无线寻呼编码(POCSAG)

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背景：

随着寻呼事业的发展，寻呼的编码方式也在不断的发展变化。在早期的无选择信号寻呼和单音一语音寻呼中，双音频信号是最常用的编码。在单音一语音寻呼中，是以1s/3s的独特音频信号作为寻呼机的地址码，地址码后面跟着语音消息〔地址码最短7s，语音消息通常需10s-15s〕，因而典型的单音寻呼使用0.4s/0.8s的单音构成地址码(最短只需2.5s)，因此单音寻呼方式可在一个频点上支持比语音寻呼方式更多的用户。由于双音频寻呼编码需要用一对音频信号来代表一个地址码，所以它最多只能支持3540个地址码。

发展情况：

70年代初，5/6单音模拟高容量编码和二进制数字信号编码(HSC)开始进入寻呼市场，这些编码致力于提高系统容量和通过增加前置码来节省电池能量。前置码部分为一个“叫醒”音，它允许寻呼接收机在大部分时间保持“休眠”状态，但定期“苏醒”，了解信道上是否有它的寻呼，从而可以节电。在一个频点上5/6单音模拟容量编码和二进制数字信号编码可支持多达6000个用户，而双音频信号编码只能支持1500-2000个用户。这样由于单音寻呼的高容量使其在70年代后期得到迅速发展。而语音寻呼则几乎消失。

到了80年代初，二进制数字信号编码已成为最常用的支持数字和字符显示寻呼业务的编码。1981年，日本NEC公司推出了D3编码，速率可达200bit/s; 1982年，美国MOTOROLA公司推出GSC编码(格雷序列码)，其地址码速率为3006it/s,数据速率为600bit/s。与此同时，英国邮政局也成立了一个编码发展小组，推出了地址码速率和数据速率均为512bit/s的POCSAG码。1982年，POCSAG被国际无线电咨询委员会(CCIR)采纳作为国际寻呼通信的1号标准编码，此后，POCSAG码为许多厂商选用，并成为国际I最流行的编码。到了1990年，POCSAG码速率达到了1200bit/s,后来又达到T 2400bit/s取得了很大的提高。

相关理论：

POCSAG码的格式：

该码的一个传输单位是由一个前置码和后面跟着完整码字的批次所组成。每一批次是以同步码字(SC)开始。信号格式如图2.2所示。当没有进一步呼叫时，传输可停止在一个批次的末端。一个前置码后面带的批次数决定于编码器的容量，目前最大容量的编码器为一个前置码后跟30批次。

批次的结构：

码字均安排在批次里，一个批次lh一个同步码字(SC)后面跟8个帧所组成，每个帧山两个码字组成。八个帧的编号是从0到7，寻呼用户分成8组，于是每个寻呼用户是处在这8个帧中的一个。具体是属于哪一个，这要取决于其21位的最低三位的状态，因此每个寻呼机的地址码字必定在所在的帧中传输。一个信息可由连续传输的一些码字组成，并可包含在一批次或几批次中。但是信息码字不能取代同步码字。信息终止是由下一个地址码字或空闲码字进行标识。因此，至少有一个地址码或一个空闲码字处于一个信息的终止和属于下一个信息的地址码之间。在任何批次中，无论在哪出现无意义码字时，则传输空闲码字，这标明前一传输已经结束。

码字类型：

码字共有5种类型，即前置码、同步码、空闲码、地址码和信息码，分别叙述如下:每一帧由2个码字构成。每个码字长度为32位，由一个(31,21)BCH码和附加的一位全码偶校验组成。在POCSAG码中码字主要分为两类，一类为地址码，另一类为信息码。这由第一位来标识，故这一位又称为标识位。

(1)前置码(Preamble):

POCSAG编码结构采用若干个码组的第一个同步码之前，填入一段"O1”交替的前置码。其作用就是保证每个寻呼接收机尽快取得帧同步，启动省电工作时序，进入正常的等待工作状态。 前置码持续长度至少为一个码组加一个码字，即18个码字，共计576位。如果一个前置码后带8个码组，那么寻呼接收机最多搜索九次后即可搜索到前置码。这意味着不论寻呼机何时开机只要信道中发现前置码，在正常情况下都可成功检测到。

(2)帧同步码(SC):

帧同步码紧随前置码后，每一个码组，或每8帧出现一次，用于调整寻呼接收机的省电时序，确保规定帧地址信号的接收。在POCSAG无线电寻呼码的结构中，每个码组以同步字开头后接8帧，每个地址码都隐含对应了8帧中的某一帧。这样用户被分成8组，每个用户的寻呼信息，都以地址码开头且只能在其地址码对应的某一帧开始传送。这种结构使得寻呼接收机可以利用间断供电的技术。同步码(SC)由32位组成，为的是寻呼机得到帧同步，其码型为:

01111100110100100001010111011000

该码字用16进制表示为:7CD215D8。它也是一个BCH(31,21)码加1位偶校验码码字，且具有地址码的特性。

(3)闲码(Idle Code)

空闲码的码型为:

01111010100010011100000110010111

该码字用16进制表示为:7A89C197。它也是一个BCH(31,21)加一位偶校验位码字。在没有地址码或信息码时，就传输空闲码字。它实际是起填充作用。从码型看，它也具有地址码的特征。

(4)地址码(Address Code)

地址码必须在对应帧内发送。地址码的编码首先将7位十进制地址码(寻呼机号码)变成21位二进制数，最后3位(19. 20. 21)用于定义帧号。在编码过程中这几位不参加编码而被隐含，这样就剩下18位，在18位前加1位地址标志位“0".在最低位再加2位功能位“00"，构成地址码的前21位，后跟10位监督位(22位至31位)。第32位为偶校验位。

(5)信息码(Information Code)

在发送时任一用户的信息码字必须紧跟在相应的地址码后发送，任意长度的信息可持续一个或多个码字发送，但不能破坏POCSAG码的结构，即同步码字不能被信息码所取代，如果在一个码组的结束时信息尚未发送完毕，此时必须再次发送同步码字，未发完的信息字接着在下一个码组中的第一帧内继续发送。