多频点漫游寻呼技术

多频点漫游寻呼技术
    一、概要
    目前，随着寻呼市场竞争的日趋激烈和寻呼系统的不断完善，寻呼业务服务覆盖范围已
由过去的小区域发展成为多区域乃至全国范围的业务服务。FLEX制式的高速寻呼系统以其容
量大，速率高，扩展性好，寻呼机省电等优势得到各寻呼服务商的特别青睐。在已有的具有
全国漫游功能的寻呼系统中，以199／198多频自动漫游寻呼系统最能充分体现FLEX制式的优
势，它同时也对寻呼终端（寻呼机）提出了较高要求。
    EP－5E3C是北京松下通讯设备有限公司自行设计开发的FLEX数字漫游机，它的自动漫游
机制既可适用于中国的多频自动漫游寻呼系统，也可作为一般FLEX系统的寻呼终端，加之它
具有数字机所应具备的各种功能，使其具有较大适应性。
    二、199／198多频漫游游寻呼系统简介
    了解多频漫游寻呼机，首先应该了解多频漫游寻呼系统（以下简称系统）。
    该系统根据邮电部关于高速无线电寻呼系统各种接口的规定（标准号YDN017－1996，Y-
DN018一1996，YDN019一1996）建成。其最终依据是 FLEX－TMG1.8规范。
    1．编码结构
其中：
    帧信息为1个码字，包括帧号，周期号，漫游系统标志，业务量指示。
    块信息1为1个码字，包括地址开始码字号，向量区开始码字号，跨帧标志，系统重复值，
优先地址块数。
    块信息2为系统信息块，最多占3个码字，可以为时间信息和（或）系统信息。
    地址区可放置短地址门个码字）和长地址（2个码字）。短地址（共190万个）可用于归
属区，在一个寻呼覆盖区保持唯一，长地址（共10亿个）用于漫游，在整十系统内保持唯一。
需要特别指出的是，每个地址有其对应的帧，寻呼机仅在该帧打开收信机搜索它的信息。
    向量区放置的向量与地址区地址—一对应，指示该地址消息开始的码字位置和消息码字
数。
    每一条完整的用户消息由地址，向量和消息组成。
    2．漫游实现机制
    系统可划分为多个寻呼覆盖区，每个寻呼覆盖区都由一个频率和系统内唯一的标志码
（即SSID）来定义，SSID包括本地标志（LI），覆盖区（CZ），国家码（CC）和业务管理标
志（TMF），在块信息2的系统信息中定义。有重叠区的相邻覆盖区分配不同的频率，为同时
接收不同覆盖区信息提供可能性。
    每个系统由唯一的网络标志（即NID）来定义，NID包括网络地址（NIDA），服务区标志
（SA），倍乘器（MUL）和业务管理标志（TMF），按照短地址（NIDA）为一个码字加向量的
方式定义。不同的系统具有不同的NID，同一个频率上可装载不同的NID，实现不同寻呼系统
的业务组合。
    每个寻呼覆盖区按照一定规则循环放置SSID和NID供寻呼机识别。
    SSD和NID是寻呼机确定服务区，实现自动漫游的依据。根据寻呼机所识别的标志，漫游
可分为2种方式，即SSID漫游和NID漫游。
    ·SSD漫游
    寻呼机内保存不同寻呼覆盖区的检索表，包括覆盖区的SSID和频率，寻呼机根据该表搜
索是否存在相应的寻呼覆盖区。寻呼机内保存的检索表是有限的，因此单纯的SSID漫游只能
在有限的区域内实现。
    ·N仅漫游
    寻呼机内保存有系统的NID和该系统的所用频率，寻呼机搜索所有频点确定自己所在区
域的NID信道。由于NID为整个系统所有，NID漫游可在整个系统内实现漫游。
    三、EP－5E3C数字漫游机的漫游特性
    当寻呼用户从一个寻呼覆盖区移动到另一个寻呼覆盖区，它便实现了漫游。在此定义寻
呼用户购买寻呼机的区域为归属区，它通常是用户最常在的区域，在所有区域内应该具有最
高优先级。为保证归属区有最高优先级，同时寻呼机又能在整个系统内实现漫游，EP－5E3C
采取SSID漫游和NID漫游相结合的方案。
    1．信道标志
    EP－5E3C用SSID和NID标记信道，其属性见表1。
    其中，待激活SSID由系统变更消息顺序激活，待激活状态下不加入扫描表。
    由其它SSID和NID组成扫描表，寻呼机按照该扫描表顺序搜索有效信道。
    EP—5E3C中规定扫描表的优先级顺序如下：
    SSD（H）>NID（H）SSID（R）>NID（R）
    可以看出，归属区优先级高于漫游区，相同区域属性时SSID优先级高于NID。
    2．前回圈内信道
    前回围内信道指寻呼机关机或电池耗尽前寻呼机所锁定的信道。在寻呼机内有备用电池，
关机后能保存该信道信息。一般情况下，该信道是重新开机后寻呼机最有可能在区域信道，
它在所有信道中具有高优先级。
    3．确定信道流程
    4．归属区与漫游区受信区别
    通常情况下，归属区是相对较稳定的区域，用户未登记漫游前，其信息都仅在归属区发
送。漫游区则是相对活跃的区域，仅在用户登记漫游和取消漫游间有效。鉴于归属区和漫游
区在系统规划时的上述不同，归属区和漫游区的收信方式也有所不同。下图描述了这2种收
信方式。
    可以看出，2种区域收信的主要区别在于监视的时机。归属区时，考虑到电池寿命和监
视的合理性，仅在寻呼机接收到漫游证实消息后才启动监视；而在漫游区，一直在进行后台
监视。
    5．重叠区跳频收信
    当寻呼机通过监视发现多于1个信道存在时就进入多信道跳频受信。此时寻呼机位于多
个寻呼覆盖区的重叠区域，有重叠区的不同寻呼覆盖区根据系统规划有不同的帧偏置，用户
的收信帧也因帧偏置的不同而不同，从而使跳频收信成为可能。
    假设系统规划2个相邻覆盖区的帧偏置值分别为0和4，系统重复值（SC）为3，寻呼机收
信帧为0帧，图6表示了寻呼机在一个覆盖区和有2个覆盖区的重叠区的收信情况。图中有阴影
的帧为寻呼机实际收信的帧。
    6.寻呼机的几种收信情况分析
    ·开机后保持在归属区
    按照SSID漫游优先的规则，寻呼机首先搜索归属SSID，并确立归属信道。
    寻呼机销定在该归属信道上受信。
    ·开机后在漫游区
    寻呼机按照扫描表搜索信道，确立该漫游信道为有效漫游区。寻呼机锁定该信道，同时
进行后台监视。此时，用户应登记漫游，使系统在正确的区域内发送信息。
    ·开机后在覆盖区，且其中一个覆盖区为归属区同开机后保持在归属区的情况相同。
    ·开机后在覆盖区，且覆盖区都为漫游区寻呼机首先确立一个漫游信道，通过后台监狱
现其它信道，之后进行重叠区的跳颇受信。
    ·从归属区移动至漫游区，2个区域间存在非覆盖区且无重叠区
    寻呼机首先锁定在归属区，申请漫游登记后由系统发送漫游证实消息，接收该消息后寻
呼机开始监视，但未发现其它信道。寻呼机脱离归属区后重新开始扫描，发现有效漫游区，
开始漫游区收信。
    ·从归属区移动至漫游区，2个区域间不存在非覆盖区且有重叠区
    寻呼机首先锁定在归属区，申请漫游登记后由系统发送漫游证实消息，接收该消息后寻
呼机开始监规在重叠区时发现其它信道并开始重叠区跳频收信。寻呼机脱离归属区后保持在
漫游区受信。
    ·从漫游区至归属区，2个区域间存在非覆盖区且无重叠区
    寻呼机首先在漫游区收信，脱离漫游区后重新开始扫描，发现归属区后锁定在归属信道
上收信。
    ·从漫游区至归属区，2个区域间不存在非覆盖区且有重叠区
    寻呼机首先在漫游区收信，在重叠区时通过监因发现归属区，之后锁定在归属信道上收
信。
    7．系统扩展的实现
    当系统原有信道上的用户增加到一定程度时，系统需要增加新频率和新覆盖区，在某些
情况下需要将原信道上的用户分流至新的信道上，所有这些系统变更都是通过发送系统消息
实现的。目前主要有2种系统消息
    ·NID变更消息
    NID变更消息由变更消息标志和一组新频率组成。发送时与 NIDA捆绑在一起，是地址+
向量+NID变更消息的形式，在系统约定的帧发送。发送后这一组新频率成为系统的有效频率。
    寻呼机接收到NID变更消息且确认无误后，将该频率对应的NID信道加入扫描表，同时写
入寻呼机内的EEPROM中。监视或重新扫描时，该信道成为扫描表成员。
    ·SSID变量消息
    SSID变更消息由变更标记和一组新频率组成，变更标记包括该消息标记和内容标记，内
容标记指示消息是TMF分流还是（或是）新增覆盖区，消息中的频率是分流目的频率和（或）
新增覆盖区频率。
    新增覆盖区实际上是将寻呼机内预写入的待激活覆盖区激活，当前SSID信道的本地标志
地（LID） 和国家码（CC）与变更消息中的覆盖区（CZ）和频率组成一个新的SSID信道，寻
呼机将该信道加入至扫描表，同时将EEPROM中的SSID待激活项变为激活项。通过增加覆盖区，
系统实现了增加用户的目的。
    TMF是信道管理标志，有4比特，是SSID的一部分。它实际上将所有寻呼用户分成再组，
每组对应一个标志位，每个寻呼机的地址决定了它所监视的管理标志位。在信道确立时只有
当它自己的管理标志有效（等于1）时，该SSID信道才能有效。而变更消息指定了该信道的
新频率，系统同时也作相应调整，这样信道上的这一组用户被移到另一个信道上，实现了分
流。
    同时NID变更消息的处理一样，EP－5E3C确认该消息后，改写扫描表的相关项，同时改
写EEPROM中的相关项，使该信道成为永久有效的信道。