АППАРАТНАЯ УПРАВЛЕНИЯ СВЯЗЬЮ
HARDWARE CONTROL OF COMMUNICATION

Изобретение относится к системам связи и управления и может быть использовано при создании системы управления полевыми транспортными сетями связи, осуществляющими коммутацию и передачу по магистральным линиям связи различного вида информации.
Известны различные комплексы средств связи, предназначенные для обеспечения отдельных родов - радио, радиорелейной, тропосферной, спутниковой, проводной, и видов - телефонной, телеграфной, передачи данных, факсимильной и т.п., связи [1-4].
Использование указанных комплексов средств связи при организации полевых узлов связи обуславливает значительный объем однотипного оборудования, поскольку для их совместного использования необходимы общие коммутационные и дополнительные сопрягающие устройства, а также большое время развертывания узлов связи вследствие необходимости прокладки соединительных линий между взаимодействующими аппаратными и настройки оборудования как участвующего в образовании транспортных потоков, так и формирующего услуги связи.
Из известных комплексов средств связи наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, принятое в качестве прототипа, является устройство "Подвижный комплекс средств автоматизации управления" [5].
В состав устройства-прототипа входят шесть автоматизированных рабочих мест (АРМ), выполненных на базе ПЭВМ, два выносных АРМ на базе портативного компьютера типа Notebook, репитер, посредством которого образуется локальная вычислительная сеть (ЛВС) автоматизированных рабочих мест, мультиплексор и коммутационное поле из блоков, посредством которых обеспечиваются ТЛФ связь и ПД должностных лиц данного комплекса с соответствующими должностными лицами старшего и подчиненных комплексов с использованием также входящих в состав комплекса аппаратуры каналообразования, радиорелейной станции, КВ- и УКВ-радиостанций.
Основным недостатком устройства-прототипа является ограниченность его функциональных возможностей, выражаемая:
- в невозможности осуществления в автоматизированном режиме мониторинга удаленных средств связи, участвующих в образовании транспортных потоков связи, и управления ими;
- в невозможности предоставления должностным лицам (ДЛ) управления связью режимной телефонной (ТЛФ-Р) и защищенной видеоконференцсвязи (ЗВКС) с должностными лицами управления связью взаимодействующих узлов связи;
- в невозможности образования локальной вычислительной сети, абонентами которой являются АРМы должностных лиц технологического управления взаимодействующих узлов связи;
- в невозможности обмена данными между должностными лицами управления связью и технологического управления взаимодействующих узлов связи.
Целью данного изобретения является расширение функциональных возможностей прототипа, заключающееся в обеспечении возможности:
- осуществления в автоматизированном режиме мониторинга удаленных средств связи, участвующих в образовании транспортных потоков связи, и управления ими;
- предоставления должностным лицам (ДЛ) управления связью режимной телефонной (ТЛФ-Р) и защищенной видеоконференцсвязи (ЗВКС) с должностными лицами управления связью взаимодействующих узлов связи;
- образования локальной вычислительной сети, абонентами которой являются АРМы должностных лиц технологического управления взаимодействующих узлов связи;
- обмена данными между должностными лицами оперативного управления связью и технологического управления связью взаимодействующих узлов связи.
Поставленная цель достигается тем, что предлагается "Аппаратная управления связью", содержащая три автоматизированных рабочих места (АРМ) должностных лиц (ДЛ) оперативного управления связью, два автоматизированных рабочих места (АРМ) должностных лиц технологического управления связью, коммутатор локальных вычислительных сетей (КЛВС) и мультиплексор комбинированный систем связи (МКСС), согласно изобретению в ее состав дополнительно введены оборудование закрытой видеоконференцсвязи (ОЗВКС), межсетевой экран закрытого сегмента (МСЭЗС), межсетевой экран открытого сегмента (МСЭОС), многопротокольное коммутационное устройство режимное (МПКУ-Р) и маршрутизатор (М), при этом в состав каждого автоматизированного рабочего места входят управляющая вычислительная машина (УВМ) с подключенными к ней микротелефонной гарнитурой и устройством документирования и телефонный аппарат режимной связи (ТЛФ-Р), а в состав мультиплексора комбинированного систем связи входят блоки сетевого транспорта (БСТ) и модемы xDSL.
При этом все составные элементы «Аппаратной управления связью» соединены между собой следующим образом:
- входо-выходы Ethernet УВМ АРМов должностных лиц оперативного управления связью подключены к абонентским входо-выходам межсетевого экрана закрытой связи;
- входо-выходы Ethernet УВМ АРМов должностных лиц технологического управления связью подключены к абонентским входо-выходам коммутатора локальных вычислительных сетей;
- абонентские линии от телефонных аппаратов режимной связи всех АРМов подключены к соответствующим абонентским входо-выходам многопротокольного коммутационного устройства режимного;
- входо-выход оборудования закрытой видеоконференцсвязи подключен к абонентскому входо-выходу Ethernet межсетевого экрана закрытой связи;
- канальный входо-выход Ethernet межсетевого экрана закрытой связи подключен к станционному входо-выходу Ethernet многопротокольного коммутационного устройства режимного;
- канальные входо-выходы Ethernet многоканального коммутационного устройства режимного подключены к станционным входо-выходам блоков сетевого транспорта (БСТ) мультиплексора комбинированного систем связи (МКСС);
- канальный входо-выход Ethernet коммутатора линейных вычислительных сетей подключен к абонентскому входо-выходу межсетевого экрана открытой связи, канальный входо-выход Ethernet которого подключен к станционному входо-выходу маршрутизатора;
- канальные входо-выходы Ethernet маршрутизатора подключены к станционным входо-выходам блоков сетевого транспорта (БСТ), а канальные входо-выходы Е1 маршрутизатора подключены к станционным входо-выходам модемов xDSL мультиплексора комбинированного систем связи.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая "Аппаратная управления связью" отличается наличием новых элементов, а именно - оборудование закрытой видеоконференцсвязи, межсетевой экран закрытой связи, межсетевой экран открытой связи, многопротокольное коммутационное устройство режимное и маршрутизатор, при этом в состав каждого автоматизированного рабочего места входят управляющая вычислительная машина (УВМ) с подключенными к ней микротелефонной гарнитурой и устройством документирования, и телефонный аппарат режимной связи (ТЛФ-Р), а в состав мультиплексора комбинированного систем связи входят блоки сетевого транспорта (БСТ) и модемы xDSL при соответствующей схеме соединения между собой составных частей (элементов) аппаратной.
Таким образом, заявляемая "Аппаратная управления связью" соответствует критерию изобретения "новизна".
Сравнение заявляемого решения с другими аналогичными техническими решениями показывает, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного уровня техники и существенно отличается от аналогичных устройств данной области техники, т.е. имеет изобретательский уровень, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".
Все вновь введенные в предлагаемую комплексную аппаратную связи блоки хорошо известны специалистам в данной области техники и легко реализуемы, благодаря чему дополнительного творчества для их воспроизведения не требуется. Само же заявляемое техническое решение может быть реализовано с применением существующей аппаратуры и устройств, широко используемых в технике связи и в вычислительной технике, и является промышленно применимым.
На чертеже приведена структурная схема предлагаемой комплексной аппаратной связи, где обозначены:
1 - автоматизированное рабочее место (АРМ) должностного лица (ДЛ) оперативного управления связью;
2 - автоматизированное рабочее место (АРМ) должностного лица (ДЛ) технологического управления связью;
3 - оборудование закрытой видеоконференцсвязи (ОЗВКС);
4 - межсетевой экран закрытой связи (МСЭЗС);
5 - многопротокольное коммутационное устройство режимное (МПКУ-Р);
6 - коммутатор локальной вычислительной сети (КЛВС);
7 - межсетевой экран открытой связи (МСЭОС);
8 - маршрутизатор (М);
9 - мультиплексор комбинированный систем связи (МКСС);
10 - телефонный аппарат режимной связи (ТЛФ-Р);
11 - управляющая вычислительная машина (УВМ);
12 - микротелефонная гарнитура УВМ;
13 - устройство документирования (УД) УВМ;
14 - блок сетевого транспорта (БСТ);
15 - модем xDSL.
Назначение основных составных элементов аппаратной состоит в следующем:
Коммутатор локальных вычислительных сетей (6) в составе данной аппаратной осуществляет соединение сегментов локальной сети на подуровне контроля доступа к среде канального уровня модели OSI/ISO.
Назначением межсетевых экранов закрытой (4) и открытой (7) связи в составе данной аппаратной управления связью являются контроль и фильтрация проходящего через них соответственно закрытого и открытого сетевых трафиков в соответствии с заданными правилами.
Многопротокольное коммутационное устройство режимное (5) представляет собой коммутатор пакетов потоков (каналов) Ethernet и C1-И, выполненный на базе криптомаршрутизатора, одновременно преобразующий часть потоков Ethernet в абонентские линии (каналы C1-И) и наоборот. Его назначением в составе данной аппаратной управления связи является организация обмена между локальными вычислительными сетями (ЛВС) с использованием выделенных каналов связи, в том числе и низкоскоростных.
Назначением маршрутизатора (8) в составе данной аппаратной управления связью является соединение сегментов сети модели OSI/ISO на основе использования маршрутной информации сетевого уровня.
Блоки сетевого транспорта (14) мультиплексора комбинированного систем связи (9) осуществляют ввод/вывод со станционной стороны четырех сигналов Ethernet 10/100 Base-T в структуру потока Е3 для последующей транспортировки по магистральной сети.
Модемы xDSL (15) мультиплексора комбинированного систем связи (9) осуществляют прием-передачу со станционной стороны двух потоков Е1 в линию DSL с канальной стороны по симметричной паре на расстояние до 6 км.
Назначение и основные функциональные возможности остальных составных элементов аппаратной ясны из самих их названий.
Согласно приведенному чертежу, элементы (составные части), образующие предлагаемую «Аппаратную управления связью», соединены между собой следующим образом:
- абонентские линии от телефонных аппаратов режимной связи (10) всех АРМов (1 и 2) подключены к соответствующим абонентским входо-выходам многопротокольного коммутационного устройства режимного (5);
- входо-выходы Ethernet УВМ (11) АРМов должностных лиц оперативного управления связью (1) подключены к абонентским входо-выходам межсетевого экрана закрытой связи (4);
- входо-выходы Ethernet УВМ (11) АРМов должностных лиц технологического управления связью (2) подключены к абонентским входо-выходам коммутатора локальных вычислительных сетей (6);
- входо-выход оборудования закрытой видеоконференцсвязи (3) подключен к абонентскому входо-выходу Ethernet межсетевого экрана закрытой связи (4);
- канальный входо-выход Ethernet межсетевого экрана закрытой связи (4) подключен к одному из станционных входо-выходу Ethernet многопротокольного коммутационного устройства режимного (5);
- канальные входо-выходы Ethernet многоканального коммутационного устройства режимного (5) подключены к станционным входо-выходам блоков сетевого транспорта (14) мультиплексора комбинированного систем связи (9);
- канальный входо-выход Ethernet коммутатора линейных вычислительных сетей (6) подключен к станционному входо-выходу межсетевого экрана открытой связи (7);
- канальный входо-выход Ethernet межсетевого экрана открытой связи (7) подключен к станционному входо-выходу маршрутизатора (8);
- канальные входо-выходы Ethernet маршрутизатора (8) подключены к станционным входо-выходам блоков сетевого транспорта (БСТ), а канальные входо-выходы Е1 маршрутизатора (8) подключены к станционным входо-выходам модемов xDSL (15) мультиплексора комбинированного систем связи (9).
Функционирование предложенной "Аппаратной управления связью" осуществляется следующим образом.
Должностные лица управления связью, в чье распоряжение предоставлено одно из автоматизированных рабочих мест (1 или 2), посредством телефонного аппарата режимной связи (10) соответствующего АРМа имеют режимную телефонную связь с должностными лицами взаимодействующих объектов связи. Тракт телефонной закрытой связи в пределах данной аппаратной связи проходит последовательно от телефонного аппарата (10) через многопротокольное коммутационное устройство режимное (5) и через один из блоков сетевого транспорта (14) мультиплексора комбинированного сетей связи (9).
Телекодовая закрытая связь должностных лиц оперативного управления связью осуществляется посредством управляющей вычислительной машины (11) соответствующего АРМ должностного лица оперативного управления связью (1). Тракт телекодовой закрытой связи в пределах данной аппаратной управления связью проходит от УВМ (11) автоматизированного рабочего места (1) через последовательно соединенные межсетевой экран закрытой связи (4), многопротокольное коммутационное устройство режимное (5) и соответствующий блок сетевого транспорта (14) мультиплексора комбинированного систем связи (9).
Телекодовая связь должностных лиц технологического управления связью осуществляется посредством управляющей вычислительной машины (11) соответствующего АРМ должностного лица технологического управления связью (2). Тракт этой телекодовой связи проходит от УВМ (11) автоматизированного рабочего места (2) через последовательно соединенные коммутатор локальной вычислительной сети (6), межсетевой экран открытой связи (7), маршрутизатор (8) и соответствующий модем xDSL (15) мультиплексора комбинированного систем связи (9).
Тракт видеоконференцсвязи от оборудования закрытой видеоконференцсвязи (3) в пределах данной аппаратной связи проходит последовательно через межсетевой экран закрытой связи (4), многопротокольное коммутационное устройство режимное (5) и, в зависимости от направления связи, через один из блоков сетевого транспорта (14) мультиплексора комбинированного сетей свя-зи (3).
Посредством УВМ (11), входящих в состав АРМов (1 или 2), в автоматическом режиме либо по командам соответствующего должностного лица осуществляется по протоколу SNMP опрос состояния (мониторинг) удаленных средств связи с отображением результатов контроля на экране УВМ и документированием на устройстве документации (13). Тракт прохождения данной информации, а также команд управления от УВМ в пределах аппаратной управлении связью проходит в закрытом режиме последовательно от управляющей вычислительной машины (11) соответствующего автоматизированного рабочего места (1) должностного лица оперативного управления связью через межсетевой экран закрытой связи (4), многопротокольное коммутационное устройство режимное (5) и один из блоков сетевого транспорта (14) мультиплексора комбинированного сетей связи (9), а в открытом режиме - последовательно от управляющей вычислительной машины (11) соответствующего автоматизированного рабочего места (2) должностного лица технологического управления связью через последовательно соединенные коммутатор локальных вычислительных сетей (6), межсетевой экран открытой связи (7), маршрутизатор (8) и один из модемов xDSL (15) мультиплексора комбинированного сетей связи (9).
Из изложенного выше следует, что предложенная аппаратная управления связью обеспечивает возможность осуществления в автоматизированном режиме мониторинга удаленных средств связи, участвующих в образовании транспортных потоков связи, и управления ими, осуществления с должностными лицами оперативного управления связью взаимодействующих узлов связи режимной телефонной (ТЛФ-Р) и защищенной видеоконференцсвязи (ЗВКС), образования локальной вычислительной сети, абонентами которой являются АРМы должностных лиц технологического управления связью взаимодействующих узлов связи, и обмена данными между должностными лицами управления связью взаимодействующих узлов связи.
Следовательно, можно сделать вывод, что цель, поставленная перед данным изобретением - расширение функциональных возможностей комплексной аппаратной связи путем обеспечения возможности:
- осуществления в автоматизированном режиме мониторинга удаленных средств связи, участвующих в образовании транспортных потоков связи, и управления ими;
- предоставления должностным лицам (ДЛ) оперативного управления связью режимной телефонной (ТЛФ-Р) и защищенной видеоконференцсвязи (ЗВКС) с должностными лицами управления связью взаимодействующих узлов связи;
- образования локальной вычислительной сети, абонентами которой являются АРМы должностных лиц технологического управления взаимодействующих узлов связи;
- обмена данными между должностными лицами оперативного управления связью и технологического управления связью взаимодействующих узлов связи, - достигнута.
Технико-экономический эффект, обусловленный применением предложенной "Аппаратной управления связью", заключается в существенном повышении маневренности, оперативности и качества управления структурой сетей связи, а следовательно, и в повышении эффективности функционирования сетей связи.
Весьма существенным достоинством предложенной аппаратной управления связью является то, что все ее составные элементы к настоящему времени достаточно хорошо известны и освоены в производстве промышленностью.
Предложенная "Аппаратная управления связью" может найти применение при создании автоматизированной системы управления связью (АСУС) всевозможных полевых сетей связи.
Количественная величина ожидаемого технико-экономического эффекта от использования предложенной "Аппаратной управления связью" зависит в первую очередь от области ее применения и конкретных вариантов исполнения, - ее определение возможно только по результатам практической реализации.
Источники информации
1. Патент РФ №2117401, МПК H04K 1/00. Устройство конфиденциальной связи. 1998, Бюл. №22.
2. Патент РФ №2271072, МПК Н04М 5/00. Мобильная станция оперативной связи. 2006, Бюл. №6.
3. Патент РФ №2293442, МПК Н04В 7/26. Мобильный узел подвижной связи. 2007, Бюл. №4.
4. Патент РФ №2314640, МПК Н04В 7/00. Абонентская станция спутниковой связи. 2008, Бюл. №1.
5. Патент РФ №2263960, МПК G06F 17/60. Подвижный комплекс средств автоматизации управления. 2005, Бюл. №31; (прототип).