УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА

Полезная модель относится к технике связи и может быть использована в наземных станциях спутниковой связи
Известно устройство аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования телефонных сигналов, содержащее n блоков сопряжения и кодирования, сигнальные входы которых соединены с выходом генераторного блока, а также блок перекодировки, соединенный с генераторным блоком, и блок управления, выход которого соединен с управляющими входами блоков сопряжения и кодирования, а также групповой приемник линейных сигналов и блок выделения и ввода служебных каналов, информационный вход которого соединен с выходом блока перекодировки и информационными входами блоков сопряжения и кодирования, информационные цифровые выходы которых объединены и подключены к информационному входу группового приемника линейных сигналов, информационному выходу блока выделения и ввода служебных каналов и входом блока перекодировки, при этом выход генераторного блока соединен с тактовым входом группового приемника линейных сигналов, информационный выход которого соединен с входом блока управления, который подключен к блоку выделения и ввода служебных каналов, а управляющий выход блока управления соединен с входом генераторного блока (RU, №2100908, H04J 3/08, 27.12.1997).
Наиболее близкой является цифровая система телеконтроля и служебной связи многоканальных цифровых систем передачи с временным разделением каналов, содержащая на первом обслуживаемом регенерационном пункте переговорно-вызывной блок, входной блок разделения сигналов, выходной блок объединения сигналов, передатчик телеконтроля и приемник телеконтроля, содержащая на втором обслуживаемом регенерационном пункте переговорно-вызывной блок, блок телеконтроля, входной блок разделения сигналов и выходной блок объединения сигналов, содержащая на каждом необслуживаемом регенерационном пункте первый и второй входные блоки разделения сигналов, первый и второй выходные блоки объединения сигналов, переговорно-вызывной блок и блок телеконтроля, а также содержат на первом обслуживаемом регенерационном пункте выделитель тактовой частоты, генератор тактовых импульсов, последовательно первый генератор, блок разделения цифровых потоков, кодек, блок объединения цифровых потоков и второй генератор (SU, №1737743, A1, 30.05.1992).
Недостатками вышеназванных технических устройств является не возможность преобразования поступающих от источников информации сигналов каналов телефонии, передачи данных и телеметрии, объединения (мультиплексирования) и формирования общего цифрового потока IP-пакетов с целью передачи, а также приема общего цифрового потока IP-пакетов, демультиплексирования и преобразования в каналы телефонии, передачи данных и телеметрии.
Технический результат заключается в возможности преобразования поступающих от источников информации сигналов каналов телефонии, передачи данных и телеметрии, объединения (мультиплексирования) и формирования общего цифрового потока IP-пакетов с целью передачи, а также приема общего цифрового потока IP-пакетов, демультиплексирования и преобразования в каналы телефонии, передачи данных и телеметрии в интересах потребителей.
Схема устройства цифрового преобразования сигнала приведена на фиг.1, где:
1 - делитель;
2 - делитель/сумматор;
3 - частотный анализатор;
4 - управляемый коммутатор;
5 - ПЭВМ;
6 - устройство сопряжения и коммутации каналов;
7 - концентратор каналов управления;
8 - мультиплексор;
9 - конвертеры интерфейсов;
10 - концентратор;
11 - спутниковый маршрутизатор;
12 - спутниковый марщрутизатор;
13 - сумматор;
Работа устройства цифрового преобразования сигнала на прием.
При работе на прием: групповой сигнал, поступающий от радиочастотного оборудования наземной периферийной станции спутниковой связи приходит через блок усилителей приемо-передающего оборудования на вход делителя/сумматора 2 и с его выхода на вход делителя 1.
В спутниковых маршрутизаторах 11, 12 происходит анализ принимаемого группового сигнала (потока) промежуточной частоты. Если принимаемая информация предназначена для данной наземной периферийной станции спутниковой связи, то происходит дальнейшая его обработка и преобразование.
С выхода концентратора 10 обработанный сигнал в виде IP-потока поступает на вход управляемого коммутатора 4, который обеспечивает маршрутизацию информационного IP-потока.
С выходов управляемого коммутатора 4 одна часть IP-потока поступает непосредственно на устройство сопряжения и коммутации каналов 6, а затем на приемные устройства заказчика (Ethernet), другая - на вход мультиплексора 8. В мультиплексоре 8 поступивший общий IP-поток пакетов разделяется на потоки сигналов различных каналов. После обработки и декодирования сигналов в мультиплексоре 8, они через устройство сопряжения и коммутации каналов 6 поступают на оконечные устройства к потребителям информации. Конвертеры интерфейсов 9, входящие в состав устройства цифрового преобразования сигнала преобразуют интерфейс мультиплексора в интерфейс оконечного оборудования заказчика.
Таким образом, введением дополнительных блоков достигается технический результат, а именно осуществляется прием общего цифрового потока IP-пакетов, демультиплексирование и преобразование в каналы телефонии, передачи данных и телеметрии в интересах потребителей.
Работа устройства цифрового преобразования сигнала на передачу.
При работе на передачу одна часть информационных каналов от источников информации через устройство сопряжения и коммутации каналов 6 поступает непосредственно на канальные входы мультиплексора 8, а другая часть каналов на конвертеры интерфейсов 9. В мультиплексоре 8 происходит формирование и объединение IP-пакетов. С выхода мультиплексора 8 IP-пакеты поступают на вход управляемого коммутатора 4.
Одновременно, часть информационных каналов, уже являющаяся IP-потоком, от устройства сопряжения и коммутации каналов 6 поступает на входы управляемого коммутатора 4.
С выхода управляемого коммутатора 4 все поступившие на его входы и обработанные IP-пакеты поступают через концентратор 10 на вход спутниковых маршрутизаторов 11, 12 в виде IP-потока.
В спутниковых маршрутизаторах 11, 12 осуществляется маршрутизация IP-потока, его кодирование и перенос спектра в область промежуточной частоты. С выхода спутниковых маршрутизаторов 11, 12 через сумматор 13 модулированный сигнал промежуточной частоты поступает на вход блока усилителей приемо-передающего оборудования, а с его выхода на вход радиочастотного оборудования наземной периферийной станции спутниковой связи (На фиг.1 не показаны).
Таким образом, введением дополнительных блоков достигается технический результат, а именно преобразование поступающих от источников информации сигналов каналов телефонии, передачи данных и телеметрии, объединение (мультиплексирование) и формирование общего цифрового потока IP-пакетов с целью передачи.
Обеспечение управления и контроля за состоянием оборудования устройства цифрового преобразования сигнала и периферийной станцией спутниковой связи осуществляется с использованием концентратора каналов управления 7 и ПЭВМ 5.
С использованием концентратора каналов управления 7, ПЭВМ 5 осуществляют сбор, хранение и отображение текущего и прошедшего состояния устройства цифрового преобразования сигнала и оборудования наземной периферийной станции спутниковой связи.
Спутниковые маршрутизаторы 11, 12 осуществляет построение распределенных сетей спутниковой связи класса VSAT, организовывает как простые каналы «точка-точка», так и сети с топологией «звезда», «звезда - звезда» и «полносвязная». В таких сетях могут быть использованы закрепленные каналы или выделение полосы пропускания по требованию.
Спутниковый маршрутизатор 12 предназначен для организации низкоскоростных каналов передачи данных, спутниковый маршрутизатор 11 - для организации высокоскоростного канала передачи данных. При отсутствии высокоскоростного канала передачи данных спутниковый маршрутизатор 11 выполняет функции резервного.
При работе на передачу по низкоскоростным каналам передачи данных от управляющего коммутатора 4 на вход спутникового маршрутизатора 12 поступает IP-пакетная последовательность, где формирует несущую в виде промежуточной частоты, которая с выхода спутникового маршрутизатора 12 через сумматор 13 поступает на вход блока усилителей приемо-передающего оборудования для дальнейшего усиления, преобразования и излучения в направлении на спутник-ретранслятор.
При работе на прием низкоскоростных каналов передачи данных сигнал промежуточной частоты с выхода блока усилителей приемно-передающего оборудования через делитель/сумматор 2 поступает на вход спутникового маршрутизатора 12, после обработки сигнала промежуточной частоты спутниковым маршрутизатором 12 на выходе образуется IP-пакетная последовательность, которая поступает на вход управляемого коммутатора 4 для дальнейшей обработки.
При организации высокоскоростного канала передачи данных обработка передающих и приемных сигналов осуществляется спутниковым маршрутизатором 11.
Мультиплексор 8 с временным уплотнением каналов осуществляет:
- мультиплексирования (объединения) каналов тональной частоты, служебных каналов и низкоскоростной передачи данных в общий цифровой поток IP-пакетов с последующей передачей по каналу спутниковой связи;
- демультиплексирование (разъединение) принимаемого цифрового потока IP-пакетов по каналу спутниковой связи на каналы тональной частоты, служебные каналы и низкоскоростные каналы передачи данных;
- сопряжения оборудования устройства цифрового преобразования сигнала с источниками и потребителями информации;
- контроль за состоянием и работой каналов.
Управляемый коммутатор 4 осуществляет построение и сопряжения сетей, использующих различные типы протоколов и выполняет коммутацию и маршрутизацию различных потоков информации.
Конвертеры интерфейсов 9 преобразуют интерфейсы оконечного оборудования источника/потребителя информации в интерфейсы, обеспечивающий прием и передачу информации по каналам с пакетной передачей данных.
ПЭВМ 5 является управляющим устройством и осуществляет управление программными и аппаратными средствами устройства цифрового преобразования, а также устройствами, входящими в состав наземной периферийной станции спутниковой связи.
Устройство сопряжения и коммутации каналов 6 осуществляет соединение потребителей информации с каналами спутниковой связи.
Делитель/сумматор 2 осуществляет ответвление принимаемого сигнала промежуточной частоты на спутниковые маршрутизаторы 11, 12 и ответвление принимаемого сигнала промежуточной частоты на частотный анализатор 3 для контроля принимаемого сигнала.