УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПЕРЕГОННОЙ СВЯЗИ Российский патент 2022 года по МПК H04B10/25 

Изобретение относится к области автоматики, связи и может быть использовано на железнодорожном транспорте для организации перегонной связи и связи с местом аварийно-восстановительных работ, а также для организации связи вдоль транспортных магистралей, в том числе трубопроводов.

Предшествующий уровень техники

Известен патент РФ на изобретение № 2719318, МПК Н04В 10/25, «СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИМ ЛИНИЯМ СВЯЗИ C РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ УЗЛАМИ ДОСТУПА».

Технический результат состоит в снижении потерь энергетического бюджета ВОЛС, что обеспечивает значительное уменьшение требуемого числа оптических волокон для связи оконечных станций участка ВОЛС с распределенными узлами доступа и сокращение объема станционного оборудования ВОЛС. Для этого введены оптические переключатели, соединенные с выходами источников электропитания узлов доступа и выполняющие передачу линейных сигналов в обход узлов доступа при выключенном электропитании или подключение линейных сигналов двух направлений связи к первому и второму портам узлов доступа при включенном электропитании.

Недостатком данного способа является использование SFP-модулей с совмещенным приемником/передатчиком, что сильно снижает возможность регулирования уровней мощности и чувствительности, т.к. при уменьшении чувствительности (для защиты от пересвета со стороны соседнего SFP-модуля) одновременно снизится и мощность передатчика и увеличивает стоимость оборудования, также при длине участка более 20 км между оконечными станциями снижается количество узлов доступа, которые можно подключить к одному волокну, причем описанный способ предполагает использование двух длин волн, что усложняет работы по пусконаладке системы.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является патент РФ на изобретение № 2713776 B61L 27/00, H04M 3/56 «СИСТЕМА ПЕРЕГОННОЙ СВЯЗИ».

Система перегонной связи содержит станционные устройства доступа, установленные на станциях, ограничивающих перегон, переговорно-вызывные устройства перегонной связи, устройства доступа перегонные, взаимодействующие по цифровой сети с использованием первичного цифрового канала в формате Е1, волоконно-оптическая линия связи, выполненная на основе технологии пассивных оптических сетей, для обеспечения связи устройств доступа перегонных с устройствами доступа станционными, в оптическое волокно волоконно-оптической линии связи включены сплиттеры, каждое станционное устройство доступа выполнено в виде первичного мультиплексора. Изобретение решает задачу уменьшения потребляемой энергии электропитания устройств доступа перегонных.

Недостатками предложенной системы является: использование пассивных сплиттеров, что приводит к быстрому затуханию сигнала при отведении в сторону; использование технологии мультиплексирования Е1 (уплотнение по времени), что не позволяет передавать данные со скоростью выше 2 Мбит/с.

Раскрытие изобретения

Технической задачей данного изобретения является

Повышение эффективности работы перегонной связи на расстояниях между оконечными станциями более 20 км.

Увеличение скорости передачи данных, для обеспечения возможности использования современных технологий.

Повышение эффективности расхода оптических волокон.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что устройство для организации перегонной связи включает две оконечные станции А и Б, 1+n узлов доступа перегонных и волоконно-оптическую линию связи, которая может быть как двухволоконной, так и одноволоконной. Каждая оконечная станция содержит блок пульта дежурного по станции и Ethernet-коммутатор L3 и устройство доступа станционное, которое содержит Ethernet-коммутатор L3, коммутационную станцию и 1+n SFP модулей, расположенных в Ethernet-коммутаторе L3, каждый из которых осуществляет передачу на своей длины волны и CWDM мультиплексор/демультипллексор. Каждый узел доступа перегонный содержит пару Ethernet-коммутаторов L3, два SFP модуля, источник электропитания, переговорно-вызывное устройство и дополнительное оборудование. Устройство для организации перегонной связи дополнительно содержит 1+n блоков OADM (устройство мультиплексирования с разделением по длине волны), количество которых всегда равно количеству узлов доступа перегонных.

Способ работы устройства с использованием двухволоконной волоконно-оптической линии связи заключается в том, что предварительно активизируют переговорно-вызывное устройство и узел доступа перегонный. После этого на блоке пульта дежурного по станции А генерируют электрический цифровой сигнал, который проходит через Ethernet-коммутатор L3 оконечной станции А, Ethernet-коммутатор L3 в составе устройства доступа станционного А, коммутационную станцию, где сигнал обрабатывают и генерируют обратный электрический цифровой сигнал, затем этот сигнал передают обратно на Ethernet-коммутатор L3 в составе устройства доступа станционного А и преобразовывают в нем оптический цифровой сигнал. Затем этот сигнал на определенной длине волны передают в CWDM - оптический мультиплексор/демультиплексор через SFP-модуль, соответствующий тому узлу доступа перегонному, к которому подключено переговорно-вызывное устройство, на которое надо совершить вызов. Затем мультиплексор/демультиплексор объединяют сигнал на данной длине волны с сигналами на других длинах волн из других SFP-модулей в общий оптический сигнал и передают его в оптическое волокно, по которому ведут передачу от оконечной станции А до узла доступа перегонного. После того как переданный сигнал на определенной длине волны в составе общего оптического сигнала достигает блока OADM, работающего на той же длине волны, его отфильтровывают в этом блоке OADM из общего оптического сигнала и передают на SFP-модуль, направленный в сторону оконечной станции А. Далее этот сигнал подают на Ethernet-коммутатор L3 узла доступа перегонного, где преобразовывают сигнал в электрический цифровой и передают на переговорно-вызывное устройство и дополнительное оборудование если оно активно. Затем посредством этого переговорно-вызывного устройства генерируют ответный электрический цифровой сигнал и передают его на Ethernet-коммутатор L3 в составе этого же узла доступа перегонного. Там его преобразуют в оптический цифровой сигнал и через SFP-модуль, направленный в сторону оконечной станции А, попадают на соответствующий блок OADM, посредством которого добавляют его в оптическое волокно, и по нему ведут передачу от переговорно-вызывного устройства до оконечной станции А. затем этот оптический цифровой сигнал в составе общего оптического сигнала подают на мультиплексор/демультиплексор оконечной станции А, в котором общий оптический сигнал разделяют на отдельные цифровые оптические сигналы на разных длинах волн, и передаваемый сигнал от переговорно-вызывного устройства на определенной длине подают на соответствующий SFP-модуль, тот же, с которого отправляли сигнал с оконечной станции А на узел доступа перегонный. Затем подают этот сигнал в Ethernet-коммутатор L3 в составе устройства доступа станционного оконечной станции А, где преобразуют его в электрический цифровой сигнал. Далее электрический цифровой сигнал передают через Ethernet-коммутатор L3 оконечной станции А на блок пульта дежурного по станции. Связь с оконечной станцией Б происходит идентично через второй SFP-модуль узла доступа перегонного. Остальные сигналы общим потоком проходят транзитом через блоки OADM до своего блока OADM.

Способ работы устройства с использованием одноволоконной волоконно-оптической линии связи заключается в том, что предварительно активизируют переговорно-вызывное устройство и узел доступа перегонный через АКБ переговорно-вызывного устройства. На блоке пульта дежурного по станции А генерируют электрический цифровой сигнал, который проходит через Ethernet-коммутатор L3 оконечной станции А и подают на Ethernet-коммутатор L3 в составе устройства доступа станционного А. Затем сигнал передают на коммутационную станцию устройства доступа станционного А, где сигнал обрабатывают и генерируют обратный электрический цифровой сигнал. Далее его передают обратно на Ethernet-коммутатор L3 в составе устройства доступа станционного А и преобразовывают в нем в оптический цифровой сигнал. После этого данный сигнал на определенной длине волны передают в CWDM через SFP-модуль, соответствующий тому узлу доступа перегонному, к которому подключено переговорно-вызывное устройство, на которое надо совершить вызов. Затем посредством мультиплексора/демультиплексора объединяют сигнал на данной длине волны с сигналами на других длинах волн из других SFP-модулей в общий оптический сигнал и передают его в оптическое волокно, которое используют для приема/передачи сигнала. После того как сигнал на определенной длине волны в составе общего оптического сигнала достигает блока OADM, работающего на той же паре длин волн, используемой для организации связи между устройством доступа станционным А и конкретным устройством доступа перегонным, его отфильтровывают в этом блоке OADM из общего оптического сигнала и передают на SFP-модуль, направленный в сторону оконечной станции А. Далее этот сигнал подают на Ethernet-коммутатор L3, где преобразовывают сигнал в электрический цифровой и передают на переговорно-вызывное устройство и дополнительное оборудование, если оно активно. Затем посредством этого переговорно-вызывного устройства генерируют ответный электрический цифровой сигнал и передают его на Ethernet-коммутатор L3 в составе этого же узла доступа перегонного, где его преобразуют в оптический цифровой сигнал и через SFP-модуль, направленный в сторону оконечной станции А, подают на соответствующий блок OADM, посредством которого добавляют его в оптическое волокно, и по нему ведут передачу от переговорно-вызывного устройства до оконечной станции А. Затем этот оптический цифровой сигнал в составе общего оптического сигнала подают на мультиплексор/демультиплексор оконечной станции А, в котором общий оптический сигнал разделяют на отдельные цифровые оптические сигналы на разных длинах волн. Передаваемый сигнал от переговорно-вызывного устройства на определенной длине подают на соответствующий SFP-модуль, тот же, с которого отправляли сигнал с оконечной станции А на узел доступа перегонный. Затем подают этот сигнал в Ethernet-коммутатор L3 в составе устройства доступа станционного оконечной станции А, где преобразуют его в электрический цифровой сигнал. Далее электрический цифровой сигнал передают через Ethernet-коммутатор L3 оконечной станции А на блок пульта дежурного по станции. Связь с оконечной станцией Б происходит идентично через второй SFP-модуль узла доступа перегонного. Остальные сигналы общим потоком проходят транзитом через блоки OADM до своего блока OADM.

Реализация изобретения

Предлагаемая система организации перегонной связи на основе CWDM (мультиплексирование с разреженным спектральным разделением) – это технология, позволяющая одновременно передавать несколько информационных сигналов по одному оптическому волокну. Принцип данного метода заключается в том, что каждый информационный поток передают по одному оптическому волокну на разных длинах волн (на разных несущих частотах). Длины волн, используемые в CWDM 14 и 20, лежат в диапазоне от 1270 нм до 1610 нм с шагом в 20 нм. С помощью оптических мультиплексоров потоки объединяют в один групповой оптический сигнал, который вводят в оптическое волокно. На приемной стороне производят обратную операцию – демультиплексирования, с применением оптических демультиплексоров.

Работа устройства для организации перегонной связи 1 основана на технологии спектрального уплотнения оптических каналов CWDM 14 и 20 и позволяет устанавливать до 18 узлов доступа перегонных на одну пару оптических волокон в составе магистрального/участкового кабеля при использовании двухволоконной волоконно-оптической линии связи с организацией доступа в двух направлениях.

Работа устройства для организации перегонной связи 1 основана на технологии спектрального уплотнения оптических каналов CWDM 14 и 20 и позволяет устанавливать до 9 узлов доступа перегонных на одну пару оптических волокон в составе магистрального/участкового кабеля при использовании одноволоконной волоконно-оптической линии связии с организацией доступа в двух направлениях.

Предлагаемый способ и устройство обеспечивает передачу данных в дуплексном режиме для организации перегонной телефонной связи, связи с охраняемым железнодорожным переездом, связи с местом аварийно-восстановительных работ, ОбТС, видеонаблюдения и др.

Устройство для перегонной связи 1 обеспечивает возможность телефонных переговоров при помощи подключения телефона универсального перегонного ТУП.СТ01 или трубки аналоговой ТА.СТ01.

Устройство 1 рассчитано на применение на участках железных дорог всех категорий.

SFP-модули 15, 21, 22 и 27 (SFP-трансиверы), предлагаемые к использованию в данной системе — это компактные оптические приемопередающие устройства, соответствующие промышленному стандарту SFP.

Модификации SFP-модулей 15, 21, 22 и 27 обеспечивают передачу данных как по медному UTP-кабелю, так и по одному или двум одномодовым или многомодовым оптическим волокнам. SFP-модули 15, 21, 22 и 27 можно использовать для работы на стандартных длинах волн от 850 до 1610 нм в сетях с системами спектрального уплотнения WDM, CWDM 14 и 20 или DWDM 14 и 20.

Оптические CWDM 14 и 20 SFP-модули 15, 21, 22 и 27 предназначены для формирования и приема сигналов на длинах волн CWDM-диапазона (с 1270 по 1610 нм с шагом 20 нм). Для образования дуплексных каналов передачи данных в системе CWDM 14 и 20 модули используются парами.

В передатчиках модулей устанавливаются лазеры различных типов в зависимости от скорости передаваемого сигнала.

Демультиплексор - это аппаратное устройство, предназначенное для переключения сигнала с одного информационного входа на один из информационных выходов. Таким образом, демультиплексор в функциональном отношении противоположен мультиплексору.

Mультиплексор - устройство, имеющее несколько сигнальных входов и один выход. Мультиплексор позволяет передавать сигнал с одного из входов на общий выход, объединяя на нем сигналы с разных входов

Оптический бюджет - прогнозируемая сумма потерь оптического сигнала на всех компонентах ВОЛС.

CWDM 14 и 20 (Coarse Wavelength Division Multiplexing) — мультиплексирование с разреженным спектральным разделением. Другими словами, это технология, позволяющая одновременно передавать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах. Сетка длин волн CWDM 14 и 20 заключается в диапазоне от 1270 нм до 1610 нм с шагом в 20 нм. Принцип работы CWDM 14 и 20 прост. Каждый приемопередающий модуль генерирует сигнал на определенной частоте. Перед тем, как попасть в оптическое волокно, сигнал с модулей объединяется мультиплексором и передается в волокно. На приемном конце, сигнал разделяется демультиплексором. Для того, чтобы оптическая сеть из топологии шина, преобразовалась в топологию звезда, демультиплексор должен не только принимать сигнал на заданной длине, а также дальше пропускать сигнал не изменяя его. Для этого используются OADM 6 и 7.

OADM 6 и 7 (Optical Add Drop Multiplexor) - это мультиплексор оптического ввода-вывода CWDM 14 и 20 системы, который извлекает из оптической линии сигнал на заданной длине волны, а все остальное излучение пропускает без изменений.

На фиг.1. Представлена схема устройства для организации перегонной связи с использованием двухволоконной волоконно-оптической линии связи.

На фиг.2. Представлена схема устройства для организации перегонной связи с использованием одноволоконной волоконно-оптической линии связи.

Устройство для организации перегонной связи 1 включает две оконечные станции А и Б 2 и 3, 1+n узлов доступа перегонных 4, 5 и волоконно-оптическую линию связи – двухволоконную, либо одноволоконную. Каждая оконечная станция 2 и 3 содержит блок пульта дежурного по станции 10 и 16 и Ethernet-коммутатор L3 11 и 17 и устройство доступа станционное 8 и 9, которое содержит Ethernet-коммутатор L3 13 и 19, коммутационную станцию 12 и 18 и 1+n SFP модулей 15 и 21, расположенных в Ethernet-коммутаторе L3 13 и 19, каждый из которых осуществляет передачу на своей длины волны и CWDM мультиплексор/демультиплексор 14 и 20. Каждый узел доступа перегонный 4 и 5 содержит пару Ethernet-коммутаторов L3 23 и 28, два SFP модуля 22 и 27 источник электропитания 26 и 31, переговорно-вызывное устройство 25 и 30 и дополнительное оборудование 24 и 29. Устройство для организации перегонной связи 1 дополнительно содержит 1+n блоков OADM 6 и 7 (устройство мультиплексирования с разделением по длине волны), количество которых всегда равно количеству узлов доступа перегонных 4 и 5 (см. фиг.1).

Способ работы устройства с использованием двухволоконной волоконно-оптической линии связи заключается в том, что предварительно активизируют переговорно-вызывное устройство 25 и узел доступа перегонный 4. После этого на блоке пульта дежурного по станции А 10 генерируют электрический цифровой сигнал, который проходит через Ethernet-коммутатор L3 11 оконечной станции А 2, Ethernet-коммутатор L3 13 в составе устройства доступа станционного А 8, коммутационную станцию 12, где сигнал обрабатывают и генерируют обратный электрический цифровой сигнал, затем этот сигнал передают обратно на Ethernet-коммутатор L3 13 в составе устройства доступа станционного А 8 и преобразовывают в нем оптический цифровой сигнал. Затем этот сигнал на определенной длине волны передают в CWDM - оптический мультиплексор/демультиплексор 14 через SFP1-модуль 15, соответствующий тому узлу доступа перегонному 4, к которому подключено переговорно-вызывное устройство 25, на которое надо совершить вызов. Затем мультиплексор/демультиплексор 14 объединяет сигнал на данной длине волны с сигналами на других длинах волн из других SFP-модулей 15 в общий оптический сигнал и передают его в оптическое волокно, по которому ведут передачу от оконечной станции А 2 до узла доступа перегонного 4. После того как переданный сигнал на определенной длине волны в составе общего оптического сигнала достигает блока OADM 6, работающего на той же длине волны, его отфильтровывают в этом блоке OADM 6 из общего оптического сигнала и передают на SFP1-модуль 22, направленный в сторону оконечной станции А 2. Далее этот сигнал подают на Ethernet-коммутатор L3 23 узла доступа перегонного 4, где преобразовывают сигнал в электрический цифровой и передают на переговорно-вызывное устройство 25 и дополнительное оборудование 24 если оно активно. Затем посредством этого переговорно-вызывного устройства 25 генерируют ответный электрический цифровой сигнал и передают его на Ethernet-коммутатор L3 23 в составе этого же узла доступа перегонного 4. Там его преобразуют в оптический цифровой сигнал и через SFP1-модуль 22, направленный в сторону оконечной станции А 2, подают на соответствующий блок OADM 6, посредством которого добавляют его в оптическое волокно, и по нему ведут передачу от переговорно-вызывного устройства 25 до оконечной станции А 2. Затем этот оптический цифровой сигнал в составе общего оптического сигнала подают на мультиплексор/демультиплексор 14 оконечной станции А 2, в котором общий оптический сигнал разделяют на отдельные цифровые оптические сигналы на разных длинах волн, и передаваемый сигнал от переговорно-вызывного устройства 25 на определенной длине подают на соответствующий SFP1-модуль 15, тот же, с которого отправляли сигнал с оконечной станции А 2 на узел доступа перегонный 4. Затем подают этот сигнал в Ethernet-коммутатор L3 13 в составе устройства доступа станционного оконечной станции А 8, где преобразуют его в электрический цифровой сигнал. Далее электрический цифровой сигнал передают через Ethernet-коммутатор L3 11 оконечной станции А 2 на блок пульта дежурного по станции 10. Связь с оконечной станцией Б происходит идентично через второй SFP1 модуль 22 узла доступа перегонного 4. Остальные сигналы общим потоком проходят транзитом через блоки OADM до своего блока OADM (см. фиг. 1).

Способ работы устройства 1 с использованием одноволоконной волоконно-оптической линии связи заключается в том, что предварительно активизируют переговорно-вызывное устройство 25 и узел доступа перегонный1 4 через АКБ 26 переговорно-вызывного устройства 25. На блоке пульта дежурного 10 по станции А 2 генерируют электрический цифровой сигнал, который проходит через Ethernet-коммутатор L3 11 оконечной станции А 2 и подают на Ethernet-коммутатор L3 13 в составе устройства доступа станционного А 8. Затем сигнал передают на коммутационную станцию 12 устройства доступа станционного А 8, где сигнал обрабатывают и генерируют обратный электрический цифровой сигнал. Далее его передают обратно на Ethernet-коммутатор L3 13 в составе устройства доступа станционного А 8 и преобразовывают в нем в оптический цифровой сигнал. После этого данный сигнал на определенной длине волны передают в CWDM 14 через SFP1-модуль 32, соответствующий тому узлу доступа перегонному, к которому подключено переговорно-вызывное устройство 25, на которое надо совершить вызов. Затем посредством мультиплексора/демультиплексора 14 объединяют сигнал на данной длине волны с сигналами на других длинах волн из других SFP(2-9)-модулей 32 в общий оптический сигнал и передают его в оптическое волокно, которое используют для приема/передачи сигнала. После того как сигнал на определенной длине волны в составе общего оптического сигнала достигает блока OADM 6, работающего на той же паре длин волн, используемой для организации связи между устройством доступа станционным А 8, его отфильтровывают в этом блоке OADM 6 из общего оптического сигнала и передают на SFP10-модуль 34, направленный в сторону оконечной станции А 2. далее этот сигнал подают на Ethernet-коммутатор L3 23, где преобразовывают сигнал в электрический цифровой и передают на переговорно-вызывное устройство 25 и дополнительное оборудование 24, если оно активно. Затем посредством этого переговорно-вызывного устройства 25 генерируют ответный электрический цифровой сигнал и передают его на Ethernet-коммутатор L3 23 в составе этого же узла доступа перегонного 4, где его преобразуют в оптический цифровой сигнал и через SFP10-модуль 34, направленный в сторону оконечной станции А 2, подают на соответствующий блок OADM 6, посредством которого добавляют его в оптическое волокно, и по нему ведут передачу от переговорно-вызывного устройства 25 до оконечной станции А 2. Затем этот оптический цифровой сигнал в составе общего оптического сигнала подают на мультиплексор/демультиплексор 14 оконечной станции А 2, в котором общий оптический сигнал разделяют на отдельные цифровые оптические сигналы на разных длинах волн. Передаваемый сигнал от переговорно-вызывного устройства 25 на определенной длине подают на соответствующий SFP1-модуль 32, тот же, с которого отправляли сигнал с оконечной станции А 2 на узел доступа перегонный 4. Затем подают этот сигнал в Ethernet-коммутатор L3 13 в составе устройства доступа станционного 8 оконечной станции А 2, где преобразуют его в электрический цифровой сигнал. Далее электрический цифровой сигнал передают через Ethernet-коммутатор L3 11 оконечной станции А 2 на блок пульта дежурного по станции 10. Связь с оконечной станцией Б 3 происходит идентично через второй SFP10- модуль 34 узла доступа перегонного 4. Остальные сигналы общим потоком проходят транзитом через блоки OADM до своего блока OADM.

Отличия одноволоконного варианта:

Из-за того, что используют одноволоконную волоконно-оптическую линию связи, необходимо использовать сигналы разных длин волн для приема и передачи с/на оконечную станцию в/из соответствующего узла доступа перегонного, следовательно, можно установить не более 9 узлов доступа перегонных на одно волокно.

Длины волн для приема и передачи используют парами (любыми). Например, на узел доступа перегонный 1 будет использовать SFP модули, передающие, на длине волны 1470. На оконечных станциях принимать этот сигнал с этих SFP модулей и передавать его обратно будут SFP модули с другой длиной волны, например, 1350. В следующем узле доступа перегонном будет использоваться уже другая пара волн, например, 1610 на узел доступа перегонный и 1510 на станции.

Из-за необходимости использовать разные длины волн для приема и передачи, длины волн используются парами. Так, для организации связи от оконечных станций А и Б с узлом доступа перегонным 1 используют пара волн λ1 и λ2. SFP-модули, работающие на длине волны λ1, установлены на станциях, а SFP-модули, работающие на длине волны λ2 – в устройстве доступа перегонном 1. Для организации связи с устройством доступа перегонным 2 будет использована другая пара волн, λ3 и λ4, отличающаяся от уже использованных длин волн.

Преимуществами предлагаемого решения является:

экономия оптических волокон - система спектрального уплотнения позволяет передавать по одному волокну до 9 дуплексных каналов с пропускной способностью до 1,25 Гбит/с на канал;

независимость от электропитания - питание необходимо только для активного оборудования;

отсутствие проблем «падения», перезагрузок и пр.;

отсутствие необходимости организации постоянного доступа к местам размещения элементов системы - существуют OADM модули в исполнении для размещения в оптических муфтах;

снижение уровня влияния «человеческого фактора» - отсутствие активных компонентов, требующих настройки, управления и пр.;

значительное снижение стоимости владения - снижение уровня эксплуатационных расходов;

относительно невысокая стоимость и возможность отказа от оборудования уровня агрегации;

максимальная дальность работы составляет 80 и более километров;

прозрачность для всех протоколов передачи данных;

наличие различных видов оборудования для монтажа в различных условиях: в стойку, в муфту, на стену;

В режиме организации перегонной связи предлагаемая система обеспечивает возможность установления соединений из нескольких линейных точек доступа и ведения коллективных переговоров.

Все приведенные описания функционирования устройства подтверждают выполнение технической задачи данного изобретения, а именно, повышение эффективности работы перегонной связи на расстояниях между оконечными станциями более 20 км, увеличение скорости передачи данных, для обеспечения возможности использования современных технологий, повышение эффективности расхода оптических волокон.

Промышленная применимость

Все вышеизложенное говорит о промышленной применимости устройство для организации перегонной связи и способа организации перегонной связи.

Перечень позиций.

1. Устройство для организации перегонной связи

2. Оконечная станция А

3. Оконечная станция Б

4. Узел доступа перегонный 1

5. Узел доступа перегонный 2

6. Блок OADM

7. Блок OADM

8. Устройство доступа станционное А

9. Устройство доступа станционное Б

10. Блок пульта дежурного по станции

11. Ethernet-коммутатор L3

12. Коммутационная станция

13. Ethernet-коммутатор L3

14. CWDM оптический мультиплексор/демультиплексор

15. SFP модуль устройства доступа станционного А (для двухволоконной схемы)

16. Блок пульта дежурного по станции

17. Ethernet-коммутатор L3

18. Коммутационная станция

19. Ethernet-коммутатор L3

20. CWDM оптический мультиплексор/демультиплексор

21. SFP модуль устройства доступа станционного Б (для двухволоконной)

22. SFP модуль узла доступа перегонного 1 (для двухволоконной схемы)

23. Ethernet-коммутатор L3

24. Дополнительное оборудование

25. Переговорно-вызывное устройство

26. АКБ

27. SFP модуль узла доступа перегонного 2 (для двухволоконной схемы)

28. Ethernet-коммутатор L3

29. Дополнительное оборудование

30. Переговорно-вызывное устройство

31. АКБ

32. SFP (1-8) модули устройств доступа станционных А и Б (для одноволоконной схемы)

33. SFP (18) модуль устройства доступа станционного Б (для одноволоконный схемы)

34. SFP (10-17) модули узлов доступа перегонных (для одноволоконной схемы)

Изобретение относится к области автоматики, связи и может использоваться на железнодорожном транспорте для обеспечения перегонной связи. Технический результат состоит в повышении эффективности работы перегонной связи, увеличении скорости передачи. Для этого устройство включает две оконечные станции А и Б, 1+n узлов доступа перегонных и волоконно-оптическую линию связи. Каждая оконечная станция содержит блок пульта дежурного по станции и Ethernet-коммутатор и устройство доступа станционное, которое содержит коммутационную станцию и 1+n SFP модулей для передачи на своей длине волны и CWDM мультиплексор/демультипллексор. Каждый узел доступа перегонный содержит два SFP модуля, источник электропитания, переговорно-вызывное устройство. В способе предварительно активизируют переговорно-вызывное устройство и узел доступа перегонный. После этого на блоке пульта дежурного по станции А генерируют электрический цифровой сигнал. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство перегонной связи, содержащее две оконечные станции А и Б, соединенные между собой и с 1+n узлами доступа перегонными посредством волоконно-оптической линии связи, при этом каждая оконечная станция содержит блок пульта дежурного по станции, соединенный через коммутатор и мультиплексор с устройством доступа станционного, а каждый узел доступа перегонный содержит коммутатор, источник электропитания, переговорно-вызывное устройство, отличающееся тем, что коммутатор каждой оконечной станции выполнен в виде Ethernet-коммутатора, соединенного с сетью передачи данных оперативно-технического назначения, а каждое устройство доступа станционное выполнено в виде коммутационной станции и оптического мультиплексора/демультиплексора с разреженным спектральным разделением (CWDM), соединенных с 1+n SFP-модулями Ethernet-коммутатора, при этом каждый SFP-модуль выполнен с возможностью передачи на своей длине волны для связи с каждым перегонным узлом, при этом на каждом перегонном узле дополнительно введен блок ОАDМ, выполненный в виде устройства мультиплексирования (СWDM), соединенного с волоконно-оптической линией связи, в каждом узле доступа перегонном коммутатор выполнен в виде Ethernet-коммутатора, соединенным с переговорным устройством, при этом Ethernet-коммутатор содержит пару SFP-модулей, соединенных с блоком ОАDМ и выполненных для связи с оконечными станциями А и Б.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что волоконно-оптическая линия связи выполнена в виде двухволоконной.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что волоконно-оптическая линия связи выполнена в виде одноволоконной, а значение 1+n узлов доступа перегонных меньше или равно 9.

4. Способ перегонной связи, включающей две оконечные станции А и Б, соединенные между собой и с 1+n узлами доступа перегонными посредством волоконно-оптической линии связи, реализованный по п. 1, заключающийся в том, что предварительно активизируют переговорно-вызывное устройство и узел доступа перегонный, путем подачи на него питания от переговорно-вызывного устройства, после этого на блоке пульта дежурного по станции А генерируют электрический цифровой сигнал, который через Ethernet-коммутатор проходит на коммутационную станцию устройства доступа станционного А, где сигнал обрабатывают и генерируют обратный электрический цифровой сигнал, который преобразуют в оптический цифровой сигнал, и на определенной длине волны передают в оптический мультиплексор/демультиплексор (CWDM) через SFP-модуль, соответствующий тому узлу доступа перегонному, к которому подключено активированное переговорно-вызывное устройство, затем посредством мультиплексора/демультиплексора (CWDM) объединяют сигнал на данной длине волны с сигналами на других длинах волн из других SFP-модулей в общий оптический сигнал и передают его по волоконно-оптической линии связи, после того как переданный оптический сигнал на определенной длине волны в составе общего оптического сигнала достигает блока OADM, работающего на той же длине волны, его отфильтровывают и передают на SFP-модуль, направленный в сторону оконечной станции А, далее этот сигнал подают на Ethernet-коммутатор, где преобразуют его в электрический цифровой и передают на переговорно-вызывное устройство, на переговорно-вызывном устройстве генерируют ответный электрический цифровой сигнал и передают его на Ethernet-коммутатор в составе этого же узла доступа перегонного, где его преобразуют в оптический цифровой сигнал и через SFP-модуль, направленный в сторону оконечной станции А, подают на соответствующий блок OADM, посредством которого добавляют его в волоконно-оптическую линию связи, по которой ведут передачу сигнала к оконечной станции А, где этот оптический цифровой сигнал в составе общего оптического сигнала подают на мультиплексор/демультиплексор оконечной станции А, в котором общий оптический сигнал разделяют на отдельные цифровые оптические сигналы на разных длинах волн, и передаваемый сигнал от переговорно-вызывного устройства на определенной длине подают на соответствующий SFP-модуль, затем этот сигнал преобразуют в электрический цифровой сигнал и через Ethernet-коммутатор оконечной станции А передают на блок пульта дежурного по станции, при этом связь с оконечной станцией Б происходит идентично через второй SFP-модуль узла доступа перегонного.

5. Способ перегонной связи, включающей две оконечные станции А и Б, соединенные между собой и с 1+n узлами доступа перегонными посредством волоконно-оптической линии связи, реализованный по п. 1, заключающийся в том, что предварительно активизируют переговорно-вызывное устройство и узел доступа перегонный, путем подачи на него питания от переговорно-вызывного устройства, на блоке пульта дежурного по станции А генерируют электрический цифровой сигнал, который через Ethernet-коммутатор и устройство доступа станционного А передают на коммутационную станцию устройства доступа станционного А, где сигнал обрабатывают и генерируют обратный электрический цифровой сигнал, затем этот сигнал в устройстве доступа станционного А преобразуют в оптический цифровой сигнал, после чего на определенной длине волны передают в оптический мультиплексор/демультиплексор CWDM через SFP-модуль, соответствующий тому узлу доступа перегонному, к которому подключено переговорно-вызывное устройство, на которое надо совершить вызов, посредством мультиплексора/демультиплексора объединяют сигнал на данной длине волны с сигналами на других длинах волн из других SFP-модулей в общий оптический сигнал и передают его в волоконно-оптическую линию связи, используемую для приема/передачи сигнала, переданный оптический сигнал на определенной длине волны на входе устройства мультиплексирования с разделением волны, работающего на той же паре длин волн, отфильтровывают в блоке OADM из общего оптического сигнала и передают на SFP-модуль, направленный в сторону оконечной станции А, далее этот сигнал преобразуют в электрический цифровой и передают на переговорно-вызывное устройство, где генерируют ответный электрический цифровой сигнал, преобразуют его в оптический цифровой сигнал и через SFP-модуль, направленный в сторону оконечной станции А, подают на соответствующий блок OADM, посредством которого добавляют его в волоконно-оптическую линию связи, по которой ведут передачу от переговорно-вызывного устройства до оконечной станции А, затем этот оптический цифровой сигнал в составе общего оптического сигнала подают на мультиплексор/демультиплексор оконечной станции А, в котором общий оптический сигнал разделяют на отдельные цифровые оптические сигналы на разных длинах волн, и передаваемый сигнал от переговорно-вызывного устройства на определенной длине подают на соответствующий SFP-модуль, тот же, с которого отправляли сигнал с оконечной станции А на узел доступа перегонный, затем этот сигнал преобразуют в электрический цифровой сигнал и через Ethernet-коммутатор оконечной станции А подают на блок пульта дежурного по станции, связь с оконечной станцией Б происходит идентично через второй SFP-модуль узла доступа перегонного.