МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АБОНЕНТСКИЙ ТЕРМИНАЛ
MULTIFUNCTIONAL USER TERMINAL

Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано для передачи-приема документированной, телефонной, электронной аудио и видео информации, осуществляемой одновременно по нескольким различным каналам связи, между абонентами ведомственных сетей и сетей связи народнохозяйственного назначения, работающих как на стационарных, так и на подвижных объектах.
Известно "Устройство для передачи и приема дискретной информации" [патент РФ №2223608, МПК H04L 15/00. Устройство для передачи и приема документальной информации. 2004 г. Бюл. №4], содержащее приемопередатчик факсимильных сигналов, абонентские и станционные телеграфные аппараты, блоки коммутации каналов, коммутации телеграфных связей, сопряжения, сигнализации, вызывных приборов, коммутаторы абонентских каналов и другие. Данное устройство осуществляет подключение абонентских либо станционных телеграфных аппаратов и приемопередающего факсимильного аппарата к соответствующим внешним линиям, каковыми являются линии дальней связи, абонентские линии телефонной связи, импульсные каналы, радиоканалы.
Недостатком данного устройства является его чрезмерная громоздкость, обуславливающая значительные массогабаритные показатели, низкая оперативность организации требуемых связей, а также отсутствие визуального контроля подлежащего передаче сообщения.
Известен абонентский пункт типа АП-4, являющийся групповой терминальной системой с программным управлением [Шраер Ф.И. Аппаратура производственной и учрежденческой связи: Справочник. - 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Связь, 1978, с.405-407]. Его основными составными частями являются центральное устройство, устройства ввода-вывода, модем, устройство ввода информации с перфокарт или с перфолент, печатающее устройство.
Основным недостатком этого абонентского пункта является ограниченность его функциональных возможностей, выражаемая в возможности осуществления обмена только телекодовой информацией.
Известно устройство на основе микроЭВМ [Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1990, с.7.], в состав которой входят процессор, блок памяти и контроллеры устройств ввода-вывода информации, посредством внутренней магистрали соединенные между собой и подключенные к станционной стороне адаптера магистралей, к линейной стороне адаптера магистралей посредством внешней магистрали подключен контроллер управляемого объекта. Известное устройство обеспечивает возможность обмена с управляемым объектом телекодовой информацией.
Основным недостатком известного устройства является ограниченность его функциональных возможностей, заключающаяся в обеспечении обмена однотипной телекодовой информацией с одним управляемым объектом, а также низкая оперативность обработки передаваемых и принимаемых сообщений.
В качестве устройства-прототипа данного изобретения выбран "Многофункциональный абонентский терминал" (патент РФ №2416880, опубликованный 20.04.2011 Бюл. №11), содержащий процессор, блок памяти, контроллеры устройств ввода-вывода, адаптер магистралей, дополнительное запоминающее устройство и контроллер Ethernet, соединенные между собой посредством внутренней магистрали, к внешней (канальной) магистрали адаптера магистралей подключен узел интерфейсный, содержащий контроллеры стыков С1-И, RS-232, и не менее двух контроллеров стыка С2-ТЛГ, подключенных к внешней магистрали, при этом в качестве одного из устройств ввода-вывода используется печатающее устройство, допускающее его применение в полевых условиях, т.е. в виде термопринтера, осуществляющего печать на термобумагу, либо принтера, осуществляющего печать на обычную бумагу методом термопереноса, а к выходу одного из контроллеров стыка С2-ТЛГ подключен телеграфный аппарат, оснащенный трансмиттером и перфоратором.
Основным недостатком устройства-прототипа является ограниченность его функциональных возможностей, заключающаяся в том, что оно не обеспечивает прием-передачу речевых передач, видео, IP-телефонии, сигналов стандарта Wi-Fi и Bluetooth.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения обмена различных речевых передач, видео, IP-телефонии, сигналов стандарта Wi-Fi и Bluetooth.
Поставленная цель достигается тем, что предлагается многофункциональный абонентский терминал (МФАТ) для передачи-приема документированной факсимильной и телеграфной информации, осуществляемой одновременно по нескольким различным каналам связи, содержащий процессор, блок памяти, контроллеры устройств ввода-вывода и адаптер магистралей, имеющий станционную сторону с подключением внутренней магистрали и канальную сторону с подключением внешней магистрали, соединенные между собой посредством внутренней магистрали, запоминающее устройство и контроллер Ethernet, подключенные к внутренней магистрали, и узел интерфейсный, для соединения с оконечной аппаратурой приема-передачи документированной информации сопряженных узлов связи по различным каналам связи, содержащий, по меньшей мере, по одному контроллеру стыков С1-И для цифровых среднескоростных каналов, RS-232 для каналов ТЧ с использованием модемов и не менее двух контроллеров стыков С2-ТЛГ для цифровых низкоскоростных каналов, подключенных к внешней магистрали адаптера магистралей, при этом в его состав дополнительно введены узел сопряжения и коммутации речевых передач, подключенный к внутренней магистрали адаптера магистралей и подключенных к внешней магистрали адаптера магистралей узел IP-интерфейсов, обеспечивающий прием-передачу видео, IP-телефонии, сигналов стандарта Wi-Fi и Bluetooth.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый МФАТ отличается наличием новых блоков, а именно: узел сопряжения и коммутации речевых передач, подключенный к внутренней магистрали адаптера магистралей, представляющий собой плату сопряжения и коммутации речевых приборов, содержащую контролеры подключения микротелефонной трубки МТТ-УК-1 или гарнитуры ТМГ-33 и подключенных к внешней магистрали адаптера магистралей узел IP-интерфейсов, обеспечивающий прием-передачу видео, IP-телефонии, сигналов стандарта Wi-Fi и Bluetooth, за счет адаптеров видео, IP-телефонии, сигналов стандарта Wi-Fi и Bluetooth.
Таким образом, заявляемый МФАТ соответствует критерию изобретения "новизна".
Сравнение заявляемого решения с другими аналогичными техническими решениями показывает, что вновь введенные в предлагаемый МФАТ устройства и узел реализуемы, известны специалистам в данной области техники, и дополнительного творчества для их воспроизведения не требуется. При этом предлагаемое техническое решение явным образом не следует из уровня техники и существенно отличается от известных устройств в данной области техники, т.е. имеет изобретательский уровень.
Отмеченное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".
Заявляемое техническое решение может быть изготовлено на основе существующих устройств, используемых в вычислительной технике и в технике связи, и является промышленно применимым.
На чертеже приведена структурная схема предлагаемого МФАТ, где обозначены:
1 - процессор;
2 - блок памяти;
3 - контроллеры устройств ввода-вывода;
4 - устройства ввода-вывода;
5 - внутренняя магистраль;
6 - адаптер магистралей;
7 - внешняя магистраль;
8 - дополнительное запоминающее устройство;
9 - контроллер стыка Ethernet;
10 - узел интерфейсный;
11 - контроллер стыка С1-И;
12 - контроллер стыка RS-232;
13 - контроллеры стыка С2-ТЛГ;
14 - канал стыка С1-И;
15 - канал стыка RS-232;
16 - канал стыка С2-ТЛГ;
17 - телеграфный аппарат;
18 - узел сопряжения и коммутации речевых передач;
19 - узел IP-интерфейсов;
20 - адаптер видео;
21 - адаптер IP-телефонии;
22 - адаптер сигналов стандарта Wi-Fi;
23 - адаптер сигналов стандарта Bluetooth;
24 - канал адаптера видео;
25 - канал адаптера IP-телефонии.
Как показано на чертеже (см. фиг.1), элементы (составные части), образующие предлагаемый МФАТ, соединены между собой следующим образом.
Процессор 1, блок памяти 2, контроллеры 3 устройств ввода-вывода, дополнительное запоминающее устройство 8 и контроллер 9 стыка Ethernet, узел сопряжения и коммутации речевых передач 18 посредством внутренней магистрали 5 соединены между собой и подключены к станционной стороне адаптера магистралей 6, к канальной стороне адаптера магистралей 6 посредством внешней магистрали 7 подключен узел интерфейсный 10, содержащий контроллер 11 стыка С1-И, контроллер 12 стыка RS-232 и контроллеры 13 стыка С2-ТЛГ, а также узел IP-интерфейсов 19, содержащий адаптер видео 20; адаптер IP-телефонии 21; адаптер сигналов стандарта Wi-Fi 22; адаптер сигналов стандарта Blue-Tooth 23.
Блок памяти 2 представляет собой совокупность постоянного (ПЗУ) и оперативного (ОЗУ) запоминающих устройств, входящих в состав любой ПЭВМ. Совокупность устройств ввода-вывода 4 образуют монитор, полносимвольная клавиатура, графический манипулятор типа "Мышь", сканер, принтер, накопитель на ГМД и т.п. При этом в качестве принтера используется печатающее устройство в виде термопринтера, осуществляющего печать на термобумагу, либо принтера, осуществляющего печать на обычную бумагу методом термопереноса. Блок памяти 2, как совокупность ПЗУ и ОЗУ, а также совокупность устройств ввода-вывода 4 известны (см. патент РФ №2416880, опубликованный 20.04.2011, Бюл. №11).
Количество контроллеров стыка 9 Ethernet, контроллеров 11 стыка С1-И и контроллеров 12 стыка RS-232 должно быть не менее одного каждого, а контроллеров 13 стыка С2-ТЛГ - не менее двух. Контроллеры 9, 11, 12, 13 известны, см. патент РФ №2416880, опубликованный 20.04.2011 Бюл. №11. К канальному входу-выходу одного из контроллеров 13 стыка С2-ТЛГ подключается служебный телеграфный аппарат, оснащенный трансмиттером и перфоратором.
Адаптер видео 20 обеспечивает оцифровку, прием и передачу видеоданных. В качестве адаптера видео можно использовать, например, устройство компании Advanced Micro Peripherals Ltd AMP AVC 4000. 4-х канальный контроллер видеозахвата РС/104+.
Адаптер IP-телефонии обеспечивает интерфейс с IP-сетью. В качестве адаптера IP-телефонии можно использовать, например, устройство компании "Ай Пи Решения" KIRK 600v3.
Адаптер сигналов стандарта Wi-Fi обеспечивает прием-передачу сигналов стандарта IEEE 802.11g. В качестве адаптера сигналов стандарта Wi-Fi можно использовать, например, WiFi адаптер фирмы Digitus DN-7044 Wireless 150N USB 2.0 antenna adapter/d150Mbps, Ralink 1T/1R.
Адаптер сигналов стандарта Bluetooth обеспечивает прием-передачу сигналов стандарта IEEE 802.15.1. В качестве адаптера сигналов стандарта Bluetooth можно использовать, например, контроллер Acorp Bluetooth v2.0 WBD1-A2 (Class I) USB Dongle.
Узел сопряжения и коммутации речевых передач обеспечивает прием-передачу речевых сообщений посредством контролера подключения микротелефонной трубки МТТ-УК-1 или гарнитуры ТМГ-33.
Функционирование предложенного МФАТ осуществляется следующим образом.
В исходном состоянии МФАТ посредством контроллера 9 стыка Ethernet соединяется с локальной вычислительной сетью (ЛВС), посредством контроллеров 11-13 узла интерфейсного 10 и соответствующих каналов связи 14-16 (по стыку RS-232 - каналов ТЧ с использованием модемов, по стыку С1-И - цифровых среднескоростных каналов, по стыку С2-ТЛГ - цифровых низкоскоростных каналов) с аналогичными терминалами либо с оконечной аппаратурой приема-передачи документированной информации сопряженных узлов связи. А по посредством адаптеров 20-21 узла IP-интерфейсов 19 через соединение Ethernet (канал адаптера видео 24 и канал адаптера IP-телефонии), адаптеров 22-23 узла IP-интерфейсов 19 (по радиоканалу) с аналогичными терминалами либо устройствами, поддерживающими соответствующие протоколы соединений.
Общее управление процессами передачи-приема информации осуществляется процессором 1 согласно операционной системе и программного обеспечения, заложенным в ПЗУ с использованием оперативного ОЗУ блока памяти 2. Исходя из перечисленного выше состава устройств ввода-вывода 4, в частности наличия сканера и принтера, а также благодаря подключению к канальной стороне одного из контроллеров 13 стыка С2-ТЛГ служебного телеграфного аппарата 17, передаваемые и принимаемые сообщения представляют собой факсимильные либо телеграфные сообщения. При этом как передаваемые, так и принимаемые сообщения для их предварительной оценки и проведения необходимой корректировки могут выводиться на экран монитора, являющегося одним из устройств ввода-вывода 4. Благодаря выводу на экран монитора предаваемых и принимаемых документированных сообщений и осуществления их корректировки существенно сокращается время обработки передаваемых и принимаемых сообщений, т.е. повышается оперативность передачи и приема информации. Для оперативного управления используются микротелефонные трубки МТТ-УК-1 или гарнитуры ТМГ-33, подключенные к узлу сопряжения и коммутации речевых передач.
Во время работы МФАТ, вследствие наличия в составе узла интерфейсного 10 нескольких контроллеров 11-13 со своими подключенными к ним каналами, возможна ситуация, когда во время приема информации по одному из каналов 14-16 или 24-25, или через адаптеры Wi-Fi или Bluetooth одновременно начнет поступать информация. В этом случае по команде оператора информация, имеющая меньшую категорию срочности, либо поступление которой началось позже, будет первоначально записываться в дополнительное запоминающее устройство 8, осуществляя тем самым одновременный прием различной информации по различным каналам и линиям связи.
Исходя из изложенного можно сделать вывод, что цель, поставленная перед данным изобретением, - расширение функциональных возможностей путем обеспечения обмена различной электронной информацией, в том числе речевых передач, видео, IP-телефонии, сигналов стандарта Wi-Fi и Bluetooth по различным каналам и линиям связи, в том числе и одновременного, а также повышение оперативности обработки передаваемых и принимаемых сообщений - достигнута.
Предложенный МФАТ может найти применение при оснащении пунктов управления и автоматизированных рабочих мест автоматизированных систем управления связью и производственными процессами.
Технико-экономический эффект, обусловленный применением предложенного МФАТ, заключается в существенном расширении функциональных возможностей благодаря возможности передачи-приема разнотипной электронной информации, в том числе осуществляемой одновременно по нескольким различным каналам (направлениям) связи, в возможности проведения видеоконференции и видеонаблюдений, передачи речевых сообщений на основе IP-технологий, автоматизированного ведения служебного телеграфного обмена в соответствии с правилами станционно-эксплуатационной службы, что уменьшает время обработки и доведения информации, а также в замене устаревшего парка аппаратуры, что позволит уменьшить общую массу и объем оборудования и снизить энергопотребление.