Комбинированная автоматическая телефонная станция Российский патент 2024 года по МПК H04M3/00 

Изобретение относится к области к электросвязи, преимущественно цифровой связи, и может найти применение на железнодорожном транспорте для организации оперативно-технологической связи диспетчеров по организации движения поездов.

Известна цифровая мини-АТС для телекоммуникационной сети с программно-аппаратным комплексом ssp (пак-ssp) (Патент на полезную модель, RU 148007 U1, МПК Н04М 3/00, опубл.: 20.11.2014). Цифровая мини-АТС для телекоммуникационной сети с программно-аппаратным комплексом SSP (ПАК-SSP), выполненная с возможностью обеспечения подключения абонентов посредством SIP протокола и связанная с Ethernet коммутатором или маршрутизатором, причем вход Ethernet коммутатора соединен с ПАК-SSP, к первому Ethernet порту коммутатора или маршрутизатора подключены абонентские устройства локальной вычислительной сети: аппаратные SIP-телефоны; программные SIP-телефоны, ко второму Ethernet порту коммутатора или маршрутизатора подключены: SIP-шлюзы, к которым через аналоговые FXS порты подключены аналоговые факсы и аналоговые телефоны, а к выходу Ethernet коммутатора или маршрутизатора подключена физическая среда IP Network, связанная через глобальную сеть Интернет, через которую подключены посредством Ethernet соединений удаленные цифровые и аналоговые телефоны и факсы, при этом IP Network сеть связана с телефонными сетями общего доступа (ТфОП), отличающаяся тем, что цифровая мини-АТС размещена в отдельном корпусе и снабжена блоком питания, соединенным с материнской платой и ПАК-SSP, включающим в себя ядро конфигурирования мини-АТС, жесткий диск HDD с возможностью управляющего доступа установленного на нем управляющего ПО посредством протоколов http/https или ssh через Ethernet сеть в блоки: приложений телефонной станции; CTI (системы телефонной интеграции); хранения данных; формирования отчетности; выявления, анализа и предотвращения угроз безопасности; управления нормативно-справочной информацией; резервного копирования для обеспечения телефонной связи потребителям, при этом мини-АТС имеет блок ядра телефонной станции, который включает в себя: конфигуратор ядра телефонной станции; блоки: ядра сообщений; ядра телефонии; ДВО (дополнительные виды обслуживания/опции), дополнительные контроллеры: GSM и ISDN; расширенный контроллер; источник сообщений (IVR); источник сообщений (FAX) блок 100 ДВО; источник сообщений (биллинг); источник сообщений (маршрутизация); источник сообщений (регистрация), блоки: реализации базовых протоколов связи и интерфейсы взаимодействия с протоколами связи; низкоуровневое взаимодействие с драйверами; формирование сообщений; ядро сообщений; внутренний протокол взаимодействия; интерфейсы взаимодействия с базовым программным обеспечением, при этом блок ядра телефонной станции имеет двухстороннюю связью с блоком ядра телефонии, выход которого соединен двухсторонней связью с блоком ядра сообщений, соединенного двухсторонней связью с операторами связи посредством блока ДВО, с возможностью связи через дополнительные контроллеры (GSM, ISDN) с программным взаимодействием через блоки источников сообщений, при этом мини-АТС функционально связана с ПАК-SSP: прокси-сервером - конвертором протоколов; местным узлом связи; оконечно-транзитным узлом связи; корпоративной мультисервисной сетью связи; сервером выделенной телефонной станции; прокси-сервером медиашлюза VOIP-PSTN; сервером межпротокольного транскодирования; прокси-сервером - контроллером пограничных SIP сессий; сервером SIP маршрутизатором; сервером SIP регистрации; сервером контакт центра; сервером автоинформатором; сервером IVR (interactive voice response); сервером приема и передачи факсов; сервером записи переговоров; сервером аудиоконференций; сервером аудиорассылок, аудиооповещений; сервером факс-рассылок; системой проведения телеголосований/телеопросов; сервером электронных приемных.

Данное устройство обеспечивает подключение абонентов посредством SIP протокола и SIP-шлюзов, к которым через аналоговые FXS порты, подключены аналоговые факсы и аналоговые телефоны. Однако, из-за отсутствия шлюзов с каналами тональной частоты (КТЧ), и поддержкой специализированных железнодорожных сигнализаций, применение данного устройства для организации оперативно-технологической связи на железнодорожном транспорте не возможно.

Также известна система пакетной IP-связи, взаимодействующая с внешними сетями радио- и телефонной связи, пригодная для использования аварийными службами. (GB 2486176 А, 13.06.2012 SUNGARD PUBLIC SECTOR LIMITED), Интегрированная система управления связью, как правило эффективна в таких организациях, как аварийно-спасательные службы, военные организации, службы дорожного контроля, но является системой для организации радиоподвижной связи т.е. ограниченного применения. Система, содержит медиасервер, множество медиашлюзов и множество операторских терминалов, в которой медиашлюзы сконфигурированы для передачи и приема сигналов в сети связи и из сетей, внешних по отношению к системе связи, медиасервер сконфигурирован для маршрутизации данных между медиа-шлюзами и терминалами оператора, чтобы обеспечить связь между внешними сетями связи и терминалами оператора, а данные, передаваемые медиасервером, содержат пакеты данных Интернет-протокола (IP). Основной медиасервер и дополнительный медиасервер могут быть сконфигурированы для взаимодействия друг с другом таким образом, что при обнаружении неисправности или отказа основного медиасервера активируется дополнительный медиасервер. Таким образом, дополнительный медиасервер может быть быстро подключен к сети для замены основного медиасервера, тем самым повышая устойчивость системы. Использование единого общего IP-адреса для основного и дополнительного медиасерверов обеспечивает плавный переход между серверами, поскольку не требуется изменять пакеты данных. Основной медиасервер обмена данными включает в себя основной медиасервер и основной сервер приложений. Аналогично, дополнительный медиасервер обмена данными включает в себя дополнительный медиасервер и дополнительный сервер приложений. Основной сервер приложений и дополнительный сервер приложений по существу идентичны. Аналогичным образом, основной сервер мультимедиа и дополнительный сервер мультимедиа также по существу идентичны. Таким образом, в случае выхода из строя основного медиасервера или основного сервера приложений основного медиасервера обмена данными, дополнительный медиасервер или дополнительный сервер приложений дополнительного медиасервера обмена данными могут быть переведены в оперативный режим для обеспечения непрерывности обслуживания. Первичный и вторичный медиасерверы предназначены для маршрутизации коммуникационных данных, таких как голосовые данные, от медиа-шлюзов. Медиасерверы взаимодействуют с медиашлюзами и операторскими терминалами, используя систему, основанную на стандарте связи по протоколу Internet (IP). Речевые данные от медиа-шлюзов принимают форму пакетов данных передачи голоса по интернет-протоколу (VOIP).

Недостатком вышеуказанной системы является сложность ремонта и обслуживания, низкая безопасность и возможность модернизации, недостаточная надежность системы в отношении электропитания.

Основной задачей, решаемой предлагаемого изобретения, является преодоление вышеуказанных недостатков а также повышение эффективности работы устройства связи за счет:

- возможности управления конференциями («железнодорожными кругами»);

- упрощения конструкции, снижения стоимости изделия в целом,

- повышения безопасности КАТС;

- возможности без особых затрат модернизировать систему (увеличив количество подключаемых устройств);

- повышения надежности системы, защитившись от перебоев электропитания.

Поставленная задача достигается тем, что комбинированная автоматическая телефонная станция, включающая серверы и шлюзы, имеет единый корпус, в котором установлены два программных коммутатора, маршрутизатор для стыковки с сетью передачи данных, и шлюзы преобразования интерфейсов для стыковки с парком оборудования и каналов, которые интерфейсными шинами соединены с коммутатором, а также блок питания и блок аккумуляторных батарей, которые по шинам питания соединены со всеми перечисленными блоками.

Поставленная задача также достигается тем, что шлюзы для преобразования интерфейсов представляют собой: шлюз для подключения первичных цифровых каналов, шлюз для преобразования 6-проводных аналоговых каналов, шлюз для подключения 2-проводных аналоговых телефонов; шлюз для подключения 2-проводных цифровых телефонов. Электропитание осуществляется от блока питания, в буфере с которым установлены аккумуляторные батареи.

На фиг. 1 изображена схема КАТС.

На фиг. 2 изображена схема оперативно-технологической связи на железнодорожном транспорте с использованием КАТС.

Комбинированная автоматическая телефонная станция состоит корпуса 1, программного коммутатора 2 - основного и резервного (идентичные, на схеме не показан какой их них какой), коммутатора 3, маршрутизатора 4, шлюзов для преобразования интерфейсов: шлюза для подключения первичных цифровых каналов Е1 - 5, шлюза для преобразования 4-проводных каналов тональной частоты (КТЧ) - 6, шлюза для подключения 2-проводных аналоговых телефонов FXS - 7, шлюза для подключения 2-проводных цифровых телефонов ISDN - 8, блока питания 9, блока аккумуляторных батарей 10.

Комбинированная автоматическая телефонная станция подключается к сети передачи данных (СПД) через маршрутизатор 4, который соединен с коммутатором 3. Коммутатор 3 осуществляет коммутацию сигналов между устройствами КАТС и к нему подключены блоки 2, 5, 6, 7, 8, а также у него есть интерфейс для подключения SIP телефона 13. Программные коммутаторы 2 подключаются к коммутатору 4, но имеют единый "плавающий" IP-адрес, который обычно выделяется основному, чтобы обеспечить непрерывность обслуживания и свести к минимуму любую потерю пакетов данных. В случае неисправности или отказа основного программного коммутатора 2 резервный принимает этот IP-адрес, так что пакеты данных автоматически направляются на резервный программный коммутатор 2. Два программных коммутатора 2 основной и резервный, выполненные на серверной платформе и несущие всю интеллектуальную нагрузку полностью идентичны, в работе КАТС участвует один из них - либо основной либо резервный, если какой-либо выходит из строя, второй перехватывает управление на себя. КАТС подключается к участкам ОТС построенных на старых цифровых АТС 14 каналами Е1 (ПЦК) через шлюз Е1 - 5, или по каналам тональной частоты через шлюз Е&М - 6. Аналоговые двухпроводные телефоны оперативных работников 11 подключаются к шлюзу FXS - 7, а цифровые телефоны диспетчеров и дежурных по станции 12 подключаются к шлюзу ISDN - 8. SIP телефоны диспетчеров 13 и иного оперативного состава включаются в коммутатор 3.

Система оперативно-технологической связи на железнодорожном транспорте с использованием КАТС с коммутацией пакетов работает следующим образом.

В основе ОТС лежат «железнодорожные круги» специализированные конференции, в которых возможна передача специальных сигналов, таких как диспетчерская тангента, индивидуальный и групповой вызов и так далее. Конференции формируются в программных коммутаторах на каждой КАТС. Реализована возможность управления конференциями (железнодорожными кругами), а именно суммирование, вычитание конкретных аудиопотоков, дистанционного отключения микрофонов, передачи и приема специализированных сигналов и т.д. без потери качества обслуживания. Ограничений в количестве конференций управляемых КАТС в отличие от ПЦК нет. А за счет использования серверных платформ с высокопроизводительными, распространенными процессорами достигается цель снижения себестоимости технического решения. Преобразование сигналов и интерфейсов используется лишь в случаях стыковки со старым парком оборудования. При стыковке с участками, построенными на основе ПЦК, конференции суммируются с возможностью передачи сигналов управления.

Сигнал вызова с выхода пульта 12 дежурного КАТС 3 поступает в шлюз ISDN - 8 и далее через коммутатор 3 поступает в программный коммутатор 2, где производится суммирование групповых сигналов в текущей конференции (железнодорожном круге). Далее сигналы группового канала из КАТС 3 через коммутатор 3 и маршрутизаторы 4, которые образуют сеть передачи данных оперативно-технологического назначения (СПД ОТН) поступают на КАТС 1, 2 и через коммутаторы 3 коммутируются в программные коммутаторы 2 КАТС 1, 2, где формируется такая же конференция. С программного коммутатора 2 КАТС 1 сигнал вызова коммутируется через коммутатор 3 в шлюз ISDN 8 и передается на а пульт 12 поездной диспетчерской связи КАТС 1, пульт 12 инициирует подключенный пульт 12 дежурного КАТС 3. Между дежурным по станции и поездным диспетчером ведутся переговоры в симплексном режиме, с перебоем речи от тангенты или педали пульта 12 поездного диспетчера КАТС 1.

При вызове из SIP телефона 14 поездного диспетчера КАТС 1 сигнал вызова соответствующего программного коммутатора 2 через коммутатор 3 посылается через маршрутизаторы 4 сети передачи данных оперативно-технологического назначения и поступает на КАТС 2 где посылается вызов на пульт 12 дежурного КАТС 2. SIP телефон 13 поездного диспетчера КАТС 1 индицирует пульт 12 дежурного КАТС 2 в режиме вызова, при этом приходит акустический и оптический вызов на пульт 12 дежурного КАТС 2. При ответе индикация на SIP телефоне 13 поездного диспетчера КАТС 1 и пульте 12 дежурного КАТС 2 меняет состояние на «разговор». Между поездным диспетчером и дежурным по станции ведутся переговоры в симплексном режиме, с перебоем речи от тангенты или педали SIP телефона 13 поездного диспетчера КАТС 1.

В результате использования предлагаемого изобретения:

- повышаются функциональные показатели КАТС в системе связи (он-лайн управление);

- объединение медиасервера, сервера приложений и телефонного медиашлюза в одно устройство - программный коммутатор, выполненный на общедоступной аппаратной платформе также снижает стоимость изделия в целом, и позволяет производить обслуживание и ремонт собственными силами;

- использование в точке подключения к сети Ethernet маршрутизатора позволяет повысить безопасность КАТС за счет того, что подключение в данной точке позволяет маршрутизатору выполнять функции межсетевого экрана;

- использование коммутатора дает возможность без особых затрат модернизировать КАТС (увеличив количество подключаемых устройств);

- использования в буфере аккумуляторов повышает надежность устройства, защитившись от перебоев электропитания.

Изобретение относится к области к электросвязи, преимущественно цифровой связи, и может найти применение на железнодорожном транспорте для организации оперативно-технологической связи диспетчеров по организации движения поездов. Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства связи за счет возможности управления конференциями, упрощения конструкции, повышения безопасности комбинированной автоматической телефонной станции (КАТС), возможности без особых затрат модернизировать систему (увеличив количество подключаемых устройств), повышения надежности системы, защитившись от перебоев электропитания. Упомянутый технический результат достигается тем, что КАТС имеет единый корпус, в котором установлены коммутатор, два программных коммутатора - основной и резервный, с единым плавающим IP-адресом, маршрутизатор для стыковки с сетью передачи данных, и шлюзы преобразования интерфейсов для стыковки с парком оборудования и каналов, которые интерфейсными шинами соединены с коммутатором, а также блок питания и блок аккумуляторных батарей, которые по шинам питания соединены со всеми перечисленными блоками. 2 ил.

Комбинированная автоматическая телефонная станция (КАТС), включающая шлюзы, отличающаяся тем, что она имеет единый корпус, в котором установлены коммутатор, два программных коммутатора - основной и резервный, с единым плавающим IP-адресом, выполненные на серверной платформе и подключенные к коммутатору, маршрутизатор для стыковки с сетью передачи данных для связи с другими КАТС, который соединен с коммутатором, причем шлюзы представляют собой шлюзы преобразования интерфейсов для стыковки с парком оборудования и каналов, которые интерфейсными шинами соединены с коммутатором: шлюз для подключения первичных цифровых каналов, шлюз для преобразования 4-проводных аналоговых каналов, шлюз для подключения 2-проводных аналоговых телефонов и шлюз для подключения 2-проводных цифровых телефонов, а также блок питания и блок аккумуляторных батарей, которые по шинам питания соединены со всеми перечисленными блоками, при этом коммутатор содержит интерфейс подключения SIP телефонов диспетчеров.