POCSAG - POCSAG

Um pager NEC, usando codificação POCSAG da marca para a rede Skyper

POCSAG é um protocolo assíncrono usado para transmitir dados para pagers . O nome é um acrônimo de P ost O ffice C ode S tandardisation G rupo A dvisory , o nome do grupo que desenvolveu o código sob a presidência do British Post Office, que costumava operar a maioria das telecomunicações na Grã-Bretanha antes da privatização.

Antes do desenvolvimento e adoção do código POCSAG, os pagers usavam um dos vários códigos proprietários, como GOLAY .

Na década de 1990, novos códigos de paging foram desenvolvidos, oferecendo taxas de transmissão de dados mais altas e outros recursos avançados, como roaming europeu e de rede.

O código POCSAG é geralmente transmitido em uma das três taxas de dados; 512, 1200 ou 2400 bits por segundo.

Com Super-POCSAG, taxas de transmissão de 1200 bits por segundo ou 2400 bits por segundo são possíveis. O Super-POCSAG substituiu principalmente o POCSAG no mundo desenvolvido, mas a transição ainda está em andamento.

A História da POCSAG

Em 1976, um grupo internacional de engenheiros começou a se reunir para explorar a possibilidade de desenvolver um novo código para paging de área ampla; redes de paging cobrindo regiões de países inteiros. Essas reuniões foram bem-sucedidas e em fevereiro de 1981, o CCIR (Comité consultatif international pour la radio), o precursor do ITU-R, aceitou o código como Radiopaging Code No.1 (RPC No.1), (Rec, 584). As reuniões foram presididas por RHTridgell e tiveram a presença de representantes de fabricantes de pagers britânicos, europeus e japoneses

Como funciona

A modulação usada é FSK com um deslocamento de ± 4,5  kHz na portadora. A alta frequência representa 0 e a baixa frequência 1.

A mudança de frequência de ± 4,5  kHz é usada junto com um espaçamento de canal de 25 kHz, conhecido como "banda larga". Algumas jurisdições exigem que todos os sistemas mudem para uma configuração de "banda estreita", usando canais de 12,5 kHz e mudanças de frequência de ± 2,5 kHz (por exemplo, a Comissão Federal de Comunicações dos EUA (FCC) determinou que essa transição seja concluída antes de 2013.)

Freqüentemente, os canais de transmissão únicos contêm blocos de dados em mais de uma das taxas.

A transmissão usa blocos de 32 bits chamados de palavras-código. Cada palavra de código carrega 21 bits de informação (bits 31 a 11), 10 bits de código de correção de erros (bits 10 a 1) e um bit de paridade par (bit 0). Os bits 31 a 1 são um código BCH binário (31, 21). O código de correção de erros tem uma distância de Hamming de 6 bits : cada palavra-código de 31 bits difere de todas as outras palavras-código em pelo menos 6 bits. Consequentemente, o código pode detectar e corrigir até 2 erros em uma palavra-código.

O polinômio gerador g ( x ) para o código BCH (31, 21) é:

As palavras-código são endereços ou dados, que são indicados pelo primeiro bit transmitido, bit 31. Uma palavra-código de endereço contém 18 bits de endereço (bit 30 a 13) e 2 bits de função (12 e 11). Cada palavra-código de dados transporta 20 bits de dados (bits de 30 a 11).

Palavras-código são transmitidas em lotes que consistem em uma palavra-código de sincronização, definida no padrão como 0x7CD215D8, seguida por 16 palavras-código de carga útil que são endereços ou dados. Quaisquer palavras-código não utilizadas são preenchidas com o valor ocioso de 0x7A89C197.

Embora o endereço (também conhecido como RIC - Código de Identidade de Rádio ou código CAP - Código de Protocolo de Acesso ao Canal) seja transmitido como 18 bits, o endereço real tem 21 bits de comprimento: os três bits restantes são derivados de qual dos 8 pares de palavras-código no lote em que o endereço é enviado. Esta estratégia permite que o receptor desligue por uma porcentagem considerável do tempo, pois ele só precisa ouvir o par que se aplica a ele, economizando assim uma quantidade significativa de energia da bateria.

Antes de uma rajada de dados, sempre haverá um preâmbulo de pelo menos 576 bits de dados contendo 1s e 0s alternados, permitindo que o receptor se sincronize com o sinal, e é outro mecanismo que permite que o receptor seja desligado em uma grande porcentagem do tempo.

Uma mensagem começará com uma palavra-código de endereço seguida por várias palavras-código de dados e continuará até que outro endereço, uma sincronização ou uma palavra-código ociosa seja enviada. Quando os bits de dados são extraídos, eles estarão em um de dois formatos.

Formato de mensagem

Existem dois formatos de codificação de mensagem para as mensagens de dados. As mensagens numéricas são enviadas como valores BCD de 4 bits e as mensagens alfanuméricas são enviadas como ASCII de 7 bits . O ASCII de 7 bits é comumente referido como 'paginação alfa' e o BCD de 4 bits é comumente referido como 'paginação numérica'.

Paginação numérica

A codificação BCD empacota símbolos BCD de 4 bits 5 para uma palavra de código nos bits 30-11.

O nibble mais significativo (bits 30,29,28,27) é o mais à esquerda (ou mais significativo) de um dado numérico codificado por BCD.

Valores além de 9 em cada nibble (ou seja, 0xA a 0xF) são codificados da seguinte forma:

  • 0xA Reservado (possivelmente usado para extensão de endereço)
  • 0xB Caráter U (urgência)
  • 0xC "", Espaço (em branco)
  • 0xD "-", hífen (ou traço)
  • 0xE ")", colchete direito
  • 0xF "(", colchete esquerdo

As mensagens BCD são preenchidas por espaços com 0xC para preencher a palavra-código. Não há restrição especificada pelo POCSAG no comprimento da mensagem, mas pagers específicos, é claro, têm um número fixo de caracteres em sua exibição.

Paginação de texto

As mensagens alfanuméricas são codificadas em caracteres ASCII de 7 bits compactados na área de dados de 20 bits de uma palavra-código de mensagem (bits 30-11). Como três caracteres de sete bits são 21 em vez de 20 bits e os projetistas do padrão não queriam perder tempo de transmissão, eles escolheram empacotar os primeiros 20 bits de uma mensagem ASCII na primeira palavra de código, os próximos 20 bits de uma mensagem na próxima palavra-código e assim por diante.

Isso significa que um caractere ASCII de 7 bits de uma mensagem que cai em um limite pode e será dividido entre duas palavras de código e que o alinhamento dos limites de caractere em uma palavra de código de mensagem alfa em particular depende de qual palavra de código pertence uma mensagem. O benefício colateral disso é uma confiabilidade ligeiramente maior do código de correção de erros para mensagens que abrangem mais de um pacote POCSAG.

Dentro de uma palavra-código, os caracteres de 7 bits são compactados da esquerda para a direita ( MSB para LSB ). O LSB de um caractere ASCII é enviado primeiro (é o MSB na palavra-código) de acordo com as convenções de transmissão ASCII padrão, portanto, visto como bits dentro de uma palavra-código, os caracteres são invertidos.

Implementações nacionais

Europa

No Reino Unido , a maioria das transmissões de pager ocorre em cinco bandas em

  • 26 MHz (pagers locais, principalmente sistemas hospitalares, POCSAG e voz)
  • 49 MHz
  • 138 MHz
  • 153 a 153,5 MHz
  • 454 MHz

A frequência 466,075 MHz era usada anteriormente pela Hutchison Paging, mas a rede foi desligada em 2000. A frequência ainda está reservada para paging, mas não é usada.

Na Alemanha , as transmissões bem conhecidas estão em

  • Faixa de 173 MHz (bombeiros, resgate)
  • 439,9875 MHz (rede de pager de rádio amador)
  • 466,075 MHz (paging público nacional pelo emessage )
  • 465.970 MHz (-mesma-, frequência antiga do POCSAG-Service Skyper)
  • 448,425 MHz (Corpo de Bombeiros em todo o país, Resgate por emassage (denominado e * Bos), frequência antiga do POCSAG-Serviço Telmi)

A paginação licenciada é possível em qualquer outra banda VHF / UHF.

Em Espanha , o serviço a nível nacional era prestado pela Telefónica Mensatel, mas a rede foi encerrada em 2012.

A rede sueca de pager comercializada como "Minicall" é codificada como POCSAG e transmitida nestas frequências:

  • 169.800 MHz
  • 161,4375 MHz

O POCSAG da Bélgica é usado para paging na rede ASTRID:

  • 169,625 MHz: POCSAG 2400 (Corpo de Bombeiros, Resgate)

Na Itália , a banda de 26,225-26,935 MHz (AM / FM, passos de frequência ímpar) e 40,0125-40,0875 MHz (em passos de 25 kHz) pode ser usada para pagers locais. Essas frequências são frequentemente usadas para sistemas de paging de hospitais no local, incluindo paging de voz. O uso de POCSAG na banda de 26 MHz e 27 MHz foi registrado por vários ouvintes na Europa, especificamente nas frequências 26,350 MHz, 26,500 MHz, 26,705 MHz, 26,725 MHz, 26,755 MHz, 27,005 MHz, 27,007 MHz, 27,255 MHz (ver nota abaixo sobre uso legal de 27,255 MHz para paging nos Estados Unidos). Parece que os sistemas de paging com especificação dos EUA operando em 27,255 MHz foram vendidos na Itália e em outros países europeus.

A ex-operadora monopolista SIP (que mais tarde se tornou TIM) usava as seguintes frequências para seu serviço de pager, chamada Teledrin:

  • 161,175 MHz (somente para tom / voz e pagers numéricos, provavelmente para pagers alfanuméricos);
  • 466,075 MHz (apenas para tom / voz, pagers numéricos e alfanuméricos, usando as frequências estreitas do sistema telefônico TACS)

Na França , o POCSAG é operado pela E * Message através da rede AlphaPage na frequência de 466 MHz:

  • 466,025 MHz
  • 466,050 MHz
  • 466,075 MHz
  • 466,175 MHz
  • 466.20625 MHz
  • 466,23125 MHz

Américas

Estados Unidos

  • O POCSAG pode ser usado em qualquer uma das frequências reservadas para paging. Em algumas áreas, essas frequências podem ser usadas para outros fins, incluindo comunicações de voz e dados móveis em terra (geralmente sob a isenção da FCC). As bandas de 35, 43, 152, 157 e 454 MHz foram originalmente alocadas para os serviços de radiotelefonia de "telefone automotivo" do Serviço de Telefonia Móvel Melhorada nos Estados Unidos. Com o fim do serviço IMTS, estas bandas de frequências foram reatribuídas a outros serviços, incluindo paging. A frequência de 27,255 MHz não requer licença e está autorizada para uso de maior potência (potência de portadora de 25 watts, potência PEP de 100 watts), mas é compartilhada com o canal 23 de rádio CB e não está protegida contra interferência de transmissões de rádio CB. Consulte a Parte 95 das Regras da FCC, Subparte C seções 95.207 e 95.210 ref: 47 CFR 95.207 e 47 CFR 95.210)
  • 27.2550 Autorizado na Parte 95 das regras da FCC. Limite de potência de 25 watts. Partilhado com o serviço de Rádio da Banda do Cidadão .
  • 35,2200 a 35,6600 (etapas de 40 kHz)
  • 43,2200 a 43,6600 (etapas de 40 kHz)
  • 152.0075 Paging Médico
  • 152,0300 a 152,8100 (passos de 30 kHz) - compartilhado com o celular terrestre em algumas cidades
  • 157.4500 Paging Médico
  • 157,7700 a 158,7000 (passos de 30 kHz) - compartilhado com o celular terrestre em algumas cidades
  • 163.2500 Paging Médico
  • 439.9875 Serviço de paging de radioamador (Ham) (veja https://hampager.de/#/ )
  • 454,0125 a 454,5000 (passos de 12,5 kHz) - compartilhado com o celular terrestre em algumas cidades
  • 462,7500 a 462,9250 (passos de 25 kHz) - compartilhado com serviços móveis terrestres de baixa potência
  • 465,0000
  • 467,7500 a 467,9250 (passos de 25 kHz) - paging local - compartilhado com serviços móveis terrestres de baixa potência
  • 929,0125 a 929,9875 (etapas de 12,5 kHz)
  • 931,0125 a 931,9875 (etapas de 12,5 kHz)

Além das bandas listadas acima, o paging pode ser autorizado em qualquer frequência nas bandas móveis terrestres autorizadas pela Parte 90 das regras da FCC, incluindo frequências na banda de 72-76 MHz, bem como os habituais 30,56-49,58 MHz, 150,775- Bandas de VHF de 162.000 MHz e a banda de 450-470 MHz (mais 421-430 ou 470-512 MHz em certas cidades). Em grandes áreas metropolitanas com espectro de frequência congestionado, os serviços de paging geralmente compartilham a mesma frequência que as estações móveis terrestres ou operam em um canal adjacente. Por exemplo, uma loja de departamentos pode operar walkie-talkies portáteis em 462,7625 MHz, enquanto há transmissores de pager de alta potência em 462,7500 MHz e / ou 462,7750 MHz na mesma cidade. Ou um restaurante usará 467,7500 MHz para alertar os clientes quando sua mesa estiver pronta (usando os chamados "pagers de montanha-russa") enquanto uma loja de departamentos próxima usará 467,7500 MHz para suas comunicações dentro da loja. Em ambos os exemplos, a loja de departamentos é forçada a usar um sistema de silenciador, como CTCSS ou DCS .

Em muitas áreas dos Estados Unidos, essas frequências são usadas para serviços de radiocomunicação móvel terrestre (bidirecional), além de paging. As frequências VHF (152 / 157-158 MHz) e UHF (454/459 MHz) são freqüentemente usadas para uma mistura de paging e comunicações móveis terrestres. As frequências de banda baixa de VHF (35/43 MHz) são usadas principalmente para paging de hospitais locais e em muitas áreas estão completamente sem uso.

México

  • 931,4375 MHz; (UHF) (Skytel)
  • 931,9375 MHz; (UHF) (Skytel)

Colômbia

  • 929,9375 MHz
  • 138 a 174 MHz
  • 406 a 512 MHz
  • 929 a 932 MHz

Ásia-Pacífico

A Austrália usa as seguintes frequências para paging localizado, como em hospitais, hotéis e outras instalações

  • 148,3375 MHz (VHF)
  • 450,375 MHz (UHF)
  • 450,325 MHz (UHF)

Outros sistemas de paging para paging de área ampla, como redes comerciais, são licenciados e operam em qualquer lugar nas bandas VHF / UHF.

Referências

links externos