СИСТЕМА ДЛЯ ОБМЕНА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ Российский патент 1999 года по МПК H04L12/56 H04Q3/54 

Изобретение относится к технике связи, в частности к системе для обмена дискретной информацией, размещенной на большой площади, т.е. с большими разнесениями частей друг от друга.

Поскольку в таких системах для связи с удаленными частями используются уже имеющиеся тракты (прокладка специальных трактов потребовала бы очень больших затрат), необходимо предусмотреть возможность обращения любого удаленного объекта к центральному пункту (станции) такой системы, а также возможность быстрой связи с центрального пункта (станции) с любым удаленным объектом и любых двух удаленных объектов между собой. Обычно для этого используются так называемые концентраторы вызова или блоки определения приоритета. Например, в патенте США N 3917908 (кл. H 04 Q 3/60, 1975) описана система для обмена дискретной информацией, содержащая ведущую станцию и соединенную с ней линией связи ведомую станцию, на выходе которой установлен концентратор вызовов, к которому подключены множество телефонных аппаратов.

Наиболее близкой к заявленной представляется система для обмена дискретной информацией, содержащая ведущую станцию, по меньшей мере одну прилегающую ведомую станцию, по меньшей мере одну удаленную ведомую станцию, по меньшей мере один прилегающий и по меньшей мере один удаленный участки интерфейсной магистрали с линией данных и управления и линией запроса на обслуживание каждый, прилегающий участок интерфейсной магистрали соединяет ведущую станцию и по меньшей мере одну прилегающую ведомую станцию, удаленный участок интерфейсной магистрали подключен к по меньшей мере одной удаленной ведомой станции (заявка ЕПВ N 0005722, кл. H 04 Q 3/54, 1979).

Задача данного изобретения состоит в создании такой системы для обмена дискретной информацией, которая позволяла бы упростить и ускорить логику обмена данными между участками интерфейсной магистрали и отличалась бы от существующих систем.

Для достижения этого результата в систему для обмена дискретной информацией, содержащую ведущую станцию, по меньшей мере одну прилегающую ведомую станцию, по меньшей мере одну удаленную ведомую станцию, по меньшей мере один канал связи, по меньшей мере один прилегающий и по меньшей мере один удаленный участки интерфейсной магистрали с линией данных и управления и линией запроса на обслуживание каждый, прилегающий участок интерфейсной магистрали соединяет ведущую станцию и по меньшей мере одну прилегающую ведомую станцию, удаленный участок интерфейсной магистрали подключен к по меньшей мере одной удаленной ведомой станции, - согласно данному изобретению введена по меньшей мере пара из первого и второго устройств расширения интерфейсной магистрали, первые входы-выходы которых соединены между собой соответствующим по меньшей мере одним каналом связи, а вторые и третьи входы-выходы каждого из которых подключены соответственно к линии данных и управления и к линии запроса на обслуживание соответственно прилегающего и удаленного участка интерфейсной магистрали.

Кроме того, в этой системе устройство расширения интерфейсной магистрали содержит адресуемый блок идентификации и управления коммутацией, блок коммутации и блок сопряжения с каналом связи, первые входы-выходы которого являются первыми входами-выходами устройства, первые входы-выходы которого являются первыми входами-выходами устройства, первые входы-выходы адресуемого блока идентификации и управления коммутацией и блока коммутации соответственно объединены и являются вторыми входами-выходами устройства, выходы адресуемого блока идентификации и управления коммутацией соединены с управляющими входами блока коммутации, вторые входы-выходы которого объединены со вторыми входами-выходами адресуемого блока идентификации и управления и вторыми входами-выходами блока сопряжения с каналом связи, третьи входы-выходы которого и третьи входы-выходы адресуемого блока идентификации и управления коммутацией объединены в третьи входы-выходы устройства.

При этом, блок сопряжения с каналом связи может содержать узлы дуплексной передачи логических сигналов, передатчик, приемник, узел контроля изменения логического состояния линий интерфейсной магистрали и узел дуплексной передачи электрических сигналов, входы-выходы которого являются первыми входами-выходами блока, входы-выходы всех узлов дуплексной передачи логических сигналов, кроме одного, и входы-выходы этого одного узла дуплексной передачи логических сигналов образуют соответственно вторые и третьи входы-выходы блока, выходы всех узлов дуплексной передачи логических сигналов соединены с информационными входами передатчика и входами узла контроля изменения логического состояния линий интерфейсной магистрали, выход которого подключен к управляющему входу передатчика, выход которого соединен со входом узла дуплексной передачи электрических сигналов, выход которого подключен ко входу приемника, соответствующие выходы которого соединены со входами соответствующих узлов дуплексной передачи логических сигналов.

Вместе с тем, адресуемый блок идентификации и управления коммутацией содержит шифратор адреса, узел объединения логических сигналов, а также первый и второй адресные приемопередающие интерфейсные узлы, первые входы-выходы которых образуют соответственно первые и вторые входы-выходы блока, выходы шифратора адреса соединены с управляющими входами первого и второго адресных приемопередающих интерфейсных узлов, вторые входы-выходы которых соответственно объединены и являются третьими входами-выходами блока, выходы первого и второго адресных приемопередающих интерфейсных узлов подключены соответственно к первым и вторым входам узла объединения логических сигналов, выходы которого являются выходами блока.

Из существующего уровня техники неизвестны объекты того же назначения, содержащие как всю указанную совокупность признаков, так и совокупность лишь отличительных признаков изобретения, что позволяет считать его новым и имеющим изобретательский уровень.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема системы для обмена дискретной информацией согласно данному изобретению, на фиг. 2 показано выполнение устройства расширения интерфейсной магистрали по данному изобретению, на фиг. 3 приведена блок-схема блока сопряжения с каналом связи по данному изобретению, а на фиг. 4 дана блок-схема адресного блока идентификации и управления коммутацией по данному изобретению.

Система для обмена дискретной информацией согласно данному изобретению содержит ведущую станцию 1, прилегающие ведомые станции 2.1 и 2.2, число которых может быть любым, начиная с одного, и удаленные ведомые станции 3.1 - 3.3, число которых также может быть любым, начиная с одного. Ведущая станция 1 соединена с прилегающими ведомыми станциями 2 посредством прилегающего участка 4.1 интерфейсной магистрали. Удаленные ведомые станции 3 соединены (по одной или по несколько) со своими удаленными участками 4.2 -4.3 интерфейсной магистрали. Каждый (прилегающий или удаленный) участок 4 интерфейсной магистрали состоит из линии 5 данных и управления и линии 6 запроса на обслуживание. Удаленные участки (4.2 и 4.3 на фиг. 1) интерфейсной магистрали подключаются к прилегающим участкам (4.1 на фиг. 1) интерфейсной магистрали с помощью каналов 7.1 и 7.2 связи, число которых может быть любым, начиная с одного. Каналы 7 связи на каждом своем конце соединены с соответствующими участками 4 интерфейсной магистрали через соответствующие устройства 8 расширения интерфейсной магистрали.

Все эти устройства 8 расширения интерфейсной магистрали однотипны и состоят (фиг. 2) из адресуемого блока 9 идентификации и управления коммутацией, блока 10 коммутации и блока 11 сопряжения с каналом связи. Первые входы-выходы 12 блока 11 сопряжения с каналом связи являются первыми входами-выходами 22 устройства 8 расширения интерфейсной магистрали. Первые входы-выходы 15 адресуемого блока 9 идентификации и управления коммутацией и первые входы-выходы 18 блока 10 коммутации соответственно объединено и являются вторыми входами-выходами 23 устройства 8 расширения интерфейсной магистрали. Вторые входы-выходы 13 блока 11 сопряжения с каналом связи соединены со вторыми входами-выходами 16 адресуемого блока 9 идентификации и управления коммутацией и вторыми входами-выходами 19 блока 10 коммутации. Третьи входы-выходы 14 блока 11 сопряжения с каналом связи объединены с третьими входами-выходами 17 адресуемого блока 9 идентификации и управления коммутацией и являются третьими входами-выходами 24 устройства 8 расширения интерфейсной магистрали. Выходы 20 адресуемого блока 9 идентификации и управления коммутацией соединены с управляющими входами 21 блока 10 коммутации.

Ведущая станция 1 и ведомые станции 2 и 3 могут быть любыми устройствами, которые способны выполнять предписываемые им в настоящем изобретении функции. К примеру, это могут быть интерфейсные устройства системы интерфейса для измерительных устройств с байт-последовательным, бит-параллельным обменом информацией в соответствии с ГОСТ 26.003-80 или рекомендацией МККТТ (Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии, ныне - Международный телекоммуникационный союз, МТС) IEC-625.

Блок 11 сопряжения с каналом связи включает в себя (фиг.3) узлы 25 дуплексной передачи логических сигналов, передатчик 26, узел 27 контроля за изменением логического состояния линий связи, узел 28 дуплексной передачи электрических сигналов и приемник 29. Входы-выходы всех, кроме одного, узлов 25 дуплексной передачи логических сигналов (на фиг. 3 они имеют ссылочные позиции 25.1 - 25.n) образуют вторые входы-выходы 13 блока 11 сопряжения с каналом связи. Входы-выходы отдельного узла 25.(n+1) дуплексной передачи логических сигналов образуют третьи входы-выходы 14 блока 11 сопряжения с каналом связи. Выходы всех узлов 25.1 - 25.(n+1) дуплексной передачи логических сигналов подключены к соответствующим информационным входам передатчика 26 и соответствующим входам узла 27 контроля за изменением логического состояния линий связи, выход которого соединен с управляющим входом передатчика 26. Выход передатчика 26 подключен ко входу узла 28 дуплексной передачи электрических сигналов, выход которого подключен ко входу приемника 29, а входы-выходы образуют первые входы-выходы 12 блока 11 сопряжения с каналом связи. Выходы приемника 29 соединены со входами соответствующих узлов 25 дуплексной передачи логических сигналов. Узлы 25 дуплексной передачи логических сигналов предназначены для передачи и приема двоичных сигналов с уровнями ТТЛ, тогда как узлы 28 дуплексной передачи электрических сигналов предназначены для передачи и приема линейных сигналов с иными уровнями напряжений.

Блок 9 идентификации и управления коммутацией включает в себя (фиг. 4) первый 30 и второй 31 адресные приемопередающие интерфейсные узлы, узел 32 объединения логических сигналов, реализующий логическую операцию ИЛИ, и шифратор 33 адреса. Адресные приемопередающие узлы 30 и 31 могут быть выполнены так же, как и ведущая станция 1 или ведомые станции 2 и 3.

Система для обмена дискретной информацией работает следующим образом.

Прилегающие ведомые станции 2 осуществляют обмен информацией с ведущей станцией 1 (например, посылку и прием телефонных вызовов, служебных сигналов и т.п.) по соответствующим участкам 4 интерфейсной магистрали, к которым эти ведомые станции 2 подключены. Отдельный вызов с оконечного оборудования (индивидуального телефонного аппарата или тестирующей схемы) поступает на соответствующую ведомую станцию, например, 2.1, которая при этом выставляет на линию 6.1 своего участка 4.1 интерфейсной магистрали запрос на обслуживание. Ведущая станция 1 в процессе опроса своих абонентов, которыми являются все ведомые станции 2 и 3, обнаруживает этот запрос и по линии 5.1 данных и управления посылает на запросившую его ведомую станцию 2.1 разрешение на обмен информацией по данному запросу. Обмен информацией происходит по линии 5.1 данных и управления этого же участка 4.1 интерфейсной магистрали. По завершении обмена сигнал запроса от ведомой станции 2.1 снимается с линии 5.1 запроса на обслуживание. При необходимости осуществить обмен информацией с ведущей станции 1 на какую-либо из прилегающих ведомых станций, например, 2.2, ведущая станция 1 посылает на эту ведомую станцию 2.2 по линии 5.1 данных и управления соответствующего участка 4.1 интерфейсной магистрали команду на обмен и начинает обмен информацией. Такая схема обмена дискретной информацией известна, например, из вышеуказанной заявки ЕПВ N 0005722.

При необходимости обмена дискретной информацией с удаленными ведомыми станциями 3 описанная общая схема работы не меняется, однако в ней появляются новые операции.

Пусть вызов поступает от индивидуального оконечного оборудования на удаленную ведомую станцию 3.1, которая, как и прилегающая ведомая станция 2.1, выставляет запрос на обслуживание на линию 5.2 запроса на обслуживание соответствующего удаленного участка 4.2 интерфейсной магистрали. Этот сигнал запроса поступает на третьи входы-выходы 24 устройства 8.2 расширения интерфейсной магистрали, в котором попадает на третьи входы-выходы 14 блока 11 сопряжения с каналом связи и проходит через него в канал 7.1 связи. На выходе из канала 7.1 связи сигнал запроса на обслуживание попадает в парное устройству 8.2 устройство 8.1 расширения интерфейсной магистрали, где, пройдя через блок 11 сопряжения с каналом связи, поступает на его третьи входы-выходы 14, т. е. и на третьи входы-выходы 24 устройства 8.1 расширения интерфейсной магистрали. Таким образом, запрос на обслуживание с удаленной ведомой станции 3.1 оказывается выставленным на линии 6.1 запроса на обслуживание прилегающего участка 4.1 интерфейсной магистрали, откуда он считывается точно так же, как и для любой прилегающей ведомой станции 2.

Обмен данными в обратном направлении, т.е. от ведущей станции 1 к какой-либо удаленной ведомой станции 3 происходит точно так же в силу симметричности (зеркальности) каждой пары устройств 8 расширения интерфейсной магистрали, соединенных своим каналом 7 связи, по отношению к поступающим сигналам. Т. е. команда на обмен от ведущей станции 1 по линии 5 данных и управления соответствующего прилегающего участка 4 интерфейсной магистрали поступает на вторые входы-выходы 23 соответствующего устройства 8 расширения интерфейсной магистрали и попадает на первые входы-выходы 15 адресуемого блока 9 идентификации и управления коммутацией. Если в поступившей команде содержится адрес той удаленной ведомой станции 3, которая обслуживается через данное устройство 8 расширения интерфейсной магистрали, адресуемый блок 9 этого устройства 8 идентифицирует этот адрес и выдает на свои выходы 20 соответствующую команду, которая поступает на управляющие входы 21 блока 10 коммутации, вызывая в нем соответствующие переключения. В результате команда со вторых входов-выходов 23 устройства 8 расширения интерфейсной магистрали проходит через блок 10 коммутации на вторые входы-выходы 13 блока 11 сопряжения с каналом связи и подается с его первых входов-выходов 12, т.е. с первых входов-выходов 22 устройства 8 расширения интерфейсной магистрали в канал 7 связи.

Блок 11 сопряжения с каналом связи, выполнение которого представлено на фиг. 3, работает следующим образом. В исходном состоянии на вторых и третьих входах выходах 13 и 14 этого блока 11 присутствует, например, высокий неактивный уровень. Если ведущая станция 1 или какая-либо из ведомых станций 2 или 3 выставляет на соответствующей линии 5 данных или линии 6 запроса на обслуживание низкий уровень, он поступает через соответствующий узел 25 на информационный вход передатчика 26. Передатчик 26 преобразует поступивший параллельный код в последовательный и подает его на узел 28 дуплексной передачи электрических сигналов, который согласует сигнал кодовой комбинации с каналом 7 связи и передает этот сигнал. На противоположном конце канала 7 связи переданный сигнал кодовой комбинации принимается аналогичным узлом 28 дуплексной передачи электрических сигналов, который подает его на приемник 29, с которого принятый в последовательном виде код преобразуется в параллельный вид и поступает на соответствующий узел 25 дуплексной передачи логических сигналов, с выхода которого низкий уровень подается на соответствующие входы-выходы 13 или 14 блока 11 сопряжения с каналом связи. Входящий в состав блока 11 узел 27 контроля изменения логического состояния линий интерфейсной магистрали предотвращает считывание информации передатчиком 26 при смене байта информации на шине данных интерфейсной магистрали и обмене информацией между двумя объектами, подключенными к этой магистрали.

Показанный на фиг. 4 адресуемый блок 9 идентификации и управления коммутацией работает следующим образом. В шифраторе 33 адреса устанавливают адрес данного устройства 8 расширения интерфейсной магистрали. Если на первые или вторые входы-выходы 15 или 16 адресуемого блока 9 идентификации и управления коммутацией поступает кодовое слово, идентичное адресу, выставленному в шифраторе 33 адреса, то в данном блоке 9 соответствующий адресный приемопередающий интерфейсный узел 30 или 31 формирует на своем выходе сигнал, который через узел 32 объединения (схему ИЛИ) поступает на выход 20 этого блока 9. Благодаря этому блок 10 коммутации данного устройства 5 расширения интерфейсной магистрали пропускает на свои вторые входы-выходы 19, т.е. на вторые входы-выходы 13 блока 11 сопряжения с каналом связи кодовое слово, поступившее на первые входы-выходы 18 блока 10 коммутации. Соединение адресного приемопередающего интерфейсного узла 30 или 31 с третьими входами-выходами 17 адресуемого блока 9 идентификации и управления коммутацией служит для того, чтобы выдавать сигнал запроса на обслуживание при передаче им неправильных команд, т.е. во время, когда они адресованы на прием данных.

В случае, если обмен осуществляется между двумя любыми ведомыми станциями 2 и/или 3, ведущая станция 1 в процессе опроса всех своих ведомых станций обнаруживает соответствующий сигнал запроса на обслуживание, который при этом дополняется специальным указателем того, с какой именно ведомой станцией должна осуществляться связь, и назначает выставившую такой запрос ведомую станцию 2 или 3 источником информации на время обмена. После этого данная ведомая станция на период обмена выступает как источник информации (т.е. в роли ведущей станции).

Из приведенного описания очевидно, что предлагаемая система для обмена дискретной информацией может использоваться как в уже существующих, так и в разрабатываемых сетях связи. Поэтому данное изобретение может считаться промышленно применимым.

Приведенный конкретный пример выполнения и работы системы для обмена дискретной информацией ни в коем случае не является ограничением, но служит лишь иллюстрацией изобретательской идеи, которая может быть реализована с соответствующими модификациями в рамках того объема патентных притязаний, который определяется прилагаемой формулой изобретения.

Предложенная система для обмена дискретной информацией относится к технике связи. Она может использоваться в системе для обмена дискретной информацией с большими разнесениями частей друг от друга. Техническим результатом является то, что предложенная система позволяет упростить и ускорить логику обмена данными между участками интерфейсной магистрали и отличается от существующих систем. Предложенная система содержит ведущую станцию, прилегающую ведомую станцию, удаленную ведомую станцию, прилегающий и удаленный участки интерфейсной магистрали с линией данных и управления и линией запроса на обслуживание и канал связи. Вышеуказанная цель достигается вследствие того, что в систему введена пара из первого и второго устройств расширения интерфейсной магистрали, имеющих соответствующие выполнения. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система для обмена дискретной информацией, содержащая ведущую станцию, по меньшей мере одну прилегающую ведомую станцию, по меньшей мере одну удаленную ведомую станцию, по меньшей мере один канал связи, по меньшей мере один прилегающий и по меньшей мере один удаленный участки интерфейсной магистрали с линией данных и управления и линией запроса на обслуживание каждый, прилегающий участок интерфейсной магистрали соединяет ведущую станцию и по меньшей мере одну прилегающую ведомую станцию, удаленный участок интерфейсной магистрали подключен к по меньшей мере одной удаленной ведомой станции, отличающаяся тем, что в нее введена по меньшей мере пара из первого и второго устройств расширения интерфейсной магистрали, первые входы-выходы которых соединены между собой соответствующим по меньшей мере одним каналом связи, а вторые и третьи входы-выходы каждого из которых подключены соответственно к линии данных и управления и к линии запроса на обслуживание соответственно прилегающего и удаленного участка интерфейсной магистрали. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство расширения интерфейсной магистрали содержит адресуемый блок идентификации и управления коммутацией, блок коммутации и блок сопряжения с каналом связи, первые входы-выходы которого являются первыми входами-выходами устройства, первые входы-выходы адресуемого блока идентификации и управления коммутацией и блока коммутации соответственно объединены и являются вторыми входами-выходами устройства, выходы адресуемого блока идентификации и управления коммутацией соединены с управляющими входами блока коммутации, вторые входы-выходы которого объединены со вторыми входами-выходами адресуемого блока идентификации и управления и вторыми входами-выходами блока сопряжения с каналом связи, третьи входы-выходы которого и третьи входы-выходы адресуемого блока идентификации и управления коммутацией объединены в третьи входы-выходы устройства. 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что блок сопряжения с каналом связи содержит узлы дуплексной передачи логических сигналов, передатчик, приемник, узел контроля изменения логического состояния линий интерфейсной магистрали и узел дуплексной передачи электрических сигналов, входы-выходы которого являются первыми входами-выходами блока, входы-выходы всех узлов дуплексной передачи логических сигналов, кроме одного, и входы-выходы этого одного узла дуплексной передачи логических сигналов образуют соответственно вторые и третьи входы-выходы блока, выходы всех узлов дуплексной передачи логических сигналов соединены с информационными входами передатчика и входами узла контроля изменения логического состояния линий интерфейсной магистрали, выход которого подключен к управляющему входу передатчика, выход которого соединен со входом узла дуплексной передачи электрических сигналов, выход которого подключен ко входу приемника, соответствующие выходы которого соединены со входами соответствующих узлов дуплексной передачи логических сигналов. 4. Система по п.2, отличающаяся тем, что адресуемый блок идентификации и управления коммутацией содержит шифратор адреса, узел объединения логических сигналов, а также первый и второй адресные приемопередающие интерфейсные узлы, первые входы-выходы которых образуют соответственно первые и вторые входы-выходы блока, выходы шифратора адреса соединены с управляющими входами первого и второго адресных приемопередающих интерфейсных узлов, вторые входы-выходы которых соответственно объединены и являются третьими входами-выходами блока, выходы первого и второго адресных приемопередающих интерфейсных узлов подключены соответственно к первым и вторым входам узла объединения логических сигналов, выходы которого являются выходами блока.