Технология пейджинговых сетей интуитивно может казаться чем-то устаревшим. Для тех, кто еще помнит слово «пейджер» это наверняка ассоциируется с девяностыми.
Но если задуматься, то пейджинговые сети решали довольно современную задачу: массово рассылали индивидуальные и групповые сообщения тысячам абонентов. В наш век IoT такие рассылки вновь актуальны.
Если же копнуть глубже, то мы увидим совсем удивительные вещи: высочайшая помехоустойчивость, сверхизбыточное кодирование и технология энергосбережения батарейки оконечного устройства. Мы сейчас точно про пейджеры, а не про LoRaWAN какую-нибудь?
Давайте вкратце вспомним историю пейджера и разберем как без обратного канала умудрялись обеспечить связь по надежности превосходящую мобильный телефон?
Немного истории
Изначально пейджер — это специализированная оповещалка для врачей или пожарных. Тех людей, кого надо быстро и гарантированно дернуть со своих мест в операционную или, соответственно, на пожар.
В 1956 году Джон Фрэнсис Митчелл, инженер компании Motorola, вместе со своей командой создал устройство под названием «Handie-Talkie Radio Pocket Pager». Это был громоздкий, по нынешним меркам, прибор (чуть больше 300 грамм), который мог издавать тоновый сигнал. Собственно, это все, что он мог. Сказать «бип», при поступлении команды от сети связи.
Сама идея тут была именно в оповещении. В зависимости от профессии и должности владельца он по этому «бип» должен был сделать какое-то действие. Например, прибежать в операционную. Или добраться до ближайшего телефона и позвонить на работу.
Motorola чувствует потенциал этой идеи и в 1964 выпускает PageBoy I. Это первое поколение пейджеров, ориентированных на широкий рынок, а не только на частные системы (больницы, заводы, аэропорты).
Внезапно пейджеры находят свою нишу и становятся суперпопулярным устройством.
Поговори со мной
Первые пейджеры — это просто тоновая звонилка. Он может начать верещать, но этим его возможности ограничиваются. Потому некоторые производители называют их не «pager» (это название слишком ассоциируется с Motorola), а «beeper». До сих пор устройства, которые звонят для привлечения внимания без обратной связи (например, на фудкортах) называют биперами.
В 1974 году Motorola делает попытку развить успех своего устройства. PageBoy II — это следующая генерация предыдущей модели PageBoy I. Несмотря на популярность второй генерации, идея, предложенная в новом пейджере оказалась тупиковой.
Коротко. При поступлении вызова шел не только тоновый сигнал. Далее следовало небольшое сообщение, зачиываемое голосом оператора.
С одной стороны, такая штука помогала внести в сообщения вариативность. Оператор пояснял, что именно требуется от абонента.
С другой, приватность такой истории была нулевая. Пейджер хоть и был с регулятором громкости, он все же предполагал публичное оповещение. И передать по нему что-то секретное или просто неудобное было нельзя. Кроме того, такое сообщение невозможно было повторить или выслушать чуть попозже.
В 1981 году пейджинговая компания Radiofone запускает в Новом Орлеане эксперимент. Она выводит на рынок модель пейджера от NEC. Особенность этого устройства — у него есть экран! И этот экран может отображать до 10 цифр.
Более того, передача информации на такой пейджер автоматизирована. Вы просто звоните по номеру в Radiofone и после тонового сигнала автоответчика вводите номер абонента, потом «#» и нужные цифры. Введенные цифры отобразятся у него на экране.
Тут уже поле для шифров. По первоначальной идее десять цифр — это номер телефона на который просят перезвонить владельца пейджера. Но ничто не мешает вам договориться с кем‑то и, например, код «343» будет значить «я дома». Или любые другие кодово‑смысловые связки.
Интересно, что тут стихийно появляется целый язык цифр и букв. Дело в том, что некоторые цифры при определенной фантазии, перевернутые или в зеркальном отражении можно прочитать как буквы.
Самый знаменитый пример — «07734». В перевернутом виде это «Hello». Был целый словарь таких выражений. «14» — «Hi», «143» — «I Love You» и так далее. В таком виде пейджер все больше приобретает знакомые нам черты.
Эра симплекса
Пейджеры, способные передавать только цифры называются Numeric. Их стандартное ограничение до 10 цифр в сообщении. Позже его расширили до 20, а потом и до 24. Но эти копейки стали уже не важны. Ибо в 1990 году появился буквенно-цифровой (alphanumeric) пейджер Motorola Advisor. Первый коммерчески-успешный пейджер, который мог писать словами. Это была революция!
Дисплей: Главным прорывом стал монохромный ЖК‑экран, способный отображать несколько строк текста. Типичный размер дисплея ранних моделей — 4 строки по 20 символов.
Память: Устройство обладало встроенной энергонезависимой памятью, способной хранить несколько полученных сообщений (в отличие от голосовых моделей, где сообщение звучало один раз и исчезало). Это позволяло перечитывать информацию или показывать ее другому человеку.
Управление и интерфейс: Пейджер имел кнопки для навигации по меню, прокрутки длинных сообщений, очистки памяти. Это превращало его из простого бипера в интерактивное информационное устройство.
Функционал: Помимо приема произвольных текстов (которые чаще всего отправлял оператор пейджингового центра, набирая их с клавиатуры), пейджер мог получать информацию из других источников: например, биржевые котировки, спортивные результаты, новостные заголовки. Все это рассылалось автоматически группам подписчиков. В этом смысле Advisor был предтечей современных push‑уведомлений и RSS‑лент.
В общем, это то устройство, которое является пейджером в современном массовом представлении.
Важно сказать несколько слов про его ограничения. Они очевидны, но за современным флером технологий можно о них подзабыть:
Все сообщения анонимны. В сообщении может стоять подпись «��аша жена», но кто именно его отправил вы точно не узнаете. Канал для отправки открытый и не требует подтверждений. Если сообщения идут через оператора, то кто угодно может позвонить на линию и представиться вашей женой.
Опять же, весьма низкая приватность. Автоматизированные системы отправки появились быстро, но передача через оператора оставалась главным способом ввода сообщений. Значит, оператор мог узнать то, что знать ему не следовало.
Нет подтверждений приема. Нет обратной связи. Канал работает в одну сторону. Мы отправляем сообщение и дальше надеемся, что пейджер сдюжит его получить. А для ответа владельцу пейджера надо искать телефон. Тут двоякая ситуация и ниже мы убедимся, что однонаправленный канал с точки зрения связи давал пейджеру много преимуществ. Но вот точно узнать получил ли абонент сообщение нельзя. И ответить он с пейджера не сможет. Пока.
Ограничения в 128–512 символов на сообщение. В стандартах предусматривались более длинные варианты, но операторы, экономя емкость сетей, подрезали их. Пейджер — это коротко и по делу.
Претензии по приватности могут показаться надуманными. Но давайте еще один факт. Motorola Advisor в 1990 году стоил около 100 долларов только за саму коробочку. Плюс абонплата порядка 25 долларов в месяц. Для тех лет это не для среднего класса, это устройство класса бизнес. И пользовались им люди, обеспеченные, с разными коммерческими секретами за душой. Потому пейджер налагал очень много ограничений. Его использование требовало аккуратности.
Тем не менее, конец 1980хх — начало 1990хх — это расцвет пейджинговых сетей. К 1994 году в мире число устройств достигает пика в 61 миллион пейджеров. Далее только спад и вытеснение мобильными операторами.
Коробочка на связи
История — это всегда интересно, но куда ж на Хабре без технологий? Здесь мы добрались до того места, где поговорим о принципах работы пейджеров.
Давайте ограничимся устройствами из 1980хх-1990хх, то есть тем, что является пейджером в своем классическом представлении.
Итак. Во всем мире есть три самых популярных пейджинговых стандарта:
Изначально царил POCSAG (Post Office Code Standardisation Advisory Group), созданный британской почтой в начале 1980хх. Небольшие скорости (512, 1200 и 2400 бит/с), но понятная и отработанная технология.
Далее появляется FLEX от Motorola, это начало 1993 года. Скорости растут до 1600/3200/6400 бит/с. Стандарта становится мега‑популярным и начинает вытеснять подустаревший POCSAG.
ERMES (European Radio Message System) — европейская разработка со ставкой на роуминг 1992 года выпуска. Скорость тут 6250 бит/с, но это не главное. ERMES стал попыткой создать единое пространство для приема сообщений в Европе. Но до такой глобальности пейджеру не дали дорасти мобильные сети.
Идейно стандарты похожи, но в тонкостях реализации отличаются. С вашего позволения разберем работу пейджера на примере FLEX.
Немного погружения
FLEX — это синхронный широковещательный цифровой протокол пейджинга: сеть непрерывно передает структурированный поток, а пейджеры просыпаются по расписанию, выхватывая из него только свои сообщения. Протокол изначально проектировался так, чтобы приемник был выключен большую часть времени ради экономии батарейки.
В основе стандарта лежит временная сетка. Каждые четыре минуты в эфире повторяется цикл из 128 фреймов. Каждый фрейм — это одно sync‑поле и 11 блоков полезной информации.
Очень важно понять то, что происходит дальше. Иначе у вас не сложится картина экономии батарейки и то, почему я называю пейджинг похожим на современные IoT‑сети вроде LoRaWAN или SigFox.
Так вот. Представьте, что в эфире каждые четыре минуты одно за другим повторяется 128 сообщений. Все сообщения устроены одинаково: сначала номер сообщения, потом полезная информация.
Если мы встаем в эфир в случайный момент времени, то мы, скорее всего, поймаем «хвост» какого‑то из фреймов и следующий целиком. А мы именно так и поступим, ведь первый раз пейджер включается в работу в случайный момент времени. После длительного перерыва (например, при замене батарейки) пейджер, фактически, повторяет этот сценарий.
ОК, мы поймали хвост одного из фреймов и следующий фрейм целиком. Что нам это даст? Мы знаем про логику четырехминутных циклов. Мы знаем о 128 фреймах внутри этого цикла. Поняв, какой фрейм сейчас в эфире, мы понимаем на каком месте цикла сейчас находимся.
Почему это важно? Потому что в sync‑поле лежит еще одна необходимая вещь. Нам сообщают конкретный фрейм цикла, где для нас есть сообщение. Можно лечь спать, пока этот фрейм не придет.
А еще вариант, что в этом цикле для нас вообще нет сообщений. Тогда можно спать до следующего цикла.
Это ключевой параметр, который позволяет очень экономно распоряжаться батарейкой в FLEX. И это объясняет почему пейджеры могли жить неделями от одного элемента ААА.
Помимо синка по времени, первый кадр точно идет на понятной нам скорости и модуляции (1600 бит/с, 2-FSK). Но сеть устроена так, что может ускориться в два раза, перейдя на скорость 3200 бит/сек. А еще она может поднять модуляцию с 2-FSK (когда один символ кодирует 1 бит) до 4-FSK (когда один символ кодирует 2 бита). Таким образом в разных сочетаниях скорости и модуляции мы получаем возможную скорость передачи: 1600/2-FSK, 3200/2-FSK, 3200/4-FSK и 6400/4-FSK. Именно это сочетание также сообщает нам sync-поле на самой минимальной скорости.
Что произойдет, если сообщение длинное и не влезло в поле своего фрейма?
В служебной информации будет помечено, что сообщение еще не целиком и где взять окончание.
Что произойдет, если сеть перегружена сообщениями и они все не помещаются в четырехминутный цикл? Сообщения будут копиться в очереди и уйдут на следующие циклы. Рано или поздно очередь разгребется. Если очереди возникают постоянно, значит сеть не выдерживает нужной емкости. Тут разные варианты — поднять скорость, ввести вторую несущую и так далее. Это уже организационная история.
До Штирлица не дошло письмо из центра
Может ли пейджер пропустить назначенное ему сообщение? Может.
Тут есть три варианта:
В момент отправки пейджер был выключен. С этим трудно что‑то сделать и возникает логичный вопрос — как часто повторяются сообщения в циклах? Один раз или все‑таки есть какое‑то дублирование? Это зависит от настроек конкретного оператора, но обычно не чаще двух раз. Эфир не резиновый, емкость ограничена. Держите ваши пейджеры заряженными.
В момент приема пейджер был не в сети. Это не тоже самое, что выключен, тут вопрос покрытия. Пейджинговые операторы старались сделать покрытие максимальным. Светили антеннами по 20–250 Вт, работали на частотах 163–932 МГц (конкретика зависит от страны и лицензии). Т.е. с приличной длиной волны, серьезной мощностью и, как следствие, хорошей дальнобойностью.
Кроме того, использовали так называемый симулкаст. Это когда несколько передатчиков вещают один и тот же сигнал на весь город/регион. Симулкаст вкупе с хорошей дальнобойностью почти не оставлял белых пятен на карте покрытия. Правда у него есть проблема: на границе двух зон приема сигналы приходят с разной задержкой и возникает разновидность интерференции, которая тут работает как помеха. Потому радиопланирование в пейджинговых сетях тоже было.
Надо понимать, что качество приема напрямую связано со сроком жизни батареи. Если пейджер не может сходу поймать фрейм, он будет ловить следующий, а потом следующий выедая свой элемент питания.
С другой стороны сильный канал от передатчика на приемник без необходимости отклика делал пейдж��р куда надежнее с точки зрения приема, чем мобильный телефон. Одно дело докричаться мощным передатчиком до маленькой коробочки и совсем другое сделать коробочкой (со своей батареечкой и малыми мощностями на борту) тоже самое.
В момент прихода сообщений полезная информация давится помехой. Вот тут FLEX проявляет недюжинную стабильность. У него на борту набор приемов, которые делают цифровую передачу устойчивой к помехам и замираниям. Первый рубеж — блочное перемежение, размазывающее пакет данных по времени, чтобы импульсная помеха или замирание сигнала не выбили подряд идущие биты, максимум одиночные. Далее вступает мощное сверточное кодирование с мягким декодированием по алгоритму Витерби на приеме. Это главный узел помехозащиты, позволяющий пейджеру не просто определять биты (0 или 1), а оценивать их достоверность по фазовым траекториям. Де‑факто восстанавливается пакет даже при отношении сигнал/шум. Финальный барьер: контрольная сумма CRC-16 для каждого блока, отсекающая неверно восстановленные кадры. Такая сверхизбыточность, при кажущемся проигрыше в полезной скорости, давала на практике главное: экстремальную вероятность доставки сообщения в одну сторону в сложных радиоусловиях.
Давайте осмыслим все вышесказанное. У нас есть технология, которая может разослать индивидуальные или групповые пакеты большому числу устройств на батарейках. При том, что задержка в теории не составит более 4 минут. Сигнал будет обладать высокой степенью помехозащиты, устойчивым кодированием, а сама технология нацелена на сбережение батарейки. Чем вам не IoT?
Ну… разве что обратного канала связи нет. Правда и он, со временем, появился.
Попытка рефлексии
Однонаправленность канала в пейджинге, при всех ее достоинствах, все‑таки была проблемой. Ну неудобно, когда что‑то узнал, а ответить не можешь.
Потому Motorola попыталась эту проблему решить. ReFLEX — это развитие семейства FLEX, которое добавило к классическому «одностороннему» пейджингу двусторонний обмен (пейджер не только принимает, но и может коротко отвечать в сеть), поддерживает более широкий набор сервисов (включая роуминг/регистрацию) и работает с разными скоростями прямого канала 1600/3200/6400 бит/с и обратного 800/1600/6400/9600 бит/с.
Сама идея ReFLEX была попыткой сохранить преимущества пейджинговой широковещательной доставки, добавив интерактивность, но без превращения системы в полноценную сотовую сеть. Ставка не сыграла. Хотя удивительные пейджеры с клавиатурой успели побывать на рынке.
История не окончена?
Спад коммерческих пейджинговых сетей случился в конце 1990хх по совершенно очевидной причине. Мобильная связь оказалось удобней. Когда же она стала доступной, то у пейджера шансов не оказалось. Двусторонний голос и СМС одним щелчком выбили технологию пейджинговой связи с массового рынка.
В специализированных сферах все чуть сложнее. Возможно вас удивит тот факт, что пейджеры не ушли вместе с девяностыми, а долго держались. Местами живы до сих пор. Кажется, что в 2026 году это как‑то странно. Тем не менее.
Соединенные Штаты и Канада. Это, пожалуй, самый яркий пример. Несмотря на активное внедрение современных систем, пейджеры остаются важным резервным. По данным отчетов (например, от Spok Inc., крупного поставщика коммуникаций для здравоохранения) и исследований, проведенных в середине 2010-х годов, более 80% больниц в США продолжали использовать пейджинговые системы. В 2019 году HealthTech Magazine даже выпустил репортаж под заголовком «Почему американские врачи до сих пор любят пейджеры?»
Великобритания. Национальная служба здравоохранения (NHS) долгое время была одним из крупнейших в мире пользователей пейджинговых сетей. Хотя в 2017 году было объявлено о планах полностью отказаться от них к 2021 году, процесс оказался сложным. Полный отказ состоялся только в 2023 году.
Я думаю, вы обратили внимание, что именно медики уцепились за свои коробочки и не отпускают. Почему так?
Работа в условиях помех и запретов: В больницах полно оборудования, создающего помехи (рентген, МРТ, другое диагностическое оборудование). Низкочастотный сигнал пейджера (например, в диапазоне 152 МГц) обладает лучшей проникающей способностью. Кроме того, использование сотовых телефонов часто запрещено в отделениях интенсивной терапии, операционных и рядом с некоторой аппаратурой из‑за риска создания помех. Пейджер, как пассивный приемник, такого риска не несет.
Надежность и автономность: Сеть работает даже при отключении электричества в больнице (передатчики имеют резервное питание). Сам пейджер работает на одной батарейке неделями и его не нужно заряжать каждый день, что критически важно для дежурного персонала.
Безопасность и разделение каналов: Пейджер — это выделенный канал для экстренных вызовов. Он не «забит» личными сообщениями, спамом или уведомлениями соцсетей. Полученный сигнал — всегда служебный и важный.
Кроме того, нельзя не вспомнить Ливан, где пейджеры которой буквально взорвались в 2024 году. То есть они там все это время были?
Были. Но у специфичных пользователей, для которых логика абсолютно иная. Для таких главное, что пейджер устройство пассивное и вычислить его невозможно. Плюс — массовые оповещения только своим по относительно защищенному (как тогда казалось) каналу связи. Но надо помнить, что слова «пейджер» и «безопасность» в одной фразе употребляются редко. Даже если речь не идет про взрывчатку. Все‑таки технология из 1990хх в наши годы не выдерживает никакой критики с точки зрения инфобеза.
Конечно, 2026 год есть 2026 год. Ситуация медленно, но меняется. Оставшиеся пейджеры активно вытесняются специализированными системами на основе защищенного Wi‑Fi и DECT (например, VoWiFi‑трубки или смартфоны со специальным ПО). Однако в некоторых учреждениях все же остаются в качестве резервной, дублирующей системы на случай выхода из строя более современных, но и более сложных цифровых платформ.
Что же до массовой коммерческой истории пейджера, то она уже подошла к концу и случилось это довольно давно. Однако, маленькие черные коробочки оставили яркий след в памяти потребителей. А на пейджинговых сетях, еще сами того не зная, обкатали часть IoT‑технологий.
Размещайте облачную инфраструктуру и масштабируйте сервисы с надежным облачным провайдером Beget.
Эксклюзивно для читателей Хабра мы даем бонус 10% при первом пополнении.
