Семейство пейджинговых протоколов FLEX

В начале 90-х годов ХХ в. компания Motorola разработала однонаправленный пейджинговый протокол под названием FLEX. Через несколько лет к нему добавился двунаправленный протокол REFLEX и протокол речевых сообщений REFLEX. После этого FLEX стал промышленным стандартом и начал серьезно конкурировать с системой ERMES. Многие страны, в том числе Китай, Россия и Корея, приняли FLEX в качестве национального пейджингового стандарта.

В открытой литературе трудно найти подробное описание протокола FLEX. Поэтому в настоящей статье дается только общая информация об этом протоколе. Пейджинговый протокол FLEX представляет собой синхронный протокол с разделением на временные слоты. Синхронизация временной шкалы выполняется с системой GPS (англ. Global Positioning System). Каждый час GPS разделен на 15 4-минутных циклов. В начале каждого часа GPS идет цикл с номером. Каждый цикл разделен на 128 кадров.


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 ниже.


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 рисунке ниже.


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.

Каждый кадр протокола FLEX состоит из блоков синхронизации и блоков передаваемых данных. Кадр начинается с сигнала синхронизации, за которым следует 11-битовое слово с информацией о кадре. Этот блок позволяет пейджеру идентифицировать кадр и цикл, которому он сопоставлен уникальным образом. Второй блок синхронизации кадра определяет скорость передачи слов данных. За ним идут 11 блоков данных, каждый из которых состоит из 8 слов и длится 160 мс. Можно легко подсчитать, что при скорости передачи данных 6400 бит/с каждое слово состоит из 128 битов. Слова кодируются для исправления ошибок и перемежаются. В ERMES, используется 2-FSK или 4-FSK-модуляция. Скорости передачи данных составляют 1600, 3200 или 6400 бит/с. Первые две скорости достигаются применением двухуровневой FSK-модуляции, третья же реализуется только при использовании четырехуровневой FSK-модуляции Радиочастотная передача данных осуществляется в 25 кГц-каналах.

Протокол REFLEX обеспечивает асимметричную двунаправленную доставку информационных сообщений в пейджинговых приложениях. Его кадровая структура совместима с протоколом FLEX. Информационные и управляющие сообщения посылаются на приемники по прямому каналу. Обратный канал используется для передачи подтверждений приема и коротких ответных сообщений с пейджинговых терминалов, оборудованных клавиатурами. Обратный канал также позволяет производить мониторинг местонахождения пейджеров в локальном географической районе.

Системы REFLEX используют частотные диапазоны, кратные 25 кГц. Каждый 25 кГц-диапазон поддерживает единый FSK-канал для передачи управляющих и информационных сообщений. Прямой 50 кГц-канал поддерживает до трех FSK-каналов для передачи управляющих и информационных сообщений, разделенных диапазонами шириной 12,5 кГц. Прямым каналам выделены диапазоны 930...931 и 940...941 МГц, а каналам обратной связи — 901...902 МГц. Протокол REFLEX позволяет конструировать системы, состоящие максимум из восьми прямых управляющих каналов.

Источник: http://www.sbi-telecom.ru