АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОБХОДА ДЛЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ КОЛЬЦЕВОГО ТИПА Российский патент 1998 года по МПК H04J1/16 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике многоканальной электросвязи и, в частности, может использоваться в локальных сетях кольцевого типа при необходимости "обхода" вышедшего из строя элемента.

Известно устройство переключения линий передачи, содержащее N рабочих линий передачи (см. пат. Япония N 2-31535 H 04 B 1/74, 1989). Данное устройство обеспечивает устойчивую работы сети путем переключения на резервные линии передачи. Однако данное устройство имеет недостаток, заключающийся в необходимости применения дополнительного кабеля.

Известен способ обнаружения повреждения кабеля и переключения на резервный кабель местной линии связи (см. пат. США N 4964120 H 04 J 1/16, 1990), использующий устройство переключения, содержащее универсальную сеть управления и сдвоенный резервный магистральный кабель сети. Недостатком данной системы является использование дополнительных реактивных кабелей на локальной сети.

Наиболее близкой по своей сущности к заявленной автоматической системе обхода для локальных сетей кольцевого типа является автоматическая система обхода для местных сетей кольцевого типа (см. пат. США N 4956836 H 06 J 1/16, 1990), содержащая мультиплексор, активный детектор, счетчик импульсов, источник последовательно передаваемых импульсов, выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов. Второй вход счетчика подключен к приемной части местной линии сети, а также к входу линейного узла и к первому входу мультиплексора. Третий вход счетчика подключен к выходу автоматического детектора. Вход автоматического детектора подключен одновременно к выходу линейного узла и второму входу мультиплексора. Третий вход мультиплексора (управляющий) подключен к выходу счетчика импульсов. Выход мультиплексора подключен к информационному выходу устройства на передачу в линию местной сети.

Данная система позволяет отключать неисправные линейные узлы местной сети связи с направленными линиями и обеспечивать соединение выходных и входных линий исправных соседних линейных узлов.

Однако устройство-прототип имеет недостатки. Первый из которых - невысокая структурная надежность сети, на которой оно используется. Это объясняется тем, что при выходе из строя системы обхода, обеспечивающей блокировку вышедших из строя всех узлов сети, она практически остается беззащитной, т. е. в этом случае при выходе из строя хотя бы одного из узлов перестает работать вся сеть. Второй недостаток заключается в том, что ее использование возможно только на однонаправленной сети связи.

На практике возникает необходимость обеспечения структурной надежности сети, обеспечения передачи информации без перерыва связи, которые возникают из-за выхода из строя промежуточных (соседних) линейных узлов. Данная система устанавливается на узлах наиболее важных направлений и позволяет отключать неисправные линейные узлы ненаправленной локальной сети связи и обеспечивать соединение выходных и входных линий соседних работоспособных узлов.

Целью изобретения является разработка автоматической системы обхода для локальных сетей кольцевого типа, обеспечивающую более высокую структурную надежность, ненаправленной локальной сети связи за счет обеспечения обхода и блокировки вышедшего из строя линейного узла.

Поставленная цель достигается тем, что в известную автоматическую систему обхода для локальных сетей кольцевого типа, содержащую первый и второй блоки подключения к линии передачи сигналов локальной сети, первые выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго автоматических детекторов, дополнительно включены третий и четвертый автоматический детектор, первый, второй и третий элементы И, первый, второй и третий элементы НЕ и электронный коммутатор. Выходы первого и второго автоматических детекторов через соответственно первый и второй элементы НЕ подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И. Выходы элементов И подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента И. Выход третьего элемента И подключен в параллель к третьему и четвертому управляющим входам электронного коммутатора и через третий элемент НЕ подключен в параллель к первому и второму управляющим входам электронного коммутатора. Вторые входы первого и второго элементов И подключены соответственно к выходам третьего и четвертого автоматических детекторов. Вход третьего автоматического детектора подключен к второму выходу первого блока подключения и к третьему транспортному входу электронного коммутатора. Вход четвертого автоматического детектора подключен к второму выходу второго блока подключения и к четвертому транспортному входу электронного коммутатора. Первые выходы первого и второго блоков подключения подключены соответственно к первому и второму транспортным входам электронного коммутатора. Первый и третий транспортные выходы электронного коммутатора объединены и подключены к первому входу первого блока подключения. Аналогично второй и четвертый транспортные выходы электронного коммутатора объединены и подключены к первому входу второго блока подключения. Причем второй вход и третий выход, а также третий вход и четвертый выход каждого блока подключения являются соответственно входами и выходами подключения к линиям локальной сети связи.

Благодаря указанной совокупности признаков, за счет того, что в известную схему добавлены электронный коммутатор, третий и четвертый автоматический детектор обеспечивается двунаправленное действие автоматической системы обхода для локальных сетей кольцевого типа.

Заявленная автоматическая система обхода для локальных сетей кольцевого типа поясняется чертежами, на которых показаны:
на фиг. 1 - структурная схема автоматической системы обхода для локальных сетей кольцевого типа;
на фиг. 2 - схема блока подключения автоматической системы обхода для локальных сетей кольцевого типа;
на фиг. 3 - схема автоматического детектора;
на фиг. 4 - схема электронного коммутатора.

Заявленная автоматическая система обхода для локальных сетей кольцевого типа, представленная на фиг. 1, состоит из первого 1 и второго 2 блоков подключения к линии передачи сигналов 3 локальной сети, первого 4, второго 5, третьего 6 и четвертого 7 автоматических детекторов, первого 8, второго 9 и третьего 10 элементов И, первого 11, второго 12 и третьего 13 элементов НЕ и электронного коммутатора 14. Выходы первого 4 и второго 5 автоматических детекторов соответственно через первый 11 и второй 12 элементы НЕ подключены к первым входам соответственно первого 8 и второго 9 элементов И. Выходы первого 8 и второго 9 элементов И подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента И 10. Выход третьего элемента И 10 подключен в параллель к третьему и четвертому управляющим входам электронного коммутатора 14 и через третий элемент НЕ 13 подключен в параллель к первому и второму управляющим входам электронного коммутатора 14. Вторые входы первого 8 и второго 9 элементов И подключены соответственно к выходам третьего 6 и четвертого 7 автоматических детекторов. Первые выходы первого 1 и второго 2 блоков подключения подключены в параллель соответственно к входам первого 4 и второго 5 автоматических детекторов и соответственно к первому и второму транспортным входам электронного коммутатора 14. Вход третьего автоматического детектора 6 подключен к второму выходу первого блока подключения 1 и к третьему транспортному входу электронного коммутатора 14, а вход четвертого автоматического детектора 7 подключен к второму выходу второго блока подключения 2 и к четвертому транспортному входу электронного коммутатора 14. Первый и третий в параллель, второй и четвертый в параллель транспортные выходы электронного коммутатора 14 подключены соответственно к первым входам соответственно первого 1 и второго 2 блоков подключения, причем второй вход и третий выход, а также третий вход и четвертый выход каждого блока подключения являются соответственно входами и выходами подключения к линиям 3 локальной сети.

Блоки подключения 1 и 2 идентичны и их схема показана на фиг. 2. Блок подключения 1 (2) предназначен для подключения автоматической системы обхода к линии передачи 3 локальной сети кольцевого типа. Блок подключения 1 (2) содержит Т-образный проводник 1.1 и два короткозамыкателя 1.2 и 1.3. Концы короткозамыкателя 1.2 являются соответственно четвертым выходом и первым входом блока подключения 1 (2), а концы короткозамыкателя 1.3 - третьим входом и первым выходом блока подключения 1 (2). Концы Т-образного проводника 1.1 являются соответственно вторым входом, вторым и третьим выходами соответственно.

Автоматические детекторы 4, 5, 6, 7 идентичны и предназначены для образования высокочастотного модулированного колебания в низкочастотное колебание, пропорциональное первичному. Схемы автоматических детекторов известны и могут быть выполнены в нескольких вариантах (см., например, книгу В.П.Хопова и др. Нелинейные радиотехнические устройства военной техники связи Л.: BAC, 1979). В частности, на фиг. 3 приведен вариант реализации схемы автоматического детектора, состав и принцип работы которой описаны в указанной книге В.П.Хопова на с. 177.

Логические элементы НЕ 11, 12 и 13 и элементы И 8, 9 и 10 соответственно идентичны. Примеры реализаций известных логических элементов НЕ и двухвходовых И приведены в книге В.Л.Шило. Полярные цифровые микросхемы. Справочник. М.: Радио и связь, 1987 на с. 9 и 35 соответственно.

Схемы электронных коммутаторов известны и могут быть выполнены в нескольких вариантах (см. , например, книгу В.Л. Шило. Полярные цифровые микросхемы. Справочник. М.: Радио и связь, 1987). В частности, на фиг. 4 приведен вариант реализации схемы электронного коммутатора 14, принцип работы которого описан в книге В.Л. Шило на с. 226.

Заявленное устройство работает следующим образом.

Автоматическая система обхода для локальных сетей кольцевого типа работает в полном объеме в случае выхода из строя узла В 15 (узла, на котором она установлена) или его передающих линий 3.1 На выходах первого 4 и второго 5 автоматических детекторов образуется напряжение низкого уровня, соответствующее состоянию логического нуля, которые инвертируются первым 11 и вторым 12 элементами НЕ и подаются на первые входы первого 8 и второго 9 элементов И. При наличии приемных информационных сигналов с выходов третьего 6 и четвертого 7 автоматических детекторов на вторые входы первого 8 и второго 9 элементов И подается напряжение высокого уровня, соответствующее состоянию логической единицы. В результате конъюнкции выходы первого 8 и второго 9 элемента И устанавливаются в состояние логической единицы. Появляющаяся на выходах первого 8 и второго 9 элементов И логическая единица открывает третий и четвертый ключи электронного коммутатора 14. В то же время на выходе третьего элемента НЕ 13 устанавливается напряжение низкого уровня, соответствующее состоянию логического нуля, которое устанавливает первый и второй ключи электронного коммутатора 14 в состояние "закрыто".

В результате данного состояния управляющих напряжений электронный коммутатор 14 автоматической системы обхода через второй вход и второй выход второго блока подключения 2, третий электронный ключ электронного коммутатора 14, первый вход и четвертый выход первого блока подключения 1 соединяет линию передачи 3.3 узла C с линией приема 3.6 узла A и через второй вход и второй выход первого блока подключения 1, четвертый электронный ключ электронного коммутатора 14, первый вход и четвертый выход второго блока подключения 2 соединяет линию передачи 3.5 узла A с линией приема 3.4 узла C, тем самым отключая узел B от локальной сети.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике многоканальной электросвязи и, в частности, может использоваться в локальных сетях кольцевого типа при необходимости "обхода" вышедшего из строя элемента сети. Техническим результатом изобретения является разработка автоматической системы обхода для локальных сетей кольцевого типа, обеспечивающей более высокую структурную надежность ненаправленной локальной сети связи за счет обеспечения обхода и блокировки вышедшего из строя линейного узла. Поставленная цель достигается тем, что в известную автоматическую систему обхода локальных сетей кольцевого типа, содержащую первый и второй автоматические детекторы, дополнительно включены третий и четвертый автоматические детекторы, первый, второй и третий элементы И, первый, второй и третий элементы НЕ и электронный коммутатор. Благодаря указанной совокупности признаков, за счет того, что в известную схему добавлены электронный коммутатор, третий и четвертый автоматический детекторы, обеспечивается двунаправленное действие автоматической системы обхода локальных сетей кольцевого типа и более высокая структурная надежность ненаправленной сети связи за счет обхода и блокировки вышедшего из строя линейного узла. 4 ил.

Автоматическая система обхода для локальных сетей кольцевого типа, содержащая первый и второй блоки подключения к линии передачи сигналов локальной сети, первые выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго автоматических детекторов, отличающаяся тем, что дополнительно включены третий и четвертый автоматические детекторы, первый, второй и третий элементы И, первый, второй и третий элементы НЕ и электронный коммутатор, выходы первого и второго автоматических детекторов через соответственно первый и второй элементы НЕ подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента И, выход которого подключен в параллель к третьему и четвертому управляющим входам электронного коммутатора и через третий элемент НЕ подключен в параллель к первому и второму управляющим входам электронного коммутатора, вторые входы первого и второго элементов И подключены соответственно к выходам третьего и четвертого автоматических детекторов, причем вход третьего автоматического детектора подключен к второму выходу первого блока подключения и третьему транспортному входу электронного коммутатора, а вход четвертого автоматического детектора подключен к второму выходу второго блока подключения и четвертому транспортному входу электронного коммутатора, первые выходы первого и второго блоков подключения подключены соответственно к первому и второму транспортным входам электронного коммутатора, первый и третий транспортные выходы электронного коммутатора объединены и подключены к первому входу первого блока подключения, второй и четвертый транспортные выходы электронного коммутатора объединены и подключены к первому входу второго блока подключения, причем второй вход и третий выход, а также третий вход и четвертый выход каждого блока подключения являются соответственно входами и выходами подключения к линиям локальной сети.