УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ ОКОНЕЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДАННЫХ С КАНАЛОМ СВЯЗИ Российский патент 2007 года по МПК H04L12/66 H04M1/00 

Устройство сопряжения с каналом связи предназначено для обмена сообщениями между оконечным оборудованием данных по различным каналам связи.

Известно устройство, которое соединяет модем с одной из общих телефонных сетей без повреждения передачи данных. Устройство включает в себя первый кодер-декодер, подсоединенный к модему, множество вторых кодеров-декодеров, каждый из которых подсоединен к соответствующей одной из телефонных линий, и реле выдержки времени, подсоединенное между первым кодером-декодером и вторым кодером-декодером. Первый кодер-декодер преобразует аналоговый выходной сигнал с модема в цифровой сигнал для передачи в телефонные линии и преобразует цифровой выходной сигнал из телефонных линий в аналоговый сигнал для передачи преобразованного аналогового сигнала на модем. Каждый из вторых кодеров-декодеров преобразует аналоговый сигнал из телефонной линии в цифровой сигнал для передачи преобразованного цифрового сигнала на первый кодер-декодер и преобразует цифровой выходной сигнал первого кодера-декодера в аналоговый сигнал для передачи преобразованного аналогового сигнала в телефонную линию. Реле выдержки времени передает цифровой выходной сигнал с первого кодера-декодера на один из вторых кодеров-декодеров и передает цифровой выходной сигнал с одного из вторых кодеров-декодеров на первый кодер-декодер, что является техническим результатом (патент РФ №2127492, Н 04 М 11/00, опубл. 1999.03.10).

Недостатком этого устройства является его неуниверсальность.

Известно устройство сопряжения оконечного оборудования данных (ООД) с каналом связи, включающее интерфейс канала связи, сопрягаемый с каналом связи и предназначенный для приема из канала входящего сигнала данных и передачи в канал исходящего сигнала данных; запоминающее устройство, подсоединенное к интерфейсу канала связи и осуществляющее хранение массивов цифровых данных; кодек, подсоединенный к запоминающему устройству и интерфейсу канала связи, осуществляющий периодическую выборку входящего сигнала данных для формирования последовательности выборок входящих данных и ее записи в запоминающее устройство, а также для приема последовательности исходящих цифровых данных из запоминающего устройства и ее преобразования в исходящий сигнал данных; интерфейсную схему, подсоединенную к запоминающему устройству и ООД для обмена данными между ООД и запоминающим устройством (заявка РФ на изобретение №98117709, Н 04 М 11/00, опубл. 2000.06.27).

Ограниченность возможности применения такого устройства связана с тем, что в большинстве существующих видов оконечного оборудования данных, особенно компактного и мобильного специализированного ООД, в отличие, например, от компьютера или рабочей станции, реализация функций модема и прикладной коммуникационной программы не предусмотрена либо невозможна, и в этих случаях указанное устройство неприменимо.

В основу изобретения положена задача создания устройства сопряжения, осуществляющего взаимодействие между любым ООД и каналообразующей аппаратурой различных каналов связи, за счет включения в него блока цифровой обработки сигналов, реализующего функции модема и повышения достоверности приема и выполняющего расширенную коммуникационную программу.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в устройстве сопряжения оконечного оборудования данных с каналом связи, включающем интерфейс канала связи, сопрягаемый с каналом связи и предназначенный для приема из канала входящего сигнала данных и передачи в канал исходящего сигнала данных; первое оперативное запоминающее устройство для хранения массивов цифровых данных; кодек для осуществления периодической выборки входящего сигнала данных с целью ее последующей записи в первое оперативное запоминающее устройство, а также для приема последовательности исходящих цифровых данных, формируемой в первом оперативном запоминающем устройстве, и ее преобразования в исходящий сигнал данных; интерфейсную схему, подсоединенную к первому оперативному запоминающему устройству и оконечному оборудованию данных для обмена данными между оконечным оборудованием данных и первым оперативным запоминающим устройством, дополнительно включены блок цифровой обработки сигналов, второе оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, управляющий контроллер, переговорно-вызывной пульт, коммутатор данные/речь, при этом блок цифровой обработки сигналов соединен с кодеком, первым оперативным запоминающим устройством, вторым оперативным запоминающим устройством и постоянным запоминающим устройством; управляющий контроллер подключен к интерфейсной схеме, постоянному запоминающему устройству, первому оперативному запоминающему устройству, блоку цифровой обработки сигналов, коммутатору данные/речь и интерфейсу канала связи; коммутатор данные/речь подключен к интерфейсу канала связи, кодеку и переговорно-вызывному пульту; интерфейс канала связи выполнен в виде набора интерфейсов, сопрягаемых с каналообразующей аппаратурой каналов связи различного типа и выбираемых по сигналу от управляющего контроллера; интерфейсная схема выполнена в виде набора интерфейсов, сопрягаемых с оконечным оборудованием данных различного типа и выбираемых по сигналу от управляющего контроллера, который выполнен в виде программируемого переключающего устройства, осуществляющего выбор режима работы по указанию оператора.

В управляющем контроллере предусмотрены функции выбора режима речевой связи с корреспондентом; выбора интерфейса оконечного оборудования данных, интерфейса канала связи, программы блока цифровой обработки сигналов из постоянного запоминающего устройства, соответствующих выбранному типу канала связи; чтения сообщения из выбранного интерфейса оконечного оборудования данных в первое оперативное запоминающее устройство, передачи сообщения из первого оперативного запоминающего устройства в канал связи, приема сообщения из канала связи в первое оперативное запоминающее устройство, записи сообщения из первого оперативного запоминающего устройства в оконечное оборудование данных.

В блок цифровой обработки сигналов включены определитель состояния линии, формирователи сигналов набора номера для установления связи с корреспондентом через автоматическую телефонную станцию в импульсном и частотном режимах, модем и процессор, реализующий функцию повышения достоверности приема.

При установлении связи с корреспондентом через непосредственно подключаемые каналообразующие радиосредства сопряжение с ними выполнено через разъемы их микротелефонных гарнитур.

При установлении связи с корреспондентом через дистанционно управляемые каналообразующие радиосредства сопряжение с ними выполнено по их входам дистанционного управления.

К коммутатору данные/речь подключено устройство маскирования речи, включающее средства подачи и индикации вызова и телефонную трубку для ведения маскированных переговоров.

Передача основных коммуникационных функций блоку цифровой обработки сигналов позволила создать компактное, мобильное универсальное устройство сопряжения оконечного оборудования данных любого типа с каналом связи любого типа без применения компьютеров и рабочих станций, не приспособленных для мобильных применений, например, в полевых условиях.

Наличие управляющего контроллера обеспечивает возможность управления составными частями устройства и индикации состояния устройства, состояния канала связи и процесса обмена сообщениями с корреспондентом.

Наличие переговорно-вызывного пульта, включающего средства подачи и индикации вызова и телефонную трубку для ведения переговоров по установлению связи, а также коммутатора данные/речь, переключающего интерфейс канала связи в режим передачи речи по сигналам управления, поступающим от управляющего контроллера, обеспечивает ведение открытых или маскированных речевых переговоров.

Наличие интерфейса канала связи, выполненного в виде набора интерфейсов, сопрягаемых с каналообразующей аппаратурой каналов связи различного типа и переключаемых в заданный режим связи с корреспондентом (данные или речь), интерфейсной схемы, выполненной в виде набора интерфейсов, сопрягаемых с оконечным оборудованием данных различного типа, и управляющего контроллера с органами управления и индикации, выполненного в виде программируемого переключающего устройства, осуществляющего выбор режима работы, обеспечивает выполнение основных функций устройства по осуществлению выбора режима связи.

Наличие в управляющем контроллере функций чтения сообщения из оконечного оборудования данных в первое оперативное запоминающее устройство, передачи сообщения из первого оперативного запоминающего устройства через блок цифровой обработки сигналов, кодек и коммутатор данные/речь в канал связи, приема сообщения из канала связи через коммутатор данные/речь, кодек и блок цифровой обработки сигналов в первое оперативное запоминающее устройство, записи сообщения из первого оперативного запоминающего устройства в оконечное оборудование данных; выбора режима речевой связи с корреспондентом (маскированная или немаскированная речь); выбора интерфейса оконечного оборудования данных из числа имеющихся в составе интерфейсной схемы, интерфейса канала связи из числа имеющихся в его составе, программы блока цифровой обработки сигналов из постоянного запоминающего устройства, соответствующих выбранному типу канала связи, а также наличие в блоке цифровой обработки сигналов функций определения состояния линии и формирования сигналов набора номера для установления связи с корреспондентом через автоматическую телефонную станцию обеспечивают выполнение поставленной при проектировании устройства технической задачи.

Изобретение поясняется чертежом, где показана блок-схема устройства сопряжения оконечного оборудования данных с каналом связи.

Устройство сопряжения содержит интерфейсную схему 1 с выходом на оконечное оборудование данных 2, управляющий контроллер 3, первое оперативное запоминающее устройство 4, блок цифровой обработки сигналов 5, второе оперативное запоминающее устройство 6, постоянное запоминающее устройство 7, кодек 8, интерфейс канала связи 9 с выходом на каналы связи 10, устройство маскирования речи 11, переговорно-вызывной пункт 12, коммутатор данные/речь 13.

Блок цифровой обработки сигналов 5 содержит определитель состояния линии, формирователи сигналов набора номера для установления связи с корреспондентом через автоматическую телефонную станцию в импульсном и частотном режимах, модем и процессор, реализующий функцию повышения достоверности приема.

Устройство работает следующим образом.

На передающей стороне при необходимости передать корреспонденту исходящее сообщение, подготовленное в ООД 2, оператор, пользуясь органами управления и индикации управляющего контроллера 3, последовательно выполняет следующие операции:

- задает тип интерфейса ООД из имеющихся в интерфейсной схеме 1, соответствующий типу и режиму работы оконечного оборудования данных 2;

- производит считывание файла данных сообщения, предназначенного для передачи по каналу связи 10, из ООД 2 через выбранный в интерфейсной схеме 1 интерфейс в первое оперативное запоминающее устройство 4;

- задает требуемый тип интерфейса канала из имеющихся в интерфейсе канала связи 9, номер программы обработки сигналов из постоянного запоминающего устройства 7, режим работы блока цифровой обработки сигналов 5, соответствующие типу и режиму работы канала связи 10;

- устанавливает коммутатор данные/речь 13 в режим ведения открытых речевых переговоров, тем самым подключая переговорно-вызывной пульт 12 к выбранному интерфейсу канала связи 9;

- при работе по радиосети или по выделенной телефонной линии производит вызов корреспондента, пользуясь средствами вызова из состава переговорно-вызывного пульта 12; при работе по сети АТС производит набор и посылку номера абонента в импульсном или частотном режиме, используя средства набора номера из состава переговорно-вызывного пульта 12, а также определитель состояния линии и формирователь сигналов набора номера в импульсном или частотном режимах из состава блока цифровой обработки сигналов 5;

- проводит открытые переговоры по установлению связи с корреспондентом, пользуясь телефонной трубкой из состава переговорно-вызывного пульта 12, в ходе переговоров извещает корреспондента о своем намерении вести маскированные переговоры или передать сообщение;

- при необходимости ведения маскированных речевых переговоров устанавливает коммутатор данные/речь 13 в режим ведения маскированных переговоров, тем самым подключая устройство маскирования речи 11 к выбранному интерфейсу канала связи 9, и проводит переговоры с корреспондентом, пользуясь телефонной трубкой из состава устройства маскирования речи 11;

- убедившись по результатам переговоров о готовности корреспондента принять сообщение, устанавливает коммутатор данные/речь 13 в режим передачи файла данных, тем самым подключая кодек 8 к выбранному интерфейсу канала связи 9, при этом блок цифровой обработки сигналов 5 выполняет выбранную из постоянного запоминающего устройства 7 программу модуляции сигналов, хранящихся в первом оперативном запоминающем устройстве 4, размещая промежуточные результаты вычислений во втором оперативном запоминающем устройстве 6. Программа, выполняемая блоком цифровой обработки сигналов 5, разделяет передаваемое сообщение на информационные блоки и дополняет каждый блок контрольной суммой. Информационные блоки поочередно передаются корреспонденту по каналу связи 10 до завершения передачи всего исходящего сообщения. После передачи последнего блока устройство автоматически переходит в режим приема и ожидает получения от корреспондента квитанции о достоверном приеме сообщения либо списка непринятых блоков. При наличии не принятых корреспондентом блоков устройство вновь автоматически переводится в режим передачи и посылает корреспонденту первоначально не принятые им блоки, тем самым выполняя действия по известному методу повышения достоверности «запрос-повторение». Процесс обмена и состояние канала отображаются на органах индикации управляющего контроллера 3.

По завершении передачи исходящего сообщения коммутатор данные/речь 13 и блок цифровой обработки сигналов 5 автоматически устанавливаются управляющим контроллером 3 в режим ожидания входящего вызова.

На приемной стороне для обеспечения готовности к приему входящего сообщения от корреспондента оператор, пользуясь органами управления и индикации управляющего контроллера 3, последовательно выполняет следующие операции:

- задает требуемый тип интерфейса канала из имеющихся в составе интерфейса канала связи 9, номер программы обработки сигналов из постоянного запоминающего устройства 7, режим работы блока цифровой обработки сигналов 5, соответствующие типу и режиму работы канала связи 10;

- задает тип интерфейса ООД из имеющихся в интерфейсной схеме 1, соответствующий типу и режиму работы оконечного оборудования данных 2;

- устанавливает коммутатор данные/речь 13 в режим ведения открытых речевых переговоров, тем самым подключая переговорно-вызывной пульт 12 к выбранному интерфейсу канала связи 9;

- при работе по радиосети или по выделенной телефонной линии принимает вызов корреспондента, пользуясь средствами приема вызова из состава переговорно-вызывного пульта 12; при работе по сети АТС принимает станционный вызов в импульсном или частотном режиме, используя средства из состава переговорно-вызывного пульта 12, а также определитель состояния линии из состава блока цифровой обработки сигналов 5;

- проводит открытые переговоры по установлению связи с корреспондентом, пользуясь телефонной трубкой из состава переговорно-вызывного пульта 12, в ходе переговоров извещает корреспондента о своей готовности вести маскированные переговоры или принять сообщение;

- получив от передающего корреспондента указание о ведении маскированных речевых переговоров, устанавливает коммутатор данные/речь 13 в режим ведения маскированных переговоров, тем самым подключая устройство маскирования речи 11 к выбранному интерфейсу канала связи 9, и проводит переговоры с корреспондентом, пользуясь телефонной трубкой из состава устройства маскирования речи 11;

- убедившись по результатам переговоров о намерении корреспондента передать сообщение, устанавливает коммутатор данные/речь 13 в режим приема файла данных, тем самым подключая выбранный интерфейс канала связи 9 к кодеку 8, при этом блок цифровой обработки сигналов 5 выполняет выбранную из постоянного запоминающего устройства 7 программу демодуляции сигналов, записывая файл входящего сообщения в первое оперативное запоминающее устройство 4 и размещая промежуточные результаты вычислений во втором оперативном запоминающем устройстве 6. Программа, выполняемая процессором из состава блока цифровой обработки сигналов 5, просчитывает контрольные суммы принимаемых информационных блоков, сравнивает их с принятыми контрольными суммами и фиксирует результаты сравнения по каждому блоку. После приема последнего блока устройство автоматически переходит в режим передачи и посылает корреспонденту квитанцию о достоверном приеме сообщения либо список непринятых блоков. При наличии непринятых блоков устройство вновь автоматически переводится в режим приема и производит запись повторяемых блоков, тем самым выполняя действия по известному методу повышения достоверности «запрос-повторение». Процесс обмена и состояние канала отображаются на органах индикации управляющего контроллера 3;

- производит запись принятого входящего сообщения из первого оперативного запоминающего устройства 4 в ООД 2 через выбранный интерфейс из имеющихся в интерфейсной схеме 1.

По завершении приема входящего сообщения и его записи в ООД коммутатор данные/речь 13 и блок цифровой обработки сигналов 5 автоматически устанавливаются управляющим контроллером 3 в режим ожидания входящего вызова.

При установлении связи между корреспондентами через автоматическую телефонную станцию подключение устройств сопряжения к каналу связи выполняется через стандартное абонентское окончание АТС. При установлении связи с корреспондентом через непосредственно подключаемые каналообразующие радиосредства сопряжение с ними производится через разъемы их микротелефонных гарнитур. При установлении связи с корреспондентом через дистанционно управляемые каналообразующие радиосредства сопряжение с ними и управление приемом/передачей производится по их входам дистанционного управления.

Устройство сопряжения с каналом связи предназначено для обмена сообщениями между оконечным оборудованием данных (ООД) по различным каналам связи. Достигаемый технический результат - создание устройства сопряжения, осуществляющего взаимодействие между любым ООД и каналообразующей аппаратурой различных каналов связи. Результат достигается за счет включения в устройство-прототип блока цифровой обработки сигналов, реализующего функции модема и повышения достоверности приема, выполняющего расширенную коммуникационную программу. Устройство сопряжения ООД с каналом связи включает интерфейс канала связи (9), запоминающее устройство (4), интерфейсную схему (1), кодек (8), блок цифровой обработки (5), оперативную память (6), память программ обработки (7), управляющий контроллер (3), коммутатор "данные/речь" (13). 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство сопряжения оконечного оборудования данных с каналом связи, включающее интерфейс канала связи для приема входящего сигнала и передачи исходящего сигнала; запоминающее устройство для хранения массивов цифровых данных; интерфейсную схему для обмена данными между запоминающим устройством и оконечным оборудованием данных; кодек, осуществляющий выборку входящего сигнала и преобразование последовательности исходящих данных в исходящий сигнал; отличающееся тем, что в устройство дополнительно включены блок цифровой обработки для обработки выборок входящего сигнала и формирования последовательности исходящих данных; к блоку цифровой обработки подключены запоминающее устройство, оперативная память для хранения данных промежуточных вычислений, память программ обработки, соответствующих выбранному типу канала связи; а также управляющий контроллер; коммутатор "данные/речь", переключающий режимы работы интерфейса канала связи; при этом интерфейсная схема выполнена в виде наборов интерфейсов, соответствующих типу оконечного оборудования данных, интерфейс канала связи выполнен в виде наборов интерфейсов, сопрягаемых с каналообразующей аппаратурой, соответствующей типу канала связи; по сигналам управляющего контроллера осуществляется выбор типа интерфейса канала связи, типа интерфейса оконечного оборудования данных, выбор программы из памяти программ, переключение коммутатора "данные/речь".2. Устройство сопряжения по п.1, отличающееся тем, что управляющий контроллер выполнен в виде программируемого переключающего устройства, осуществляющего выбор режима работы по указанию оператора.3. Устройство сопряжения по п.1, отличающееся тем, что в управляющем контроллере предусмотрены функции записи данных в запоминающее устройство, чтения данных из запоминающего устройства; передачи исходящего сигнала в канал связи; приема входящего из канала связи.4. Устройство сопряжения по п.1, отличающееся тем, что в блок цифровой обработки сигналов включены определитель состояния линии, формирователи сигналов набора номера в импульсном и частотном режимах, модем и процессор, реализующий функцию повышения достоверности приема.5. Устройство сопряжения по п.1, отличающееся тем, что при использовании каналообразующей радиоаппаратуры сопряжение с ней выполнено через разъемы микротелефонных гарнитур.6. Устройство сопряжения по п.1, отличающееся тем, что при использовании дистанционно управляемой каналообразующей радиоаппаратуры сопряжение с ней выполнено по входам дистанционного управления.7. Устройство сопряжения по п.1, отличающееся тем, что содержит устройство маскирования речи, включающее средства подачи и индикации вызова и телефонную трубку.8. Устройство сопряжения по п.5, отличающееся тем, что режимы работы интерфейса канала связи включают прием данных, передачу данных, открытые речевые переговоры, маскированные речевые переговоры.9. Устройство сопряжения по п.1, отличающееся тем, что содержит переговорно-вызывной пульт для ведения переговоров по установлению связи.