КАНАЛООБРАЗУЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Полезная модель относится к технике связи и может быть использована в наземных станциях спутниковой связи.
Известен цифровой модем, содержащий кодер, модулятор, выходной блок передатчика, в котором производится нормировка уровня цифровых отсчетов передаваемого сигнала, цифроаналоговое преобразование и фильтрация, блок опорных частот, блок формирования несущего колебания передатчика, декодер, решающий блок, первый и второй коммутаторы, корректор синфазной составляющей, синфазный демодулятор, входной блок приемника, в котором осуществляются предварительные согласования уровня и фильтрация, схему синхронизации тактовой частоты, квадратурный демодулятор, узел автоматической регулировки уровня, первый сумматор, первый цифровой синтезатор отсчетов гармонических колебаний, аналого-цифровой преобразователь, первый формирователь корректирующих кодов фазы и первый формирователь приращений кода адреса, причем входом модема является первый вход кодера, ко второму входу которого, а также к входу блока формирования несущего колебания передатчика подсоединен первый выход блока опорных частот, второй выход которого подключен к первому входу схемы синхронизации тактовой частоты, ко второму входу модулятора подключен выход блока формирования несущего колебания передатчика, при этом ко второму входу аналого-цифрового преобразователя и ко второму входу первого цифрового синтезатора отсчетов гармонических колебаний подключен первый выход схемы синхронизации тактовой частоты, второй выход которой соединен с первыми входами первого формирователя корректирующих кодов фазы и первого формирователя приращений кода адреса, первый выход первого формирователя корректирующих кодов фазы соединен с третьим входом первого цифрового синтезатора отсчетов гармонических колебаний, а второй выход первого формирователя корректирующих кодов фазы соединен со вторым входом первого формирователя приращений кода адреса, а третий выход схемы синхронизации тактовой частоты подключен к первым входам первого и второго коммутаторов, первым входам квадратурного и синфазного демодуляторов подключен первый выход первого цифрового синтезатора отсчетов гармонических колебаний, причем выход синфазного демодулятора соединен с первым входом корректора синфазной составляющей, первый выход которого подключен к вторым входам первого коммутатора и схемы синхронизации тактовой частоты, а выход первого коммутатора соединен с входом решающего блока, выход которого подключен к входу декодера и второму входу синфазной составляющей, а также содержит формирующий фильтр, первый, второй, третий и четвертый переключатели, первый, второй и третий сумматоры, блок формирования пилот-сигнала, фазовый дискриминатор пилот-сигнала, первый и второй преобразователи спектра, полосовой фильтр, узел вычитания, корректор квадратурной составляющей, второй и третий цифровые синтезаторы отсчетов гармонических колебаний, второй формирователь корректирующих кодов фазы, второй формирователь приращений кода адреса, узел деления, первый, второй, третий и четвертый перемножители, первый и второй регистры, предварительный корректор канала, фильтр нижних частот и датчик приращений кода адреса, причем первый выход блока опорных частот соединен со вторым входом формирующего фильтра и входом блока формирования пилот-сигнала, а выход кодера соединен с первым входом модулятора, выход которого соединен с первым входом формирующего фильтра, выход блока формирования несущего колебания передатчика соединен с первым входом второго преобразователя спектра, выход формирующего фильтра соединен с первым входом первого сумматора и вторым входом первого переключателя, а выход первого сумматора подключен к первому входу первого переключателя, выход которого подключен к входу выходного блока передатчика, при этом к второму входу первого сумматора и к второму входу первого преобразователя спектра подсоединен выход блока формирования пилот-сигнала, выход входного блока приемника соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом узла автоматической регулировки уровня, первый выход схемы синхронизации тактовой частоты соединен с первыми входами второго цифрового синтезатора отсчетов гармонических колебаний, второго формирователя корректирующих кодов фазы и второго формирователя приращений кода адреса, а выход узла автоматической регулировки уровня соединен с входом предварительного корректора канала, выход которого подключен к входу второго переключателя, первый выход которого соединен с входом полосового фильтра и входом фильтра низких частот, а второй выход второго переключателя соединен со вторым входом четвертого переключателя, к первому входу которого подключен выход фильтра низких частот, а выход четвертого переключателя соединен со вторым входом второго преобразователя спектра, причем выход полосового фильтра соединен с первым входом первого преобразователя спектра, выход которого подключен к первому входу фазового дискриминатора пилот-сигнала, выход которого соединен со вторым входом второго формирователя корректирующих кодов фазы, первый выход которого соединен со вторым входом второго формирователя приращения кода адреса, выход которого подключен к второму входу второго цифрового синтезатора отсчетов гармонических колебаний и к первому входу третьего переключателя, а второй выход второго формирователя корректирующих кодов фазы соединен с третьим входом второго цифрового синтезатора отсчетов гармонических колебаний, выходы которого соединены с вторым и третьим входами фазового дискриминатора пилот-сигнала, выход второго преобразователя спектра соединен со вторым входом второго коммутатора и третьим входом синфазного демодулятора, выход второго коммутатора соединен с третьим входом квадратурного демодулятора, выход которого соединен с первым входом корректора квадратурной составляющей, к вторым входам квадратурного и синфазного демодуляторов подключен второй выход первого цифрового синтезатора отсчетов гармонических колебаний, второй выход корректора синфазной составляющей подключен ко второму входу корректора квадратурной составляющей, выход первого коммутатора соединен с инвертирующим входом узла вычитания, выход датчика приращений кода адреса соединен с первым входом третьего цифрового синтезатора отсчетов гармонических колебаний, первый выход которого соединен с первыми входами первого и третьего перемножителей, второй выход третьего цифрового синтезатора отсчетов гармонических колебаний подключен к первым входам второго и четвертого перемножителей, при этом выход первого перемножителя соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с первым входом первого регистра, выход первого регистра подключен к вторым входам второго сумматора и третьего перемножителя, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора, а выход второго перемножителя соединен с первым входом третьего сумматора, выход которого подключен к первому входу второго регистра, выход которого соединен со вторым входом третьего сумматора и вторым входом четвертого перемножителя, выход которого соединен со вторым входом четвертого сумматора, а выход четвертого сумматора подключен к второму входу первого цифрового синтезатора отсчетов гармонических колебаний, выход корректора квадратурной составляющей подключен ко второму входу узла деления, выход решающего блока подключен к не инвертирующему входу узла вычитания, выход которого соединен с первым входом узла деления, выход узла деления подключен к второму входу первого перемножителя, второму входу второго перемножителя и второму входу первого формирователя корректирующих кодов фазы, выход первого формирователя приращений кода адреса соединен со вторым входом третьего переключателя, выход третьего переключателя соединен с третьим входом четвертого сумматора, второй выход схемы синхронизации тактовой частоты соединен со вторыми входами первого и второго регистров и вторым входом третьего цифрового синтезатора отсчетов гармонических колебаний (RU, №2218666, С2, 15.10.2001).
Известен также модем, содержащий кодер, модулятор, генератор тестовых сигналов, цифроаналоговый преобразователь, аналого-цифровой преобразователь, эхокомпенсатор, корректор, демодулятор, включающий интерполирующий фильтр, связанный с синфазным и квадратурным формирующими фильтрами через генератор несущего колебания и фазовращателем, связанным с функциональным преобразователем, декодер, содержащий решающее устройство, связанное с дескремблером, систему синхронизации с блоками несущего колебания и тактового колебания, при этом в демодулятор модема введен комплексный корректор, выполненный в виде долговременного и кратковременного адаптивных фильтров и корректора соединительной линии, соединенных с интерполирующим фильтром, синфазным и квадратурным формирующими фильтрами, фазовращателем и декодером, при этом в декодер введен блок запоминания синдромов ошибок, блок классификации ошибок и дефектов, блок исправления дефектов, а в систему синхронизации включен блок сохранения тактовой синхронизации при обрыве канал (RU, №71198, U1, 23.08.2007).
Известен также модем, содержащий узел цифровой обработки сигнала, который включает в себя входной фильтр, выход которого соединен с фильтром сосредоточенной селекции, выход которого соединен с усилителем с регулируемым коэффициентом передачи, выход которого соединен с аналогово-цифровым преобразователем, выход которого соединен процессором цифровой обработки, выход которого соединен с внешним оборудованием и цифроаналоговым преобразователем, выход которого соединен с полосовым фильтром, выход которого соединен с узлом выходного усилителя мощности, выход которого соединен с узлом линейного фильтра, при этом коэффициент передачи усилителя управляется сигнальным процессором, а передаваемая информация защищена циклическим кодом (RU, №105097, U1, 06.04.2010).
Наиболее близким является каналообразующее оборудование, содержащее маршрутизатор, осуществляющий организацию низкоскоростных каналов передачи данных, делитель, при этом первый выход делителя соединен с первым входом маршрутизатора, второй выход делителя соединен со вторым входом маршрутизатора, первый выход и первый вход-выход маршрутизатора имеет разъемы для подключения к аппаратуре цифрового преобразования сигналов наземной станции спутниковой связи, при этом делитель имеет разъем для присоединения к аппаратуре цифрового преобразования сигналов наземной станции спутниковой связи. (RU, Сборник научных статей «Труды НИИР» №3, 2012).
Недостатком всех вышеназванных устройств является построение только простых каналов связи.
Технический результат заключается в возможности построения сетей спутниковой связи, как простых каналов типа «точка-точка» так и сети с топологией «звезда» («star»).
Для достижения данного технического результата предлагается каналообразующее оборудование содержащее маршрутизатор, осуществляющий организацию низкоскоростных каналов передачи данных, делитель, при этом первый выход делителя соединен с первым входом маршрутизатора, второй выход делителя соединен со вторым входом маршрутизатора, при этом делитель имеет разъем для подключения к аппаратуре цифрового преобразования сигнала станции спутниковой связи, который является входом для принимаемого сигнала, а также содержащее сумматор, второй маршрутизатор для организации высокоскоростного канала передачи данных, концентратор, при этом третий выход делителя соединен с первым входом второго маршрутизатора, четвертый выход делителя соединен с вторым входом второго маршрутизатора, а первый выход второго маршрутизатора соединен с втором входом сумматора, вход-выход второго маршрутизатора соединен с вторым входом-выходом концентратора, первый вход-выход первого маршрутизатора соединен с первым входом-выходом концентратора, первый выход первого маршрутизатора соединен с первым входом сумматора, второй маршрутизатор, при этом сумматор имеет разъем для подключения к аппаратуре цифрового преобразования сигнала, который является выходом сигнала, концентратор имеет разъем для подключения к аппаратуре цифрового преобразования сигнала, который является входом-выходом сигнала от источника информации.
На фиг.1 изображено каналообразующее оборудование, содержащее:
1 - - Маршрутизатор №1;
2 - - Делитель;
3 - - Сумматор;
4 - - Маршрутизатор №2;
5 - - Концентратор.
Каналообразующее оборудование работает следующим образом.
Каналообразующее оборудование функционирует в составе аппаратуры цифрового преобразования сигнала станции спутниковой связи с пакетной передачей данных. Каналообразующее оборудование обеспечивает построение сетей спутниковой связи класса VSAT и используется для организации, как простых каналов «точка-точка», так и сети с топологией «звезда» («star»). В таких сетях могут быть использованы закрепленные каналы или выделение полосы пропускания «по требованию».
Особенностью каналообразующего оборудования является то, что в его состав входит два маршрутизатора. Эти два маршрутизатора образуют в купе с сумматором, делителем и концентратором каналообразующее оборудование базовой наземной станции спутниковой связи, обладающее большой пропускной способностью, и создающие многоадресную маршрутизацию, что и позволяет организовать как простые каналы «точка-точка», так и сеть типа «звезда».
Каналообразующее оборудование позволяет обеспечить одновременно два режима работы: SCPC/Half Mesh и Half Mesh/Full Mesh-Slave.
Управление работой каналообразующего оборудования осуществляет сервер базовой наземной станции спутниковой связи.
После вхождения в связь при наличии заявок на организацию информационных каналов низкоскоростной передачи данных серверы базовой и периферийной наземных станций спутниковой связи производят настройку маршрутизаторов станций для маркировки пакетов и организуют необходимые каналы.
При первоначальном включении каналообразующего оборудования сервер периферийной наземной станции спутниковой связи производит опрос состояния маршрутизаторов 1 и 4. В случае неисправности маршрутизатора 1 для организация низкоскоростных каналов передачи данных, передача осуществляется с использованием маршрутизатора 4 для организации высокоскоростных каналов передачи данных.
Маршрутизаторы 1 и 4 представляет собой стандартные IP-маршрутизаторы. На вход маршрутизаторов 1, 4 через концентратор 5 поступает последовательность IP-пакетов от источников информации. Пакеты, сначала инкапсулирутся (переупаковываются с одновременным присвоением уровня приоритета передачи) в известный протокол SVLAN, который имеет минимум заголовков и позволяет обеспечить группировку (при передаче) и разделение (при приеме) потока данных. Каждый поток имеет три очереди приоритетов: - низкий, средний и высокий соответственно и жесткое ограничение по скорости графика на выходе. Пакеты с выходов потоков поступают в очередь, сохраняя приоритет. Очереди работают по принципу «жесткого» приоритета, то есть пакеты из очереди более низкого приоритета идут на передачу только тогда, когда пуста очередь более высокого приоритета.
Затем маршрутизаторы 1 и 4 осуществляют деинкапсуляцию (перепаковывание) пакетов и передают на сумматор 3, где происходит объединение выходных сигналов, поступивших от маршрутизаторов 1 и 4. Сигнал с сумматора 3 поступает на вход аппаратуры цифрового преобразования сигнала наземной станции спутниковой связи для дальнейшего преобразования в СВЧ сигнал и передачи на спутник.
Концентратор 5 связывает оборудование мультиплексирования информационных и управляющих каналов базовой наземной станции спутниковой связи и маршрутизаторов 1 и 4, а также с помощью концентратора 5 обеспечивается совместная работа двух маршрутизаторов 1 и 4 в различных режимах.
Входной сигнал со спутника, через аппаратуру цифрового преобразования сигнала земной станции спутниковой связи поступает на делитель 2. С выходов делителя 2 сигналы поступают на входы маршрутизаторов 1, 4 для их дальнейшего преобразования и передачи через концентратор 5 и аппаратуру цифрового преобразования сигнала станции спутниковой связи потребителям.