СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ НА БАЗЕ РАДИОКАНАЛА СТАНДАРТА DECT Российский патент 2010 года по МПК B61L27/02 

Изобретение относится к технике электросвязи, преимущественно цифровой связи, и может найти применение на железнодорожном транспорте для передачи данных между стационарными и подвижными объектами информационно-управляющих систем и одновременном ведении переговоров.

Известна система передачи и обработки информации для автоматизированной системы слежения на железной дороге, содержащая информационно-транспортную сеть, включающая в себя компьютеры, осуществляющие сбор и обобщение данных для передачи в диспетчерский пункт и прием данных из диспетчерского пункта, а также компьютерную сеть обработки данных (RU 2294298, B61L 25/02, 27.07.07). Недостаток данной системы заключается в низкой скорости передачи данных в диспетчерский пункт.

Известна система горочной автоматической локомотивной сигнализации с использованием радиоканала, состоящей из подсистемы постовой аппаратуры и подсистемы бортовой аппаратуры, информационный обмен между которыми осуществляется по радиоканалу (RU 2303542, B61L 25/04, 27.07.07). Недостаток данной системы заключается в низкой пропускной способности радиоканала.

Известна система мобильной связи с архитектурой, поддерживающей применение «функциональных номеров» для целей адресации в беспроводной сети связи, и средствами передачи «функциональных номеров» между

соответствующими устройствами беспроводной связи (ЕР 1860893 А 2, H04Q 7/22, 28.11.07). Недостаток данной системы заключается в сложности формирования архитектуры, поддерживающей применение «функциональных номеров» для целей адресации в беспроводной сети связи.

Наиболее близкой системой является железнодорожная система связи, содержащая на посту электрической централизации стационарный блок управления, вход которого соединен с управляющим комплексом поста электрической централизации, а резервный выход соединен с входом резервного радиомодема, высокочастотный выход которого соединен с антенной, на каждом маневровом локомотиве бортовой блок управления и резервный радиомодем, высокочастотный выход которого соединен с антенной, а сигнальный выход - с резервным входом бортового блока управления, выход которого соединен с исполнительным блоком маневрового локомотива (RU 2312783, B61L 27/02, 20.12.07). Недостатками данной системы является отсутствие возможности во время передачи данных переговоров между лицами, осуществляющими маневровые передвижения на железнодорожной станции, а также отсутствие централизованного мониторинга и администрирования аппаратуры.

Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей системы, позволяющей при передаче данных одновременно осуществлять переговоры между лицами, выполняющими маневровые передвижения на железнодорожной станции, а также в централизованном мониторинге и администрировании аппаратуры.

Технический результат достигается тем, что в системе передачи данных на базе радиоканала стандарта DECT, содержащей на посту электрической централизации стационарный блок управления, вход которого соединен с управляющим комплексом поста электрической централизации, а резервный выход соединен с входом резервного радиомодема, высокочастотный выход которого соединен с антенной, на каждом маневровом локомотиве бортовой блок управления и резервный радиомодем, высокочастотный выход которого соединен с антенной, а сигнальный выход - с резервным входом бортового блока управления, выход которого предназначен для подключения к исполнительному блоку маневрового локомотива, согласно изобретению на посту электрической централизации введены коммутатор оперативно-технологической связи, информационный модем, электронно-вычислительное устройство, установленное на автоматизированном рабочем месте оператора, последовательно соединенные контроллер базовых станций DECT и мультиплексор базовых станций DECT, выходы которого подключены к сигнальным входам базовых радиостанций DECT, высокочастотные выходы которых соединены с антеннами, причем первый и второй сигнальные входы, информационный и управляющий выходы контроллера базовых станций DECT соединены, соответственно, с основным выходом стационарного блока управления, выходом коммутатора оперативно-технологической связи, входом электронно-вычислительного устройства и первым входом информационного модема, второй вход которого соединен с информационным выходом резервного радиомодема, а выход соединен с каналом мониторинга и администрирования, вход коммутатора оперативно-технологической связи соединен с каналом оперативно-технологической связи, на маневровом локомотиве введены бортовая радиостанция DECT, высокочастотный, сигнальный и линейный выходы которой соединены, соответственно, с антенной, входом бортового блока управления и возимой абонентской трубкой DECT, а также введена носимая абонентская трубка DECT.

На чертеже представлена предложенная система передачи данных на базе радиоканала стандарта DECT.

Система передачи данных на базе радиоканала стандарта DECT содержит на посту электрической централизации стационарный блок 1 управления, вход которого соединен с управляющим комплексом поста электрической централизации, а резервный выход соединен с входом резервного радиомодема 2, высокочастотный выход которого соединен с антенной, на каждом маневровом локомотиве установлен бортовой блок 3 управления и резервный радиомодем 4, высокочастотный выход которого соединен с антенной, а сигнальный выход - с резервным входом бортового блока 3 управления, выход которого предназначен для подключения к исполнительному блоку маневрового локомотива, на посту электрической централизации введены коммутатор 5 оперативно-технологической связи, информационный модем 6, электронно-вычислительное устройство 7, установленное на автоматизированном рабочем месте оператора, последовательно соединенные контроллер 8 базовых станций DECT и мультиплексор 9 базовых станций DECT, выходы которого подключены к сигнальным входам базовых радиостанций 10 DECT, высокочастотные выходы которых соединены с антеннами, причем первый и второй сигнальные входы, информационный и управляющий выходы контроллера 8 базовых станций DECT соединены, соответственно, с основным выходом стационарного блока 1 управления, выходом коммутатора 5 оперативно-технологической связи, входом электронно-вычислительного устройства 7 и первым входом информационного модема 6, второй вход которого соединен с информационным выходом резервного радиомодема 2, выход которого соединен с каналом мониторинга и администрирования, а вход коммутатора 5 оперативно-технологической связи соединен с каналом оперативно-технологической связи, на маневровом локомотиве введены бортовая радиостанция 11 DECT, высокочастотный, сигнальный и линейный выходы которой соединены, соответственно, с антенной, входом бортового блока 3 управления и возимой абонентской трубкой 12 DECT, а также введена носимая абонентская трубка 13 DECT.

Система передачи данных на базе радиоканала стандарта DECT работает следующим образом.

Предварительно, в результате обследования территории железнодорожной станции, вся зона управления разбивается на требуемое количество участков исходя из ограничений по радиопокрытию.

В штатном режиме работы в режиме активного управления маневровыми локомотивами радиообмен между постом электрической централизации и локомотивами осуществляется по основному радиоканалу через контроллер 8 базовых станций DECT, мультиплексор 9 базовых станций DECT, базовые радиостанции 10 DECT и бортовую радиостанцию 11 DECT. Стационарный блок 1 управления также получает информацию от бортового блока 3 управления маневрового локомотива через резервный радиомодем 4 и резервный радиомодем 2 по резервному радиоканалу. После каждого цикла обмена сравниваются данные, полученные через основной и резервный радиоканалы, и по результатам восьми циклов делается заключение об исправности радиоканалов. В случае явного ухудшения работы основного радиоканала стационарный блок 1 управления автоматически переходит в режим горячего резервирования. При этом в протоколе работы системы делается соответствующая запись. Обратное переключение происходит аналогичным способом.

Стандарт DECT базируется на цифровой радиопередаче данных между базовыми радиостанциями 10 DECT и бортовой радиостанцией 11 DECT по технологии множественного доступа с временным разделением. Полностью дуплексная связь обеспечивается с помощью временного дуплексирования. Диапазон радиочастот, используемых для приема и передачи - 1880-1900МГц. Рабочий диапазон (20МГц) разделен на 10 радиоканалов, каждый по 1,728МГц. Обмен информацией производится кадрами таким образом, что с помощью временного разделения в каждом кадре создаются 24 временных слота, которые обеспечивают 12 дуплексных каналов для приема и передачи речевых сигналов. При установлении соединения для приема и передачи речевых сигналов используются 2 из 24 временных слота в каждом кадре: один для передачи, другой для приема.

Контроллер 8 базовых станций DECT через мультиплексор 9 базовых станций DECT постоянно опрашивает базовые радиостанции 10 DECT, выбирая наилучший из доступных каналов для связи в процессе непрерывного динамического выбора каналов. Благодаря этому, бортовая радиостанция 11 DECT, бортовой блок 3 управления и возимая абонентская трубка 12 DECT функционируют при переходе из зоны действия одной базовой радиостанции 10 DECT в другую, причем переход осуществляется без потери данных и качества передачи речи. Поиск наилучшего канала происходит не только в момент установления соединения, а продолжается и во время передачи данных. Контроллер 8 базовых станций DECT большую часть времени осуществляет мониторинг доступных каналов, а не прием и передачу данных и речи. Контроллер 8 базовых станций DECT обеспечивает стык оборудования DECT с коммутатором 5 оперативно-технологической связи, управляет базовыми радиостанциями 10 DECT и обеспечивает функционирование сети. Управление контроллером 8 базовых станций DECT с электронно-вычислительного устройства 7, установленного на автоматизированном рабочем месте оператора, осуществляется по сети Ethernet 10/100, выделенной линии (RS-232) или коммутируемой линии (через модем).

Мультиплексор 9 базовых станций DECT служит для управления по одной интерфейсной линии от контроллера 8 базовых станций DECT несколькими базовыми радиостанциями 10 DECT, обеспечивая их согласованное взаимодействие в системе с большим количеством базовых станций. Мультиплексоры 9 базовых станций DECT предназначены для разделения, объединения и преобразования потока Е1 от контроллера 8 базовых станций DECT, содержащего 30 В-каналов, на 16 Upn-потоков по 2 В-канала в каждом. Таким образом, к одному мультиплексору 9 базовых станций DECT может быть подключено шестнадцать базовых радиостанций 10 DECT.

Электронно-вычислительное устройство 7, установленное на автоматизированном рабочем месте оператора, предназначено для обеспечения работы оператора по управлению системой (конфигурирование системы, прописка, выписка, изменение прав доступа абонентов), техническому обслуживанию и диагностике оборудования.

Бортовая радиостанция 11 DECT предназначена для обеспечения радиодоступа фиксированных пользователей к базовым радиостанциям 10 DECT.

Система мониторинга и администрирования оборудования системы радиосвязи DECT функционирует на основе протокола SNMP и решает следующие задачи: управление конфигурацией сети и именованием (дистанционное определение сетевых адресов, идентификаторов, географическое положение и т.п.), обработка ошибок (выявление, определение и устранение последствий сбоев и отказов), анализ производительности и надежности (интенсивность трафика, вероятность искажения данных и т.п.), управление безопасностью (аутенфикация пользователей) и учет работы сети (время использования ресурсов сети). В основе системы мониторинга и управления оборудованием системы радиосвязи DECT лежит схема взаимодействия агент (контроллер базовых станций) и менеджер (АРМ оператора радиосвязи единой системы мониторинга и администрирования). Информационный модем 6 получает информацию о мониторинге контроллера 8 базовых станций DECT и резервного радиомодема 2 и отправляет ее в единую систему мониторинга и администрирования.

Носимая абонентская трубка 13 DECT, имеющаяся у составителя поездов, предназначена для ведения (в соответствии с технологией производства маневровых работ) переговоров с машинистом маневрового локомотива через возимую абонентскую трубку 12.

Технический результат предложенного технического решения заключается в том, что одновременно с высокоскоростной передачей данных возможно ведение переговоров между машинистами маневровых локомотивов и составителями, а также с диспетчерами и другими оперативными работниками по каналу оперативно-технологической связи. Кроме этого, в системе обеспечивается дистанционный мониторинг и администрирование оборудования, что повышает надежность его работы.

Изобретение относится к технике электросвязи, преимущественно к цифровой связи, и может найти применение на железнодорожном транспорте для передачи данных между стационарными и подвижными объектами информационно-управляющих систем и при одновременном ведении переговоров. Система передачи данных на базе радиоканала стандарта DECT содержит на посту электрической централизации стационарный блок управления, вход которого соединен с управляющим комплексом поста электрической централизации, а резервный выход соединен с входом резервного радиомодема. Высокочастотный выход радиомодема соединен с антенной. На маневровом локомотиве система состоит из бортового блока управления и резервного радиомодема, высокочастотный выход которого соединен с антенной, а сигнальный выход - с резервным входом бортового блока управления, выход которого предназначен для подключения к исполнительному блоку маневрового локомотива. На посту электрической централизации введены коммутатор связи, модем, электронно-вычислительное устройство, установленное на автоматизированном рабочем месте оператора, последовательно соединенные контроллер базовых станций DECT и мультиплексор базовых станций DECT, выходы которого подключены к сигнальным входам базовых радиостанций DECT. На маневровом локомотиве введена бортовая радиостанция DECT, а также введена носимая абонентская трубка DECT. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей системы. 1 ил.

Система передачи данных на базе радиоканала стандарта DECT, содержащая на посту электрической централизации стационарный блок управления, вход которого соединен с управляющим комплексом поста электрической централизации, а резервный выход соединен с входом резервного радиомодема, высокочастотный выход которого соединен с антенной, на каждом маневровом локомотиве бортовой блок управления и резервный радиомодем, высокочастотный выход которого соединен с антенной, а сигнальный выход - с резервным входом бортового блока управления, выход которого предназначен для подключения к исполнительному блоку маневрового локомотива, отличающаяся тем, что на посту электрической централизации введены коммутатор оперативно-технологической связи, информационный модем, электронно-вычислительное устройство, установленное на автоматизированном рабочем месте оператора, последовательно соединенные контроллер базовых станций DECT и мультиплексор базовых станций DECT, выходы которого подключены к сигнальным входам базовых радиостанций DECT, высокочастотные выходы которых соединены с антеннами, причем первый и второй сигнальные входы, информационный и управляющий выходы контроллера базовых станций DECT соединены соответственно с основным выходом стационарного блока управления, выходом коммутатора оперативно-технологической связи, входом электронно-вычислительного устройства и первым входом информационного модема, второй вход которого соединен с информационным выходом резервного радиомодема, а выход соединен с каналом мониторинга и администрирования, вход коммутатора оперативно-технологической связи соединен с каналом оперативно-технологической связи, на маневровом локомотиве введены бортовая радиостанция DECT, высокочастотный, сигнальный и линейный выходы которой соединены соответственно с антенной, входом бортового блока управления и возимой абонентской трубкой DECT, а также введена носимая абонентская трубка DECT.