ПОДВИЖНЫЙ КОМПЛЕКС СРЕДСТВ СВЯЗИ Российский патент 2009 года по МПК H04W92/02 

Изобретение относится к системам связи и управления и может быть использовано для развертывания полевых сетей связи в районах с неразвитой инфрастуктурой в отношении связи и обеспечения передачи по образованным каналам связи различного вида информации.

Известны различные комплексы связи, предназначенные для обеспечения отдельных родов и видов связи. К ним относятся системы радиосвязи, радиорелейной и тропосферной связи, системы спутниковой и проводной связи. Они обеспечивают развертывание сетей радиосвязи, радиорелейных, тропосферных, спутниковых и проводных линий связи, по каналам которых потребителям предоставляются различные виды услуг, в том числе телефонная и телеграфная связи, передача факсимильных сообщений и данных [1, 2].

Использование указанных средств связи каждого в отдельности приводит к увеличению общего объема оборудования, поскольку для их взаимного использования требуются общие коммутационные устройства и дополнительные согласующие устройства из-за применения в них различных способов обработки сигналов, а также приводит к снижению оперативности ведения связи по причине увеличения времени, необходимого на прокладку соединительных линий для передачи каналов между потребителями и используемыми каналообразующими средствами связи.

Из известных комплексов связи наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является подвижный комплекс средств автоматизации управления, описанный в [3].

Этот подвижный комплекс средств автоматизации управления, размещенный в подвижном объекте на шасси автомобиля повышенной грузоподъемности, содержит четыре автоматизированных рабочих места должностных лиц (АРМ ДЛ), размещенных в кузове-фургоне подвижного объекта, оборудованных средствами вычислительной техники и средствами передачи данных, одно АРМ оператора на базе портативного компьютера типа Notebook, два выносных АРМ ДЛ на базе портативного компьютера типа Notebook, радиорелейную станцию с антеннами, коротковолновую (KB) радиостанцию, две ультракоротковолновые (УКВ) радиостанции, аппаратуру каналообразования, локальную вычислительную сеть (ЛВС), мультиплексор, телефонный коммутатор, четыре телефонных аппарата оперативной связи системы МБ, один телефонный аппарат системы МБ для технологической связи, радиоприемник системы точного времени, матричный принтер, лазерный принтер, УКВ радиостанцию, установленную в кабине водителя для обеспечения радиосвязи при движении в колонне.

Основными недостатками известного подвижного комплекса средств автоматизации являются ограниченная возможность по обеспечению различных видов услуг и низкая пропускная способность направлений связи, организуемых с помощью имеющихся в его составе аппаратуры и оборудования.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение пропускной способности направлений связи, организуемых средствами связи подвижного комплекса.

Поставленная цель достигается тем, что в подвижный комплекс средств связи, содержащий цифровую радиорелейную станцию (ЦРРС), высокочастотная часть которой посредством коаксиального кабеля соединена с антенной, телефонный аппарат системы МБ для технологической связи, ультракоротковолновую (УКВ) радиостанцию, высокочастотная часть которой соединена с антенной, автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, состоящее из портативного компьютера типа Notebook и принтера, подключенного по стыку USB к соответствующему входу-выходу портативного компьютера, мультиплексор, УКВ радиостанцию, установленную в кабине водителя, предназначенную для обеспечения радиосвязи при движении в колонне, введены дополнительно три ЦРРС, высокочастотная часть каждой из которых посредством коаксиального кабеля соединена со своей антенной, устройство кроссовой коммутации, второй мультиплексор, блок коммутации каналов, коммутатор проводной автоматической телефонной связи (ПАТС), выносной щит, транзитно-оконечный коммутатор (ТОК), абонентский терминал, щит ввода линий, две базовые станции подвижной радиосвязи со своими антеннами, сумматор, n абонентских (носимых) станций подвижной радиосвязи, две автоматические телефонные станции (АТС), к каждой из которых подключены m абонентских линий, блок кабельного ввода, линии для подключения внешней системы видеонаблюдения, соединительные линии для выдачи каналов ТЧ, соединительные линии для выдачи цифровых каналов, линии для выдачи цифрового потока Е1 со скоростью передачи информации 2048 кбит/с, линии для выдачи цифрового потока Е3 со скоростью передачи информации 34368 кбит/с, линии пакетной передачи (ЛПП), проводные линии для подключения абонентских линий системы ЦБ и проводные линии для подключения абонентских линий системы АТС, при этом первые входы-выходы первой ЦРРС соединены с первыми станционными входами-выходами устройства кроссовой коммутации, вторые входы-выходы первой ЦРРС соединены с первыми входами-выходами второй ЦРРС, вторые входы-выходы которой соединены со вторыми входами-выходами устройства кроссовой коммутации, третьи и четвертые входы-выходы которого подключены к первым входам-выходам соответственно третьей и четвертой ЦРРС, вторые входы-выходы третьей и четвертой ЦРРС подключены соответственно к первым и вторым входам-выходам коммутатора ПАТС, третьи входы-выходы которого соединены со станционными входами-выходами выносного щита, линейные входы-выходы телефонного аппарата системы МБ для технологической связи соединены с пятыми станционными входами-выходами устройства кроссовой коммутации, шестые станционные входы-выходы которого соединены с канальными входами-выходами УКВ радиостанции, первые и вторые линейные входы-выходы устройства кроссовой коммутации подключены к первым входам-выходам соответственно первого мультиплексора и второго мультиплексора, вторые входы-выходы первого мультиплексора соединены с первыми станционными входами-выходами блока коммутации каналов, вторые станционные входы-выходы которого соединены со вторыми входами-выходами второго мультиплексора, первые и вторые линейные входы-выходы блока коммутации каналов подключены соответственно к первым и вторым станционным входам-выходам блока кабельного ввода, третьи и четвертые станционные входы-выходы которого подключены соответственно к третьим и четвертым линейным входам-выходам устройства кроссовой коммутации, третьи и четвертые входы-выходы третьей ЦРРС подключены соответственно к пятым и шестым станционным входам-выходам блока кабельного ввода, седьмые и восьмые станционные входы-выходы которого подключены соответственно к третьим и четвертым входам-выходам четвертой ЦРРС, первые и вторые линейные входы-выходы выносного щита подключены соответственно к девятым и десятым станционным входам-выходам блока кабельного ввода, входы-выходы портативного компьютера типа Notebook АРМ оператора соединены по стыку Ethernet с первыми входами-выходами ТОК, вторые, третьи, четвертые, пятые и шестые входы-выходы которого по стыку Ethernet подключены соответственно к входам-выходам абонентского терминала, к четвертым входам-выходам коммутатора ПАТС, к третьим входам-выходам первого мультиплексора, к третьим входам-выходам второго мультиплексора и к станционным входам-выходам щита ввода линий, седьмые и восьмые входы-выходы ТОК подключены к канальным входам-выходам соответственно первой и второй базовых станций подвижной радиосвязи, входы-выходы высокочастотной части первой базовой станции подвижной радиосвязи соединены с первыми входами-выходами сумматора, вторые входы-выходы которого соединены с антенной первой базовой станции подвижной радиосвязи, входы-выходы высокочастотной части второй базовой станции подвижной радиосвязи соединены с третьими входами-выходами сумматора, четвертые входы-выходы которого соединены с антенной второй базовой станции подвижной радиосвязи, каждая из n абонентских (носимых) станций подвижной радиосвязи по радиоинтерфейсу соединены с антенной первой базовой станции подвижной радиосвязи, первые и вторые линейные входы-выходы щита ввода линий подключены к входам-выходам соответственно первой и второй АТС, входы-выходы абонентских комплектов каждой из m абонентских линий первой АТС соединены с одиннадцатыми станционными входами-выходами блока кабельного ввода, двенадцатые станционные входы-выходы которого соединены с входами-выходами абонентских комплектов каждой из m абонентских линий второй АТС, первые линейные входы-выходы блока кабельного ввода соединены с внешней системой видеонаблюдения посредством линии для подключения внешней системы видеонаблюдения, ко вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым линейным входам-выходам блока кабельного ввода подключены соответственно соединительные линии для выдачи каналов ТЧ, соединительные линии для выдачи цифровых каналов, линии для выдачи цифрового потока Е1 со скоростью передачи информации 2048 кбит/с, линии для выдачи цифрового потока Е3 со скоростью передачи информации 34368 кбит/с, ЛПП, проводные линии для подключения абонентских линий системы ЦБ и проводные линии для подключения абонентских линий системы АТС.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый подвижный комплекс средств связи отличается наличием новых блоков: дополнительно трех ЦРРС со своими антеннами, устройства кроссовой коммутации, второго мультиплексора, блока коммутации каналов, коммутатора ПАТС, выносного щита, ТОК, абонентского терминала, щита ввода линий, двух базовых станций подвижной радиосвязи со своими антеннами, сумматора, n абонентских (носимых) станций подвижной радиосвязи, двух АТС, к каждой из которых подключены m абонентских линий, блока кабельного ввода, линии для подключения внешней системы видеонаблюдения, соединительных линий для выдачи каналов ТЧ, соединительных линий для выдачи цифровых каналов, линии для выдачи цифрового потока Е1 со скоростью передачи информации 2048 кбит/с, линии для выдачи цифрового потока Е3 со скоростью передачи информации 34368 кбит/с, ЛПП, проводных линий для подключения абонентских линий системы ЦБ и проводных линий для подключения абонентских линий системы АТС, а также их связями с остальными элементами схемы.

Таким образом, заявляемый подвижный комплекс средств связи соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вновь введенные в предлагаемый подвижный комплекс средств связи аппаратура и блоки реализуемы, хорошо известны специалистам в данной области техники и дополнительного творчества, учитывая приведенные ниже пояснения, для их воспроизведения не требуется.

Данное решение существенно отличается от известных решений в данной области техники. Заявляемое решение явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровень.

Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию ”существенные отличия”.

Заявляемое решение может быть реализовано с использованием существующих аппаратуры, приборов и устройств, используемых в электрорадиотехнике и вычислительной технике, и является промышленно применимым.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого подвижного комплекса средств связи.

Подвижный комплекс средств связи содержит первую 1 ЦРРС с антенной 2, вторую 3 ЦРРС с антенной 4, третью 5 ЦРРС с антенной 6, четвертую 7 ЦРРС с антенной 8, устройство кроссовой коммутации 9, телефонный аппарат 10 системы МБ для технологической связи, УКВ радиостанцию 11 с антенной 12, первый 13 мультиплексор, второй 14 мультиплексор, блок коммутации 15 каналов, коммутатор 16 ПАТС, выносной щит 17, АРМ оператора, состоящее из портативного компьютера 18 типа Notebook и принтера 19, ТОК 20, абонентский терминал 21, щит ввода линий 22, первую 23 базовую станцию подвижной радиосвязи, сумматор 24 для объединения функций двух базовых станций, антенну 25 первой 23 базовой станции подвижной радиосвязи, вторую 26 базовую станцию подвижной радиосвязи с антенной 27, n абонентских (носимых) станций 28 (28₁-28_n) подвижной радиосвязи, первую 29 АТС, к которой подключены m абонентских линий 30, вторую 31 АТС, к которой подключены m абонентских линий 32, блок 33 кабельного ввода, линии 34 для подключения внешней системы видеонаблюдения 35, соединительные линии 36 для выдачи каналов ТЧ, соединительные линии 37 для выдачи цифровых каналов, линии 38 для выдачи потока Е1 со скоростью передачи информации 2048 кбит/с, линии 39 для выдачи потока Е3 со скоростью передачи информации 34368 кбит/с, ЛПП 40, проводные линии 41 для подключения абонентских линий системы ЦБ и проводные линии 42 для подключения абонентских линий системы АТС, а также УКВ радиостанцию 43 с антенной, установленную в кабине водителя автомобиля подвижного объекта.

Первые входы-выходы первой 1 ЦРРС, высокочастотная часть которой посредством коаксиального кабеля соединена с антенной 2, соединены с первыми станционными входами-выходами устройства 9 кроссовой коммутации, вторые входы-выходы первой 1 ЦРРС соединены с первыми входами-выходами второй 3 ЦРРС, высокочастотная часть которой посредством коаксиального кабеля соединена с антенной 4. Вторые входы-выходы второй 3 ЦРРС соединены со вторыми станционными входами-выходами устройства 9 кроссовой коммутации, третьи и четвертые станционные входы-выходы которого подключены к первым входам-выходам соответственно третьей 5 ЦРРС и четвертой 7 ЦРРС. Высокочастотная часть третьей 5 ЦРРС посредством коаксиального кабеля соединена с антенной 6, а высокочастотная часть четвертой 7 ЦРРС посредством коаксиального кабеля соединена с антенной 8. Пятые станционные входы-выходы устройства 9 кроссовой коммутации соединены с линейными входами-выходами телефонного аппарата 10 системы МБ для технологической связи, а шестые станционные входы-выходы устройства 9 кроссовой коммутации соединены с канальными входами-выходами УКВ радиостанции 11, высокочастотная часть которой соединена с антенной 12.

Первые и вторые линейные входы-выходы устройства 9 кроссовой коммутации подключены к первым входам-выходам соответственно первого мультиплексора 13 и второго 14 мультиплексора, вторые входы-выходы первого 13 мультиплексора соединены с первыми станционными входами-выходами блока 15 коммутации каналов, вторые станционные входы-выходы которого соединены со вторыми входами-выходами второго 14 мультиплексора, первые и вторые линейные входы-выходы блока 15 коммутации каналов подключены соответственно к первым и вторым станционным входам-выходам блока 33 кабельного ввода, третьи и четвертые станционные входы-выходы которого подключены соответственно к третьим и четвертым линейным входам-выходам устройства 9 кроссовой коммутации. Третьи и четвертые входы-выходы третьей ЦРРС 5 подключены соответственно к пятым и шестым станционным входам-выходам блока 33 кабельного ввода, седьмые и восьмые станционные входы-выходы которого подключены соответственно к третьим и четвертым входам-выходам четвертой 7 ЦРРС. Вторые входы-выходы третьей 5 и четвертой 7 ЦРРС подключены соответственно к первым и вторым входам-выходам коммутатора 16 ПАТС, третьи входы-выходы которого соединены со станционными входами-выходами выносного щита 17.

Первые и вторые линейные входы-выходы выносного щита 17 подключены соответственно к девятым и десятым станционным входам-выходам блока 33 кабельного ввода, входы-выходы портативного компьютера 18 типа Notebook АРМ оператора соединены по стыку Ethernet с первыми входами-выходами ТОК 20, вторые, третьи, четвертые, пятые и шестые входы-выходы которого по стыку Ethernet подключены соответственно к входам-выходам абонентского терминала 21, к четвертым входам-выходам коммутатора 16 ПАТС, к третьим входам-выходам первого 13 мультиплексора, к третьим входам-выходам второго 14 мультиплексора и к станционным входам-выходам щита 22 ввода линий, седьмые и восьмые входы-выходы ТОК 20 подключены к канальным входам-выходам соответственно первой 23 и второй 26 базовых станций подвижной радиосвязи, входы-выходы высокочастотной части первой 23 базовой станции подвижной радиосвязи соединены с первыми входами-выходами сумматора 24, вторые входы-выходы которого соединены с антенной 25 первой 23 базовой станции подвижной радиосвязи, входы-выходы высокочастотной части второй 26 базовой станции подвижной радиосвязи соединены с третьими входами-выходами сумматора 24, четвертые входы-выходы которого соединены с антенной 27 второй 26 базовой станции подвижной радиосвязи. Каждая из n абонентских (носимых) станций 28 подвижной радиосвязи по радиоинтерфейсу соединены с антенной 25 первой 23 базовой станции подвижной радиосвязи, первые и вторые линейные входы-выходы щита 22 ввода линий подключены к входам-выходам соответственно первой 29 и второй 31 АТС, входы-выходы абонентских комплектов каждой из m абонентских линий 30 первой 29 АТС соединены с одиннадцатыми станционными входами-выходами блока 33 кабельного ввода, двенадцатые станционные входы-выходы которого соединены с входами-выходами абонентских комплектов каждой из m абонентских линий 32 второй 31 АТС, первые линейные входы-выходы блока 33 кабельного ввода соединены с внешней системой видеонаблюдения 35 посредством линии 34 для подключения внешней системы видеонаблюдения, ко вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым линейным входам-выходам блока 33 кабельного ввода подключены соответственно соединительные линии 36 для выдачи каналов ТЧ, соединительные линии 37 для выдачи цифровых каналов, линии 38 для выдачи цифрового потока Е1 со скоростью передачи информации 2048 кбит/с, линии 39 для выдачи цифрового потока Е3 со скоростью передачи информации 34368 кбит/с, ЛПП 40, проводные линии 41 для подключения абонентских линий системы ЦБ и проводные линии 42 для подключения абонентских линий системы АТС.

Первая 1 ЦРРС с антенной 2, вторая 3 ЦРРС с антенной 4, третья 5 ЦРРС с антенной 6 и четвертая 7 ЦРРС с антенной 8 предназначены для организации радиорелейных линий связи и линий радиорелейной привязки абонентов подвижных объектов к стационарным сетям связи с обеспечением передачи по образованным каналам связи различной информации с максимальной скоростью 2048 кбит/с.

Каждая из четырех ЦРРС содержит антенное устройство, приемопередающее устройство, модули доступа, блоки интерфейсов для модулей доступа и цифровые мультиплексоры. В качестве таких ЦРРС могут быть использованы радиорелейные станции типа МИК-РЛ8, имеющие в своем составе антенное устройство в комплекте с опорно-юстировочным блоком, приемопередающее устройство, модули доступа и цифровые мультиплексоры.

Антенное устройство представляет собой антенную систему, состоящую из корзины с зеркалом, имеющим в диаметре один метр, и облучателем, опорно-юстировочного устройства, защитного радома и коаксиально-волноводного перехода с коаксиальным кабелем. В качестве антенн 2, 4, 6 и 8 может быть использовано антенное устройство типа МИК диаметром 1,0 м, диапазона 8 ГГц. Антенное устройство обеспечивает прием и передачу СВЧ радиосигнала с вертикальной или горизонтальной линейной поляризацией.

Приемопередающее устройство конструктивно выполнено в металлическом корпусе цилиндрической формы, в объеме которого размещены все функциональные узлы. Приемопередающее устройство выполняет функции усиления, преобразования, модуляции и демодуляции сверхвысокочастотного (СВЧ) сигнала, регенерации и скремблирования цифрового потока. Контроллер системы телеметрии и управления обеспечивает контроль основных параметров приемопередающего устройства, управление шлейфами, установку мощности и рабочих частот в диапазоне 7, 8, 11, 13 и 15 ГГц. Входящим и исходящим информационным сигналом для приемопередающего устройства со стороны модулей доступа является основной цифровой поток Е3 в коде HDB3. Модули доступа выполняют регенерацию основного цифрового потока и переключение радиостволов в ручном или автоматическом режиме. Встроенные средства позволяют при помощи клавиатуры и дисплея производить контроль параметров и управление ЦРРС с передней панели. При подключении компьютера обеспечивается установка рабочих частот приемопередающего устройства, мониторинг и управление ЦРРС. Программа сервисного обслуживания работает под ОС Windows и обеспечивает мониторинг сети радиорелейных линий или отдельной ЦРРС.

Устройство 9 кроссовой коммутации предназначено для подключения, коммутации и распределения образованных средствами радиорелейной связи и базовой станции подвижной радиосвязи по потребителям.

Устройство 9 кроссовой коммутации выполнено в виде коммутационной панели на двадцать четыре цифровых потока на основе использования выпускаемых промышленностью патч-панелей типа KRONE и шнуровых комплектов. При этом устройство 9 кроссовой коммутации обеспечивает полнодоступную коммутацию любого входа на любой выход. Обслуживание устройства 9 кроссовой коммутации осуществляется посредством телефонного аппарата 10 системы МБ для технологической связи. Этот аппарат обеспечивает возможность проверки любого входа-выхода путем прозвонки цепей и ведения телефонной связи по включаемым в устройство 9 линиям связи.

В качестве устройства 9 кроссовой коммутации может быть использовано устройство бесшнуровой кроссовой коммутации каналов, выполненное согласно патента на изобретение [4].

В качестве телефонного аппарата 10 системы МБ для технологической связи может быть использован телефонный аппарат типа ТА-57 или ТА-88.

В качестве УКВ радиостанции 11 с антенной 12 может быть использована УКВ радиостанция типа Р-168-25У мощностью 25 Вт. Эта радиостанция является приемопередающей УКВ станцией с частотной модуляцией. Она предназначена для выхода в сети радиосвязи и ведения автоматизированной, беспоисковой и бесподстроечной радиосвязи в диапазоне рабочих частот от 30025 до 79975 кГц между наземными и подвижными объектами на стоянке и в движении. Эта радиостанция обеспечивает следующие виды работ: телефон, слуховой тональный телеграф и цифровую сигнально-кодовую связь. Основной антенной для радиостанции является двухметровая штыревая антенна.

Первый 13 и второй 14 мультиплексоры предназначены для выделения из цифровых потоков Е1 и Е3 и распределения цифровых каналов с меньшей скоростью передачи по потребителям.

Блок 15 коммутации каналов выполняет роль коммутатора сигналов для распределения их по оконечной аппаратуре.

Коммутатор 16 ПАТС совместно с выносным щитом 17, первой 29 и второй 31 АТС предназначен для развертывания в полевых условиях сети телефонной открытой связи на шестьдесят четыре абонента, а также развертывания абонентской телефонной сети на восемь абонентов ЦБ и до двадцати абонентов на линиях пакетной передачи информации.

Коммутатор 16 ПАТС совместно с первой 23 и второй 26 базовыми станциями обеспечивает возможность развертывания сети подвижной радиосвязи и радиодоступ мобильных абонентов, имеющих абонентские (носимые) станции 28 подвижной радиосвязи и абонентские терминалы 21, в сеть телефонной связи с использованием базовых станций 23 и 26, подключенных по интерфейсу Ethernet 10/100 Base Т через ТОК 20 и щит 22 ввода линий к двум 29 и 31 АТС.

Коммутатор 16 ПАТС обладает большими функциональными возможностями и имеет в своем составе линейные окончания различных типов, включая абонентские комплекты, двухпроводные соединительные линии, линии Е1 с сигнализацией EDSS1 или 2 ВСК, ЛПП, линию SHDSL модема и порт Ethernet 10/100 Мбит/с.

Одной из основных функций коммутатора 16 ПАТС является обеспечение связи в режиме радиомолчания. При этом абонентские терминалы 21 подключаются к ЛПП с помощью устройств индуктивного ввода-вывода без нарушения изоляции полевого кабеля типа П-274М. Одна ЛПП обеспечивает четыре дуплексных соединения по двухпроводному полевому кабелю на расстояния до 1,5 км. Входящий в состав коммутатора 16 ПАТС SHDSL модем позволяет объединять между собой аналогичные коммутаторы ПАТС, используя проложенный временно полевой кабель. Модем автоматически устанавливает скорость соединения от 192 до 2048 кбит/с в зависимости от качества и протяженности линии связи из полевого кабеля.

В качестве компьютера 18 может быть использован портативный компьютер типа Notebook фирмы «Toshiba», содержащий системный блок, состоящий из центрального процессора типа «Intel», системной шины, электронных модулей оперативного запоминающего устройства и перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства, стандартной клавиатуры, дисплея с плазменным экраном, системного программного обеспечения и специального прикладного программного обеспечения (СПО), поставляемого на накопителе на жестком магнитном диске. Одной из функций СПО является формирование файлов для встроенного в системный блок модема. В состав СПО входит также SNMP-менеджер, по протоколу которого осуществляется управление оборудованием и его диагностика. При этом программное обеспечение рассчитано на операционную систему Windows NT и включает в себя утилиту формирования конфигурационных файлов для модема. Обмен электронной корреспонденцией по каналам связи осуществляется с использованием известной почтовой программы Internet Mail и соответствующими файлами в форме стандартного протокола по модемному стыку RS-232 со скоростями передачи от 1200 до 9600 бит/с.

Принтер 19 предназначен для документирования данных о состоянии аппаратуры подвижной радиосвязи, устройств коммутации и отпечатывания принятых по каналу связи сообщений. В качестве такого принтера может быть использован лазерный принтер типа HP Laser Jet 1020 или малогабаритный принтер фирмы «Toshiba».

ТОК 20, абонентский терминал 21 и щит 22 ввода линий совместно с первой 23 базовой станцией подвижной радиосвязи с антенной 25, сумматором 24, второй 26 базовой станцией с антенной 27 и двумя (29 и 31) АТС предназначены для развертывания системы цифровой связи и обеспечения выхода в другие телефонные сети в различных регионах, в том числе в телефонную сеть общего пользования.

В качестве указанных средств связи могут быть использованы средства связи, входящие в состав комплекса технических средств типа Р-169 [2]. При этом в качестве ТОК 20 может быть использован коммутатор типа Р-169Т. Основу этого коммутатора составляет коммутатор Ethernet, который предоставляет интерфейсы Ethernet 10/100 Base Т для подключения коммутационного оборудования, первой 23 и второй 26 базовых станций подвижной радиосвязи, а также первой 29 и второй 31 АТС. Он осуществляет многоканальное преобразование алгоритмов кодирования речи для выхода подвижных абонентов во внешние сети.

Этот коммутатор обеспечивает управление базовыми станциями подвижной радиосвязи типа Р-169-4БМ в однозоновой сети, выход на межзоновые связи с другими коммутаторами каналов по каналам тональной частоты или по цифровым каналам системы ИКМ 30 и выход на абонентов АТС по абонентским линиям связи [2].

В таком блоке 20 доступ к телефонной сети общего пользования и ведомственных АТС возможен через модули типа PIA, а с помощью модуля PID обеспечивается возможность подключения к сети ISDN.

Система интегрированной цифровой связи, построенная на основе указанных выше средств и оборудования, предоставляет абонентам широкий спектр услуг. Абонентам сети доступен разнообразный сервис, который включает в себя как традиционные услуги фиксированной связи (переадресация, групповые вызовы, конференцсвязь и т.д.), услуги транковых сетей (симплексный групповой вызов, короткие и статусные сообщения), так и передача данных. Связь с другими сетями обеспечивается с помощью первой 29 и второй 31 АТС, в качестве которых могут быть использованы станции типа Р-169АТС. Каждая из станций 29 и 31 имеет цифровой интерфейс Е1 со скоростью передачи информации до 2048 кбит/с или до тридцати двух аналоговых двухпроводных абонентских (за номерами 30 и 32) и соединительных линий. Станции обеспечивают возможность работы с сетями IP-телефонии и абонентским оборудованием по протоколу SIP версии 2.0.

Первая 23 и вторая 26 базовые станции подвижной радиосвязи совместно с ТОК 20 предназначены для обеспечения связи с подвижными абонентами и организации зоны транкинговой связи. В качестве базовой станции подвижной связи может быть использована радиостанция типа Р-169-4БМ, которая представляет собой восьмиканальную станцию, построенную на однотипных модулях и предназначенную для работы в составе упомянутого выше комплекса технических средств Р-169. Она обеспечивает дуплексную радиотелефонную связь мобильных и стационарных радиоабонентов между собой, а также с абонентами АТС. Управление базовыми станциями 23 и 26 осуществляется от коммутатора ТОК 20 с помощью программного обеспечения. При этом в станции используется радиопротокол МРТ 1327. Базовые станции обеспечивают доступ абонентских станций 28 к сети подвижной связи, образуют канал сигнализации и семь дуплексных каналов трафика. Для передачи речи в эфире используется современный метод речевого кодирования ACELP со скоростью потока 4,8 кбит/с.

Абонентский терминал 21 предназначен для работы в сети проводной АТС путем подключения к ЛПП 40 через коммутатор ТОК 20, коммутатор 16 ПАТС, выносной щит 17 и блок 33 кабельного ввода. Абонентские терминалы 21 помимо пакетного режима работы могут функционировать в режиме радиостанции, аналогично абонентской станции 28 подвижной радиосвязи. Переключение между режимами производится пользователем при помощи клавиатуры терминала.

Для работы базовых станций 23 и 26 подвижной радиосвязи используется стандартный диапазон частот передатчика 385-388 МГц и диапазон частот приемника 447-450 МГц.

Абонентские (носимые) станции 28 подвижной радиосвязи предназначены для обеспечения связи с подвижными абонентами при выходе должностных лиц из подвижного объекта и нахождении их на значительном удалении от средств телефонной связи. В качестве такой станции может быть использована, например, абонентская носимая радиостанция Р-169НМ из состава комплекса технических средств Р-169, предназначенная для работы в системе подвижной радиотелефонной связи в соответствии с радиопротоколом МРТ 1327. Эта станция обеспечивает дуплексную радиотелефонную связь через базовые станции типа Р-169-4БМ с подвижными или стационарными радиоабонентами, а также с абонентами АТС.

В состав внешней системы 35 видеонаблюдения могут входить возимые или переносные цифровые видеокамеры, передатчики телевизионных сигналов и телевизионные приемники, информационные табло, предназначенные для передачи видео изображений и видеосигналов, включающих видеосъемки мест ликвидации последствий стихийных бедствий и других чрезвычайных событий.

Линия 34 для подключения внешней 35 системы видеонаблюдения может быть выполнена с использованием волоконно-оптического кабеля (ВОК) или полевого распределительного кабеля типа П-269-1×4+1×2, к соединительной линии которого подключен модем, посредством которого передается видеосигнал в системе видеонаблюдения.

Линии 36, 37, 38, 39 и 42 могут быть развернуты с использованием многопарного полевого распределительного кабеля типа П-269-8×4+4×2, а линии 40 и 41 для подключения абонентских терминалов и телефонных аппаратов системы ЦБ могут быть развернуты с использованием легкого полевого кабеля типа П-274М.

В качестве УКВ радиостанции 43, установленной на рабочем месте водителя в кабине автомобиля, может быть использована, например, возимая абонентская станция типа Р-169В или Р-169ВМ с мощностью передатчика пять ватт. В состав станции входит блок приемопередатчика, микротелефонная трубка, держатель трубки, кабель питания, штыревая антенна на магнитном основании. Возможно подключение к станции аппаратуры передачи данных и приемника GPS.

Предлагаемый подвижный комплекс средств связи (ПКСС) обеспечивает:

1) образование двенадцати цифровых потоков Е1 со скоростью передачи информации до 2048 кбит/с и одного потока Ethernet 10 Base Т с использованием первой ЦРРС;

2) образование двенадцати цифровых потоков Е1 со скоростью передачи информации до 2048 кбит/с и одного потока Ethernet 10 Base Т с использованием второй ЦРРС;

3) образование транзита потока Е3 со скоростью передачи информации до 34368 кбит/с для передачи видеоизображения с использованием третьей и четвертой ЦРРС;

4) кроссирование двух цифровых потоков Е1 на первый 13 и второй 14 мультиплексоры;

5) кроссирование одного потока Е1 на коммутатор 16 ПАТС;

6) образование служебной УКВ радиосети с использованием УКВ радиостанций 11 и 43;

7) предоставление входящим в состав подвижного комплекса 20 ТОК интерфейса Ethernet 10/100 Base Т для подключения двух ЦРРС, коммутатора 16 ПАТС, двух базовых станций 23 и 26, двух АТС 29 и 31;

8) развертывание абонентской сети телефонной открытой связи на шестьдесят четыре абонента с использованием двух АТС 29 и 31 под управлением коммутатора 16 ПАТС;

9) развертывание с использованием коммутатора 16 ПАТС абонентской сети телефонной открытой связи на восемь абонентов системы центральной батареи (ЦБ) и двадцати абонентов на четырех ЛПП;

10) развертывание сети подвижной радиосвязи с использованием двух восьмиканальных базовых станций 23 и 26, абонентских (носимых) станций 28 подвижной радиосвязи типа Р-169Н и абонентских терминалов 21, установленных на выносных рабочих местах должностных лиц и подключенных к ЛПП;

11) радиодоступ мобильных абонентов в сеть телефонной связи с использованием двух восьмиканальных базовых станций 23 и 26 подвижной радиосвязи, подключенных по интерфейсу Ethernet 10/100 Base Т через ТОК 20 к двум АТС 29 и 31 и коммутатору 16 ПАТС;

12) образование с использованием двух мультиплексоров 13 и 14 следующих канальных окончаний:

двенадцати четырехпроводных каналов тональной частоты (ТЧ);

четырех цифровых каналов (ОЦК) со скоростью передачи 64 кбит/с;

четырех телеграфных каналов со скоростью передачи до 200 бод;

шестнадцати соединительных линий АТС (FXO);

двенадцати проводных абонентов (FXS);

13) с использованием портативного компьютера 18 АРМ оператора:

по интерфейсу Ethernet 10/100 Base Т дистанционное управление и настройку аппаратуры подвижной радиосвязи и коммутации с использованием коммутатора 16 ПАТС;

сбор, обработку, отображение на мониторе и документирование на принтере 19 данных о состоянии аппаратуры подвижной радиосвязи и коммутации;

мониторинг и дистанционное управление режимами работы ЦРРС;

контроль состояния датчиков и управление исполнительными устройствами внешних систем;

накопление статистических данных и сохранение их в базе данных.

Для развертывания сетей телефонной связи, абонентских линий и линий для выдачи каналов потребителям блок 33 кабельного ввода предлагаемого подвижного комплекса средств связи обеспечивает подключение:

1) одного кабеля типа UTP для подключения к локальной сети Ethernet 10/100 Base Т;

2) одного кабеля П-269-1×4+1×2 для подключения модема, при помощи которого передается видеосигнал в системе видеонаблюдения;

3) трех кабелей П-269-8×4+4×2 для развертывания абонентской сети телефонной связи;

4) одного выносного щитка коммутатора 16 ПАТС;

5) кабеля П-274М для подключения выносных абонентских терминалов 21 и телефонных аппаратов системы ЦБ.

Радиорелейная связь обеспечивается путем организации магистральных радиорелейных линий и линий радиорелейной привязки к опорным узлам связи для выхода в телефонную сеть общего пользования. При этом первая 1 и вторая 3 ЦРРС используются для развертывания линий радиорелейной привязки, а третья 5 и четвертая 7 ЦРРС могут быть использованы в качестве транзитного узла, на котором осуществляется переприем информации с регенерацией по цифровым потокам, в том числе СВЧ сигналов потока Е3 со скоростью передачи информации до 34368 кбит/с для передачи видеоизображения. Принципы организации радиорелейной связи известны и подробно на них мы останавливаться не будем [1]. Отметим только особенность используемых ЦРРС, которые имеют расширенный набор функциональных возможностей, включающий дополнительные каналы с цифровыми и аналоговыми интерфейсами, автоматическое резервирование стволов по критериям достоверности, уровня приема и аппаратной аварии, систему телеуправления и телесигнализации РРЛ, встроенные средства тестирования и контроля параметров оборудования.

Образованные ЦРРС, базовыми станциями подвижной радиосвязи цифровые потоки, каналы ТЧ, цифровые и телеграфные каналы выдаются по соединительным линиям потребителям, у которых в эти каналы включается оконечное оборудование телефонной и телеграфной связи, факсимильные аппараты и аппаратура передачи данных.

Телеграфная связь обеспечивается по среднескоростным 1200 бит/с по ТЧ каналам и низкоскоростным до 200 бод каналам. В последнем случае на каналы могут быть включены стартстопные телеграфные аппараты типа СТА-М67, рулонные телеграфные аппараты или абонентские телеграфные терминалы [5].

Телефонная связь обеспечивается по абонентским и соединительным линиям с местными абонентами или с удаленными абонентами по каналам ТЧ станций РРС и базовых станций подвижной радиосвязи. При этом осуществляется автоматическая телефонная связь путем набора номера абонента или путем замыкания шлейфа по абонентским линиям системы ЦБ и посылки вызова переменным током по абонентским линиям системы МБ. Телефонная связь по ЛПП осуществляется с помощью абонентских терминалов, установленных у абонентов. Абонентские терминалы подключаются к ЛПП из полевого кабеля типа П-274М с помощью устройств индуктивного ввода-вывода без нарушения изоляции. При этом по одной ЛПП обеспечивается четыре дуплексных соединения по двухпроводному полевому кабелю на расстоянии до 1,5 км.

Прием видеосигналов от внешней системы видеонаблюдения осуществляется по линии путем передачи видеоизображений с помощью цифровой видеокамеры, установленной на подвижном объекте, или переносной видеокамеры, на которой закреплен передатчик телевизионных сигналов.

Техническая эффективность предлагаемого подвижного комплекса средств связи заключается в расширении функциональных возможностей и повышении пропускной способности направлений связи, организуемых средствами связи подвижного комплекса.

Расширение функциональных возможностей заключается в обеспечении возможности развертывания нескольких типов автономных сетей связи, объединение их в единую интегрированную сеть связи и привязки ее к телефонной сети общего пользования с помощью высокоскоростных ЦРРС, а также в обеспечении по образуемым каналам связи, наряду с традиционными видами услуг связи, таких как телефонная и телеграфная связи, передача факсимильных сообщений и данных, обмена электронной корреспонденцией, приема и передачи видеоинформации, телевизионных изображений и данных обстановки с мест чрезвычайных ситуаций с высокой скоростью передачи в реальном масштабе времени.

Поставленная цель достигается также за счет возможности ведения передачи информации одновременно по каналам различных сетей связи, включая сети радиорелейной и проводной связи, радиосвязи и обслуживание абонентов сети телефонной связи, а также возможности ведения связи при удалении должностного лица от основных средств связи с помощью базовых станций подвижной радиосвязи, УКВ радиостанций и абонентских (носимых) радиостанций.

Кроме того, достоинством предлагаемого подвижного комплекса средств связи является повышение пропускной способности организуемых им направлений связи за счет возможности увеличения скорости передачи информации от 1,2 и 16,0 кбит/с до 2048 и 34368 кбит/с и автоматического регулирования скорости передачи информации в зависимости от качества используемых каналов связи, осуществления мониторинга, дистанционного управления режимами работы и настройки аппаратуры, что способствует повышению достоверности приема-передачи информации и надежности связи.

К положительному фактору предлагаемого подвижного комплекса средств связи относится также обеспечение качественного дуплексного общения абонентов в режиме обмена речевой информацией и электронной корреспонденцией между аналогичными системами связи, развернутыми на основе средств связи предлагаемого подвижного комплекса.

Изготовлены опытные образцы предлагаемого подвижного комплекса средств связи и проведены их испытания. Результаты испытаний образцов подтвердили правильность технических решений, их работоспособность во всех режимах работы и выполнение предусмотренных функций согласно заданным требованиям.

Источники информации

1. Техника электросвязи за рубежом: Справочник / Л.И.Яковлев, В.Д.Федоров, Г.В.Дедюкин, А.С.Немировский. - М.: Радио и связь, 1990.

2. Комплекс технических средств подвижной радиосвязи Р-169. ОАО «Рязанский радиозавод».

3. RU патент №2263960, кл. G06F 17/60, 2005.

4. RU патент №2214067, кл. Н04Q 3/52, 2003.

5. Шраер Ф.И. Аппаратура производственной и учрежденческой связи. Справочник. - М.: Связь, с.344-372, 1974.

Изобретение относится к системам связи и управления и может быть использовано для развертывания полевых сетей связи в районах с неразвитой инфрастуктурой в отношении связи и обеспечения передачи по образованным каналам связи различного вида информации. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение пропускной способности организуемых средствами подвижного комплекса направлений связи. Технический результат достигается за счет введения дополнительных блоков: ЦРРС (цифровой радиорелейной станции), устройства кроссовой коммутации, мультиплексора, блока коммутации каналов, коммутатора, выносного щита, абонентского терминала, щита ввода линий, базовых станций подвижной радиосвязи, сумматора, абонентских станций подвижной радиосвязи, АТС, m абонентских линий, блока кабельного ввода, внешней системы видеонаблюдения, соединительных линий для выдачи каналов ТЧ (тональной частоты), цифровых каналов, цифрового потока Е1, цифрового потока Е3, пакетной передачи, проводных линий для подключения абонентских линий системы ЦБ (с центральной батареей) и абонентских линий системы АТС. 1 ил.

Подвижный комплекс средств связи, содержащий цифровую радиорелейную станцию (ЦРРС), высокочастотная часть которой посредством коаксиального кабеля соединена с антенной, телефонный аппарат системы МБ для технологической связи, ультракоротковолновую (УКВ) радиостанцию, высокочастотная часть которой соединена с антенной, автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, состоящее из портативного компьютера типа Notebook и принтера, подключенного по стыку USB к соответствующему входу-выходу портативного компьютера, мультиплексор, УКВ радиостанцию, установленную в кабине водителя, предназначенную для обеспечения радиосвязи при движении в колонне, отличающийся тем, что в него введены дополнительно три ЦРРС, высокочастотная часть каждой из которых посредством коаксиального кабеля соединена со своей антенной, устройство кроссовой коммутации, второй мультиплексор, блок коммутации каналов, коммутатор проводной автоматической телефонной связи (ПАТС), выносной щит, транзитно-оконечный коммутатор (ТОК), абонентский терминал, щит ввода линий, две базовые станции подвижной радиосвязи со своими антеннами, сумматор, n абонентских (носимых) станций подвижной радиосвязи, две автоматические телефонные станции (АТС), к каждой из которых подключены m абонентских линий, блок кабельного ввода, линии для подключения внешней системы видеонаблюдения, соединительные линии для выдачи каналов ТЧ, соединительные линии для выдачи цифровых каналов, линии для выдачи цифрового потока Е1 со скоростью передачи информации 2048 кбит/с, линии для выдачи цифрового потока Е3 со скоростью передачи информации 34368 кбит/с, линии пакетной передачи (ЛПП), проводные линии для подключения абонентских линий системы ЦБ и проводные линии для подключения абонентских линий системы АТС, при этом первые входы-выходы первой ЦРРС соединены с первыми станционными входами-выходами устройства кроссовой коммутации, вторые входы-выходы первой ЦРРС соединены с первыми входами-выходами второй ЦРРС, вторые входы-выходы которой соединены со вторыми входами-выходами устройства кроссовой коммутации, третьи и четвертые входы-выходы которого подключены к первым входам-выходам соответственно третьей и четвертой ЦРРС, вторые входы-выходы третьей и четвертой ЦРРС подключены соответственно к первым и вторым входам-выходам коммутатора ПАТС, третьи входы-выходы которого соединены со станционными входами-выходами выносного щита, линейные входы-выходы телефонного аппарата системы МБ для технологической связи соединены с пятыми станционными входами-выходами устройства кроссовой коммутации, шестые станционные входы-выходы которого соединены с канальными входами-выходами УКВ радиостанции, первые и вторые линейные входы-выходы устройства кроссовой коммутации подключены к первым входам-выходам соответственно первого мультиплексора и второго мультиплексора, вторые входы-выходы первого мультиплексора соединены с первыми станционными входами-выходами блока коммутации каналов, вторые станционные входы-выходы которого соединены со вторыми входами-выходами второго мультиплексора, первые и вторые линейные входы-выходы блока коммутации каналов подключены соответственно к первым и вторым станционным входам-выходам блока кабельного ввода, третьи и четвертые станционные входы-выходы которого подключены соответственно к третьим и четвертым линейным входам-выходам устройства кроссовой коммутации, третьи и четвертые входы-выходы третьей ЦРРС подключены соответственно к пятым и шестым станционным входам-выходам блока кабельного ввода, седьмые и восьмые станционные входы-выходы которого подключены соответственно к третьим и четвертым входам-выходам четвертой ЦРРС, первые и вторые линейные входы-выходы выносного щита подключены соответственно к девятым и десятым станционным входам-выходам блока кабельного ввода, входы-выходы портативного компьютера типа Notebook АРМ оператора соединены по стыку Ethernet с первыми входами-выходами ТОК, вторые, третьи, четвертые, пятые и шестые входы-выходы которого по стыку Ethernet подключены соответственно к входам-выходам абонентского терминала, к четвертым входам-выходам коммутатора ПАТС, к третьим входам-выходам первого мультиплексора, к третьим входам-выходам второго мультиплексора и к станционным входам-выходам щита ввода линий, седьмые и восьмые входы-выходы ТОК подключены к канальным входам-выходам соответственно первой и второй базовых станций подвижной радиосвязи, входы-выходы высокочастотной части первой базовой станции подвижной радиосвязи соединены с первыми входами-выходами сумматора, вторые входы-выходы которого соединены с антенной первой базовой станции подвижной радиосвязи, входы-выходы высокочастотной части второй базовой станции подвижной радиосвязи соединены с третьими входами-выходами сумматора, четвертые входы-выходы которого соединены с антенной второй базовой станции подвижной радиосвязи, каждая из n абонентских (носимых) станций подвижной радиосвязи по радиоинтерфейсу соединены с антенной первой базовой станции подвижной радиосвязи, первые и вторые линейные входы-выходы щита ввода линий подключены к входам-выходам соответственно первой и второй АТС, входы-выходы абонентских комплектов каждой из m абонентских линий первой АТС соединены с одиннадцатыми станционными входами-выходами блока кабельного ввода, двенадцатые станционные входы-выходы которого соединены с входами-выходами абонентских комплектов каждой из m абонентских линий второй АТС, первые линейные входы-выходы блока кабельного ввода соединены с внешней системой видеонаблюдения посредством линии для подключения внешней системы видеонаблюдения, ко вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым линейным входам-выходам блока кабельного ввода подключены соответственно соединительные линии для выдачи каналов ТЧ, соединительные линии для выдачи цифровых каналов, линии для выдачи цифрового потока Е1 со скоростью передачи информации 2048 кбит/с, линии для выдачи цифрового потока Е3 со скоростью передачи информации 34368 кбит/с, ЛПП, проводные линии для подключения абонентских линий системы ЦБ и проводные линии для подключения абонентских линий системы АТС.