи сообщений мобильным пользователям от абонентов наземных телефонных сетей общего пользования. Спутниковая система персонального радиовызова ориентирована на следующие группы пользователей: суда и коммерческие самолеты, находящиеся вне зоны действия наземных служб передачи данных; организации, обеспечивающие добычу энергоносителей и различных природных ресурсов в отдаленных регионах; геологов и путешественников.

Уже введена в строй Единая пейджинговая система России, которая позволит в ближайшем будущем создать на территории страны единое информационное пространство. Отличительной особенностью системы является возможность создания во всех областных и крупных промышленных центрах России локальных сетей пейджинговой связи, использующих единый стандарт, совместимый со стандартами сотовых радиотелефонных сетей. Пейджинговые стандарты кодирования информации — это набор технических характеристик функций пейджеров, значений скорости передачи, протоколов, параметров связи. Под протоколом понимается совокупность правил, регламентирующих форматы и процедуры обмена информацией.

Рисунок 8 - Спутниковые системы персонального радиовызова

Первым пейджинговым стандартом, на котором основан односторонний протокол обмена, был TWO TONES (два тона), основанный на посылке сигнала в виде комбинации двух частот.

Этот стандарт обеспечивал короткую звуковую сигнализацию вызова и позволял обслужить только небольшое количество абонентов.

В большинстве российских пейджинговых систем используется международный стандарт POCSAG (Post Office Code Standartisation Advisory Group). Этот стандарт обеспечивает обслуживание до 2 млн абонентов и позволяет передавать как тональные, так и текстовые кодированные сообщения и используется более чем в 80 % сетей всего мира. Скорость передачи информации 512, 1200 и 2400 бит/с.

Благодаря широкому применению стандарта, легко решаются вопросы роуминга.

Роуминг — режим работы, при котором информация, адресованная абонентам некоторой пейджинговой сети, может поступать к ним в различных городах, поскольку разные компании-операторы без особых проблем могут передавать и переадресовывать клиентов друг другу.

В настоящее время в России рассматриваются возможности построения систем персонального радиовызова на основе общеевропейского пейджингового стандарта ERMES. Основное достоинство стандарта ERMES в том, что он полностью совместим с европейским стандартом GSM сотовой радиосвязи.

В отдельных пейджинговых компаниях внедряется высокоскоростной стандарт FLEX (Flexibility — гибкий), который позволяет одновременно обслуживать до 3,5 млрд абонентов в одной системе. Максимальная скорость передачи сообщений в одной системе 6400 бит/с, что значительно выше, чем в протоколе POCSAG.

В последнее время на основе стандарта FLEX создается семейство высокоскоростных протоколов ReFLEX и InFLEX. Протокол ReFLEX дает возможность двухсторонней передачи, т.е. владелец пейджера может не только принимать сообщение, но и посылать подтверждение о его получении либо кратко отвечать с помощью заранее предусмотренного кода; максимальная скорость передачи в этом протоколе 25,6 Кбит/с. Протокол InFLEX отличается еще большей скоростью передачи — до 112 Кбит/с.

Стандарт Nexus разработан для двухсторонней пейджинговой связи и отличается тем, что при организации обратной связи с пейджера можно осуществлять побуквенный набор ответного сообщения.

Пейджеры в общем случае представляют собой миниатюрные УКВ-приемники, снабженные декодером, устройством обработки и хранения информации, устройством отображения информации и сигнализации. Структурная схема пейджера дана на рис. 9. Пейджеры подразделяются на тональные, цифровые и текстовые.

Тональные и «голосовые» пейджеры — самые простые, дешевые и малогабаритные (размером со спичечный коробок), извещают абонента о вызове вибрационным, звуковым или световым сигналом. При этом тип оповещательного сигнала может условно кодировать одно из пяти-шести заранее выбранных абонентом сообщений: позвонить в голосовой почтовый ящик, позвонить в офис, позвонить домой и т. п. Тональные пейджеры применяются достаточно редко.

«Голосовые» пейджеры применяются в служебных сетях и позволяют после прохождения сигнала вызова прослушать речевое сообщение.

Цифровые пейджеры работают исключительно с цифровыми сигналами, имеют, как правило, дисплей и оперативную память. На ЖК-дисплей передается цифровое сообщение (номер! телефона, по которому нужно позвонить; время некоторого заранее обусловленного события; курс акций и т.п.). Такой пейджер обычно используется совместно с голосовым почтовым ящиком, (ГПЯ), организуемым практически в каждой пейджинговой сиcтеме. В этом случае на пейджер выдается только сообщение о наличии в ГПЯ информации в адрес абонента. Но содержание этой информации абонент может раскрыть для себя, позвонив в почтовый ящик с любого близлежащего телефона (доступ в ГПЯ конфиденциальный), — по идентификатору и/или паролю.

Цифровые пейджеры работают в стандарте POCSAG. 

Рисунок 9 - Структурная схема пейджера

 Текстовые, или буквенно-цифровые, пейджеры пользуются наибольшей популярностью. Их модели весьма разнообразны. Информация отображается на многострочном жидкокристаллическом индикаторе (ЖКИ). Память содержит более 18 000 знаков. Сообщения выводятся как на русском, так и на английском языках. В качестве дополнительных функций текстовые пейджеры имеют часы, будильник, систему регистрации даты и времени поступления сообщения, обеспечивают просмотр и селективный выбор сообщений. Текстовый пейджер может служить записной книжкой, ежедневником с системой таймеров, оповещающих о времени намеченной встречи или телефонного звонка.

Сервисные услуги пейджинговой связи, получаемые пейджером, зависят от оператора, которым он обслуживается. Многие современные компании-операторы предоставляют следующие дополнительные услуги:

• роуминг с другими операторами пейджинговой связи, в том числе за рубежом; работу в информационных компьютерных сетях;
• голосовую почту с длительным хранением голосовых сообщений;
• организацию персонального автоответчика;
• получение сообщений по факсу и по электронной почте;
• передачу сообщений с переводом на заранее указанный язык;
• напоминание в нужное время о неотложных делах (функции секретаря);
• получение информации о срабатывании охранной сигнализации квартиры, офиса, машины при условии подключения этой сигнализации к какому-либо телефону или радиотелефону;
• при двухсторонней связи включение и отключение сигнализации, других элементарных операций управления;
• передачу оперативных новостей: итоги валютных торгов и другие финансовые новости, прогнозы погоды в разных регионах, транспортная хроника, юридическая информация, анонсы концертов и дискотек и др. по нескольким информационным каналам.