Radijo ryšio kursinis

Tema	Elektronika
Tipas	Kursinis darbas
Aprašymas	Nuo peidžerio (pranešimų gaviklio) atsiradimo praėjo jau beveik 40 metų. Savo egzistavimo pradžioje jis tik signalizuodavo, jog reikia paskambinti iš anksto nustatytu numeriu. Vėliau atsirado galimybė perduoti trumpus skaitmeninius arba raidinius pranešimus. Nuo 1994 metų galima organizuoti atsakomąjį ryšį su gavikliu. Šiuo metu pasaulyje virš 30 000 000 žmonių naudojasi peidžingo ryšio paslaugomis. Tik korinis telefoninis ryšys gali lygintis populiarumu.
Patalpinta	2005-08-28
Parsisiuntė	1443
	Parsisiųsti170 KB

Išsamus aprašymas

Įrenginio pavadinimas kilęs iš amerikonizmo "page", paprasčiausiai reiškiančio "iškviesti". Tautiškai jis dar vadinamas "pranešimų gavikliu". Gavikliai labai efektyviai išnaudoja dažnių diapazoną. Pranešimų kodavimas, o taip pat tai, jog labiausiai paplitusiose sistemose nereikia laukti patvirtinimo, leidžia naudoti vieną kanalą dešimčių tūkstančių vartotojų aptarnavimui. O infrastruktūros sukūrimas nereikalauja didelių investicijų ir charakterizuojamas greitu atsipirkimu. Iš kitos pusės, tautinių telefonų linijų specifika ir kokybė, portatyvumas ir prieinama kaina (lyginant su radiotelefoniniu - koriniu ar trankingo - ryšiu), - daro peidžingo ryšį Lietuvoje ganėtinai patraukliu. Pirmieji gavikliai siūlė nedidelį paslaugų spektrą, tačiau greitas technologijų vystymasis šioje sferoje suteikė plačias pasirinkimo galimybes - nuo elementarių toninių gaviklių iki raidinių - skaitmeninių, leidžiančių perduoti pakankamai ilgus tekstinius pranešimus.


2. GAVIKLIŲ IMTUVAI

Egzistuoja šimtai įvairių formų ir dydžių gaviklių, bet didžioji dauguma jų yra pagaminti “Motorola” kompanijos. Skaitmeniniai gavikliai sudaro maždaug 15 procentų rinkos. Raidiniai-skaitmeniniai gavikliai maždaug 30 procentų rinkos, likusi dalis priklauso toniniams ir balsiniams gavikliams.
Kiekvienas gaviklis turi unikalų kodą (capcode). Šis kodas dažniausiai būna 6 - 8 skaičių, ir užrašomas ant paties gaviklio. Dauguma kompanijų, teikiančių radijo ieškos paslaugas, naudoja PIN (Personal Identify Number) numerius, kurie savo ruožtu yra susieti su gaviklio kodais, pvz: jūs turite gaviklį kurio kodas yra 56845298, bet jus galima rast žinant vien tik jūsų PIN numerį 582. Daugiau PIN numeris neturi nieko bendro su gaviklio numeriu.
Be gaviklio kodo egzuistuoja FFC ID numeris, serijinis numeris ir veikimo dažnis (jį taip pat galima rasti ant gaviklio korpuso). Yra gaviklių galinčių dirbti įvairiais dažniais (pvz: kitame operatorių tinkle), tačiau labiau yra paplitę vieno - fiksuoto dažnio gavikliai; tai atsispindi ir jų kainoje.
Kai kurie gavikliai gali turėti keletą jiems priskirtų kodų. Tai naudinga kai abonentas naudojasi keletu operatorių, arba yra kokioje nors grupėje žmonių, kurie ieškomi visi kartu (policininkai, gaisrininkai ir pan.).
Daugumos pigių gaviklių kodas yra “užsiūtas” neperprogramuojamoje atmintyje, todėl esant reikalui, dauguma kompanijų paprasčiausia keičia pačius gaviklius, o ne perprogramuoja jų kodus. Tačiau, kaip ir dauguma “Motorola” produktų, yra gaviklių, kuriuos, reikalui esant, galima perprogramuoti specialiu interfeisu ir programa. Programos leidžia papildomai keisti ne tik kodus, bet ir duomenų priėmimo-perdavimo greitį.
Egzistuoja technologija, leidžianti perprogramuoti gaviklius radijo bangomis. Naudojant POCSAG standarto funkcija OPT (over the air programing), paslaugas teikianti kompanija gali užprogramuoti papildomą kodą, ištrinti nereikalingą kodą, ar net visai išjungti gaviklį, jei pvz. abonentas nemoka už paslaugas.
Toniniai gavikliai turi mažiausias galimybes. Kviečiant tam tikrą gaviklį perduodamas tik jo kodas, gaviklis į tai reaguoja išduodamas garsą, šviesos signalus ar virpėdamas. Gavikliai dažniausiai turi 4 kodus, pagal kuriuos galima spręsti, kas tavęs ieško. Tokius gaviklius aptarnaujantys signalai yra garsinio dažnio tonų kombinacija, moduliuojantys nešantįjį.
Balsiniai gavikliai yra panašūs, išskyrus tai, kad po kodo galima perduoti 15 - 30 sekundžių kalbos pranešimą. Kalba perduodama tuojau po gaviklio kodo.
Tokie peidžeriai naudojami mažos apimties tarnybinėse sistemose. Reikia pažymėti, jog naujų signalo apdorojimo metodų atsiradimas leidžia diskretine forma perduoti ne tik įprastinius duomenis, bet ir balsą, o mikroprocesorių panaudojimas įgalina maksimaliai sumažinti peidžerių matmenis.
Skaitmeniniai gavikliai yra apriboti savo displėjaus galimybe matyti tik skaitmeninę informaciją. Tokie pranešimai atvaizduojami skystųjų kristalų displėjuje, o taip pat laikomi peidžerio atmintyje. Dažniausiai skaitmeninių gaviklių informacija yra telefono numeriai, kuriais prašomas paskambinti ieškomas asmuo. Bet dauguma vartotojų turi savo sutartinius kodus, pagal kuriuos jie gali spręsti, ko iš jų norima. Labiausiai išradingi šioje srityje pasirodo yra kiniečiai, turintys aktyviausią pasaulyje gaviklių tinklą.
Dvejetainio kodo suformuotas signalas moduliuoja dažninės moduliacijos nešantįjį. (FSK - Frequency Shift Keying - dažninė manipuliacija). Kai kurie kodavimo formatai leidžia padidinti adresinę erdvę iki milijono abonentų ir minimaliai sumažinti klaidų skaičių. Be tiesioginio iškvietimo, galima perduoti papildomą informaciją: telefono numerį, kodinį abonento numerį ir pan. Šių aparatų teigiamos pusės: automatinis pranešimo įvedimas per peidžingo terminalą iš toninio telefono, efektyvesnis eterio naudojimas. 7 skaičių telefono numerio perdavimas 1200 bps greičiu užtrunka 0,1 s. Šiuolaikinės technologijos leidžia įvesti informaciją iš paprasčiausio diskinio telefono.
Raidiniais-skaitmeniniais gavikliais galima priimti ne tik skaitmeninę, bet ir raidinę informaciją. Gavęs pranešimą abonentas displėjuje gali matyti jam siunčiamą pranešimą, kurio dydį ribos tik gaviklio atmintis ir skystų kristalų indikatoriaus dydis. Dažniausiai perduodamų pranešimų dydis būna iki 120 simbolių viename pranešime.


3. SERVISAS

Augant raidinių-skaitmeninių gaviklių populiarumui ir didėjant konkurencijai, peidžingo paslaugų tiekėjai stengiasi įdiegti kuo įvairesnes papildomas paslaugas savo aptarnavimo zonoje. Populiariausios tokio tipo paslaugos yra balso paštas, naujienų ir įvairiausios informacijos perdavimas. Tarkime, jūs turėdami gaviklį galite gauti naujausią biržų, oro uostų, kelių informaciją, balso pašto ar fakso gavimo pranešimą, arba net elektroniniu paštu jums pasiųstą laišką.
Elektroninio pašto paslaugos - turbūt viena iš įdomiausių papildomų paslaugų. SkyTel ir Radomail kompanijos vartotojui suteikia elektroninio pašto daresą, pvz. PIN-numeris@skymail.com, į kurį pasiuntus laišką, jis automatiškai persiunčiamas į peidžerį.
Omnitel abonentai, turėdami prėjimą prie Internet’o tinklo, be operatoriaus pagalbos, gali tiesiogia pasiųsti pranešimą į norimą peidžiarį. Jiems tereikia http protokolo pagalba prisijungti prie www.omnitel.net serverio, ir užpildyti atitinkamus laukus.


4. RADIJO IEŠKOS ATEITIS

Kuriantis naujoms technologijoms, gavikliai dar giliau įsigaus į mūsų kasdienybę. Nors pasaulyje egzistuoja ir kitos radijo bangomis veikiančios komunikacinės priemonės, bet gavikliai kol kas užima garbingą vietą rinkoje. Tai patvirtina ir JAV gaviklių rinkos didėjimas per metus daugiau kaip 28% ir netgi Vakarų Europoje, nepaisant didelių kainų, rinka didėja 35 - 50 %.
Notebook ar Laptop tipo nešiojami kompiuteriai su PCMCIA lizdais turės PCMCIA peidžingo plokštes. Atsiradus 8 bitų raidiniam-skaitmeniniam peidžingo duomenų perdavimui, šių plokščių savininkai galės gauti kompiuterines programas, failus ir kitus kompiuterinius duomenis.
Motorola firmos padalinys EMBARC (Electronic Mail Broadcast to A Roaming Computer) buvo vieni iš pirmųjų, teikiantys tokio tipo paslaugas. Čia naudojamas ne POCSAG protokolas, o firminis Motorola protokolas. Gavikliui skirti duomenys siunčiami naudojant specialias programas.
Programa jungiasi prie EMBARC komutacinio mazgo, registruojasi (siunčia gaviklio numerį) ir specialaus protokolo pagalba komunikuoja su mazgu. Be to, mazgą galima pasiekti tiesiogiai, nurodžius x.400 adresą (x.400: elektroninio pašto CCITT standartas). Taigi EMBARC klientams tiesiogiai galima pasiųsti elektroninį laišką iš Internet’o.
Stambios Anglijos kompanijos SkyTel gimininga įmonė MTEL prakalbo apie sekančios kartos radijo ieškos sistemą: abipusę radijo iešką (2-way paging). Tokio tipo tinklai leis gavikliui ne tik priimti duomenis, bet ir juos perduoti. Viena iš pagrindinių problemų buvo tai, kad gaviklis, gavęs pranešimą, negalėjo patvirtinti, kad jį gavo. Dabar gaviklis galės pasiųsti žinią, kad duomenys gauti, ar ką nors panašaus.
Nagrinėjamos palydovinio radijo ieškos diegimo galimybės. Tai turėtų užtikrinti 100 % zonos padengimą: t.y. klientą bus galima surasti netgi tolimiausiose pasaulio vietose. Smarkiai turėtų išaugti ir perdavimo greitis: numatoma 24 000 bps !
6.1 Toniniai gavikliai
Šiuo atveju naudojami penkių tonų nuoseklūs kodai. Penkių tonų kodas leidžia kurti iki 100 000 abonentų sistemą. Šios sistemos principas - skaičiams nuo 0 iki 9 priskiriama kombinacija iš penkių žemo dažnio tonų. Įdomu ir tai, jog šeštojo tono pridėjimas leidžia prailginti gaviklio akumuliatoriaus tarnavimo laiką. Šiuo atveju įrenginys pilna galia įjungiamas tik pranešimo priėmimui. Papildomą toną turintis standartas vadinamas "5/6". Šiuo metu toninių formatų sistemos praktiškai nenaudojamos.

6.2 Skaitmeniniai gavikliai
Informacija, perduodama į skaitmeninius peidžerius, sudaryta iš trumpų "paketų". Pagrindinė skaitmeninių peidžerių tinklų problema - didelis trukdžių lygis, atsirandantis dėl nutolusių siųstuvų tarpusavio sąveikos. Trukdžius bandoma mažinti sinchronizuojant peidžerius. Tokia sinchronizacija naudoja du būdus: bitus ir sinchronizacijos žodžius. Pirmieji nustato pradinį signalo dažnį ir fazę, antrieji leidžia peidžerio dekoderiui nustatyti kiekvieno žodžio ribas pranešime. Klaidų sumažinimui naudojamas perteklinis kodavimas, kurio esmė - prie informacinių bitų pridedami "pertekliniai pariteto bitai". Gaudamas kodinį žodį, mikroprocesorius jį sulygina su kodų lentele, pasirinkdamas tą, kuriame klaidos yra minimalios.
Skaitmeninių gaviklių pasaulyje egzisuoja įvairūs duomenų perdavimo formatai - POCSAG, FLEX, GSC, ERMES, RDS ir GOLAY. Labiausia paplitęs yra POCSAG (Post Office Code Standartization Advaisory Group; oficialus pavadinimas dokumentuose - Radio Paging Code No.1 arba RPC1) standartas. Šį standartą sukūrė British Post Office ir jis plačiai žinomas radijo ieškos sistemų pasaulyje.
POCSAG standartu galima perduoti duomenis 512, 1200 ir 2400 bps sparta. Dauguma radijo ieškos paslaugų tiekimo kompanijų perdavinėja savo informaciją mažiausiai 1200 bps greičiu. Tačiau kompanijos, turinčios nuosavą paieškos sistemą, tarkim įmonės viduje, puikiai verčiasi naudodamos 512 bps spartą. Kitais žodžiais tariant: kuo didesnė perdavimo sparta, tuo mažiau yra užimtas tinklas (nebūna panešimų eilės). Nors stengiamasi naudoti didesnę spartą, tačiau nepamirštami ir tie klientai, kurie vis dar naudoja senesnius gaviklius, dirbančius mažesniais greičiais. Dauguma 512 ir 1200 bps gaviklių yra skaitmeniniai (galima priimti vien tik skaičius, pvz: telefono Nr) arba toniniai (girdisi tik signalas, kuris reiškia, kad asmuo yra ieškomas).
1983 m. kompanija Motorola sukūrė protokolą nuoseklaus kodo GSC (Golay Sequential Code) pagrindu. Kodas gali būti naudojamas peidžeriuose, perduodančiuose tik iškvietimą, ir peidžeriuose, perduodančiuose balsinį pranešimą analoginėje formoje ar raidinį/skaitmeninį pranešimą. Priklausomai nuo užduoties, naudojami skirtingi paketų tipai. Perdavimo sparta 600 bps su dviejų klaidų kodiniame žodyje ištaisymu.
Dar vienas svarbus problemos aspektas yra tai, kad protokolai turi būti standartiniai - t.y. svarbus vieno ar kito protokolo suderinamumas. Tuo pačiu galima priminti europinį protokolą ERMES (European Radio Message System), kuris buvo patvirtintas 1992 metais Europos Standartizacijos Telekomunikacijų Instituto (ETSI). 1994 metais Elektros ryšių tarptautinė sąjunga (ITU) rekomendavo jį naudojimui įvairiose pasaulio šalyse. Svarbus protokolo privalumas yra tai, jog jį nesunkiai galima adaptuoti perspektyviems projektams, didelis duomenų perdavimo tikslumas 3200 ir 6400 bps perdavimo greičiu ir galimybė naudoti 169 MHz.
Perspektyvus Motorola išradimas - FLEX protokolų šeima ("flexible wide-area protocol") - gerokai padidina adresinę erdvę (iki 1.000.000.000) ir sumažina energijos naudojimą. Šie protokolai leidžia perduoti pranešimus trimis greičiais - 1600, 3200 ir 6400 bps, naudodami dviejų arba keturių lygmenų moduliaciją FSK. Be to, specialiai organizuotas algoritmas leis esant netolygiam priėmimui ar trukdžiams prarasti tik nedidelę dalį informacijos.
Dar vienas protokolas, kurį verta paminėti - plačios paskirties RDS (Radio Data System) protokolas. Jis skirtas visokios paskirties duomenų perdavimui DM UTB diapazone. Informacija perduodama grupėmis po keturis blokus. Kiekvienas blokas turi kodinį žodį ir kontrolinę sumą. Duomenų perdavimo greitis - 1187,25 bps.
Standartiniai raidiniai-skaitmeniniai pranešimai yra 7 bitų formato, kiekvienas kodinis žodis neša savyje 2 simbolius. Naujas raidinis-skaitmeninis formatas yra 8 bitų, tai leidžia perdavinėti papildomus simbolius, kurie gali būti kompiuterių failuose. 8 bitų formatas leidžia 2,5 simbolius kodiniame žodyje.
Skaitmeniniai duomenys yra 4 bitų, t.y 5 skaičiai viename kodiniame žodyje.

7. PEIDŽINGO TINKLO VEIKIMO PRINCIPAS

Techninis suplanavimas - sunkiausia užduotis, bandant optimaliai suderinti išlaidas ir funkcionavimo kokybę. Atrodo, kas gali būti paprasčiau - pastatei siųstuvą zonos centre maksimaliame aukštyje ir viskas. Tačiau atsiranda problemų: mieste ar kalnuotoje vietovėje gali atsirasti "šešėlinių zonų".
Radialinio planavimo principo alternatyva - korinis principas. Šiuo atveju aptarnaujama sritis padengiama stočių tinklu ir tuo pasiekiamas priėmimo tolygumas visoje teritorijoje. Sritis praplečiama didinant siųstuvų skaičių. Lyginant su radialiniu principu, infrastruktūros sukūrimo išlaidos daug didesnės, tačiau didesnis ir padengimo tolygumas, o tuo pačiu - peidžingo funkcionavimo kokybė. Be to, esant koriniam siųstuvų išdėstymui, gerokai sumažėja reikalavimai peidžerio siųstuvo galiai, kadangi abonentas visada yra netoli nuo bazinės stoties (tinklo imtuvo-siųstuvo). Didelė korinio ryšio problema - interferencinių trukdžių tarp gretimų siųstuvų atsiradimas.
Eterio laiką galima išnaudoti daug efektyviau, vykdant "sinchroninį transliavimą" (simulcast broadcasting), kai iškvietimo signalas perduodamas visų stočių vienu metu. Ryšių linijose, tarp peidžingo terminalo ir tinklo siųstuvų, atsirandantis vėlinimas kelia griežtus reikalavimus sinchronizacijos tikslumui.
Apžvelgiant peidžingo tinklo sukūrimą, negalime nepaminėti dispečerinių arba tarnybinių ryšių, skirtų naudoti kokios nors stambios įstaigos ribose. Pavyzdžiui, vadovybės ryšiui su darbuotojais. Pagrindinė dispečerinių tinklų ypatybė yra ribotas abonentų skaičius ir nedidelis veikimo spindulys, paprastai apimantis 3 - 5 km.


8. DUOMENŲ APSIKEITIMO PROTOKOLŲ APŽVALGA

Norint išplėsti radijo paieškos ribas, atsiranda poreikis sujungti radijo ieškos terminalus į tinklą. Tarp šių terminalų turi vykti peidžingo sistemos duomenų apsikeitimas. Specialių protokolų dėka duomenys siunčiami vienam arba keliems nutolusiems terminalams, kurie gali būti kitame mieste ar šalyje. Kiekvienas terminalas kontroliuoja tam tikrą teritoriją, todėl sujungus juos į tinklą, abonentui atsiranda galimybė gauti pranešimus esant ne vien “namų” zonoje.
Egzisuoja visa eilė radijo paieškos terminalų protokolų sukurtų įvairių kompanijų. “Motorola” sukūrė savo protokolą CP/IOP, BBl Industries - DLM (Data Link Module), Electronics - DLH (Data Link Handler) protokolą. Visi šie protokolai skiriasi savo architektūra ir yra nesuderinami vienas su kitu.
Stiprėjant peidžingo paslaugų kompanijoms, atsirado galimybės tapti regioniniais operatoriais. Bet dažnai radijo paieškos terminalai buvo skirtingų firmų ir jų tinkliniai protokolai skyrėsi, todėl sujungti juos į vieningą tinklą buvo sudėtinga. Keisti esamų terminalų įvairovę į vienos firmos buvo per brangu.
Egzistavo du šios problemos sprendimo būdai. Keletas kompanijų, tarp jų Glenayre, Real Time Strategies, Ericsson Messaging ir Unipad, sukūrė tinklinių protokolų apsikeitimo aparatūrą, kuri turi šliuzus (gateways) tarp įvairių firmų tinklinės įrangos. Šie šliuzai “kalba” vieno tinklo protokolais ir konvertuoja paieškos prašymą į kito tinklo protokolą. Pasaulyje egzisuoja šimtai įvairių tipų šliuzų, jungiančių įvairius peidžingo terminalus.
Kitas šios problemos sprendimas - sukurti standartą, leidžiantį duomenų perdavimą tarp įvairių terminalų. TNPP (Telocator Network Paging Protokol) ir yra tokio tipo protokolas.


9. TNPP PROTOKOLAS

Šis protokolas buvo sukurtas gaviklius gaminančių kompanijų komiteto. Pirmiausia TNPP paskirtis perduoti gaviklio reikalavimą į radijo ieškos tinklą, bet šis protokolas leidžia ir ne peidžingo informacijos perdavimą.
TNPP specifikacija kontroliuoja protokolą tiktai point-to-point aplinkoje, bet kiekvienas informacijos paketas turi savyje gavėjo adresą. Šis adresas rodo, kuriam mazgui arba mazgams yra skirta siunčiama informacija. Jei radijo ieškos terminalas gavęs TNPP paketą nėra tas mazgas, kuriam skirtas paketas, tai šis gali per išėjimo tašką pasiųsti šį paketą “geriausiu” maršrutu į paskirties tašką. Specifikacijoje nėra nurodyta, kaip TNPP protokolas turi siųsti duomenis tinklu (maršrutizuoti).
TNPP protokolas gali taip pat būti naudojamas ir palydoviniame tinkle. Šiuo būdu galima perduoti paieškos reikalavimą per palydovą radijo ieškos terminalams, kurie savo ruožtu gali būti išsibarstę didelėje teritorijoje. Palydovinis TNPP tinklas yra vienakryptis, t.y. siunčiantis radijo ieškos terminalas negali žinoti, ar teisingai priimta informacija, nes nėra grįžtamo ryšio. Tokio tipo tinkle duomenys siunčiami keletą kartų su nedideliu laiko intervalu, tikintis, kad bent vienas iš pasiųstų paketų bus priimtas teisingai.
TNPP palaiko paiešką pagal gaviklio kodą ir PIN numerį. Tačiau tai nėra TNPP standartas, protokolas turi galimybę siųsti ir kitokio tipo paketus. Tai leidžia TNPP tinkle tiekti papildomas paslaugas: tokias kaip elektroninio pašto perdavimas, nutolusio kompiuterio valdymas ar monitoringas.
TIPP protokolas buvo sukurtas išaugus reikalavimams TNPP protokolui. Atsiradus didesniam duomenų srautui ir ilgesniems pranešimams, PCIA peidžingo komitetas nusprendė, kad bus lengviau sukurti naują protokolą, negu modifikuoti egzistuojantį TNPP protokolą. Taigi protokolo kūrėjai galėjo atsižvelgti į peidžingo terminalų kūrėjų reikalavimus, į kompiuterinės industrijos standartus, egzistuojančius tinklinius protokolus, leidžiančius peidžingo duomenų siuntimą kitais tinklais ir kitus veiksnius, norint pilnai išnaudoti egzistuojančias galimybes. TIPP protokolas buvo sukurtas, norint apjungti Internet’o TCP/IP protokolą, duomenų persiuntimui tinkle. Duomenų siuntimą Internet’u, naudojant TCP/IP protokolą, valdo TIS (Telocator Inter - Switch) protokolas.
TIS, kaip rašoma TIPP specifikacijoje, valdo įvairių siunčiamų peidžingo duomenų blokų ir kontrolinės informacijos struktūrą, siunčiamą nutolusiam pedžingo terminalui. Šis formatas žinomas kaip ASN.1. TIS leidžia papildomai informacijai, kuri reikalinga peidžingo duomenims ir dvikrypčiam peidžingo tinklui, sklisti įprastiniais peidžingo tinklais. Utilizavus TCP/IP, TIP kūrėjams atkrito poreikis galvoti apie tinklo maršrutizavimą, pralaidumo didinimą ir patikimumą, spręsti kaip pasiųsti ilgus pranešimus ir kaip gerinti protokolą, nes visos šios problemos jau buvo žinomos Internet’o kūrėjams.


10. TAP SKAITMENINIS PROTOKOLAS

TAP (Telocator Alphanumeric input Protocol) protokolas yra gamyklinis standartas, leidžiantis perduoti radijo ieškos signalus automatinias įrenginiais (kompiuteriu ir kitais duomenų įvedimo įrenginiais) peidžingo terminalams. Pagrindinė TAP protokolo paskirtis - perduoti gaviklio užklausimus paprastomis telefono linijomis. TAP yra skaitmeninės komunikacijos protokolas, todėl duomenų perdavimas telefono linijomis vyksta naudojant modemus (moduliatorius/demoduliatorius). Modemų pagalba skaitmeninis signalas yra paverčiamas analoginiu ir siunčiamas telefono linijomis, o kitame gale stovintis modemas paverčia analoginį signalą į skaitmeninį. Siunčiami peidžingo duomenys yra loginių vienetų arba nulių, sugrupuotų TAP protokolo, kombinacija. Daugumoje peidžingo sistemų prisijungimas prie terminalo vyksta naudojant duomenų įvedimo įrenginius.

TAP protokolą sudaro trys pagrindinės fazės:
• Registracija
• Tranzakcija
• Atsijungimas

TAP protokolo susijungimo greičiai gali būti sekantys: 300, 1200, 2400, 4800, 9600 ir 19200 bitų per sekundę. Radijo ieškos terminalas automatiškai prisitaiko prie nutolusio įrenginio greičio. Didesni greičiai yra naudojami tiesioginiame nutolusio kompiuterio ir radijo ieškos terminalo susijungime (išskirtinių linijų pagalba), mažesni greičiai dažniausiai yra telefoninio susijungimo metu. Duomenų formatas yra 7 bitai ASCII formato su lyginiu paritetu. Galimi visi valdymo simboliai, įeinantys į ASCII standartą. Kai kurioms komandoms - <pavadinimas> yra priskiriami ASCII valdymo ženklai. Pavyzdžiui <STX> komanda priskirta Teksto Pradžios simboliui.

10.1 TAP protokolo registravimosi fazė

Paprastai peidžingo pranešimai yra ruošiami prieš skambinimą radijo paieškos terminalui. Kai viskas būna paruošta, įrenginys kelia ragelį ir renka radijo ieškos terminalo numerį. Po modemų susijungimo peidžingo terminalas laukia nešančiojo (carier return) signalo ir atsako pakvietimu registruotis. Visas susijungimas vyksta sekančiai:

Nutolęs įvedimo įrenginys Radijo paieškos terminalas
Siunčia nešančiosios signalą <CR>
Atsakoma užklausimu “ID=”.
Siunčia <ESC> PG1 <slaptažodis> <CR> Registracija priimta:
<pranešimas> <CR> <AK> <CR>

Kai radijo ieškos terminalas yra pasiruošęs priimti peidžingo pranešimą, duodamas pranešimas toliau komunikuoti:
<ESC> [p <CR>

Siunčiama PG1 seka nurodo, kad tai bus automatinis gaviklio duomenų įvedimas. Jei įvestume “M” raidę, tai reikštų, kad norime perduoti skaitmeninius duomenis rankiniu būdu. Tada radijo ieškos terminalas išduoda tolesnius paraginimus: įvesti gaviklio numerį ir pranešimą. Kadangi pirminis TAP protokolo tikslas yra automatinis duomenų perdavimas, tai plačiau apie rankinį pranešimo surinkimą nekalbėsime.
Tarp registracijos fazės ir tranzakcijos gali būti šioks toks uždelsimas: kol radijo ieškos terminalas pasiruoš duomenų priėmimui. Jei terminalas negali dabar priimti pranešimų, terminalas siunčia atsijungimo seką --<ESC><EOT><CR>--, vietoje parnešimo komunikuoti toliau.

10.2 TAP tranzakcijos fazė

Tranzakcijos fazėje perduodami gaviklio paieškos duomenys terminalui. Šie duomenys neša savyje ieškomo gaviklio identifikaciją arba jo numerį ir pranešimą, kuris turi būti perduotas peidžeriui. Šios dvi pranešimo dalys yra sudedamos į vieną duomenų bloką, kuris neturi viršyti 256 baitų (ženklų). Jei pranešimas yra toks ilgas, kad netelpa į maksimaliai leistą duomenų bloko dydį, jis yra skaidomas į segmentus, kurių dydis neviršija 256 baitų.
Kiekvienam tranzakcijos segmentui TAP protokolas prie bloko prideda kontrolinę sumą. Ši kontrolinė suma yra matematinė reikšmė, kuri priklauso nuo duomenų siunčiamame bloke. Gavęs duomenų bloką, radijo ieškos terminalas taip pat skaičiuoja kontrolinę sumą ir lygina ją su priimtąja. Jei šios sumos nesutampa, vadinasi duomenų blokas gautas su klaidomis, ir reikia pakartoti siuntimą.
Visa tranzakcija atrodo sekančiai:

<STX> Gaviklio_ID<CR> Pranešimo_Tekstas<CR>Kontrolinė_Suma <ETX>.
• Gaviklio_ID yar gaviklio numeris ASCII formate.
• Pranešimo _Tekstas - pranešimas, kuris bus perduotas gavikliui.
• Kontrolinė_Suma yra trys simboliai, kurie paskaičiuojami pagal TAP specifikaciją.

Jei siunčiamas tekstas netelpa į tranzakcijos bloką (256 baitai), tada tranzakcija skaldoma sekančiai:
<STX> Gaviklio_ID <CR> Dalis_Pranešimo_Teksto <CR> Kontrolinė_suma <ETB>
pirmas blokas ir:
<STX> Papildomas_Pranešimo_Tekstas <CR> Kontrolinė_Suma <ETB>
papildomiems pranešimo segmentams, ir:
<STX> Paskutinis_Pranešimo_Segmento_Tekstas <CR> Kontrolinė_ suma <ETX>
paskutinis segmentas.
TCP/IP - sluoksninis protokolas. Norėdami geriau tai suprasti išnagrinėkime vieną pavyzdį - tipišką pašto siuntimą. Pirmiausia yra protokolas pašto siuntimui. Tai yra komandų rinkinys, kurias viena mašina siunčia kitai. Šios komandos nurodo, kas yra siuntėjas, kam skirtas laiskas, ir pagaliau siunčia patį laisko tekstą. Tačiau šis protokolas užtikrina patikimą ryšį tik tarp dviejų kompiuterių. Pašto, kaip ir kiti protokolai, paprasčiausiai apima siunčiamų komandų ir pranešimų. Šis protokolas padarytas darbui su TCP ir IP protokolais. TCP atsakingas už komandų siuntimą į kitą galą. TCP kontroliuoja, kas yra siunčiama, ir kartoja, jei kas nors nepersiųsta. Jei laiško ilgis viršija leistiną vienos datagramos ilgį, TCP skaido pranešimą į dalis ir kontroliuoja, kad jis pasiektų gavėją. Kadangi visa tai reikalinga ne tik pašto pranešimų siuntimui, TCP protokolas egzistuoja atskirai. Panašiai TCP naudojasi IP protokolu.

TCP/IP pagrindą sudaro tarpusavio jungčių modelis., t.y. egzistuoja galybė tinklų, sujungtų tarpusavyje šliuzais (gateways). Vartotojas turi galimybę prisijungti prie bet kurio kompiuterio, esančio tinkle, ir naudotis visais šių tinklų resursais. Dažniausiai datagramos praeina pro kelesdešimt tinklų prieš pasiekdamos galutinį tikslą.
Maršrutizavimas turi būti nematomas vartotojui. Vienintelis daiktas, ką turi žinoti vartotojas, norėdamas prisijungti prie kito kompiuterio, yra Internet’inis adresas. Šis adresas gali atrodyti maždaug taip 192.168.191.66. Tai 32 bitų skaičius, susidedantis iš 4 dalių po 8 bitus. Dažniausia jis užrašomas keturiais dešimtainiais skaičiais. Taigi, gavėjo adresas nurodo, kaip jį pasiekti. Pavyzdžiui, 192.168.191 adresas priklauso Omnitel vidaus C klasės tinklui. Pskutinis baitas nurodo konkretų Ethernet tinklo kompiuterį: pavyzdžiui Šiaulių ofiso vienas iš kompiuterių turi adresą 192.168.191.66. Paprastai lengviau yra ieškoti sistemą pagal vardą, o ne pagal Internet’inį adresą. Kai mes kreipiamės į sistemą pagal jos vardą, tinklo programinė įranga ieško atititinkamo adreso duomenų bazėje.
TCP/IP sudarytas pagal neperstojamo jungimosi technologiją. Informacija perduodama “datagramų” seka. Datagrama yra pranešimo duomenų dalis arba visas pranešimas, jei jis neviršija tam tikro dydžio. Kiekviena datagrama tinkle siunčiamos atskirai. Pavyzdžiui, jūs norite pasiųsti 15 000 baitų failą. Dauguma tinklų neleidžia siųsti tokio ilgio failų, todėl protokolas suskaido failą į dalis: 30 datagramų po 500 baitų. Visos šios datagramos bus nusiųstos į kitą galą ir ten surinktos atgal į 15 000 baitų failą. Kol šios datagramos keliauja tinkle, tinklas nežino, kad tarp jų yra koks nors ryšys. Visiškai galimas daiktas yra tai, kad 14 datagrama bus atsiųsta anksčiau už 13. Taip pat visai įmanoma, kad atsiradus klaidai arba gedimui tinkle, dalis datagramų visai nepasieks galinio tikslo, todėl siuntimą reikės pakartoti.
Dažnai atrodo, kad terminai ”datagrama” ir “paketas” yra labai panašūs. Tačiau datagramos terminas labiau tinka TCP/IP protokolui. Datagrama - duomenų elementas, kuris priklauso nuo protokolo. Dažniausai paketai turi savyje datagramas. Tačiau kartais, kai TCP/IP naudojamas X.25 protokole, X.25 protokolo interfeisas sudalina datagramas į 128 baitų paketus. IP protokolas nepastebi šito, nes paketai kitame gale surenkami atgal į datagramas. Taigi šiuo atveju viena IP datagrama yra pernešama kelių paketų.


12.1 TCP protokolas

Kiap jau minėjome, perduodant TCP/IP datagramas naudojami keli protokolai. TCP (Transmission Control Protocol), lietuviškai - perdavimo kontrolės protokolas, atsakingas už:
• Pranešimų skaidymą į datagramas.
• Datagramų surinkimą į pradinį pranešimą kitame gale.
• Prarastų datagramų pakartotinį siuntimą.

IP (Internet Protocol), lietuviškai - Internet’o protokolas, atsakingas už atskirų datagramų maršrutizavimą. Gali atrodyti, kad visą pagrindinį darbą atlieka TCP protokolas; mažuose tinkluose taip ir yra. Tačiau Internet’e paprastas datagramų perdavimas yra kur kas sudėtingesnis. Pavyzdžiui, Šiaulių Internet’inio dialup rauter’io datagramos gali keliauti per keleta tinkų: 64 Kbitų radijo relinę liniją į Vilnių, po to Sprint’o 512 Kbitų linija į Važingtoną (JAV), ir paskui į kitų šalių Internet’o linijas. Yra ir tiesioginis takas (2 Mbitai) su Litnet tinklu. Įvairūs maršrutizavimo takai ir skirtingi tinklai daro šį uždavinį gana sudėtingu. Reikia pažymėti, kad ryšys tarp TCP ir IP yra labai paprastas. TCP paprasčiausia perduoda datagramas su gavėjo adresu IP protokolui. IP nežino, kaip jos buvo sudalintos ir kaip bus surinktos.
Dabar mes nenagrinėsime, kaip pagal adresą datagramos pasiekia savo paskirties tašką. TCP tereikia žinoti, kaip sujungti gautas datagramas. Šį veiksmą mes vadinkime “demultipleksija”. Informacija, reikalinga demultipleksijai, randasi “header’yje”. Header’is - tai paprasčiausi keli papildomi baitai datagramos pradžioje. Tai labai panašu į laiško dėjimą į voką. Pavaizduokime tipišką header’į prikabinto prie datagramos, siunčiamos TCP/IP tinklu.
Pradėkime nuo paprasto duomenų srauto. Tarkime, jūs siunčiate failą į kitą kompiuterį:

___________________________________

TCP sudalins failą į gabalus. TCP turi žinoti, kokio ilgio duomenis palaiko jūsų tinklas ir tinklas kitame gale. Abiejų galų TCP protokolai “susitaria”, kokio ilgio datagramas jie gali priimti, ir tada jie išsirenka mažiausią.

_______ _______ _______ _______ _______

Kiekvienos datagramos pradžioje TCP uždeda header’į. Header’į sudaro mažiausiai 20 baitų, bet patys svarbiausi yra siųstuvo ir imtuvo porto numeriai, bei sekos skaičius. Porto numeris leidžia išskirti kelis darbo kanalus. Įsivaizduokime, kad 3 skirtingi vartotojai siunčia failus. Tam jūsų TCP gali išskirti portus, kurių numeriai yra 1000, 1001 ir 1002. Kai jūs sinnčiate datagramas, ant heder’io būna siuntėjo porto numeris. Žinoma, kito galo TCP priskiria savo porto numerį. Jūsų TCP taip pat turi žinoti kito galo porto numerį. Header’yje taip pat yra kontrolinė suma. Ši suma gaunama susumavus visus datagramos baitus. TCP kitame gale vėl skaičiuoja šią sumą. Jei sumos nesutampa, vadinasi siunčiant atsirado klaida, ir ši datagrama atmetama. Taip atrodo datagrama:

Raktiniai žodžiai

• kursinis
• radijo ryšys
• radijo ryšio principai