移动通信-第6章课件.ppt

1、第6章 无线寻呼系统 第6章 无线寻呼系统 6.1 6.1 概述概述 6.2 6.2 无线寻呼网的结构及其系统组成无线寻呼网的结构及其系统组成 *6.3 6.3 寻呼信号及其编码寻呼信号及其编码 *6.4 6.4 寻呼接收机寻呼接收机 第6章 无线寻呼系统 6.1 概概 述述 6.1.1 发展概况发展概况 无线寻呼的英文为Paging，它是由Page“呼叫找人”这个词意演化来的。由于在过去年代，要寻找公众场合某一个人时，常派仆人传递一张简单的便条，写明“给谁回一个电话”这类简要信息。用Paging这个词来作为无线寻呼的名称，就是表达这种作用。无线寻呼不同于广播找人，因为无线寻呼具有选择呼叫功能

2、，即只有被呼用户的寻呼接收机才能有响应，而其它的寻呼接收机不会受打扰。第6章 无线寻呼系统 目前，无线寻呼系统正向着标准化、大容量、联网和自动化方向发展。其中，无线寻呼接收机将继续朝着缩小体积、减轻重量、多功能、多款式、存储和显示信息量大等方向发展。传输的速率从512 b/s#,1 200 b/s发展到 3 200 b/s和 6 400 b/s。为了满足不同用户需要，出现了手表式、卡片式、笔式和项链式等各种款式的无线寻呼机。第6章 无线寻呼系统 6.1.2 无线寻呼系统分类无线寻呼系统分类 无线寻呼系统按用户类别可分为专用和公用两大类。专用无线寻呼系统，其寻呼中心一般与市话网不相连，而是由各单

3、位自建的一种独立寻呼系统，寻呼范围仅限于本单位区域，发射机功率较小，寻呼中心仅与本单位小交换机相连接。这种专用寻呼系统多用于医院、大型企业、车站、港口等部门。得到更为广泛应用的是公用无线寻呼系统。第6章 无线寻呼系统 无线寻呼系统由寻呼中心(亦称寻呼台)、基站和寻呼接收机等组成。寻呼中心有人工控制和自动控制之分；基站可分为单基站和多基站；寻呼接收机主要可分为数字机和字母机(英文或汉字)两种。无线寻呼信号编码格式广泛使用的是POCSAG(Post Office Code Standardization Advisory Group)码。它是由英国邮政代码标准化咨询组制定的，后来被推荐为无线寻呼国

4、际1号码，或称作CCIR No.1 无线寻呼码。其传输速率有 512 b/s 和 1 200 b/s两种。近年来，在高速无线寻呼系统中，广泛使用FLEX码，其速率可达 6 400 b/s。其码字组成与POCSAG码相同，采用BCH(31,21)纠错码，另加一位奇偶校验码，因此每个码字为 32 位，信息占 21 位，汉明距离为 6。第6章 无线寻呼系统 6.1.3 无线寻呼系统标准化无线寻呼系统标准化 表 6-1 我国无线寻呼系统的频率 第6章 无线寻呼系统 发射机的主要技术指标：发射机的主要技术指标：发射机功率：发射机额定功率为 1 W、5 W、10 W、25 W和100 W。频率容限(160

5、 MHz频段)：对于单发射机工作，应优于510-6(频率稳定度应优于110-6/年)；对于多部发射机工作，应优于110-6(频率稳定度应优于510-7/年)。邻近频道功率：邻近频道功率至少比载频功率低70dB。第6章 无线寻呼系统 杂散辐射：25W及其以下功率的发射机杂散辐射：2.5 W;25W以上功率的发射机杂散辐射：比载频功率至少低 70 dB。机体辐射2.5 W。输出阻抗：50。平均无故障时间(MTFB)20 000 小时。第6章 无线寻呼系统 寻呼接收机的主要技术指标：寻呼接收机的主要技术指标：灵敏度：数字显示机5 V/m;汉字显示机10 V/m。选择性：在25 kHz(VHF频段)：

6、60 dB。杂散辐射10 nW。平均无故障时间(MTFB)30 000 小时。数字显示位长12 位。汉字显示字数14个汉字。第6章 无线寻呼系统 6.2 无线寻呼网的结构及其系统组成无线寻呼网的结构及其系统组成 6.2.1 局域局域(本地本地)无线寻呼网的结构及其系统组成无线寻呼网的结构及其系统组成 1.单区制的结构及其组成单区制的结构及其组成 (1)单区制-人工接续方式。人工接续方式的单区制本地无线寻呼网的结构示意图如图6-1 所示。第6章 无线寻呼系统 图 6-1 单区制本地无线寻呼网的结构示意图 寻呼中心基站寻呼接收机市话自动交换网无线电寻呼系统服务半径 r=525 km市话用户线市话中

7、继线市话汇接局市话端局第6章 无线寻呼系统 所谓单区制就是整个服务区仅设一个基站发射台，服务范围为基站的有效覆盖范围。对于室外接收，半径约为 1525 km;对于室内接收，半径约为 58 km。由图 6-1 可见，基站与寻呼中心之间以专用中继电路相连。可采用电缆或微波传输手段。寻呼中心经中继线接入市话端局和/或市话汇接局。寻呼中心一般由无线寻呼服务台、排队器和编码器以及调制器组成。通过中继链路将调制信号送往基站。基站主要由解调器、发射机和天线等组成。第6章 无线寻呼系统(2)单区制-自动接续方式。图 6-2 单区制本地无线寻呼系统组成方框图 自动寻呼终端寻呼数据处理中心调制器解调器发射机无线电

8、自动寻呼中心基站市话用户市话汇接局或 端局寻呼接收机市话自动交换网无线自动寻呼系统第6章 无线寻呼系统 2.多区制本地无线寻呼网的结构及特点多区制本地无线寻呼网的结构及特点 多区制(即多基站)主要特点是为了扩大覆盖服务，各基站使用同一个载频同时发送相同的寻呼信号。为使各基站能同时发送信号，选一个基站作为中心基站，以它为基准，外围基站发射信号都与中心基站发射的信号保持同步。第6章 无线寻呼系统 图图 6-3 多区制本地无线寻呼网结构示意图多区制本地无线寻呼网结构示意图 寻呼中心中继电路市话自动交换网无线寻呼系统市话用户线市话中继线市话汇接局市话端局外围基地中心基地寻呼接收机用户线第6章 无线寻呼

9、系统 但多个基站同频工作时，带来的问题是在两个基站覆盖的交叠区将产生干扰。在交叠区域，由于载波频率相同会产生驻波效应，假若振幅接近相等、相位相反，则在某些地点合成信号电压接近于零，造成死点。此外，即使在非死点地方，由于两个基站来的信号，它们的传输路径不同，到达同一地点的时间不同，有可能形成码间干扰，产生较大的误码率，以致无法正常接收。为此，在多区制无线寻呼网中广泛采用频率偏置技术，并以三频制或五频制方式组网，如图 6-4 所示。第6章 无线寻呼系统 图 6-4 多区制结构的无线寻呼网频率配置示意图 f1f1=fcf2f3f2f3f2f4f3f1f5(a)(b)f2=fc 500 Hzf3=fc

10、 500 Hzf4=fc 1 000 Hzf5=fc 1000 Hzf1=fcf2=fc 1000 Hzf3=fc 1000 Hzf4=fc 2000 Hzf5=fc 2000 Hz图中：信号速率为 512 b/s信号速率为 1200 b/s图中：第6章 无线寻呼系统 设载频为fc，则 2524131211FffFffFffFffffffcccccc(6-1)式中,F(F1或F2)为频率偏置量，其值与采用的调制方式、频道间隔、信号传输速率和载频稳定度有关。第6章 无线寻呼系统 首先应该指出，F不能很大，必须使载频f2，f3,仍在寻呼接收机通带内。对于移频键控(FSK)调制方式，根据理论分析及实

11、验结果，得出误码率与载频偏置量之间的关系曲线，如图 6-5 所示。图中，参变量为信噪比(Eb/Nb)，横坐标=FTb，F为相邻的两基站载频偏置量，Tb为码元宽度。第6章 无线寻呼系统 图 6-5 误码率与载频偏置量之间的关系曲线 第6章 无线寻呼系统 由图可见，误码率与信噪比有关，但不管哪条曲线(即不同的信噪比)，F选择应在下式范围内，即 bFF)5.15.0(式中，Fb=1/Tb，即传输数码率。通常取F=Fb，这样当频率漂移f0.5Fb时，频率差异应落在(0.51.5)Fb之内。显然，这对多基站工作的发射机频率稳定度提出了更高要求。实际情况下，对于速率为 512 b/s时，F取500 Hz,

12、1 000 Hz;对于信号速率为 1 200 b/s 时，F取1 000 Hz,2 000 Hz。第6章 无线寻呼系统 6.2.2 广域广域(区域区域)无线寻呼网的结构及其系统组成无线寻呼网的结构及其系统组成 1.人工接续方式的区域无线寻呼网人工接续方式的区域无线寻呼网 (1)设专用传输电路和远程终端(126 人工服务台)方式，即本地寻呼终端通过专用传输电路与区域网寻呼控制中心相连，其网络结构如图 6-6 所示。图中，A1为区域无线寻呼网控制中心所在地，A2、A3 为A1 相邻的区域。各地区的主呼用户通过本地区的市话汇接局接到本地区的126人工服务台，然后由本地区 126 人工台的话务员将寻呼

13、消息处理后，传输到区域网寻呼控制中心，再在整个区域网内以同播方式同时寻呼。第6章 无线寻呼系统 图图 6-6 区域无线寻呼网结构示意图区域无线寻呼网结构示意图 区域网寻呼控制中心126人工台126人工台126人工台A1区A3区A2区基站市话汇接局或端局第6章 无线寻呼系统(2)利用公用分组交换数据网联网的方式。利用公用分组交换数据网联网的方式。图图 6-7 利用公用分组交换数据网联网的无线寻呼网结构利用公用分组交换数据网联网的无线寻呼网结构 CHINAPAC中国公用分组交换数据网寻呼中心PSTN寻呼中心PSTN寻呼中心PSTN寻呼中心PSTN隔离带隔离带隔离带隔离带第6章 无线寻呼系统 2.自

14、动连续方式的区域无线寻呼网自动连续方式的区域无线寻呼网 自动接续方式的区域无线寻呼网的结构类似图 6-6。它由区域网自动寻呼控制中心、各地的本地自动寻呼中心、基站和寻呼接收机组成。寻呼控制中心与本地寻呼终端采用专用数据链路，本地寻呼中心用中继线与本地电话网的汇接局或端局相连。寻呼中心主要由数据处理和网络控制两部分组成。此外，语音信箱(或语音邮箱)集中置于寻呼中心，本地寻呼中心不设语音信箱。第6章 无线寻呼系统 6.2.3 无线寻呼网的主要性能无线寻呼网的主要性能 1.无线寻呼网性能指标无线寻呼网性能指标 (1)忙时寻呼率。我国确定忙时寻呼率为 0.20.45 呼/用户，即在一天中最忙的 1 小

15、时内，平均每用户寻呼接收机被呼叫的次数为0.20.45 次。(2)系统容量。系统容量不仅与忙时寻呼率有关，而且还决定于信号传输速率和编码方式。对于一个业务区而言，若每呼发送两次，服务容量约为 11 00026 000 用户/频道(信号速率为 512 b/s)或 26 00060 000用户/频道(信号速率为 1 200 b/s)。第6章 无线寻呼系统 (3)寻呼中心或本地寻呼终端与市话网相连接的中继电路呼损率：1%。(4)呼通率。所谓呼通率是指在无线频道上，不多于两次寻呼的成功概率(两次之间的时间间隔应60 s)记作PCS，它与基站的覆盖范围、传播条件等有关，在系统设计时必须考虑，我国规定：市

16、区或高密度用户区:PCS95%;#;郊区、农村：PCS91%。第6章 无线寻呼系统 2.基本寻呼功能基本寻呼功能 一般本地网和区域网具有的寻呼功能可以称作基本寻呼功能，这些功能如下：常规呼：复台呼：循环呼：定时呼：群呼：优先呼：紧急呼：核定呼：指定呼：漫游呼：跟踪呼：持机者留言：查询：异地寻呼：第6章 无线寻呼系统*6.3 寻呼信号及其编码寻呼信号及其编码 6.3.1 寻呼码的格式寻呼码的格式 POCSAG码具有地址容量大(超过200万个),能用数字 09 和标点符号或字母和数字等进行混合编码，并具有较强的检测、纠错能力。POCSAG码原规定速率为512b/s，为提高每频道用户数，近几年为 5

17、12 b/s和1 200 b/s兼容。采用FSK-NRZ(移频键控不归零信号)调制信号，以(f0+4.5 kHz)代表“0”,(f0-4.5 kHz)代表“1”。纠错编码采用BCH(31，21),加 1 bit偶校验。第6章 无线寻呼系统 图 6-8 国际 1 号无线寻呼码的格式 SC101010SCD一帧字同步码字ABC 前置码第一批码组第二批码组第6章 无线寻呼系统 前置码的作用是使寻呼接收机获得位(比特)同步并进而取得字同步。前置码是一种常用的 101010 的交替码，以“1”开始，“0”收尾，共计 576 bit。当传输速率为 512 b/s时，传送前置码约需 1.125 s；当传输速

18、率为 1 200 b/s时，只需要 0.48 s。图 6-8 中，B为第一批码组；C为随后的第二批码组；D为一帧宽度，含 2 个码字，每个码字均为 32 bit。由图可知，每批码组包含 17 个码字，共计 544 bit，当传输速率是 512 b/s时，一批码组传输时间为 1.0625 s。第6章 无线寻呼系统 寻呼信号必须成批发送，每批码组必须包含 1 个字同步码字，后跟 8 帧。8 个帧的编号为 07，分别用“000”表示第 0 帧，“001”表示第 1 帧“111”表示第 7 帧。系统规定每部寻呼接收机的地址码必须按指定的帧发送。也就是说，部寻呼接收机只在该指定帧中识别其地址码字。任一用

19、户的信息码字可以在任一帧发送，但必须紧跟用户的地址码。信息可以含 1 个码字或多个码字，信息的结束由下一个地址码字或空闲码字来指示。在任何码组中(除字同步码字)，若没有地址码字或信息码字，则用空闲码字填满。第6章 无线寻呼系统 如果待发的信息甚少，例如，寻呼台在相当长时间内只接到一个用户呼叫，编码器可以自动压缩批次，例如只需发送一批即停止发送。反之，如果寻呼信息甚多，编码器可以自动增加批次。显然，批次越多，编码器的效率越高，但下一批发送等待时间也越长。考虑到位同步需要，最大的批数限定为 14 批。第6章 无线寻呼系统 6.3.2 码字的类型码字的类型 码字按用途分类，分别有字同步码字、地址码字

20、、信息码字和空闲码字等四种。各种码字均为 32 位，其位序号为 1 至 32。第 1 位为最高位，先发送；第 32 位为最低位，最后发送。字同步码字组成如表 6-2 所示。第6章 无线寻呼系统 表表 6-2 字字 同同 步步 码码 字字 表表 6-3 地址码字和信息码字结构地址码字和信息码字结构 位序号 12345678910111213141516内 容 0111110011010010位序号 17 18 19 2021 2223242526272829303132内 容 0001010111011000位 号 1219 2021 2231 32内 容 标志位 地 址 位 功 能 位 纠 错

21、 位 奇偶校验位 信 息 位 第6章 无线寻呼系统 地址码字的第 1 位(即标志位)总是“0”，表明后续的为地址位。地址码字的第 219 位是地址比特，它对应于组成用户识别信号的 21 个比特中的高 18 位比特，构成用户地址码中最低三位有效比特用来指定 8 个帧中的某一帧，亦即最低三位无需发送，故称隐含比特。例如，某寻呼接收机地址码(或称用户识别号码)为十进制中第 8 号用户，则地址码字组成如图 6-9(a)所示，最低三位为“000”,即对应八个帧中第 0 帧，寻呼台在寻呼该寻呼接收机时，它限定在第 0 帧中发送，如图(b)所示，因此末 3 位是有效的，但无需发送。第6章 无线寻呼系统 图

22、6-9 隐含比特示例 0000000000000000001 ASCO帧1帧2帧3帧4帧标志位用户地址码中高18位功能位 纠错位 偶数监督位(b)0000000000000000001000组成用户地址码(第8号用户)的21 bit18 bit第0帧(不发送)(a)第6章 无线寻呼系统 同理，对于第 9 号用户寻呼接收机而言，组成地址码的末三位为“001”也无需发送，寻呼台将在第 1 帧发送。或者说,该寻呼接收机只在第 1 帧识别地址码，而对其它帧的地址码不进行接收，它为寻呼接收机节省电源消耗提供了可能性。利用隐含比特的作用，可使地址码的容量从218个增至221个，即地址码总数超过 200 万

23、个。第6章 无线寻呼系统 表表 6-4 功能位组合类型与功能功能位组合类型与功能 功能比特组合 消 息 类 型 寻呼通知音 0 0仅用数字 1 响 0 1汉 字 2 响 1 0备 用 3 响 1 1字母-数字混合 4 响 第6章 无线寻呼系统 表表 6-5 空空 闲闲 码码 字字 位序号 12345678910111213141516内 容 0101101010001001位序号 17 18 19 2021 2223242526272829303132内 容 1100000110010111第6章 无线寻呼系统 6.3.3 信息的格式与编码信息的格式与编码 1.仅用数字的信息格式仅用数字的信息

24、格式 仅用数字的信息格式采用二-十进制编码(即BCD码)，每个字符用 4 bit。4 位二进制数 00001001 分别表示 10 个十进制数 09，其余 6 个有两种表示方法：一种称作标准字符，分别表示备用、紧急指示符“U”、空格、连字符“”、括号等；另一种称作改进字符，分别表示A、B、C、D、E及空格，如表 6-6 所示。第6章 无线寻呼系统 表表 6-6 仅用数字的字符仅用数字的字符 4 比特组合 显示的字符 4 比特组合 显示的字符 00000100080001110019001021010(备用)或A 001131011U(紧急指示符)或B 010041100(空格)或C 01015

25、1101-连字符或D 011061110或E 011171111 或(空格)第6章 无线寻呼系统 若寻呼接收机的信息采用这种格式，则该地址码的功能比特定为“00”。因为一个码字含 32 位，其中第 221 位为信息位，因此每个信息码字可含 5 个字符，多余字符可用空格字符填入。发送时，每个字符按字符的读出次序进行，字符中各比特从低位到高位传送，第6章 无线寻呼系统 例例 6-1 若寻呼信息代号为 2389，试画出它的信息格式。解解 因为信息标志位为 1，先发送，“2389”的二进制数字分别为 0010、0011、1000 和 1001，共占用 16 位信息比特，分别填入表中，再填入空格二进制代

26、码 1100，如图 6-10 所示。注意，发送顺序如图规定。第 2231 位为纠错编码(BCH)位，第 32 位为偶数校验位，第6章 无线寻呼系统 图 6-10 信息字符串(2389)举例 10100检验位110000011001 0011偶2389空格信息标志位第221位2231位第32位发送顺序第6章 无线寻呼系统 2.字母数字混合格式字母数字混合格式 如果需要传输更多字符的消息，可以采用字母数字混合格式。它使用 7 位二进制数表示一个字符，一共可以有 27=128 种字符，包括英文字母(大写、小写各 26 个)、数字(09)及各种标点符号等，可参见CCITT No.5 规定。采用字母数字

27、混合格式时，功能比特规定为“11”。像仅用数字的格式一样，比特发送顺序从每一个字符的比特序号 1 开始，字符的阅读顺序不变。由于每个码字的信息位为 20 bit，它不是 7 的整数倍，因此一个字符往往被分开在前后两个码字中，最后的消息码字中多余部分，以适当的非打印字符来填充，如“消息完”、“电文完”或“无效”等填满 20 bit，以使消息分成以 20 bit为单位的段。第6章 无线寻呼系统 3.汉字寻呼机的编码方法汉字寻呼机的编码方法 在以英文为母语或以拼音字母为母语的国家和地区，已能做到在DTMF(双音多频)电话机键入字母，故字母型寻呼自动化易于解决。而对于汉字寻呼机(亦称中文寻呼机)，这种

28、自动化则困难较多。目前，中文寻呼机系统采用人工接续方式，每部寻呼接收机需有个汉字库。系统工作时由寻呼中心话务员接收用户信息，以简洁编排方式用五笔字型逐字输入寻呼操作系统，然后用POCSAG编码方式发出寻呼信号。第6章 无线寻呼系统 中文寻呼机主要有两种类型。一种是代码型汉字寻呼机。例如,由两位十进制数代码组成常用语句(100 句)，寻呼发射系统只需传输两位数代码，寻呼接收机可直接显示与代码相对应的汉字。这种方式传输效率较高，但传输的信息内容有限。另一种是以汉字为主、代码为辅的方式。例如，在摩托罗拉公司顾问型中文寻呼机内含有中国标准GB 231280 简化字汉字库，每个汉字需要用 14 bit表

29、示。为了提高传输效率，对于常用语句仍采用代码方式。第6章 无线寻呼系统 汉字寻呼机的寻呼台对寻呼内容必须加以限制，否则每频道可容纳的寻呼用户数将大大减小。举例来说，一次寻呼为 20 个汉字，即 280 bit，而一个信息码字只有 20 个信息位，传输 20 个汉字需 14 个码字，另加 1 个地址码字，一共需要 15 个码字。前面已经指出，POCSAG编码一组仅 16 个码字，因此传输 20 个汉字信息几乎占据了整个这批码组。第6章 无线寻呼系统 4.纠错编码纠错编码 为了提高地址和信息码的传输可靠性，国际无线寻呼 1 号码(即POCSAG码)采用BCH(31，21)码，再加 1 位偶数校验码

30、，使每一个码字(32位)中 1 的个数为偶数，其汉明距离为 6。编码分为两步：第一步采用BCH(31，21)编码，根据待编信息(21 位)，增加 10 位校验位；第二步是加一位偶数校验码，即根据前 31 位中 1 的数目确定第 32 位是 0 或是 1。具体来说，如果前 31 位中 1 的数目为偶数，则第 32 位应为 0；如果前 31 位中 1 的数目为奇数，则第 32 位应为 1，以使 1 的总数为偶数。第6章 无线寻呼系统 图 6-11 编码过程方框图 逻辑开关电路偶校验检查32位移位寄存器除法器g(x)21位信息输入码字输出第一步第二步第6章 无线寻呼系统 由图6-11可见，编码过程分

31、为两步。第一步把输入的 21 位信息比特通过除法电路按模 2 方式除以生成多项式g(x)，在逻辑开关电路控制下，经过 21 位时钟脉冲后，21 位信息全部通过除法器。这时除法器中 10 级触发器的状态对应于所求的余数。这 10 位余数在逻辑开关电路的控制下加到 21 位信息比特的后面，这样就完成了BCH(31,21)的编码，同时在这 31 位码的后面，先添加一位“0”，以构成 32 位码字。编码过程的第二步是添加一位偶校验位到最低有效位(第 32 位)，使得码字中“1”的数量为偶数。这个过程可以在逻辑开关电路控制下，很容易地通过一个触发器和模 2 加法器来完成。至此，整个BCH(31,21)加

32、 1 位偶校验码的编码过程全部完成。第6章 无线寻呼系统 例例6-2 设 21 位信息位为100001100001100001100,生成多项式g(x)=x10+x9+x8+x6+x5+x3+1,试求POCSAG编码的码字。解解 由给定的 21 位信息位，写出对应的信息码多项式为 2389141520)(xxxxxxxxm用xn-k乘m(x),即x10m(x)为 1213181924253010)(xxxxxxxxmx上式除以生成多项式g(x)，得到商式Q(x)和余式r(x)，即 1)(23459xxxxxxr(6-4)（6-5）第6章 无线寻呼系统 将式(6-4)和式(6-5)相加，即得前

33、31 位的编码多项式T(x)为 12345912131819242530)(xxxxxxxxxxxxxxT(6-6)由式(6-6)可知，T(x)项数为奇数，所以第 32 位(偶校验位)应加“1”，这样得出该码字为 100001100001100001100 21位信息 1000111101 10位校验位 偶校验位 第6章 无线寻呼系统 6.3.4 系统容量系统容量 无线寻呼系统容量主要指每频道可以服务的用户数量。寻呼中心的控制终端设备作为自动电话网的一个组成部分，通常选用 1000、10000 或 100000 的容量系列。控制终端容量的极限值要受一个频点所能处理用户数的限制。对于人工接续方式

34、，此用户数量还受话务员座席数量等因素的限制。若按每个座席可处理 300 用户计，一万用户就约需 30 个话务员座席。第6章 无线寻呼系统 每一频道所能服务的用户数量并不取决于地址码数量，而是由数据传输速率、编码效率、忙时寻呼率和允许的发送延迟等因素决定的。除此之外，还应考虑发送前置码所用的时间。前置码的插入频度越高，即插入间隔越小，寻呼接收机的同步效果越好，但每频道所容纳的用户数量亦将随之减少。第6章 无线寻呼系统 按POCSAG信息码字的规定，信息码字码长 32 位，但只有 20 位是信息位。数字寻呼机每个数字需占用 4 个信息位，故每一信息码字可传送 5 个十进制数字或字符。信息的传送必须

35、按整个码字传送，当最后的一个码字的信息量不足 5 个字符时，其不足的部分由编码器自动占用空白字符。假定寻呼一次含 10 个字符即 40 位，需用两个码字进行传送，加上寻呼一次需占用一个地址码字，故加起来寻呼一次至少占用 3 个码字，即需占用332=96 位。若编码器每次发送 14 批次，码速率为 512 b/s，则编码器一次发送的位数为 第6章 无线寻呼系统 前置码字+同步码字+(8 帧2)14 =576+32+(8322)14 =8 192 位根据传输速率，寻呼机每小时可传送 5123 600=1 843 200 位。故每小时可发送 1 843 200/8 192=225次。由于每次寻呼一个

36、用户占用 3 个码字，即 96 位，则每次发送可寻呼的用户个数为 8(帧)32(每码字位数)2(码字/帧)14 组 96 74 个 每小时可寻呼的用户个数为 74225=16 650 个 第6章 无线寻呼系统 实际情况下频道的可占用率仅为 80%左右。也就是说，每小时实际可寻呼 16 6500.8=13 320 个用户。又由于一般寻呼服务是每次呼叫后再追呼一次，则实际寻呼量需减半即每小时实际寻呼的用户为 6 660 个。根据统计及有关规定，最忙小时寻呼率为(0.160.25)呼/用户，可以理解为有16%25%的寻呼用户在最忙的一小时内需要寻呼一次，现取最大值 0.25，故在有追呼情况下每频道最

37、大可容纳的用户数为 6 660/0.25=26 640 个。如果传送速率为 1 200 b/s，则与码速率为 512 b/s 相比，每频道可容纳用户数可倍增为乘以 1 200/512=2.34 的系数。第6章 无线寻呼系统 6.3.5 FLUX编码格式编码格式 FLUX编码称作高速寻呼编码。它是一种全同步、多速率(1 600 b/s,3 200 b/s 和6 400 b/s)、分时传送信息的编码格式。FLUX码每 4 分钟传输 128 帧为一个周期，每小时传输 15 个周期。每个FLUX寻呼接收机被分配在 128 帧的一个基本帧上，其地址放在每个帧的首部发送。这样，只要寻呼接收机未发现它的地址

38、就立即进入电池节电状态，从而使FLUX寻呼接收机可获得更高的节电率。FLUX的帧结构如图 6-12 所示。一个小时分为 15 个周期，周期号从 0 到 14，每个周期分为 128 帧，帧号从F0 到F127，每帧时间为 1.875 s。每帧包含同步头和 11 块数据。同步头为 115 ms,每块时间为 160 ms。第6章 无线寻呼系统 图 6-12 FLUX帧结构 块0块1块2块3块4块5块6块7块8块9块10同步F127F0F1F2F3F4F5F127F126帧(1.875 s)128个帧周期=4分0秒同步1帧信息同步2二电平调制同步码=115 ms=160 ms=832 bit(1 60

39、0 b/s=1632 bit(3 200b/s)=3232 bit(6 400b/s)交织块第6章 无线寻呼系统 每帧的同步1部分用1 600 b/s速率发射，用于帧同步、符号同步和该帧其余部分的速率指示。采用FSK调制方式，共含 112 bit。已定义 15 种同步码，分别以A1A15 表示。每种同步码均提供全系统的同步。寻呼接收机只响应A1A4 同步码。当寻呼接收机检测到 A5A15 同步码字时，表示帧中无寻呼机信息，则寻呼接收机立即进入节电状态。帧信息部分也是以 1 600 b/s速率发射，调制方式为FSK，共计 32 bit(即一个码字)，其中包含 7 bit帧号和 4 bit周期号。

40、第6章 无线寻呼系统 同步 2 提供块同步信息，它包含的比特数随信号速率而变。若信号速率为 1 600 b/s，调制方式为FSK时，包含 40 bit；如果信号速率为 3 200 b/s，调制方式为 FSK时，则包含 80 bit；如果信号速率为 3 200 b/s，调制方式为 4FSK(四相移频键控)，则包含 80 bit(40 个字符)；如果信号速率为 6 400 b/s，采用 4FSK调制方式，则包含 160 bit(80 个字符)。块数据包含块信息、地址区、向量区、信息区及空闲区。块数据结构参见图 6-13 所示的FLUX帧内容排列顺序。第6章 无线寻呼系统 图 6-13 FLUX帧内

41、容排列顺序 同步1S1帧信息F1同步2S2块信息B1地址区AF向量区VF信息区MF空闲区IB2FSK 或 4FSK2FSK块数据同步头第6章 无线寻呼系统 块信息含 14 个码字(每个码字 32 bit)。最典型情况是只有一个码字，其中 2 个比特是指示地址区的，6 个比特指示向量区的开始，2 个比特用于指示业务溢出到下一个帧(跨帧)，3 个比特指示系统重复值，4 个比特用于指示在地址区首部的优先地址数目。码字 2、3 和 4 提供日历、时间设置和漫游系统要求的信息。地址区AF紧接在块信息B1 码字之后，包括短地址(1 个码字)、长地址(2 个码字)。单音地址放在地址区的末尾，因为单音地址不需

42、要向量。优先地址放在区的首部。第6章 无线寻呼系统 向量区VF开始于由块信息所指示的位置并且与地址区保持一一对应的关系。向量码字示出信息的开始位置并指示信息所包含的码字数目。信息区MF放置由向量区指定的信息码字。空闲区IB系指未使用的块，并填充无用的空闲码，例如在FSK 1 600 b/s速率时，填充 1、0 交替码。每个码字均采用(31，21)BCH码加一位偶校验比特，其生成方式类同POCSAG码的码字生成方式。其详情可参阅高速无线寻呼系统空中接口标准(YDN 0181996)。第6章 无线寻呼系统*6.4 寻寻 呼呼 接接 收收 机机 6.4.1 寻呼接收机的类型寻呼接收机的类型 寻呼接收

43、机的发展，由小型到微型，由单功能到多功能，产品日新月异。如近几年推出的手表型寻呼接收机，具有计时、寻呼双功能，其重量仅 60 克。日本东芝公司的笔型寻呼接收机仅重 49.6 克，12 位显示屏，能显示 24 位信息。目前，我国流行的寻呼接收机大都属于数字型寻呼接收机，中文(汉字)显示型寻呼接收机有日益增长的趋势。第6章 无线寻呼系统 表表 6-7 数字型寻呼接收机数字型寻呼接收机第6章 无线寻呼系统 表 6-8 中文寻呼接收机 第6章 无线寻呼系统 6.4.2 典型寻呼接收机的组成与工作原理典型寻呼接收机的组成与工作原理 1.主要功能主要功能液晶显示：单音警示：只储存信息：振动寻呼：信息容量：

44、重复信息显示：保护性能：寻呼警示/信息显示：显示保持：省电功能：电池自检及监视：自动复位：警示音：第6章 无线寻呼系统 2.组成及原理组成及原理 图图 6-14 典型寻呼接收机组成方框图典型寻呼接收机组成方框图 第6章 无线寻呼系统 寻呼接收机的天线是由铁氧体构成的环形天线，通过输入回路和射频放大器，对微弱的寻呼信号进行有选择性的放大。射频放大器是由低噪声放大管(Q351)组成的典型共射极放大器，为保护发射结不被负极性脉冲干扰击穿，基极至地加接一个保护二极管。射频放大器的输入回路和输出回路均采用LC谐振回路，以提高选择性。经过射频放大后的信号注入第一混频器(Q352)的基极，同时，第一本机振荡

45、器(Q353)的信号也注入Q352 的基极。混频器的负载是高Q值的晶体滤波器(FL351)，其中心频率即为第一中频(17.9 MHz)。第一中频后的电路采用中频集成电路，包括第二混频器、第二本机振荡器(其晶体需外接)、两级第二中频放大器(陶瓷滤波器需外接)，第二中频为 455 kHz。再经解调器将FSK信号还原为基带信号，经低通滤波、缓冲放大、限幅整形后送入解码器板。第6章 无线寻呼系统 解码器板主要由编码插件模块、支持模块、微处理器和液晶显示等四部分组成。编码插件模块(U024)包括一片E2PROM(电可擦可编程只读存储器)，它利用寻呼信号中的前置码及地址码进行编程，以实现寻呼接收机所选择的各种功能。支持模块(U023)为微处理器及编码插件模块提供直流电压，包括 3.1 V稳压电路及低电压告警电路，即当电池电压低于 1.1 V时，产生一个告警信号。支持模块通过产生一个复位脉冲信号来控制微处理器执行预定的程序。支持模块中还包括音响、振动的驱动器。微处理器模块(U025)主要是进行解码，接收板来的基带信号通过此模块获取信息，并存入LCD及送往支持模块产生响应。数据信息由液晶显示器(LCD)显示，其显示包括 12 位 7 段LCD字符、单音警示、储存保护指示及持续发音指示。