ПОДВИЖНЫЙ КОМПЛЕКС СРЕДСТВ СВЯЗИ Российский патент 2013 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 инфраструктурой.

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 к снижению оперативности ведения связи по причине увеличения времени, необходимого на прокладку соединительных линий для передачи каналов между потребителями и используемыми каналообразующими средствами связи. Известен подвижный комплекс средств автоматизации управления, описанный в [3]. Этот подвижный комплекс средств автоматизации управления, размещенный на 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 (КВ) радиостанцию, две ультракоротковолновые (УКВ) радиостанции, аппаратуру каналообразования, локальную вычислительную сеть (ЛВС), мультиплексор, телефонный коммутатор, четыре телефонных аппарата оперативной связи системы с местной батареей (МБ), один телефонный аппарат системы МБ для технологической связи, радиоприемник системы точного времени, матричный и лазерный принтеры, УКВ радиостанцию, установленную в кабине водителя для обеспечения радиосвязи при движении в колонне. Основными недостатками известного подвижного комплекса средств автоматизации являются отсутствие видеоконтроля местности, большой объем оборудования, ограниченная возможность по обеспечению различных видов услуг и низкая пропускная способность направлений связи, организуемых с помощью имеющейся в его составе аппаратуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является подвижный комплекс средств связи [4], который и выбран за прототип.

Подвижный комплекс средств связи содержит 4 цифровые радиорелейные станции (ЦРРС), высокочастотные части которых посредством коаксиальных кабелей соединены с антеннами. Технологический телефонный аппарат системы МБ используется для проверки соединений в устройстве кроссовой коммутации. Ультракоротковолновая (УКВ) радиостанция, высокочастотная часть которой соединена с антенной, необходима для радиосвязи с удаленными абонентами. С помощью автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора, состоящего из портативного компьютера типа Notebook и принтера, подключенного по стыку USB к соответствующему входу-выходу портативного компьютера, обеспечивается контроль и документирование режимов работы комплекса. УКВ радиостанция, установленная в кабине водителя, предназначена для обеспечения радиосвязи при движении в колонне.

К каждой из двух автоматических телефонных станций (АТС) и другим узлам комплекса через устройства кроссовой коммутации, щит ввода линий и блок кабельного ввода подключены m абонентских линий, линии для подключения внешней системы видеонаблюдения, соединительные линии для выдачи каналов тональной частоты (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 с центральной батареей (ЦБ) и проводные линии для подключения абонентских линий.

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 транзитно-оконечного коммутатора (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 проводной автоматической телефонной связи (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, а 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 предоставления каналов тональной частоты (ТЧ), соединительные линии для организации цифровых каналов, линии для организации цифрового потока Е1 со скоростью передачи информации 2048 кбит/с, линии для организации 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.

Однако прототипу присущи недостатки:

в комплексе указано только место для возможного подключения приемника сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, но сам приемник в комплекс не введен, хотя при работе в местах ликвидации последствий стихийных бедствий и других чрезвычайных событий в районах, не имеющих соответствующей связной инфраструктуры, и особенно при следовании к ним, необходимо знать точное местоположение комплекса и колонны;

местоположение подвижных абонентов на местности в комплексе не отслеживается, так как нет соответствующей электронной карты и приемников сигналов глобальной навигационной спутниковой системы;

сведения о техническом состоянии комплекса и подведенных к нему сетей связи не передаются внешним абонентам;

непонятно, как используется вторая базовая станция;

телефонный аппарат комплекса используется только для проверки связей в устройстве кроссовой коммутации;

отсутствует связь оператора комплекса с подвижными (мобильными) абонентами;

нет возможности у подвижных абонентов осуществить съемку местности переносной видеокамерой и передать соответствующее изображение на комплекс и внешним абонентам для его отображения и проведения необходимого анализа обстановки.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей в части повышения информативности оператора подвижного комплекса и подключенных внешних абонентов о существующей обстановке, техническом состоянии комплекса и подводимых сетей связи.

Поставленная цель достигается тем, что в подвижный комплекс средств связи, содержащий М цифровых радиорелейных станций (ЦРРС), высокочастотная часть которых посредством коаксиальных кабелей соединена с соответствующими антеннами, телефонный аппарат, первую ультракоротковолновую (УКВ) радиостанцию, высокочастотная часть которой соединена с УКВ антенной, автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, состоящее из компьютера и принтера, два мультиплексора, вторую УКВ радиостанцию, установленную в кабине водителя подвижного средства, предназначенную для обеспечения радиосвязи при движении в колонне, устройство кроссовой коммутации, блок коммутации каналов, коммутатор проводной автоматической телефонной связи (ПАТС), транзитно-оконечный коммутатор (ТОК), абонентский терминал, две базовые станции подвижной радиосвязи со своими антеннами, сумматор, n абонентских (носимых) станций подвижной радиосвязи для мобильных абонентов, две автоматические телефонные станции (АТС), к каждой из которых подключены m абонентских линий, внешнюю систему видеонаблюдения, соединенную с пятым входом-выходом ТОК, при этом первые входы-выходы каждой из М ЦРРС соединены с М входами-выходами устройства кроссовой коммутации, (М+1)-й станционный вход-выход устройства кроссовой коммутации соединен с входом-выходом телефонного аппарата, а (М+2)-й станционный вход-выход - с входом-выходом первой 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 льтиплексора соединены с первыми станционными входами-выходами блока коммутации каналов, вторые станционные входы-выходы которого соединены со вторыми входами-выходами второго мультиплексора, первая группа линейных входов-выходов блока коммутации каналов является первым входом-выходом комплекса, вторым входом-выходом комплекса является третий линейный вход-выход устройства кроссовой коммутации, третьими входами-выходами комплекса являются вторые входы-выходы каждой из М ЦРРС, первый вход-выход компьютера АРМ оператора соединен с помощью локальной вычислительной сети с первыми входами-выходами: абонентского терминала, коммутатора проводной автоматической телефонной связи, ТОК, третьими входами-выходами: первого мультиплексора, второго мультиплексора и со станционным входом-выходом для внешних абонентов, который является четвертым входом-выходом комплекса, принтер подключен ко второму входу-выходу компьютера, третьи и четвертые 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 мобильных абонентов подвижной радиосвязи по радиоинтерфейсу соединены с антенной первой (или второй) базовой станции подвижной радиосвязи, линейные входы-выходы соответственно первой и второй АТС являются пятым и шестым входами-выходами комплекса, а входы-выходы абонентских комплектов каждой из m абонентских линий первой АТС и каждой из m абонентских линий второй АТС являются седьмым и восьмым входами-выходами соответственно, четвертые входы-выходы первого и второго мультиплексоров являются девятым и десятым входами-выходами комплекса соответственно, второй вход-выход абонентского терминала подключен к первой группе ЛПП (одиннадцатый вход-выход комплекса), а десятый вход-выход ТОК - ко второй группе ЛПП (двенадцатый вход-выход комплекса), шестой вход-выход ТОК подключен ко второму входу-выходу коммутатора ПАТС, третий и четвертый входы-выходы которого соединены с соответствующими входами-выходами первой и второй АТС, а седьмой и восьмой входы-выходы ТОК - к входам-выходам первой и второй АТС соответственно, девятый вход-выход ТОК - к третьему входу-выходу блока коммутации каналов, введены дополнительно аккумулятор, подключенный через переключатель к входам «Питание» первого приемника сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, компьютера АРМ оператора, второй, третий и четвертый входы-выходы которого подключены соответственно к устройству для хранения электронной карты местности, первому приемнику сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, второй УКВ радиостанции, установленной в кабине водителя подвижного средства, предназначенную для обеспечения радиосвязи при движении в колонне, а у каждого мобильного абонента введены: второй приемник сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, подключенный к первому входу-выходу спецвычислителя, к второму входу-выходу которого подключена переносная видеокамера, а третий вход-выход - к входу-выходу абонентской (носимой) станции каждого из n мобильных абонентов подвижной радиосвязи, переносной аккумулятор, подключенный к входам «Питание» второго приемника сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, спецвычислителя и переносной видеокамеры, одиннадцатый и двенадцатый входы-выходы ТОК подключены к пятым входам-выходам первого и второго мультиплексоров соответственно, а тринадцатый вход-выход - к (М+3)-у входу-выходу устройства 9 кроссовой коммутации, к (М+4)-у входу-выходу которого подключен пятый вход-выход коммутатора проводной автоматической телефонной связи, вход «Питание» переключателя является входом комплекса.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый подвижный комплекс средств связи отличается наличием новых блоков в комплексе: приемника сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, устройства для хранения электронной карты местности, переключателя, аккумулятора, а у каждого подвижного абонента: приемника сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, переносного аккумулятора и спецвычислителя с входом для подключения введенной переносной видеокамеры, а также их новыми 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 узлы известны специалистам в данной области техники и изготовляются серийно.

Данное техническое решение существенно отличается от известных решений в данной области техники, 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 устройств, применяемых в радиотехнике и вычислительной технике, и является промышленно применимым.

На фигуре представлена структурная схема предлагаемого подвижного комплекса средств связи.

Подвижный комплекс средств связи содержит первую 1 ЦРРС с антенной 2, М-ю 3 ЦРРС с М-й антенной 4 (из М ЦРРС на фигуре приведены только две), АРМ 5 оператора, третий линейный вход-выход устройства 9 кроссовой коммутации является вторым входом-выходом 6 комплекса, а третьими входами-выходами 7 комплекса - вторые входы-выходы каждой из М ЦРРС, четвертый вход-выход 8 комплекса - станционный вход-выход для внешних абонентов, устройство кроссовой коммутации 9, телефонный аппарат 10, первую УКВ радиостанцию 11 с антенной 12, первый 13 мультиплексор, второй 14 мультиплексор, блок коммутации 15 каналов, коммутатор 16 ПАТС, четвертый вход-выход 17 комплекса - линейный вход-выход первой 29 АТС, компьютер 18 АРМ оператора, принтер 19, ТОК 20, абонентский терминал 21, вторую УКВ радиостанцию 22 с антенной, установленную в кабине водителя подвижного средства, первую 23 базовую станцию подвижной радиосвязи, сумматор 24 для объединения функций передачи и приема радиосигналов двух базовых станций, антенну 25 первой 23 базовой станции подвижной радиосвязи, вторую 26 базовую станцию подвижной радиосвязи с антенной 27, n абонентских (носимых) станций 33 (33₁-33_n) у каждого мобильного абонента 28 (28₁-28_n) подвижной радиосвязи, первую 29 АТС, к которой подключены первые m абонентских линий (шестой вход-выход 30 комплекса), вторую 31 АТС, к которой подключены вторые m абонентских линий (седьмой вход-выход 32 комплекса), абонентская (носимая) станция 33 каждого из n мобильных абонентов 28 подвижной радиосвязи, пятый вход-выход 34 комплекса - линейный вход-выход второй 31 АТС, внешнюю систему 35 видеонаблюдения, первую группу линейных входов-выходов блока 15 коммутации каналов - первый вход-выход 36 комплекса, первую группу ЛПП - одиннадцатый вход-выход 37 комплекса, цифровые потоки Е1 и Е3 - восьмой и девятый входы-выходы 38 и 39 комплекса, вторую группу ЛПП - двенадцатый вход-выход 40 комплекса, вход «Питание» переключателя - вход 41 комплекса, второй приемник 42 сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, спецвычислитель 43, переносной аккумулятор 44, переносную видеокамеру 45, устройство 46 для хранения электронной карты местности, первый приемник 47 сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, переключатель 48, аккумулятор 49.

Для удобства на фигуре показаны только две из М ЦРРС.

Работа комплекса осуществляется следующим образом. При включении аппаратуры после его развертывания производится контроль функционирования комплекса и выявляются неисправные оборудование и подводимые сети связи. Данные контроля и последующей реконфигурации направлений связи отображаются на экране монитора компьютера 18 и при необходимости передаются внешним абонентам, подключенным к комплексу. После этих операций начинается обмен сообщениями. Если в процессе работы возникает неисправность или «обрываются» каналы связи, то программно с помощью компьютера 18 автоматически осуществляется реконфигурация комплекса и информация об этом появляется в «всплывающем» окне его монитора.

Первые входы-выходы первой 1 (М-й - 3) ЦРРС, высокочастотная часть которой посредством коаксиального кабеля подключена к антенне 2 (4), соединены с соответствующими станционными входами-выходами устройства 9 кроссовой коммутации. Число М выбирается из условия обеспечения связи комплекса со всеми внешними абонентами с учетом заданной надежности. Для обеспечения надежности связи в наиболее важных направлениях ЦРРС дублируются. В устройстве 9 кроссовой коммутации обеспечивается подключение входов-выходов ЦРРС по принципу «каждый с каждым» или в любой другой последовательности в зависимости от назначения комплекса, например, организации дублированных каналов для повышения пропускной способности радионаправления.

(М+1)-й станционный вход-выход устройства 9 кроссовой коммутации соединен с входом-выходом телефонного аппарата 10 для обеспечения речевой связи через радиостанцию 11 и антенну 12 с абонентами, работающими в УКВ диапазоне, через узлы 9, 20 и 23, 25 (или 26, 27) с мобильными абонентами 28, а через узлы 9, 20, 18 и 22 с внешними абонентами, следующими в колонне. Для связи с другими внешними абонентами, подключенными к АТС 29 и 31, в устройстве 9 осуществляется соответствующая маршрутизация сообщений и организации требуемого направления обмена данными.

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. Первая группа линейных входов-выходов блока 15 коммутации каналов является первым входом-выходом 36 комплекса. Вторым входом-выходом 6 комплекса является (М+3)-й линейный вход-выход устройства 9 кроссовой коммутации. Третьими входами-выходами 7 комплекса являются вторые входы-выходы каждой из М ЦРРС. Входы-выходы комплекса в общем случае могут включать, например, соединительные (проводные, волоконно-оптические) линии, линии цифрового потока Е1 со скоростью передачи информации 2048 кбит/с и цифрового потока Е3 со скоростью передачи информации 34368 кбит/с, линии пакетной передачи, блок кабельного ввода, выносной щит, другие линии и «проходные» неактивные элементы.

Первый вход-выход компьютера 18 АРМ 5 оператора, например, типа Notebook, соединен последовательно, например, по стыку Ethernet, с первыми входами-выходами: абонентского терминала 21, коммутатора 16 проводной автоматической телефонной связи, вторыми входами-выходами ТОК 20, третьими входами-выходами: первого 13 мультиплексора, второго 14 мультиплексора и подключен к станционному входу-выходу для внешних абонентов, который является четвертым входом-выходом 8 комплекса.

Третьи и четвертые 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 33 мобильных абонентов 28 подвижной радиосвязи по радиоинтерфейсу соединены с антенной 25 (или 27) первой (или второй) 23 (или 26) базовой станции подвижной радиосвязи. Линейные входы-выходы соответственно первой 29 и второй 31 АТС являются пятым и шестым входами-выходами 17 и 34 комплекса соответственно, а входы-выходы абонентских комплектов каждой из m абонентских линий первой 29 АТС и каждой из m абонентских линий второй 31 АТС являются седьмым и восьмым входами-выходами 30 и 32 соответственно.

ЦРРС с антеннами 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. Каждая из ЦРРС содержит антенное устройство, антенно-фидерный тракт, приемопередающее устройство, модули доступа, блоки интерфейсов для модулей доступа, источники контроля и питания, цифровые мультиплексоры, которые выполняют известные функции [1, 2]. В качестве ЦРРС могут быть использованы, например, радиорелейные станции типа МИК-РЛ8. В качестве антенн для ЦРРС может быть использовано, например, антенное устройство для диапазона 8 ГГц типа МИК диаметром 1,0 м. Модули доступа выполняют регенерацию основного цифрового потока и переключение радиостволов в ручном или автоматическом режиме с помощью узлов 18, 20 и 9. Встроенные средства контроля и диагностики позволяют при помощи клавиатуры и монитора, программного обеспечения компьютера 18 через узлы 9 и 20 производить диагностику аппаратуры, контроль параметров, установку рабочих частот приемопередающего устройства, мониторинг и управление сети радиорелейных линий или отдельной ЦРРС. Устройство 9 кроссовой коммутации предназначено для подключения, коммутации и распределения потоков информации, образованных средствами радиорелейной связи и базовых станций подвижной радиосвязи по внешним абонентам. Устройство 9 кроссовой коммутации может быть выполнено, например, 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. Проверка устройства 9 кроссовой коммутации осуществляется в одном из вариантов посредством телефонного аппарата 10. Этот аппарат обеспечивает возможность проверки любого входа-выхода путем «прозвонки» цепей и ведения телефонной связи по подключаемым в устройство 9 линиям связи. В качестве телефонного аппарата 10 может быть использован, например, телефонный аппарат типа ТА-57. В качестве первой УКВ радиостанции 11 с антенной 12 может быть использована УКВ радиостанция типа Р-168-25У мощностью 25 Вт 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. 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, поступающих по девятому и десятому входам-выходам 38 и 39 комплекса соответственно, и распределения цифровых каналов с меньшей скоростью передачи по потребителям. Блок 15 коммутации каналов выполняет роль маршрутизатора сигналов для распределения их по оконечной аппаратуре. Коммутатор 16 ПАТС совместно с первой 29 и второй 31 АТС предназначен для развертывания в полевых условиях сети телефонной связи с требуемым числом абонентов, например, абонентов ЦБ или абонентов на линиях пакетной передачи информации. Коммутатор 16 ПАТС совместно с ТОК 20, первой 23 и второй 26 базовыми станциями обеспечивает возможность развертывания сети подвижной радиосвязи и радиодоступ мобильных абонентов 28, имеющих абонентские (носимые) станции 33 подвижной радиосвязи и абонентские терминалы 21, в сеть телефонной связи или передачи данных с использованием базовых станций 23 и 26, подключенных через ТОК 20 к двум 29 и 31 АТС. Коммутатор 16 ПАТС обладает большими функциональными возможностями и имеет в своем составе линейные окончания различных типов, например, абонентские комплекты, двухпроводные соединительные линии, линии Е1 с сигнализацией EDSS1 или 2 ВСК, ЛПП, линию SHDSL модема и порт Ethernet 10/100 Мбит/с и другие. Одной из основных функций коммутатора 16 ПАТС является обеспечение маршрутизации проводных каналов связи в режиме радиомолчания. При этом второй вход-выход абонентского терминала 21 подключается к первой группе ЛПП (одиннадцатый вход-выход 37 комплекса), а двенадцатый вход-выход ТОК - к второй группе ЛПП (двенадцатый вход-выход 40 комплекса), с помощью устройств индуктивного ввода-вывода без нарушения изоляции полевого кабеля, например, типа П-274М. Одна ЛПП обеспечивает четыре дуплексных соединения по двухпроводному полевому кабелю на расстояния до 1,5 км.

В качестве компьютера 18 может быть использован, например, портативный компьютер Notebook фирмы «Toshiba», состоящий из центрального процессора, 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), осуществляющего управления операциями коммутации потоков информации, контроля и диагностики подводимых сетей и блоков комплекса, а также ввод и хранение электронной карты местности, поставляемой с помощью устройства 46 для хранения электронной карты местности, выполненного, например, на карте флеш-памяти. Одной из функций СПО является формирование файлов для встроенного в системный блок модема, необходимого для организации обмена данными через радиостанцию 22 с внешними абонентами, снабженными аналогичной аппаратурой. В состав СПО может входить, например, SNMP-менеджер, по протоколу которого осуществляется управление оборудованием комплекса и его диагностика. Картинка на мониторе компьютера 18 может быть выполнена в виде многолистового экрана с соответствующим меню и всплывающим окном «по событию», например, при наличии неисправности в окне указывается его местонахождение и на листе со структурной схемой комплекса визуально выделяется неисправный узел. Обмен электронной корреспонденцией по каналам связи может осуществляться, например, 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, подводимых сетей связи и распечатывания принятых по каналу связи сообщений. В качестве принтера может быть использован, например, лазерный малогабаритный принтер фирмы «Toshiba». ТОК 20, абонентский терминал 21 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, например, коммутатор типа Р-169Т. Основу этого коммутатора может составлять коммутатор Ethernet, который предоставляет интерфейсы Ethernet 10/100 Base Т для подключения коммутационного оборудования, через ТОК 20 - 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, например, 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 блоке 20 обеспечивается доступ к телефонной сети общего пользования и ведомственных АТС, например, через модули типа PIA, а с помощью модуля PID - возможность подключения к сети ISDN.

Система интегрированной цифровой связи, построенная на основе указанных выше узлов, 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 передачу данных и видеоинформации. Связь с другими сетями обеспечивается с помощью первой 29 и второй 31 АТС, в качестве которых могут быть использованы, например, станции типа Р-169АТС. Каждая из станций этого типа имеет цифровой интерфейс Е1 со скоростью передачи информации до 2048 кбит/с (входы-выходы 17 и 34 комплекса) или до тридцати двух аналоговых двухпроводных абонентских (входы-выходы 30 и 32 комплекса) и несколько 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 (мобильными) абонентами 28 и организации зоны транкинговой связи. В качестве базовой станции подвижной связи может быть использована, например, радиостанция типа Р-169-4БМ, которая представляет собой восьмиканальную станцию, построенную на однотипных модулях и предназначенную для работы в составе 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 первого и второго мультиплексоров осуществляется от коммутатора ТОК 20 с помощью программного обеспечения компьютера 18, построенного, например, в соответствии с радиопротоколом МРТ 1327. Базовые станции типа Р-169-4БМ обеспечивают доступ абонентских станций 33 к сети подвижной связи, образуют канал сигнализации и семь дуплексных каналов трафика, которые могут быть использованы для передачи подвижных или неподвижных изображений (в зависимости от параметров абонентской (носимой) станции 33 подвижной радиосвязи) с переносной видеокамерой 45, которая может быть установлена, например, на головном уборе мобильного абонента 28. Для передачи речи в эфире может быть использован, например, современный метод речевого кодирования ACELP со скоростью потока 4,8 кбит/с. Для уменьшения избыточности видеоизображения с переносной видеокамеры 45, преобразования его в передаваемый формат с привязкой ко времени используется спецвычислитель 43 и подключенный к нему первый приемник 42 сигналов глобальных навигационных спутниковых систем мобильного абонента 28. Приемник 42 используется также для определения местоположения мобильных абонентов 28 и передачи с помощью абонентской (носимой) станции 33 подвижной радиосвязи этих сведений с темпом, заданным оператором комплекса или внешними абонентами. При получении сообщения от одного из мобильных абонентов 28 автоматически на экране монитора открывается соответствующий лист, указывается положение абонента 28 на карте местности и присланное сообщение. Электропитание узлов 45, 43, 42 осуществляется от переносного аккумулятора 44, например, такого же, что и в абонентской станции 33.

Абонентский терминал 21 предназначен для работы в сети проводной АТС путем подключения линий пакетной передачи (вход-выход 37 комплекса). Переключение режимами работы абонентского терминала 21 производится оператором комплекса вручную при помощи соответствующей клавиатуры или программно с компьютера 18.

Абонентские (носимые) станции 33 подвижной радиосвязи предназначены для обеспечения связи с мобильными абонентами при выходе их из подвижного средства и нахождении их на значительном удалении от средств проводной 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 и передачи данных. Эта станция обеспечивает дуплексную радиотелефонную связь и передачу данных через базовые станции типа Р-169-4БМ с подвижными или стационарными радиоабонентами, а также с оператором комплекса с телефонным аппаратом 10 и внешними абонентами АТС.

В состав внешней системы 35 видеонаблюдения (как и у мобильного абонента 28) могут входить, например, переносные серийные цифровые видеокамеры. Для отображения видеоизображений, включающих видеосъемки мест ликвидации последствий стихийных бедствий и других чрезвычайных ситуаций, в комплексе используется экран монитора компьютера 18, а для внешних абонентов видеосигналы снимаются с входов-выходов 38 и 39 комплекса или передаются через соответствующие ЦРРС. Для подключения внешней 35 системы видеонаблюдения может быть использован, например, волоконно-оптический кабель или полевой распределительный кабель типа П-269-1×4+1×2, для подключения абонентских терминалов и телефонных аппаратов системы ЦБ - легкий полевой кабель типа П-274М, а для подключения к локальной сети Ethernet 10/100 Base Т комплекса - кабель типа UTP.

В качестве второй УКВ радиостанции 22, установленной на рабочем месте водителя в кабине подвижного средства, 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, аккумулятор 49, например, входящий в состав подвижного средства, штыревая антенна на магнитном основании. Подключение к радиостанции 22 обеспечивается с помощью внутреннего модема компьютера 18, к которому подключен приемник 47 глобальных навигационных спутниковых систем, например, ГЛОНАСС или GPS. При движении колонны, особенно в местности с неразвитой связной инфраструктурой, подключение компьютера 18, приемника 47 глобальных навигационных спутниковых систем осуществляется через переключатель 48 к аккумулятору 49 (например, подвижного средства). Поэтому даже при отключенной основной аппаратуре комплекса может быть организована передача данных об его местоположении на другие подвижные объекты колонны (не указанные на фигуре), снабженные аналогичными компьютерами и радиостанциями. Благодаря введению в комплексе приемника 47 глобальных навигационных спутниковых систем появилась возможность (за счет использования меток глобального времени UTC) создания у сопрягаемых абонентов системы единого времени и привязки передаваемого видеоизображения и сообщений к реальному времени. Подключение узлов 47 и 18 к аккумулятору 49 и обратно может осуществиться автоматически при пропадании основного питания с входа 41 комплекса с помощью переключателя 48, а также вручную оператором комплекса.

Принципы организации радиорелейной связи известны [1]. 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 в соответствии с заданными требованиями часть из М ЦРРС используются для развертывания линий радиорелейной привязки, а оставшаяся часть ЦРРС - в качестве транзитного узла, на котором осуществляется переприем информации с регенерацией по цифровым потокам. ЦРРС имеют расширенный набор функциональных возможностей, включающий дополнительные каналы с цифровыми и аналоговыми интерфейсами, автоматическое резервирование стволов по критериям достоверности принимаемой информации, уровня мощности принимаемого радиосигнала и отказа оборудования, систему телеуправления и телесигнализации ЦРРС, встроенные средства диагностики и контроля параметров оборудования с помощью программного обеспечения компьютера 18. Образованные ЦРРС, базовыми станциями подвижной радиосвязи цифровые потоки, каналы ТЧ, цифровые и телеграфные каналы предоставляются внешним абонентам, у которых для обработки данных установлено оконечное оборудование телефонной и телеграфной связи, факсимильные аппараты и аппаратура передачи данных [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 при работе 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.

Техническая эффективность предлагаемого подвижного комплекса средств связи заключается в расширении функциональных возможностей. Он обеспечивает:

организацию транзита потоков сообщений и передачу информации (речь, данные, видеоизображение площадки вокруг комплекса и вблизи мобильных абонентов 28, квитанций о техническом состоянии комплекса и сетей связи, других сообщений) с помощью цифровых потоков Е1 и ЕЗ и Ethernet с использованием ЦРРС;

речевую связь оператора комплекса с мобильными и внешними абонентами;

оператора комплекса сведениями о местоположении на местности, по которым может быть проложен маршрут дальнейшего движения комплекса, и сведениями о местоположении мобильных абонентов 28 при их удалении от комплекса;

отображение на экране монитора компьютера 18 сведений о техническом состоянии комплекса и подведенных к нему сетей связи, передачу их внешним абонентам;

образование служебной УКВ радиосети с использованием первой и второй УКВ радиостанций 11, 22, телефонного аппарата 10 и узлов 9 и 18;

выполнение с помощью компьютера 18 операций отображения электронной карты местности и положения на ней комплекса и мобильных абонентов 28 и выдачи этих данных внешним абонентам;

образование с использованием двух мультиплексоров 13 и 14 и узлов 9, 15, 16, 20, 29 и 31 следующих канальных окончаний: требуемого количества четырехпроводных каналов тональной частоты (ТЧ), цифровых каналов (ОЦК) со скоростью передачи 64 кбит/с, телеграфных каналов со скоростью передачи до 200 бод, соединительных линий АТС (FXO), проводных абонентов (FXS);

организацию с помощью портативного компьютера 18 АРМ оператора: контроля состояния местности возле комплекса и вблизи абонентов 28 с помощью переносных видеокамер, дистанционного управления и настройки аппаратуры подвижной радиосвязи и маршрутизации с использованием коммутатора 16 ПАТС, ТОК 20, мультиплексоров 13 и 14, сбора, обработки, отображения на мониторе компьютера 18, документирования на принтере 19 данных о состоянии подводимых к комплексу сетей связи и комплекса, мониторинга и дистанционного управления режимами работы ЦРРС, накопления статистических данных, хранения их в базе данных, прокладки маршрута движения комплекса.

На момент подачи заявки разработаны алгоритмы функционирования и соответствующее программное обеспечение заявляемого комплекса. Узлы 1-5, 9-16, 18-29, 31, 33, 35 и входы-выходы 6-8, 17, 30, 32, 34, 36-40 комплекса, одинаковые с прототипом.

Спецвычислитель 43 может быть реализован, например, на универсальном вычислителе - плате процессорной 5066-586-133MHz-1MB, 2 MB Flash CPU Card фирмы Octagon Systems, приемники 43 и 47 на серийных платах «Jupiter». Остальные введенные узлы могут быть реализованы на серийно изготавливаемых устройствах.

ЛИТЕРАТУРА

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 2370919, кл. H04W 92/02, 2009 (прототип).

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 инфраструктурой и организации обмена данными по образованным каналам связи. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей в части повышения информативности оператора подвижного комплекса и подключенных внешних абонентов о существующей обстановке, техническом состоянии комплекса и подводимых сетей связи. Для этого дополнительно введены: первый приемник сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, устройство для хранения электронной карты местности, переключатель, аккумулятор, а у каждого мобильного абонента: второй приемник сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, переносной аккумулятор и спецвычислитель с входом для подключения переносной видеокамеры, а также новые связи с остальными элементами схемы. 1 ил.

Подвижный комплекс средств связи, содержащий М цифровых радиорелейных станций (ЦРРС), высокочастотная часть которых посредством коаксиальных кабелей соединена с соответствующими антеннами, телефонный аппарат, первую ультракоротковолновую (УКВ) радиостанцию, высокочастотная часть которой соединена с УКВ антенной, автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, состоящее из компьютера и принтера, два мультиплексора, вторую УКВ радиостанцию, установленную в кабине водителя подвижного средства, предназначенную для обеспечения радиосвязи при движении в колонне, устройство кроссовой коммутации, блок коммутации каналов, коммутатор проводной автоматической телефонной связи (ПАТС), транзитно-оконечный коммутатор (ТОК), абонентский терминал, две базовые станции подвижной радиосвязи со своими антеннами, сумматор, n абонентских (носимых) станций подвижной радиосвязи для мобильных абонентов, две автоматические телефонные станции (АТС), к каждой из которых подключены m абонентских линий, внешнюю систему видеонаблюдения, соединенную с пятым входом-выходом ТОК, при этом первые входы-выходы каждой из М ЦРРС соединены с М входами-выходами устройства кроссовой коммутации, (М+1)-й станционный вход-выход устройства кроссовой коммутации соединен с входом-выходом телефонного аппарата, а (М+2)-й станционный вход-выход - с входом-выходом первой 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, первая группа линейных входов-выходов блока коммутации каналов является первым входом-выходом комплекса, вторым входом-выходом комплекса является третий линейный вход-выход устройства кроссовой коммутации, третьими входами-выходами комплекса являются вторые входы-выходы каждой из М ЦРРС, первый вход-выход компьютера АРМ оператора соединен с помощью локальной вычислительной сети с первыми входами-выходами: абонентского терминала, коммутатора проводной автоматической телефонной связи, ТОК, третьими входами-выходами: первого мультиплексора, второго мультиплексора и со станционным входом-выходом для внешних абонентов, который является четвертым входом-выходом комплекса, принтер подключен ко второму входу-выходу компьютера, третьи и четвертые 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 мобильных абонентов подвижной радиосвязи по радиоинтерфейсу соединена с антенной первой (или второй) базовой станции подвижной радиосвязи, линейные входы-выходы соответственно первой и второй АТС являются пятым и шестым входами-выходами комплекса, а входы-выходы абонентских комплектов каждой из m абонентских линий первой АТС и каждой из m абонентских линий второй АТС являются седьмым и восьмым входами-выходами соответственно, четвертые входы-выходы первого и второго мультиплексоров являются девятым и десятым входами-выходами комплекса соответственно, второй вход-выход абонентского терминала подключен к первой группе ЛПП (одиннадцатый вход-выход комплекса), а десятый вход-выход ТОК - ко второй группе ЛПП (двенадцатый вход-выход комплекса), шестой вход-выход ТОК подключен ко второму входу-выходу коммутатора ПАТС, третий и четвертый входы-выходы которого соединены с соответствующими входами-выходами первой и второй АТС, а седьмой и восьмой входы-выходы ТОК - к входам-выходам первой и второй АТС соответственно, девятый вход-выход ТОК - к третьему входу-выходу блока коммутации каналов, отличающийся тем, что в него введены дополнительно аккумулятор, подключенный через переключатель к входам «Питание» первого приемника сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, компьютера АРМ оператора, второй, третий и четвертый входы-выходы которого подключены соответственно к устройству для хранения электронной карты местности, первому приемнику сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, второй УКВ радиостанции, установленной в кабине водителя подвижного средства, предназначенной для обеспечения радиосвязи при движении в колонне, а у каждого мобильного абонента введены: второй приемник сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, подключенный к первому входу-выходу спецвычислителя, к второму входу-выходу которого подключена переносная видеокамера, а третий вход-выход - к входу-выходу абонентской (носимой) станции каждого из n мобильных абонентов подвижной радиосвязи, переносной аккумулятор, подключенный к входам «Питание» второго приемника сигналов глобальной навигационной спутниковой системы, спецвычислителя и переносной видеокамеры, одиннадцатый и двенадцатый входы-выходы ТОК подключены к пятым входам-выходам первого и второго мультиплексоров соответственно, а тринадцатый вход-выход - к (М+3)-у входу-выходу устройства кроссовой коммутации, к (М+4)-у входу-выходу которого подключен пятый вход-выход коммутатора проводной автоматической телефонной связи, вход «Питание» переключателя является входом комплекса.