Повтор переданного сообщения

6.               Повтор переданного сообщения.

Возможна повторная передача отправленного сообщения. Нажатие клавиши <R> повторит передачу сообщения.

3.2.3 ПРОГРАММА РАСЧЁТА КОНТРОЛЬНЫХ БИТ

Способ расчёта контрольных бит, изложенный в [3.2.1] можно автоматизировать, например, разработав программу на компьютере. Такую программу я разработал на языке программирования в среде Windows – Delphi. Программа позволяет производить расчёт контрольных бит и бита чётности, т.е. пользователь вводит в программу исходные 21 бит и при нажатии кнопки "Рассчитать" производится расчёт контрольных бит. Интерфейс программы предоставлен на рисунке 11.

21-о битное слово, которому следует рассчитать контрольные биты, вводить в программу следует в десятичной форме записи числа. Результат расчёта представляет собой десятичное 32-х битное число. Рассчитанные 32 бита это введённые 21 бит, плюс дописанные в конец этого слова 10 контрольных бит и 1 бит чётности.

Рисунок 11. Интерфейс программы KONBIT.EXE

Например:

Рассчитаем контрольные биты адресного поля с помощью данной программы. Возьмём такой же адрес как и при расчёте в [3.2.2] – 1333333 и сообщение будет тональный вызов. Составим 21-битное слово, для этого адрес переведём в двоичную форму счисления и отбросим последние три бита:

1333333₁₀ = 101000101100001010101₂

101000101100001010101 (21 бит) – 3 бита = 101000101100001010 (18 бит)

Далее к началу 18-битного адреса добавим флаг адреса – 0, а к его концу допишем два функциональных бита – 01₂ (тональное сообщение. Получили: 010100010110000101001₂ переведём это число в десятичную систему счисления - 666665₁₀.Теперь осталось вписать число 666665 в поле ввода десятичного числа в программе и нажать кнопку "Рассчитать". Результат расчёта (десятичное число 1365330050) переведём в двоичную систему счисления:

1365330050₁₀ = 1010001011000010100100010000010₂

 

Контрольные подчёркнуты линией, за ними бит проверки на чётность.

Далее привожу листинг программы.

4 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

"Изучение записи формата сообщения протокола POCSAG"

В данном разделе я разработал методическое указание по выполнению лабораторной работы по теме: "Изучение записи формата сообщения протокола POCSAG", рассчитанную на выполнение учащимися специальностей 2004 и 2006 повышенного уровня. Работа рассчитана на выполнения за 2 часа.

Далее привожу непосредственно текст методического указания.

 

1 Цель работы:

1.1 Изучить формат записи сообщения протокола POCSAG

2 Литература:

2.1 Соловьёв А. А., Смирнов С. И. Техническая энциклопедия пейджинговой связи.

3 Подготовка к работе:

3.1 Изучить протокол POCSAG.

3.1.1 Запись адресных бит.

3.1.2 Запись информационных бит.

3.1.3 Запись контрольных бит.

3.1 Подготовить бланк отчёта.

3.2 Ответить на вопросы для допуска к работе.

3.3.1 При 8-и битовой кодировке символов существует возможность передачи больше различных символов. Почему в формате протокола POCSAG используется 7-ми битовая кодировка символов?

3.3.2 Как можно увеличить потенциальное количество абонентов?

4 Основное оборудование:

4.1 Персональный компьютер.

4.2 Программное обеспечение.

 

5 Задание:

5.1 По заданному адресу и по заданной информации составить полный формат сообщения в протоколе POCSAG.

6 Порядок выполнения работы:

6.1 Изучите особенности работы компьютерной программы и формата протокола POCSAG.

6.2 Адрес абонента и содержание передаваемой информации выдаёт преподаватель.

6.3 Составьте кодовые слова для передачи адреса и информации. Для составления кодового слова переведите ваш адрес в двоичную форму и отбросьте последние три бита – они в последствии определят, в каком фрейме будет передаваться ваше сообщение. Затем сосчитайте контрольные биты с учетом флага.

6.4 Проделайте аналогичную операцию для кодовых слов содержащих информацию.

6.5 Запишите в шестнадцатиричной системе счисления кодовые слова синхронизации, адреса, информационные кодовые слова, о также пустые кодовые слова. Учитывайте при записи фреймов, содержащих адрес и информацию, номер этих фреймов, а так же правильно укажите кадр, с которого начинается ваше сообщение.

7 Содержание отчёта:

7.1 Наименование работы.

7.2 Цель работы.

7.3 Основное оборудование.

7.4 Содержание работы.

7.4.1 Составленный формат записи пакета (пачки) полученного сообщения в протоколе POCSAG в двоичной и шестнадцатеричной системе счисления.

7.5 Выводы и анализы по работе.

8 контрольные вопросы:

8.1 Что означает позитивный и негативный способ передачи информации?

8.2 Что такое синхронный и асинхронный способ передачи информации?

8.3 Какие функции выполняет преамбула?

8.4 В чём заключается достоинство семибитовой кодировки символов?

8.5 Какова минимальная длительность преамбулы?

8.6 Чем отличается кодировка цифровых пейджеров, от кодировки буквенно- цифровых пейджеров?

8.7 В чем достоинство цифровых пейджеров?

8.8 Как изменится ёмкость сети ПРВ при использовании только цифровых пейджеров?

9 Приложение:

9.1 Описание функциональных возможностей программы РЕ

Программа предназначена для создания пачек битов на одном из последовательных портов компьютера в соответствии с форматом POGSAC.

*           ).

9.2 Пейджинговый протокол POСSAG

9.3 Пример алгоритма расчёта контрольных бит.

По имеющимся 21-битам информации (флаг + адресное поле + функнкциональные биты, либо флаг + информационное поле) можно составить 10 контрольных бит по алгоритму БЧХ.

Для расчёта вам необходим калькулятор, способный переводить числа в разные системы счисления, если у вас такового нет, то можно воспользоваться виртуальным калькулятором из операционной системы WINDOWS, расположенный:

Важно при переводе чисел в другие системы счисления учитывать все знаки числа, включая ноли, расположенные в начале числа (двоичное счисление). Вычисление сводится к делению чисел на полином. Полином БЧХ задан как двоичное число 11101101001. Кодирование кодовых слов происходит следующим образом (для примера возьмем адресное слово для адреса "1333333" с тональным вызовом). Пример вычисления контрольных бит, предоставлен в таблице 11.

Сперва, имеющиеся 21 бит необходимо логически умножить на 10 (десятичное), т.е. сдвинуть на 10 бит влево, тем самым подготовить место в двоичном слове для размещения 10 контрольных бит. Вычисление контрольных бит сводится к последовательному делению со сдвигом. В операции деления участвует уже 31 бит.

Возьмём первых 11 (№№ 1 – 11) бит 21-го битного слова – это будет делимое. Первым битом этого одиннадцатибитного слова является "0", значит, делителем будет слово состоящее только из нолей, или просто операция деления не происходит. После деления (логическая операция Исключающее ИЛИ) к остатку добавляем следующий бит (№12). Анализируем первый бит делимого (остаток от предыдущего деления) – это "1" – делителем будет полином. Полином в коде БЧХ(31,21) это двоичное слово – 11101101001. После деления к остатку добавляем следующий №13-ый бит, и повторяем операцию.

Операция продолжается до тех пор, пока возможно добавление бит к остатку от деления.

Итог расчёта – проверочные биты 0001000001.

После расчёта контрольных бит приступают к определению бита чётности. Бит чётности определяется подсчётом числа единиц в получившемся 31-битовом слове. Если количество единиц чётное, то бит чётности устанавливается в 0, иначе 1.

Сформированное 32-битное слово перевести в шестнадцатиричную систему счисления. Затем производится запись всего формата сообщения.

Исходное: 21 бит – 010100010110000101001

Рассчитанные 10 функциональных бит – 0001000001

Бит четности – 0

Итог: 1010001011000010100100010000010 переведём в шестнадцатеричную систему счисления = 51614882.

Запишем полный формат сообщения:

7CD215D8

7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197

7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197 51614882 7A89C197

7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197

7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197

Пояснение:

7CD215D8 – слово кадровой синхронизации.

7A89C197 – пустое слово.

51614882 – первое кодовое слова первого кадра, содержит адрес абонента и сообщение "тональный вызов". Адресное кодовое слово расположено в шестом фрейме, значит, адресное кодовое слово будет идти под номером 11.

В программе на компьютере передайте сообщение с включенным режимом отображения передаваемых данных. Сравните ваш формат записи и формат записи, показанный в программе РЕ.

Для расчета контрольных бит для кодовых слов, несущих в себе информацию буквенно-цифрового сообщения, можно воспользоваться программой расчёта контрольных бит (KONBIT.EXE), расположенной на рабочем столе или по пути: "ÿПуск" è "0Программы" è "Контрольные биты".

Кодировочная таблица пейджера предоставлена в таблице 9.

В кодировочной таблице приводиться соответствие шестнадцатеричного кода и символа, отображаемого на экране пейджера, и соответствие шестнадцатеричного кода и служебной функции. Например, по таблице символ буквы "А" соответствует шестнадцатеричный код 41.

Переведите подготовленные вами к расчёту 21 бит, для которых необходимо рассчитать контрольные биты и бит чётности, в десятичную систему счисления. Запишите десятичное число в поле ввода числа и нажмите кнопку "Рассчитать". Результат расчета запишется в десятичной форме. Переведите ответ из десятичной формы в шестнадцатеричную.

Приведём пример для расчёта кадров для передачи сообщения "ДУБ" по адресу 1333333.

Подготовим 21-битовые слова. Для передачи такого сообщения понадобиться 3 полуфрейма (один полуфрейм –адрес; второй и третий - сообщение), т.к. в одно кодовое слово умещается полностью два символа, а третий только шестью разрядами. Седьмой разряд передаётся в следующем кодовом слове, за этим битом следуют символы ЕОТ заполняя собой оставшиеся место в кодовом слове. Следующие кодовые слова - пустые кодовые слова 7A89C197.

Для каждого кодового слова рассчитаем с помощью программы контрольные биты и бит чётности. Запишем ответ и переведём его в шестнадцатеричную систему счисления.

Итак:

Адресное кодовое слово 1365335028₁₀= 51615BF4₁₆

Первое кодовое слово, содержащее сообщение -1825109860₁₀ = 9337089C₁₆

Второе кодовое слово, содержащее сообщение -938465683₁₀= C810266D₁₆

Запишем полный формат сообщения:

7CD215D8

7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197

7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197 51615BF4 9337089C

C810266D 7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197

7A89C197 7A89C197 7A89C197 7A89C197
5 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

"Изучение стандартов ПРВ ОП"

В данном разделе я разработал методическое указание по выполнению лабораторной работы по теме "Изучение стандартов ПРВ ОП", рассчитанную на выполнение учащимися специальности 2004. Работа рассчитана на выполнения за 2 часа.

Далее привожу непосредственно текст методического указания.

 

1 Цель:

1.1       Изучить наиболее распространенные стандарты систем персонального радиовызова общего пользования.

2      Литература:

2.1       Соловьёв А. А., Смирнов С. И. Техническая энциклопедия пейджин­говой связи. Эко-Трендс М:, 1998 стр. 18-50.

2.2       Громов Ю. А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. Эко-Трендс М:, 1998 стр. 39-52

2.3       Приложение к практическому занятию.

3      Подготовка к работе:

3.1       Повторить материал лекционных занятий.

3.2       Подготовить бланк отчёта.

3.3       Ответить на вопросы для допуска к работе.

3.3.1   Назначение преамбулы (заголовка) в протоколе POCSAG?

3.3.2   Определить длительность преамбулы при скорости 512 бит в секунду, если количество информации 576 бит?

3.3.3   Почему длительность преамбулы 1,125 сек. А не 0,5 секунды?

3.3.4   В чём состоит особенность асинхронного способа передачи информа­ции?

4      Основное оборудование:

4.1       Персональный компьютер.

4.2       Учебная программа кодера формата POCSAG.

5      Задание:

5.1       Составить отчёт по практическому занятию.

5.2       Исследовать формат сообщения протокола POCSAG.

6      Порядок выполнения работы:

6.1       Передайте любые символы (количеством от 3 до 6 символов). Адрес задайте любой из предложенного диапазона (1333333 – 1333340).

6.2       Проанализируйте выведенный на экран формат сообщения. Определите, в каком из шестнацитиричном слове передаётся кодовое слово синхронизации, адрес, информация и пустые слова. Определите фрейм, в котором передана ваша информация, это можно проделать двумя способами: либо просто сосчитайте кадры (на экране); либо следует поделить введенный вами адрес на 8, а полученный остаток надо умножить на 8, получится номер фрейма. Например: адрес 1444444, тогда 1444444/8= 180555.5, остаток = 0.5; переведём отсаток из десятичной формы простую получилось 4/8, либо 0.5*8=4, вывод: информация передаётся в четвёртом фрейме. Переведите в двоичную систему исчисления кадр, содержащий адрес абонента. Разбейте это двоичное слово на группы байт по принципу: флаг, адресное поле, дополнительный адрес, функциональные биты, бит проверки на чётность. Адрес определяется из первого кадра вашего фрейма. В адресном поле содержится не полный адрес абонента (весь, кроме трёх последних бит). Номер фрейма, в котором передаётся сообщения и есть недостающие три бита в адресном поле. Вам следует только дописать в конец адресного поля эти три бита и перевести в десятичную форму: получится тот адрес, который вы ввели. Например: адрес из кадра 101100000101001011 (двоичное), фрейм (адреса 1444444) четвёртый (счёт начинается с нуля до семи) равен 100 (двоичное), допишем адресное поле номером фрейма – 101100000101001011100, переведём в десятичное, получили 1444444.

7      Форма отчёта.

7.1       Наименование работы.

7.2       Цель работы.

7.3       Содержание работы.

7.3.1   Форматы протоколов PORSAG, ERMES, FLEX.

7.3.2   Краткие пояснения по работе кодеров базовых станций.

7.3.3   Таблицы основных характеристик стандартов.

7.3.4   Выводы, сравнительные характеристики стандартов.

8      Контрольные вопросы:

8.1       В чём состоит особенность синхронного способа передачи информа­ции?

8.2       Определить потенциальное количество абонентов (размер адресного поля)?

8.3       От чего зависит реальное количество абонентов?

8.4       Причины возникновения ошибок при приёме сигнала.

8.5       Почему в стандарте изготовляют самые миниатюрные пейджеры?

8.6       Почему дальность связи зависит от разноса (сдвига) частоты и скоро­сти манипуляции?

8.7       Какие стандарты обеспечивают высокоточные часы в пейджере?

9      Приложение.

Обзор СПРВ ОП 1 Краткая характеристика стандартов СПРВ

 

3 Пейджинговый протокол ERMES

Так же, как и в сотовой связи, для устранения различий между существующими стан­дартами и создания единой европейской СПРВ в конце 80-х годов несколько операторов, объединившихся под эгидой одной из комиссий Европейского Сообщества, принялись за разработку концепции в 1989г. рекомендации ЕЭС 166/3, формально положившей начало стандарту. По сути дела, он должен был стать для пейджинга тем, чем стали сети на основе GSM и DCS на рынке сотовой телефонии - всемирной универсальной тех­нологией.

Каковы же основные характеристики протокола ERMES, выделяющие его на фоне существующих. Системы персонального радиовызова ERMES позволяют предоставлять следующие услуги:

-    передачу цифровых сообщений длиной 21- 1600 знаков;

-    передачу буквенно-цифровых сообщений длинной от 400 до 9000 символов (на­помним, что знак, как единица информации, может быть передана по каналу связи в виде цифровой последовательности из нескольких символов);

-    передачу произвольного набора данных объемом до 64 Кбит;

-    возможность приема вызова и сообщений одним пейджинговым приемником (пейджером) во всех странах, входящих в СПРВ ERMES.

Одним из условий, позволяющем обеспечить эту услугу, является договоренность стран, участвующих в проекте ERMES, выделять для этих систем единого частотного диапа­зона 169,4...169,8 МГц, что позволяет организовать 16 радиоканалов с разносом несущих частот в 25 кГц с использованием при приеме сигналов сканирующие по частоте прием­ники.

Структура радиосигнала в системах ERMES выбрана таким образом, что позволяет повысить емкость трафика в 10-15 раз по сравнению с существующими аналоговыми СПРВ. При этом следует отметить, что ERMES является полностью цифровой системой, обеспечи­вающей скорость передачи информации 6,25 бит/с.

Посмотрим, как построен радиоинтерфейс в системе ERMES, т. е. каким образом ор­ганизована передача информации (самого сообщения, служебной и адресной) и как обеспе­чивается согласованность работы синхронизация передающей станции и абонентских при­емников. Структура протокола ERMES приведена на рисунке 12.

Цикл передачи состоит из 60 циклов по одной минуте каждый, в свою очередь, ка­ж­дый цикл содержит пять последовательностей по 12 с. Каждая из подпоследовательностей включает в себя 16 типов "пачек", которые условно обозначены от А до Р. Все пачки содер­жат четыре группы бит, позволяющие обеспечить: синхронизацию; передачу служебной системной информации; передачу адреса; передачу информационного сообщения.

Как происходит поиск и прием сообщения приемником пейджера? Надо иметь в виду, что пейджер "не знает", во-первых, в каком из 16 каналов передается сообщение, предназначенное именно для него, и во-вторых, в какой из 16 пачек (от А до Р) находится это сообщение. Поэтому, чтобы "выловить" сообщение из эфира, принята следующая про­цедура.

Приемник настраивается на первый канал, просматривает все пачки, далее, если не было найдено сообщение с адресом данного пейджера, приемник перестраивается на сле­дующую частоту, т. е. на следующий канал, и опять просматривает все пачки и так до тех пор, пока не будет найдена и принята информация, адресованная этому абоненту: После этого процедура повторяется снова.

Таблица 13. Порядок расположения групп для каждого частотного канала Ка-нал Последовательность=12 сек Последовательность (следующая) 01 A B C D E F G H I J K L M N O P A B C D E F G H 02 P A B C D E F G H I J K L M N O P A B C D E F G 03 O P A B C D E F G H I J K L M N O P A B C D E F 04 N O P A B C D E F G H I J K L M N O P A B C D E 05 M N O P A B C D E F G H I J K L M N O P A B C D 06 L M N O P A B C D E F G H I J K L M N O P A B 07 07 K L M N O P A B C D E F G H I J K L M N O P A B 08 J K L M N O P A B C D E F G H I J K L M N O P A 09 I J K L M N O P A B C D E F G H I J K L M N O P 10 H I J K L M N O P A B C D E F G H I J K L M N O 11 G H I J K L M N O P A B C D E F G H I J K L M N 12 F G H I J K L M N O P A B C D E F G H I J K L M 13 E F G H I J K L M N O P A B C D E F G H I J K L 14 D E F G H I J K L M N O P A B C D E F G H I J K 15 C D E F G H I J K L M N O P A B C D E F G H I J 16 B C D E F G H I J K L M N O P A B C D E F G H I

Возможна также ситуация, когда сообщение большого объема передается в определенном пакете (например, только в А), но последовательно на каждом из каналов, порядок расположения групп для каждого частотного канала показан в таблице 13.

 Важным преимуществом протокола ERMES является более высокая помехоустойчи­вость системы, поскольку предполагается использование помехоустойчивого кодирования, а именно прямой коррекции ошибок (FES), циклического кода (30,18).