RTCM SC-104
آر ٹی سی ایم ایس سی-104 ریڈیو رسیور جیسے ثانوی ماخذ سے جی پی ایس رسیور کو تفریق جی پی ایس (ڈی جی پی ایس) بھیجنے کے لیے ایک مواصلاتی پروٹوکول ہے۔ اس معیار کا نام ریڈیو ٹیکنیکل کمیشن فار میری ٹائم سروسز (آر ٹی سی ایم) کی خصوصی کمیٹی 104 کے نام پر رکھا گیا ہے جس نے اسے بنایا تھا۔ فارمیٹ پیغامات کے ماخذ کی وضاحت نہیں کرتا ہے اور اسے لانگ ویو میرین ریڈیو، مواصلاتی سیٹلائٹ نشریات، اور انٹرنیٹ کی تقسیم جیسے مختلف نظاموں کے ساتھ استعمال کیا گیا ہے۔ فارمیٹ کا پہلا وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا ورژن 1990 میں جاری کیا گیا تھا اور یہ جی پی ایس سیٹلائٹ کے ذریعہ استعمال ہونے والے 30 بٹ لمبے پیکٹ پر مبنی تھا، جسے "فریم" کہا جاتا ہے۔ ہر پیغام معیاری دو فریم والے ہیڈر سے شروع ہوتا ہے اور پھر اس کے بعد ایک یا زیادہ ڈیٹا فریم آتے ہیں۔ فریموں کو جی پی ایس ریسیورز میں انضمام کو آسان بنانے کے لیے جی پی ایس کی طرح ڈیزائن کیا گیا تھا، لیکن چینل کی کارکردگی کم ہونے اور ایک مقررہ وقت میں بھیجے جانے والے پیغامات کی تعداد کو محدود کرنے کا نقصان تھا۔ 2003 میں اسٹینڈرڈ کے ورژن 3 کے لیے ایک مکمل طور پر نیا میسج فارمیٹ متعارف کرایا گیا تھا جس میں کارکردگی کو بہتر بنانے اور بھیجے جانے والے پیغامات کی تعداد میں اضافہ کرنے کے لیے متغیر لمبائی کا فارمیٹ استعمال کیا گیا تھا، جو ریئل ٹائم جی پی ایس اصلاحات کے لیے اہم تھا۔ نئے معیار نے پیغام کی ممکنہ اقسام کی تعداد میں بھی بہت اضافہ کیا۔ معیار کے عمل کے ایک حصے کے طور پر، معیار کا نام تبدیل کر دیا گیا، اور ورژن 3.1 آر ٹی سی ایم اسٹینڈرڈ 10403.1 بن گیا۔ تازہ ترین ورژن 3.3، یا 10403.3 ہے، ترمیم 1 اور 2 کے ساتھ۔ ڈی جی پی ایس کے لیے آر ٹی سی ایم ایس سی-104 واحد معیار نہیں ہے ؛ ٹرمبل نے اسی بنیادی مقصد کے لیے کمپیکٹ پیمائش ریکارڈ (سی ایم آر ایکس) فارمیٹ متعارف کرایا اور خصوصی مقاصد کے لیے اسی طرح کے کئی دیگر معیارات استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان میں سے زیادہ تر 10403.1 کے تعارف کے ساتھ ہی ناکارہ ہو گئے ہیں۔ اصل ایس سی-104 کام 1985 میں ابتدائی معیار کے طور پر شائع ہوا تھا، لیکن اسے کبھی بھی بڑے پیمانے پر قبول نہیں کیا گیا۔ اس کی جگہ ورژن 2 نے لے لی، جو بہت مماثل ہے۔ ورژن 2 آر ٹی سی ایم ورژن 2 جنوری 1990 میں جاری کیا گیا تھا اور آخری بار اگست 2001 میں جاری کیا گیا تھا۔ آر ٹی سی ایم ورژن 2 مقررہ لمبائی کے 30 بٹ "الفاظ" کے ایک سیٹ پر مبنی ہے جو "فریم" کے نام سے جانے والے طویل پیغامات میں جڑے ہوئے ہیں۔ تمام الفاظ 6 بٹ "پیریٹی" کوڈ کے ساتھ ختم ہوتے ہیں جو ہیمنگ کوڈز پر مبنی جی پی ایس سگنلز کے طور پر ایک ہی الگورتھم کا استعمال کرتے ہیں۔ اس سے ڈیٹا کے لیے 24 بٹس دستیاب ہوتے ہیں۔ واقفیت برقرار رکھنے کے لیے اس فارمیٹ کو جان بوجھ کر اصل جی پی ایس پیغامات کے نمونے پر بنایا گیا تھا۔ 24 بٹ پے لوڈ کے اندر ڈیٹا کو انفرادی ڈیٹا میں نکالا جاتا ہے اور پھر مقامی ٹرانسمیشن کے لیے 6 بٹ ڈیٹا کے سٹرنگ کے طور پر ایک لیڈنگ 1 اسٹارٹ بٹ اور ٹریلنگ 0 اسٹاپ بٹ کے ساتھ انکوڈ کیا جاتا ہے تاکہ ASCII پر مبنی سیریل لنکس اور اسی طرح کے استعمال کے لیے موزوں واحد 8 بٹ ویلیو تشکیل دی جا سکے۔ ڈیٹا کو ASCII کے LSB کے برخلاف سب سے اہم بٹ فارمیٹ میں انکوڈ کیا جاتا ہے، لہذا استقبالیہ کے بعد اسے اس کی اصل شکل میں واپس کرنے کے لیے کچھ ڈیکوڈنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ تمام فریم ایک معیاری دو لفظ والے ہیڈر سے شروع ہوتے ہیں۔ پہلا لفظ ایک جادوئی نمبر سے شروع ہوتا ہے، 8 بٹ "پریامبل" جس میں ہمیشہ 01100110 ہوتا ہے۔ اگلے چھ بٹس پیغام کی قسم کو 0 سے 64 تک انکوڈ کرتے ہیں۔ اس کے بعد 10 بٹ اسٹیشن آئی ڈی آتی ہے۔ دوسرا ہیڈر لفظ زیڈ-کاؤنٹ کے 13 بٹ ورژن سے شروع ہوتا ہے، جی پی ایس میں وقت کی اکائی، یہ یقینی بنانے کے لیے کہ فریموں کو ترتیب سے باہر آنے پر ترتیب دیا جا سکتا ہے، پانچ بٹ لمبائی جو ہیڈر سمیت فریم میں الفاظ کی کل تعداد کو شمار کرتی ہے، اور تین بٹ "اسٹیشن ہیلتھ" کوڈ، جہاں 111 اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ اسٹیشن صحیح طریقے سے کام نہیں کر رہا ہے۔ کل 64 قسم کے پیغامات کی اجازت دی گئی تھی، حالانکہ ان میں سے کئی کو جان بوجھ کر مستقبل کی توسیع کے لیے غیر استعمال شدہ چھوڑ دیا گیا تھا، یا ایسی شکلیں جو شاذ و نادر ہی استعمال کی جاتی تھیں اور بعد میں ترک کر دی جاتی تھیں۔ اصل معیار میں پیغام کے چھ فارمیٹ شامل ہیں، 1 اصلاح کے اعداد و شمار کے لیے، 2 پچھلی اصلاحات کو اپ ڈیٹ کرنے کے لیے، 3 جس نے پیمائش اسٹیشن کا مقام فراہم کیا، 6 غیر استعمال شدہ سلاٹس کو پر کرنے کے لیے کالعدم پیغام کے طور پر، 16 جس میں ٹیسٹ پیغامات بھیجنے کے لیے من مانی 90 ASCII حروف شامل تھے، اور 59، سامان فروشوں کے ذریعے استعمال ہونے والے ملکیتی پیغامات کے لیے۔ ٹائپ 1 ایک مکمل ڈی پی جی ایس اصلاح سیٹ تھا جو اس کے خیال میں تمام سیٹلائٹس کے لیے گراؤنڈ اسٹیشن کے ذریعے نشر کیا جائے گا۔ ایک سیٹلائٹ کی اصلاح کے لیے ڈیٹا کو 40 بٹس کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے ڈیٹا کو پے لوڈ کے 24 بٹس میں مؤثر طریقے سے انکوڈ کرنے کے لیے، تین سیٹلائٹ کے لیے اصلاحات کو پانچ الفاظ میں جوڑ دیا گیا۔ ایک واحد سیٹلائٹ کی اصلاح 1 بٹ "اسکیل فیکٹر" (S) اور 2 بٹ "یوزر ڈفریٚنشل رینج ایرر" (UDRE) کے ساتھ شروع ہوئی، پھر سیٹلائٹ کا 5 بٹ شناخت کنندہ۔ اصلاح خود دو حصوں میں تھی، 16 بٹ "سڈورینج کریکشن" (پی آر سی) اور 8 بٹ "رینج ریٹ کریکشن" (آر آر سی)، اور آخر میں ایک 8 بٹ "ڈیٹا کا ایشو" نمبر۔ یہ ٹائپ 1 پیغامات کو کافی لمبا بنا دیتا ہے، مثال کے طور پر ؛ پانچ مرئی سیٹلائٹ والے اسٹیشن کے لیے ایک فریم گیارہ 30 بٹ الفاظ استعمال کرتا ہے، جس سے آخری لفظ کے آخر میں 16 بٹس خالی رہ جاتے ہیں۔ تمہید کے ساتھ الجھن سے بچنے کے لیے یہ بٹس باری باری 1 اور 0 سے بھرے ہوتے ہیں۔ مختصر پیغامات پیغام ٹائپ 2 کا مقصد ہیں، جو موجودہ اصلاحات کو زیادہ کمپیکٹ شکل میں وقتا فوقتا اپ ڈیٹ بھیجنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ٹائپ 3 کا استعمال وقتا فوقتا گراؤنڈ اسٹیشن کے مقام کو بھیجنے کے لیے کیا جاتا ہے، جس سے وصول کنندگان کو مناسب مقامات کا انتخاب کرنے کی اجازت ملتی ہے۔ 1992 میں گروپ نے فیز-کمپیرزن جی پی ایس (آر ٹی کے) کے ساتھ کام کرنے والے صارفین کے ان پٹ پر غور کرنے کے لیے ملاقات کی جو کی ترتیب پر درستگی پیدا کرتا ہے۔ پیغام کی نئی اقسام کو 1994 میں ورژن 2.1 کے طور پر تجویز اور معیاری بنایا گیا تھا، جس میں خام فرضی رینج کی پیمائش کے لیے ٹائپ 18 اور 19، یا اصلاح کے طور پر 20 اور 21 شامل ہیں۔ ایک نئی قسم 9 نے ٹائپ 1 اور 2 کا متبادل فراہم کیا اور یہ سب سے زیادہ استعمال ہونے والے فارمیٹس میں سے ایک بن گیا۔ 1997 کے ورژن 2.2 میں GLONASS سپورٹ کے لیے ٹائپ 31 سے 37 شامل کیے گئے، جس میں ٹائپ 31 اور 32 GPS کے لیے ٹائپ 1 اور 2 کے مساوی ہیں۔ حتمی اپ ڈیٹ، 2001 کی 2.3، میں ٹائپ 23 میں اینٹینا آئی ڈی اور تفصیل، ٹائپ 24 میں اس کی اونچائی، اور لورن-سی اور ریڈیو بیکن کے ساتھ استعمال کے لیے کئی دیگر شعبوں جیسے مزید پیغامات شامل کیے گئے۔ اس کے مقررہ چوڑائی والے پیکٹوں اور نمایاں غلطی کی اصلاح کے نتیجے میں، ورژن 2 خاص طور پر موثر نہیں تھا۔ اگرچہ یہ زیادہ تر ڈی جی پی ایس کے استعمال کے لیے کوئی مسئلہ نہیں تھا، لیکن اس نے اسے آر ٹی کے کے لیے ایک ناقص انتخاب بنا دیا جس میں پیغامات کا بوجھ نسبتا زیادہ ہے۔ اس وجہ سے، ٹرمبل نے 1996 میں اپنا کمپیکٹ پیمائش ریکارڈ (سی ایم آر) فارمیٹ متعارف کرایا، اور اگلے سال ایک تازہ ترین سی ایم آر + متعارف کرایا۔ مزید برآں، پیکٹ فارمیٹ کی متعدد خصوصیات، خاص طور پر جس طرح سے برابری کا نظام ترتیب میں آنے والے الفاظ پر انحصار کرتا تھا، اس نے اسے کچھ تقسیم کے نظاموں، خاص طور پر انٹرنیٹ کے لیے غیر موزوں بنا دیا، اور گیلیلیو اور بی ڈو جیسے نئے نظاموں کے تعارف کا مطلب تھا کہ فارمیٹ ممکنہ پیغام کے فارمیٹ سے باہر چل رہا تھا۔ ورژن 3 آر ٹی سی ایم ورژن 3، جو ابتدائی طور پر فروری 2004 میں جاری کیا گیا تھا، آر ٹی سی ایم معیار کا موجودہ اور مسلسل ترقی پذیر ورژن ہے۔ 2. 3 کے برعکس، ورژن 3. x ہر 30 بٹ لفظ کے لیے 6 بٹ پیریٹی کے برخلاف پورے پیغام پر متغیر لمبائی والے پیغام کی شکل اور واحد 24 بٹ سائیکلک ریڈنڈنسی چیک (سی آر سی) کا استعمال کرتا ہے۔ پہلے ورژن کی طرح، پیغام کی شکل 8 بٹس تک توسیع شدہ تمہید سے شروع ہوتی ہے، اس کے بعد 6 بٹ ریزروڈ ایریا، اور پھر 10 بٹ میسج کی لمبائی جو 1,024 بائٹس تک ڈیٹا کی اجازت دیتی ہے۔ پیغام، جس میں سے ہر ایک کا اپنا نجی طور پر متعین ہیڈر اور ڈیٹا ہوتا ہے، ہیڈر کی پیروی کرتا ہے اور پھر اسے سی آر سی سے ڈھک دیا جاتا ہے۔ ڈیٹا میں بچت، خاص طور پر آر ٹی کے کے معاملے میں، اہم ہے، ایک ورژن 3 آر ٹی کے اصلاح سیٹ عام طور پر ورژن 2 سے آدھا ہوتا ہے۔ مزید برآں، ورژن 3 ایک ہی کام کو پورا کرنے کے لیے الگ پیغامات بھیجنے کے بجائے متعلقہ ڈیٹا کے ساتھ پیغامات کو گروپ کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، ورژن 2 میں، ایک مکمل آر ٹی کے پیغام بھیجنے کے لیے مطلوبہ پیغام ٹائپ 18 اصلاحات کے لیے اور 19 فرضی رینج کی پیمائش کے لیے، جبکہ ورژن 3 میں یہ معلومات واحد ٹائپ 1003 میں مل جاتی ہے۔ کارکردگی کو مزید بہتر بنانے کے لیے ایک ہی قسم کی معلومات کے لیے متعدد پیغامات کی اقسام کی وضاحت کی گئی ہے۔ ٹائپ 1001 میں صرف ایل 1 فریکوئنسی پر جی پی ایس ڈیٹا ہوتا ہے، جبکہ 1002 مختلف اضافی معلومات کا اضافہ کرتا ہے، جبکہ 1003 اور 1004 ان اسٹیشنوں کے لیے ایل 1 اور ایل 2 ڈیٹا دونوں کے ساتھ ایسا ہی کرتے ہیں جو دوسرے کیریئر سے فائدہ اٹھا سکتے ہیں۔ اصل 3 ریلیز میں پیغام کی 13 اقسام کی وضاحت کی گئی تھی، 1001 سے 1013 تک۔ 1002 میں ایل 1 جی پی ایس پیمائش کی تفصیلات موجود تھیں، جبکہ 1004 میں ایل 1 اور ایل 2 دونوں تھے۔ 1010 اور 1012 گلونیس کے مساوی تھے۔ 1013 میں نظام کی مختلف تفصیلات موجود تھیں، جن میں جی پی ایس ہفتہ نمبر بھی شامل تھا۔ 1005، 1006 اور 1007 اسٹیشن کے بارے میں تفصیلات پر مشتمل ہیں، جس میں 1007 اینٹینا کی اونچائی کا اضافہ کرتا ہے۔ پوزیشن کے پیغامات، یا تو 1002 یا 1004 اور 1010 یا 1012، کسی خاص اسٹیشن سے سیکنڈ میں تقریبا ایک بار بھیجے جاتے ہیں۔ اسٹیشن کی تفصیلات 20 سے 30 سیکنڈ کی ترتیب پر ہوتی ہیں۔ سیٹ کو جلد ہی جی پی ایس ایفیمیرس پر مشتمل 1019 کو شامل کرنے کے لیے بڑھایا گیا، جو مدار کی تازہ کاری فراہم کرتا ہے اور جی پی ایس سگنلز کو زیادہ تیزی سے لاک آن کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ 1020 مساوی GLONASS ایفیمیرس ہے۔ یہ شاذ و نادر ہی ہوتے ہیں، کیونکہ وہی معلومات وقتا فوقتا خود سیٹلائٹ بھی بھیجتے ہیں۔ بہت بعد کے اضافے میں گیلیلیو ایف (1045) اور آئی (1046)، کیو زیڈ ایس ایس (1044) اور بی ڈو (1042) کے لیے ایفیمیرائڈز شامل کیے گئے۔ اس نظام میں ایک اور بڑا اضافہ اسٹیٹ اسپیس ریپریزنٹیشن (ایس ایس آر) ہے جو وقتا فوقتا سیٹلائٹ کے بارے میں معلومات کو اپ ڈیٹ کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے، اور ملٹیپل سگنل میسجز (ایم ایس ایم) جو سیٹلائٹ کے مختلف سیٹوں کے ڈیٹا کو ایک ڈیٹا فارمیٹ کا استعمال کرتے ہوئے جوڑنے کی اجازت دیتا ہے۔ ایم ایس ایم بنیادی وصول کنندگان کو ڈوپلر اصلاحات شامل کرنے کی بھی اجازت دیتا ہے، جو زیادہ تر وصول کنندگان کو منتقل کرکے ایل 1 سگنلز کا استعمال کرتے وقت ابہام کو دور کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ این ایم ای اے 0183 حوالہ جات ببلیوگرافی سیٹلائٹ نیویگیشن بھی دیکھیں۔