МОБИЛЬНЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС СВЯЗИ
MOBILE MULTIFUNCTIONAL COMMUNICATION COMPLEX

Изобретение относится к информационно-коммуникационным системам и может быть использовано для обеспечения обмена данными и электронной почтой, организации телефонной и видеоконференцсвязи на сетях связи государственных, корпоративных и ведомственных структур.
Для обеспечения должностных лиц различными услугами связи и управления используется различное оборудование, устанавливаемое на рабочих местах. При работе должностных лиц в полевых условиях используются рабочие места в подвижных объектах, оснащенных средствами связи и автоматизации управления.
Однако очень часто возникает необходимость работы должностных лиц при нахождении их вне своих рабочих мест и на территории, не оборудованной в отношении связи. Для этих целей должны быть использованы переносные малогабаритные автоматизированные рабочие места с набором средств связи и передачи данных.
Известным аналогом заявляемого технического решения является станция открытой телефонной связи по патенту на полезную модель RU 48419 U1, МПК G06F 13/00, Н04М 3/00, опубликованная в Бюл. №28 от 10.10.2005 г. [1]. Эта станция содержит персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ) в качестве сервера связи, состоящую из системного блока с портами СОМ1 (COM2), монитора, клавиатуры и манипулятора типа «мышь», принтер, а также модемы, соединенные с каналами связи через блок универсальных телефонных розеток (разветвитель) и комплексы криптографической защиты информации, соединенные с одной стороны с портами СОМ1 (COM2) системного блока, а с другой стороны - с модемами, дополнительно содержит плату средств защиты информации (СЗИ), размещенную в системном блоке ПЭВМ и подключенную к системной шине ISA/PCI.
Недостатком известного технического решения является ограниченный объем предоставляемых должностным лицам инфо-телекоммуникационных услуг и громоздкость оборудования этой станции, что не позволяет ее использование для работы должностных лиц в полевых условиях.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является выбранный в качестве прототипа Переносной многофункциональный комплекс связи по патенту РФ №2649414 С1, МПК Н04М 3/00, G06F 13/00, Бюл. №10 от 03.04.2018 г. [2]. Этот комплекс связи содержит абонентскую станцию спутниковой связи, маршрутизатор, малогабаритный принтер, станцию подвижной радиосвязи, в качестве которой используется станция беспроводного широкополосного доступа (БШД), две абонентские линии телефонной связи, два телефонных аппарата системы АТС, проводную линию связи, два блока рабочего места оператора (РМО) с устройствами ввода-вывода, модем xDSL, канал сети передачи данных, автоматизированное рабочее место оператора технологического управления (АРМ ОТУ), устройство ввода-вывода АРМ ОТУ, два телефонных аппарата служебной связи, криптографический маршрутизатор, межсетевой экран, автоматизированное рабочее место оператора безопасности информации (АРМ ОБИ), устройство ввода-вывода АРМ ОБИ, телефонную станцию, сервер обработки видеоинформации, модуль видеозахвата HDMI, модуль видеозахвата VGA, сервер электронной почты, сервер записи телефонных переговоров, модуль записи переговоров, коммутатор локальной вычислительной сети (ЛВС), два телефонных аппарата IP станции и блок ввода линий.
Задачей предлагаемого изобретения является создание мобильного многофункционального комплекса связи, обеспечивающего возможность оборудования рабочих мест должностных лиц средствами связи и управления с расширенным объемом предоставляемых услуг, включая телефонную связь и передачу данных, электронную почту и видеоконференцсвязь.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей комплекса по обеспечению телефонной связи и передачи данных, ведению видеоконференцсвязи и обмену электронными сообщениями с повышенной степенью защиты передаваемой информации.
Поставленная цель достигается тем, что в мобильный многофункциональный комплекс связи, содержащий абонентскую станцию спутниковой связи, станцию подвижной радиосвязи, в качестве которой используется станция беспроводного широкополосного доступа (БШД), модем xDSL, проводную линию связи, канал сети передачи данных, маршрутизатор, автоматизированное рабочее место оператора технологического управления (АРМ ОТУ), устройство ввода-вывода АРМ ОТУ, криптографический маршрутизатор, межсетевой экран, автоматизированное рабочее место оператора безопасности информации (АРМ ОБИ), устройство ввода-вывода АРМ ОБИ, телефонную станцию, телефонный аппарат (ТА) служебной связи, сервер обработки видеоинформации, модуль видеозахвата HDMI, модуль видеозахвата VGA, сервер электронной почты, сервер записи телефонных переговоров, модуль записи переговоров, коммутатор локальной вычислительной сети (ЛВС), сетевой малогабаритный принтер, автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора, устройство ввода-вывода АРМ оператора, блок ввода линий, две абонентские линии (АЛ) телефонной связи, два телефонных аппарата системы АТС, два телефонных аппарата IP станции, дополнительно введены блок контроля и мониторинга каналов связи, телефонная IP станция (телефонный IP шлюз), аналоговая абонентская линия, выносной блок видеоконференцсвязи (ВКС), видеокамера, носимая цифровая видеокамера, широкоформатный монитор, микрофон и волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС), при этом канальный вход-выход абонентской станции спутниковой связи (ССС) по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом маршрутизатора, второй и третий входы-выходы которого по стыкам Ethernet подключены к канальным входам-выходам соответственно станции БШД и модема xDSL, линейный вход-выход которого соединен с входом-выходом проводной линии связи, вход-выход канала сети передачи данных по стыку Ethernet соединен с четвертым входом-выходом маршрутизатора, пятый вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом АРМ ОТУ, второй вход-выход которого по стыку USB соединен со входом-выходом устройства ввода-вывода АРМ ОТУ, шестой вход-выход маршрутизатора соединен с первым входом-выходом блока контроля и мониторинга каналов связи, второй вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом АРМ ОТУ, седьмой вход-выход маршрутизатора по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом криптографического маршрутизатора, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом межсетевого экрана, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом АРМ ОБИ, второй вход-выход которого по стыку USB соединен с входом-выходом устройства ввода-вывода АРМ ОБИ, третий вход-выход межсетевого экрана по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом телефонной станции, второй вход-выход которой соединен с линейным входом-выходом телефонного аппарата (ТА) служебной связи, четвертый вход-выход межсетевого экрана по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом сервера обработки видеоинформации, второй и третий входы-выходы которого по стыкам Ethernet подключены к входам-выходам соответственно модуля видеозахвата HDMI и модуля видеозахвата VGA, пятый и шестой входы-выходы межсетевого экрана по стыкам Ethernet подключены соответственно к входу-выходу сервера электронной почты и к первому входу-выходу сервера записи телефонных переговоров, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с входом-выходом модуля записи переговоров, седьмой вход-выход межсетевого экрана по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом коммутатора локальной вычислительной сети (ЛВС), второй и третий входы-выходы которого подключены соответственно по стыку USB к входу-выходу сетевого малогабаритного принтера и по стыку Ethernet к первому входу-выходу АРМ оператора, второй вход-выход которого по стыку USB соединен с входом-выходом устройства ввода-вывода АРМ оператора, третьи входы-выходы телефонной станции подключены к станционным входам-выходам блока ввода линий, первый линейный вход-выход которого посредством первой абонентской линии связи соединен с линейным входом-выходом первого телефонного аппарата системы АТС, второй линейный вход-выход блока ввода линий посредством второй абонентской линии связи соединен с линейным входом-выходом второго телефонного аппарата системы АТС, восьмой вход-выход маршрутизатора по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом телефонной IP станции, ко второму входу-выходу которой через аналоговую абонентскую линию подключен аналоговый телефонный аппарат, линейный вход-выход цифрового телефонного аппарата соединен с третьим входом-выходом телефонной IP станции, четвертый вход-выход коммутатора локальной вычислительной сети (ЛВС) по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом выносного блока видеоконференцсвязи, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы-выходы которого подключены к входам-выходам соответственно видеокамеры, носимой цифровой видеокамеры, широкоформатного монитора, микрофона и волоконно-оптической линии связи.
Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что предлагаемый мобильный многофункциональный комплекс связи отличается наличием новых блоков: блока контроля и мониторинга каналов связи, телефонной IP станции (телефонного IP шлюза), аналоговой абонентской линии, аналогового и цифрового телефонных аппаратов IP станции, выносного блока видеоконференцсвязи, видеокамеры, носимой цифровой видеокамеры, широкоформатного монитора, микрофона и волоконно-оптической линии связи, а также изменением связей между известными блоками устройства.
Таким образом, заявляемый мобильный многофункциональный комплекс связи соответствует критерию изобретения «новизна». Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что введенные блоки широко известны и дополнительного творчества по их реализации не требуется. Однако при их введении в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемый комплекс связи вышеуказанные блоки проявляют новые свойства, что приводит к достижению поставленной цели. При этом в предлагаемом мобильном многофункциональном комплексе связи обеспечивается по установленным соединениям обмен данными и электронной почтой, ведение видеоконференцсвязи с повышенной степенью защиты передаваемой информации.
Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».
Заявляемое решение явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровень.
На чертеже приведена структурная электрическая схема мобильного многофункционального комплекса связи.
При этом на чертеже обозначено:
1 - абонентская станция спутниковой связи;
2 - станция беспроводного широкополосного доступа (БШД);
3 - модем xDSL;
4 - проводная линия связи;
5 - канал сети передачи данных;
6 - маршрутизатор;
7 - автоматизированное рабочее место оператора технологического управления (АРМ ОТУ);
8 - устройство ввода-вывода АРМ ОТУ;
9 - блок контроля и мониторинга каналов связи
10 - криптографический маршрутизатор;
11 - межсетевой экран;
12 - автоматизированное рабочее место оператора безопасности информации (АРМ ОБИ);
13 - устройство ввода-вывода АРМ ОБИ;
14 - телефонная станция;
15 - телефонный аппарат (ТА) служебной связи;
16 - сервер обработки видеоинформации;
17 - модуль видеозахвата HDMI;
18 - модуль видеозахвата VGA;
19 - сервер электронной почты;
20 - сервер записи телефонных переговоров;
21 - модуль записи переговоров;
22 - коммутатор локальной вычислительной сети (ЛВС);
23 - сетевой малогабаритный принтер;
24 - автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора;
25 - устройство ввода-вывода АРМ оператора;
26 - блок ввода линий;
27 - первая абонентская линия (АЛ) телефонной связи;
28 - первый телефонный аппарат системы АТС;
29 - вторая абонентская линия телефонной связи;
30 - второй телефонный аппарат системы АТС;
31 - телефонная IP станция (телефонный IP шлюз);
32 - аналоговая абонентская линия связи;
33 - аналоговый телефонный аппарат IP станции;
34 - цифровой телефонный аппарат IP станции;
35 - выносной блок видеоконференцсвязи;
36 - видеокамера;
37 - носимая цифровая видеокамера;
38 - широкоформатный монитор;
39 - микрофон;
40 - волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС).
Канальный вход-выход абонентской станции 1 спутниковой связи (ССС) по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом маршрутизатора 6, второй и третий входы-выходы которого по стыкам Ethernet подключены к канальным входам-выходам соответственно станции БШД 2 и модема xDSL 3, линейный вход-выход которого соединен с входом-выходом проводной линии 4 связи, вход-выход канала 5 сети передачи данных по стыку Ethernet соединен с четвертым входом-выходом маршрутизатора 6, пятый вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом АРМ ОТУ 7, второй вход-выход которого по стыку USB соединен со входом-выходом устройства 8 ввода-вывода АРМ ОТУ, шестой вход-выход маршрутизатора 6 соединен с первым входом-выходом блока 9 контроля и мониторинга каналов связи, второй вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом АРМ ОТУ. Седьмой вход-выход маршрутизатора 6 по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом криптографического маршрутизатора 10, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом межсетевого экрана 11, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом АРМ ОБИ 12, второй вход-выход которого по стыку USB соединен с входом-выходом устройства 13 ввода-вывода АРМ ОБИ, третий вход-выход межсетевого экрана 11 по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом телефонной станции 14, второй вход-выход которой соединен с линейным входом-выходом телефонного аппарата (ТА) 15 служебной связи.
Четвертый вход-выход межсетевого экрана 11 по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом сервера 16 обработки видеоинформации, второй и третий входы-выходы которого по стыкам Ethernet подключены к входам-выходам соответственно модуля 17 видеозахвата HDMI и модуля 18 видеозахвата VGA, пятый и шестой входы-выходы межсетевого экрана 11 по стыкам Ethernet подключены соответственно к входу-выходу сервера 19 электронной почты и к первому входу-выходу сервера 20 записи телефонных переговоров, второй вход-выход которого по стыку Ethernet соединен с входом-выходом модуля 21 записи переговоров, седьмой вход-выход межсетевого экрана И по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом коммутатора 22 локальной вычислительной сети (ЛВС), второй и третий входы-выходы которого подключены соответственно по стыку USB к входу-выходу сетевого малогабаритного принтера 23 и по стыку Ethernet к первому входу-выходу АРМ оператора 24, второй вход-выход которого по стыку USB соединен с входом-выходом 25 устройства ввода-вывода АРМ оператора 24. Третьи входы-выходы телефонной станции 14 подключены к станционным входам-выходам блока 26 ввода линий, первый линейный вход-выход которого посредством первой абонентской линии 27 связи соединен с линейным входом-выходом первого телефонного аппарата 28 системы АТС, второй линейный вход-выход блока 26 ввода линий посредством второй абонентской линии 29 связи соединен с линейным входом-выходом второго телефонного аппарата 30 системы АТС.
Восьмой вход-выход маршрутизатора 6 по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом телефонной IP станции 31, ко второму входу-выходу которой через аналоговую абонентскую линию 32 подключен аналоговый телефонный аппарат 33, линейный вход-выход цифрового телефонного аппарата 34 соединен с третьим входом-выходом телефонной IP станции 31. Четвертый вход-выход коммутатора 22 локальной вычислительной сети (ЛВС) по стыку Ethernet соединен с первым входом-выходом выносного блока 35 видеоконференцсвязи, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы-выходы которого подключены к входам-выходам соответственно видеокамеры 36, носимой цифровой видеокамеры 37, широкоформатного монитора 38, микрофона 39 и волоконно-оптической линии 40 связи.
Конструктивно мобильный многофункциональный комплекс связи выполнен в виде функционально законченных блоков и устройств, размещаемых в тарных упаковках и кейсах.
Транспортирование (переноска) мобильного многофункционального комплекса связи обеспечивается в штатной упаковке.
Станция 1 спутниковой связи предназначена для организации радиолиний спутниковой связи при работе через стволы ретрансляторов космических аппаратов (КА) Единой системы спутниковой связи ЕССС-2, стволы перспективных КА гражданского назначения типа «Ямал» и «Экспресс» на геостационарной орбите в диапазоне 4/6 ГГц в любых условиях и при воздействии преднамеренных помех. Она обеспечивает работу с прямой ретрансляцией сигналов (ПР). При этом станция обеспечивает телефонную связь и передачу данных, включая данные межмашинного обмена, а также ведение видеоконференцсвязи с использованием цифровых каналов со скоростями 48, 64, 128 кбит/с с интерфейсом сопряжения Ethernet.
В станции 1 спутниковой связи обеспечивается прием радиосигналов навигационных космических систем ГЛОНАСС и GPS с целью определения полных координат местонахождения станции (долготы, широты, высоты), текущего времени и обеспечения коррекции опорной частоты станции относительно частоты навигационного сигнала с точностью не хуже 1×10-9.
В состав переносной абонентской станции спутниковой связи (ССС) входит антенный пост, приемопередающая аппаратура, блок аппаратуры каналообразования и ноутбук для управления станцией спутниковой связи.
Антенный пост включает в себя опорно-поворотное устройство (ОПУ), разборный параболический прямофокусный рефлектор диаметром 0,6 м и съемный облучатель с контррефлектором.
Антенный пост обеспечивает ручное наведение оператором до момента захвата станцией сигнала с КА по азимуту в пределах от минус 180 до плюс 180 градусов и по углу места в пределах от нуля до 90 градусов с раздельной фиксацией антенны по азимуту и углу места в любом из допустимых положений.
Рефлектор антенного поста изготовлен из композитного материала на основе углеволокна и имеет разборную конструкцию для транспортировки.
В качестве такой станции может быть использована переносная станция спутниковой связи, схема и технические возможности которой приведены в патенте РФ №2660800 от 10.07.2018 г. Опубликовано в БИПМ №19.
Станция 2 беспроводного широкополосного доступа (БШД) предназначена для образования сети беспроводного широкополосного радиодоступа на узле распределения услуг связи, узле доступа на базе стандарта 802.16-2004, через которую осуществляется выход в сети связи общего пользования, в том числе путем включения в тракты связи, организуемые с помощью имеющихся в составе комплекса средств связи, а также для обеспечения автономной работы в режиме ретрансляции по высокочастотному тракту. Ее основу составляет радиоблок, работающий в сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазоне.
Станция 2 БШД обеспечивает автоматическую организацию радиосетей, автоматическую ретрансляцию и маршрутизацию информации, передачу и прием цифровой информации по стыку RS-232C с максимальной скоростью 115 кбит/с, передачу и прием цифровой информации по стыку Ethernet с максимальной скоростью передачи 10 Мбит/с по IEEE 802.3, передачу и прием речевой информации по стыку С1-ТЧ.
В качестве такой станции могут быть использованы серийно выпускаемые промышленностью станция радиодоступа типа WIMIC-2000s и радиостанция Р-168МРА.
Радиостанция Р-168МРА является абонентской многоканальной станцией сверхвысокочастотного диапазона и предназначена для автоматической организации высокоскоростных открытых и криптографически защищенных радиосетей (в том числе пакетной) передачи данных с канальной скоростью передачи информации до 10 Мбит/с.В радиостанции используется принцип временного разделения приема и передачи, а также временного уплотнения информации.
Модем xDSL 3 предназначен для преобразования сигналов из аналогового вида в цифровой и наоборот, обмена информацией с внешними АРМ ДЛ по проводной линии связи из полевого двухпроводного кабеля П-274М.
Проводная линия связи 4 может быть выполнена с помощью полевого двухпроводного кабеля связи типа П-274М.
Канал 5 связи сети передачи данных предназначен для выхода в телефонную сеть связи общего пользования и организации по нему обмена информацией с внешними должностными лицами, находящимися на стационарных пунктах управления ведомственных структур.
Маршрутизатор 6 предназначен для организации следующих типовых каналов и трактов: цифровых трактов со скоростью передачи 2,048 Мбит/с с балансным интерфейсом G.703 (работа по двум витым парам с волновым сопротивлением 120 Ом), линейный код HDB3; каналов с интерфейсом Ethernet 10 Base-T/ 100 Base-ТХ/ 100 Base-FX и каналов с интерфейсом Gigabit Ethernet 1000 Base-Т/ 1000BASE-LX.
Он обеспечивает работу по протоколу IPv4 (RFC 791), поддерживает статическую маршрутизацию IP пакетов и обеспечивает функционирование протокола динамической маршрутизации BGPv4 (RFC 4271).
Управление маршрутизатором 6 осуществляется посредством интерфейса командной строки: локально - через консольный порт и удаленно по протоколу SSH.
Маршрутизатор 6 представляет собой коммутатор типа Ethernet Switch, предназначенный для организации доступа абонентов в образованную локальную вычислительную сеть и обеспечения передачи по ней данных по стыку Ethernet 100 Base-TX между рабочими местами должностных лиц и по каналам связи.
В качестве маршрутизатора 6 может быть использован промышленный коммутатор Ethernet типа КТМ-1373, разработанный ОАО «Морион» (г.Пермь), представляющий собой оборудование передачи пакетной информации, предназначенное для построения технологических и выделенных сетей передачи данных, а также локальных компьютерных сетей промышленного назначения.
В качестве указанного маршрутизатора 6 может быть использован маршрутизатор фирмы «NETRIX» типа IP Network Exchange 2210, а также могут быть использованы серийно выпускаемые промышленностью мобильные сетевые коммутаторы типа СКМ-8. Коммутатор СКМ-8 разработан ОАО «СИ-СТЕМПРОМ» (105066, г. Москва, ул. Н. Красносельская, дом 13, стр. 1) и соответствует стандарту IEEE 802.3u Fast Ethernet 10/100 Base T/TX Switch, имеет сетевой интерфейс 10/100 Base T/TX (восемь портов с разъемами типа PC 10ТВ) и порт конфигурации для работы с VLAN (виртуальная ЛВС), обеспечивает дуплексный и полудуплексный режимы работы, поддерживает автоматическое определение скорости передачи 10/100 Мбит/с half/full duplex.
Автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора 7 технологического управления предназначено для подготовки и обмена электронными документами и сообщениями.
АРМ ОТУ 7 содержит аппаратную платформу, защищенную операционную систему, программное обеспечение системы защиты информации от несанкционированного доступа (НСД), программное обеспечение средств антивирусной защиты и средства электронной почты. В нем предусмотрена возможность установки совместимого с аппаратно-программной платформой стороннего специализированного прикладного программного обеспечения (СПО).
Аппаратная платформа АРМ ОТУ включает в себя процессор с тактовой частотой не менее 2,6 ГГц и двумя ядрами, объем кэш-памяти составляет не менее 3 Мбайт, емкость накопителя жесткого магнитного диска (НЖМД) не менее 500 Гбайт, содержит также встроенный привод для чтения и записи CD/DVD дисков, два интерфейса USB 2.0, один интерфейс USB 3.0 и интерфейс порта RS-232.
Устройства ввода-вывода 8 АРМ ОТУ, АРМ ОБИ 13 и АРМ 24 оператора являются однотипными и включают в свой состав стандартную клавиатуру, манипулятор координатного типа «трекбол» с двумя клавишами, устройство отображения с размером диагонали не менее 19 дюймов, встроенный микрофон и акустическую систему. Они предназначены для ввода и коммутации средств отображения информации между АРМ.
АРМ ОТУ 7 совместно с устройством 8 ввода-вывода обеспечивает:
накопление, хранение, регистрацию и обработку принятой информации;
визуальный контроль информационного обмена;
автоматическое тестирование каналов связи, анализ и выбор оптимальных частот;
автоматическую диагностику аппаратуры с визуальным отображением ее технического состояния;
автоматическое управление аппаратурой;
сохранение информации и данных при кратковременном отключении электропитания.
Команды управления подаются оператором с помощью устройства ввода-вывода.
Блок 9 контроля и мониторинга каналов связи представляет собой программно-аппаратный комплекс и предназначен для обеспечения мониторинга и контроля качества каналов связи на уровне управления контрактами SLA с операторами связи за счет создания, согласования и управления версиями контрактов SLA, повышения качества услуг связи между взаимодействующими объектами, обеспечения оперативного мониторинга доступности отклика информационных систем для конечных пользователей и сокращения времени недоступности информационных систем при пропадании каналов связи. Он построен на базе зонда КМУТ, разработанного ООО «Контроль ИТ».
Криптографический маршрутизатор 10 является многопротокольным и предназначен для создания высокоскоростной защищенной мультисервисной телекоммуникационной инфраструктуры на цифровых сетях связи и обеспечения маршрутизации и шифрования пакетов при работе предлагаемой подвижной аппаратной службы обмена документированной информацией в сетях с пакетной коммутацией. Он обеспечивает IP-маршрутизацию передаваемой информации, включая данные, речевые сообщения и видеоинформацию, при работе по каналам тональной частоты, цифровым каналам связи на IP-сети с шифрованием IP-пакетов.
Криптографический маршрутизатор 10 обеспечивает образование двух цифровых потоков Е1 со скоростью передачи информации 2048 кбит/с и двух каналов ОЦК со скоростью передачи 64 кбит/с. Он имеет модульную конструкцию и содержит абонентский блок, коммутирующий и сетевой блоки. При этом к абонентскому блоку по двум стыкам Е1 или Ethernet подключается СЛ от телефонной станции, а к сетевому блоку подключены групповой мультиплексор по стыкам Ethernet и E1, Е3 для выдачи соответствующих цифровых потоков, первый кабельный ввод по стыкам Е1, ОЦК и С1-И для выдачи цифровых трактов и каналов связи.
В качестве устройства защиты передаваемой информации по каналам связи в составе маршрутизатора 10 может быть использован шифратор данных, передаваемых в сети TCP/IP «Крипто-ТСР/IP». Указанный шифратор данных представляет собой программно-аппаратный комплекс, выполненный на основе ПЭВМ типа IBM PC 486, Pentium и оборудованный устройством touch-memory для предотвращения несанкционированной загрузки операционной системы. Комплекс обеспечивает шифрование данных и аутентификацию с проверкой целостности передаваемой информации. Программно-аппаратный комплекс работает под управлением операционной системы FreeBSD и обеспечивает скорость обмена 10 Мбит/с.В качестве сетевого интерфейса применяется протокол Ethernet.
В качестве маршрутизатора 10 может быть использован криптомаршрутизатор серии М-479Р, являющийся аппаратно-программным шифровальным средством, предназначенным для обработки информации, передаваемой по каналам и линиям связи. Этот криптомаршрутизатор включает в себя IP маршрутизаторы, что позволяет подключать его к транспортной сети связи без использования промежуточных устройств.
Межсетевой экран 11 представляет собой средство защиты информации от внешнего воздействия и предназначен для фильтрации трафика, поступающего по каналам и линиям связи из внешней сети связи общего пользования и/или передающегося во внешнюю сеть в соответствии с выбранными ограничениями по доступу к информации, в том числе адреса абонентов, протоколы информационного обмена, время приема (передачи), объем и содержимое пакета информации. Он обеспечивает контроль информационных потоков между сегментами абонентской сети передачи данных, поддерживает фильтрацию IP пакетов, трафика с контролем состояния сессии, динамических протоколов маршрутизации, функции сетевого моста, интерфейсов Gigabit Ethernet 1000 Base-T и стандарта IEEE 802.1Q, удаленное обновление программного обеспечения с возможностью автоматического резервирования, ведение статистики и протоколирование работы как на уровне событий, так и на канальном, протокольном и пакетном уровне.
АРМ оператора 12 безопасности информации содержит аппаратную платформу, защищенную операционную систему, программное обеспечение системы защиты информации от несанкционированного доступа (НСД) и программное обеспечение средств антивирусной защиты. Технические возможности АРМ ОБИ аналогичны возможностям АРМ ОТУ, приведенным выше.
Телефонная станция 14 содержит блок комплектов четырехпроводных абонентских линий (АЛ), блок комплектов двухпроводных АЛ, блок коммутационного поля, управляющее устройство, блок канальных комплектов, IP-сервер и коммутатор локальной вычислительной сети (ЛВС). Она предназначена для обеспечения автоматической телефонной связи между абонентами станции и связь с абонентами внешних сетей телефонной связи ведомственных структур с поддержкой следующих стандартов и алгоритмов кодирования речи: G.711a, G.729, G.723.1.
Телефонная станция 14 обеспечивает возможность предоставления дополнительных видов обслуживания:
передача входящего вызова к другому оконечному абонентскому устройству (переадресация);
передача вызова в случае занятости вызываемого абонента;
повторный вызов без набора номера;
запрет некоторых видов исходящей и входящей связи;
временный запрет входящей связи;
конференцсвязь не менее трех абонентов с возможностью последовательного сбора участников;
вызов абонента по заказу;
определение номера вызываемого абонента;
уведомление о поступлении нового вызова;
подключение к занятому абоненту с предупреждением о вмешательстве;
запрет абонентам исходящей связи на отдельные номера ведомственной сети.
В качестве телефонной станции 14 может быть использовано многофункциональное терминальное устройство (МТУ) или интегральное коммутационное устройство (РЖУ) с емкостью до 16 каналов и линий связи.
Многофункциональное терминальное устройство конструктивно выполнено в одном моноблоке и содержит панель внешних подключений, на которой размещены разъемы для подключения линий связи по стыкам RS-232, RS-449, G 703 E1, G 703 E0, Ethernet VoIP/SIP, С1-И, коммутатор услуг, сервер передачи данных, коммутатор Ethernet, устройство электропитания и защиты. МТУ предназначено для преобразования сигналов всех видов интерфейсов (речь, данные, файловый обмен, обмен электронной корреспонденцией (электронная почта) оконечного оборудования в цифровой формат для дальнейшей коммутации и транспортировки по сети связи и обратного преобразования.
Коммутатор Ethernet, имеющийся в составе многофункционального терминального устройства (МТУ), предназначен для организации доступа абонентов в образованную локальную вычислительную сеть и обеспечения передачи по ней данных по стыку Ethernet 10 Base-FX между рабочими местами должностных лиц и по каналам связи.
Многофункциональное терминальное устройство предназначено для создания в полевых условиях автоматизированной сети связи с коммутацией каналов и пакетов. При этом указанное устройство обеспечивает:
1) формирование сети телефонной связи с криптографической защитой передаваемой информации на базе нескольких станций, связанных между собой каналами Е1, каналами по стыку C1-И на скоростях 1200 (2400) бит/с или цифровыми трактами сети с пакетной коммутацией;
2) подключение ручных и автоматических телефонных станций аналогичного назначения по среднескоростным каналам связи 1200 (2400) бит/с;
3) развертывание сети, обеспечивающей подключение выносных автоматизированных рабочих мест должностных лиц и интеграцию видов информационного обмена (речь, данные, файловый обмен, обмен электронной корреспонденцией) с криптографической защитой передаваемой информации;
4) развертывание абонентской сети с использованием четырехпроводных и двухпроводных телефонных аппаратов;
5) развертывание абонентской сети с использованием IP телефонов;
6) формирование сетей циркулярного вызова и конференцсвязи;
7) интеграцию телефонных сетей с автоматизированными сетями обмена данными и документальной информацией.
Межстанционное взаимодействие терминального устройства по каналам связи, образованным различными средствами, осуществляется с использованием систем сигнализации:
1) по структурированным потокам Е1 - по стыку G.703 HDB3 Q.931 для встречной работы с однотипными и другими автоматическими телефонными станциями с применением сигнализации EDSS1, кодек G.711 (для работы по каналам с ограниченной пропускной способностью применяется ресурсосберегающий кодек G.729);
2) по среднескоростным каналам - помехоустойчивое кодирование сигналов «3 из 8» по алгоритмам действующей сети;
3) по каналам сети с пакетной коммутацией с использованием протоколов SIP, SIP-T.
Телефонный аппарат 15 служебной связи предназначен для выхода на телефонные станции по IP технологии и ведения служебной телефонной связи между должностными лицами пунктов управления. В качестве такого аппарата может быть использован телефонный аппарат типа «Спектр».
Сервер 16 обработки видеоинформации представляет собой портативный компьютер со встроенным в него специальным программным обеспечением (СПО). Сервер 16 предназначен для организации сети видеоконференцсвязи между должностными лицами основных и выносных АРМ, а также с АРМ ДЛ взаимодействующих объектов. Сервер 16 может быть выполнен в виде отдельного функционально законченного устройства или в виде встраиваемой системы, имеющей расширенные возможности работы с графикой и мультимедиа и интегрированные функции высокоскоростных сетевых подключений. В качестве такого устройства могут быть использованы устройства серии TANK типа TANK-700 или TANK-720.
Сервер 16 обеспечивает возможность организации видеоконференции с несколькими (от 4 до 10) участниками, подключенными к сети, и работу в режиме «каскада» с другими сторонними многоточечными серверами с отображением на экране, трансляции видеоконференции по протоколу HTTP для просмотра сеансов видеоконференции, а также возможность получения видео и аудио потоков от аналоговых и IP-видеокамер по протоколу RTSP с выводом их в сеть видеоконференции, записи сеансов видеоконференцсвязи и видеотрансляции с возможностью выбора разрешения записываемого контента, подключение внешних средств отображения информации и одновременного вывода двух независимых цифровых видеосигналов через модули видеозахвата 17 и 18, от встроенных в АРМ должностных лиц видеокамер и внешних скоростных поворотных видеокамер.
Модуль 17 видеозахвата HDMI и модуль 18 видеозахвата VGA предназначены для приема и ретрансляции цифровых видеосигналов, таких как потоковые аудио- и видеоданные для последующей их доставки получателю по пакетным сетям передачи данных. Они обеспечивают поддержку сетевого протокола IPv4 (RFC 791), транспортных протоколов TCP (RFC 793) и UDP (RFC 768), протоколов передачи трафика реального времени RTP (RFC 3550), потокового протокола реального времени RTSP (RFC 2326), протокола SDP (RFC 4566) для описания сессии передачи потоковых данных, возможность управления качеством и скоростью передачи видеопотоков, передачу медиаданных в потоковом режиме с кодированием согласно стандарту Н.264 и постоянную (CBR) скорость кодирования видеопотока. Они предназначены для объединения вместе передачи звука отличного качества, видео высокого разрешения и данных для видеоконференций из двух и более участников. В качестве таких модулей может быть использован блок HDX 8000-1080 фирмы Policom.
Модуль 17 видеозахвата предназначен для записи видеоизображения и звука с поворотных и выносных видеокамер, с малогабаритных видеокамер в реальном масштабе времени, хранения в архиве и воспроизведения по запросу, в том числе удаленно через спутниковый канал связи.
Модуль 17 видеозахвата HDMI является автономным устройством и обеспечивает поддержку HD, аналоговые стандарты PAL, SECAM, NTSC. Запись видео в режиме MPEG4 на внешние USB устройства.
Модуль 18 видеозахвата VGA является аналоговым автономным устройством и обеспечивает поддержку HD, аналоговые стандарты PAL, SECAM, NTSC. Запись видео в режиме MPEG4 на внешние USB устройства.
Сервер 19 электронной почты предназначен для организации обмена электронной корреспонденцией между должностными лицами пунктов управления. Основными его функциями являются прием корреспонденции от клиентов и доставка их адресатам. В качестве клиентов могут выступать как пользователи (с программой - клиентом электронной почты), так и прикладные процессы автоматизированных систем.
Сервер 19 электронной почты включает в себя комплекс программного обеспечения, который предоставляет пользователям возможности обмена информацией в режиме off-line с функциональностью услуг, соответствующих рекомендациям ITU-T серии Х.400. Комплекс имеет полнофункциональный и гибкий программный интерфейс, позволяющий интеграцию в любую систему распределенной обработки информации. Он функционирует под управлением операционных систем Astra Linux SE, МСВС 3.0, Windows 7, обеспечивает формирование многочастевого сообщения, гарантированную доставку сообщений объемом до 200 Мбайт, присвоение сообщению специальных атрибутов, таких как срочность или конфиденциальность, автоматическую генерацию служебных сообщений о доставке, недоставке и прочтении сообщения получателем, о трассе прохождения сообщения и о задержке сообщения на транзитном сервере при наличии соответствующего запроса в конверте сообщения.
Сервер 20 записи телефонных переговоров представляет собой аппаратно-программный комплекс, при помощи которого осуществляется автоматическая запись разговоров, он решает все базовые задачи записи телефонных разговоров, обладает широким сервисом, универсальностью и доступностью.
Телефонный адаптер с одной стороны подключается параллельно к контролируемым телефонным линиям и не оказывает влияния на работу телефонии. С другой стороны, он сопрягается с сервером записи через шину PCI, PCI Express, интерфейсы USB или LAN.
Сервер 20 записи телефонных переговоров в автоматическом режиме фиксирует подробную информацию о каждом телефонном разговоре (дата, время, продолжительность звонка, номер вызывающего абонента и так далее). Предусмотрена возможность контроля телефонных линий в реальном времени, ведения статистики, построения отчетов по записанным разговорам и обработки записанных данных при помощи специализированного программного обеспечения или через WEB-интерфейс.
В качестве сервера 20 может быть использовано устройство для записи разговоров типа «Спрут SR». Это устройство представляет собой мощный автономный сервер записи, позволяющий решить все вопросы записи разговоров. Оно содержит в себе все необходимые составляющие профессиональной системы записи, как для регистрации и долговременного хранения информации, так и для ее эффективной обработки, в том числе удаленной, через Ethernet. При этом сервер 20 записи телефонных переговоров совместно с модулем 21 записи переговоров обеспечивают ведение автоматической записи переговоров после подключения к устройству контролируемых линий и включения питания. Устройство «Спрут SR» может быть выполнено в конструктиве 19 дюймов и настольном варианте.
Модуль 21 записи телефонных переговоров предназначен для ведения учета ведущихся переговоров должностных лиц и выдачи данных на внешнее устройство для принятия решения. В качестве модуля 21 записи телефонных переговоров могут быть использованы субмодули-адаптеры из состава упомянутого устройства «Спрут SR». Установка нужного количества и типа подобных субмодулей позволяет набрать любую требуемую комбинацию контролируемых источников, в том числе до 32 аналоговых и цифровых абонентских линий, до четырех потоков Е1.
Коммутатор 22 локальной вычислительной сети (коммутатор Ethernet) предназначен для коммутации информационных потоков между всеми блоками переносного многофункционального комплекса связи. Коммутатор 22 совместно с АРМ ОТУ 7 выполняет роль сервера управления. В качестве такого коммутатора может быть использован коммутатор серии Ethernet.
Сетевой малогабаритный принтер 23 предназначен для отпечатывания принимаемых по каналам и линиям связи данных и другой документированной информации. В качестве такого принтера может быть использован принтер типа HP Laser Jet 1020.
Автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора 24 содержат аппаратную платформу, защищенную операционную систему, программное обеспечение системы защиты информации от несанкционированного доступа (НСД) и программное обеспечение средств антивирусной защиты. Технические возможности АРМ оператора 24 аналогичны возможностям АРМ ОТУ, приведенным выше.
Блок 26 ввода линий представляет собой коммутационную панель, на которой размещены коммутационные элементы и разъемы для подключения абонентских линий и цифровых трактов. Он обеспечивает подключение нескольких (до восьми) аналоговых абонентских терминалов (оконечных устройств ведения связи) и не менее одного цифрового тракта Е1 в соответствии с рекомендациями МСЭ-Т: G.703, G.704 с поддержкой сигнализаций EDSS-1.
Первая 27 и вторая 29 абонентские линии телефонной связи предназначены для подключения первого 28 и второго 30 телефонных аппаратов системы АТС через блок 26 ввода линий к телефонной станции 14. Они выполнены с помощью двухпроводного полевого кабеля типа П-274М.
В качестве телефонных аппаратов 28 и 30 системы АТС могут быть использованы телефонные аппараты типа АТ-3031.
Телефонная IP станция 31 предназначена для обеспечения автоматической связи, включая аудиоконференции, между абонентами станции и связь с другими абонентами с расширенным перечнем дополнительных видов обслуживания за счет возможности построения распределенной системы телефонной связи без центрального узла. Она позволяет обеспечить широкую масштабируемость системы, имеет высокую отказоустойчивость и функциональную целостность.
В качестве такой станции может быть использована станция типа Symway SZ1828, разработанная АО «Линтех» (г.Москва).
Аналоговая абонентская линия 32 предназначена для подключения к телефонной IP станции аналогового телефонного аппарата 33.
В качестве аналогового телефонного аппарата 33 может быть использован телефонный аппарат типа «Спектр» или Panasonic модели NKX-TS2350.
Цифровой телефонный аппарат 34 IP станции предназначен для ведения телефонной связи по цифровым каналам связи, подключенным к телефонной IP станции 31.
Выносной блок 35 видеоконференцсвязи предназначен для проведения групповых видеоконференций высокой четкости в форматах HD, Full HD. При этом обеспечивается обмен и демонстрация различных документов от внешних источников. Выносной блок 35 видеоконференцсвязи построен на базе Policom 500 и включает в себя видеокамеру, микрофон и пульт дистанционного управления.
Видеокамера 36 устанавливается в местах проведения групповых видеоконференций и предназначена для съемки участников совещаний. Видеокамера 36 является поворотно-наклонной камерой с функцией увеличения изображения для использования в помещениях (палатках) любого размера. Она обеспечивает видео в формате FullHD (до 60 кадров/с) с широким панорамированием до 180 градусов и оптическим масштабированием, имеет быструю четкую фокусировку, может использоваться в режимах двух камер (компоновка изображений говорящего участника крупным планом и общего вида помещения).
х
х
Носимая цифровая видеокамера 37 предназначена для видеосъемки и фиксации информации в полевых условиях. Она обеспечивает возможность удаленной высококачественной съемки, включая панорамы (имеется широкоформатный режим, высокое разрешение видеосъемки, используется оптический zoom и стабилизатор изображения). В комплекте с ней используется штатив типа трипод (уровнемер, регулируемая высота съемки и т.д.) и комплект кабелей для подключения видеокамеры к выносному блоку видеоконференцсвязи 35 длиной не менее 25 метров. В качестве такой камеры может быть использована видеокамера Sony HXR-NX или цифровая видеокамера Sony DCR-DVD106E. Видеокамера Sony DCR-DVD106E обеспечивает запись на DVD, имеет объектив Carl Zeiss, матрицу на 80000 пикселей, сенсорный ЖК дисплей 2,5'', zoom оптический/цифровой 40/2000 и разъем для карты памяти MS Duo.
Видеокамера 36 и носимая цифровая видеокамера 37 предназначены также для осуществления видеосъемки событий вблизи подвижных и неподвижных объектов с возможностью дистанционного управления камерой оператором АРМ. Управление видеокамерой может осуществляться также с пульта управления.
Широкоформатный монитор 38 устанавливается в местах проведения групповых видеоконференций и предназначен для наглядного представления графической информации в полевых условиях и обеспечивает интеграцию мобильного многофункционального комплекса связи со сторонними источниками видеосигналов различных форматов. Он имеет сенсорный экран, разрешение FullHD, широкие углы обзора (до 178 градусов), защиту передней панели. Он позволяет организовать мобильную видеостену для отображения видеоконтента высокого разрешения и высококачественных видеотрансляций. Он обеспечивает возможность одновременного отображения до семи видеоисточников на четырех модулях видео отображения, возможность гибкого управления отображением видеоисточников с помощью сенсорного пульта управления. В качестве такого широкоформатного монитора 38 может быть использован монитор типа БТ-24-НК, разработанный акционерным обществом «Систематика» (г.Москва).
Микрофон 39 устанавливается в местах проведения групповых видеоконференций и предназначен для получения аудиоинформации от участников совещаний. Он входит в состав комплекса видеоконференцсвязи Policom 500.
Волоконно-оптическая линия 40 связи предназначена для обеспечения видеотрансляции путем включения этой линии в видеоконференцию. При этом имеется также возможность интеграции ее с системой видеонаблюдения при использовании как аналоговых, так и цифровых камер.
Предлагаемый мобильный многофункциональный комплекс связи обеспечивает формирование и предоставление должностным лицам следующих услуг связи:
видео- и аудиоконференцсвязи;
телефонную связь;
трансляцию потоковых медиаданных от аналоговых и цифровых источников сигнала (передача видовой информации);
защищенную передачу данных и обмен электронными сообщениями;
функционирование АРМ должностных лиц на единой вычислительной платформе;
управление беспилотными летательными аппаратами.
При этом в комплексе связи предусмотрено подключение внешнего оборудования передачи данных посредством канала связи сети передачи данных.
Технический эффект от предлагаемого мобильного многофункционального комплекса связи заключается в расширении функциональных возможностей комплекса по обеспечению расширенного объема предоставляемых должностным лицам услуг связи, включая телефонную связь и передачу данных, ведение аудио- и видеоконференцсвязи, обмен электронными сообщениями с повышенной степенью защиты передаваемой информации, достигаемый за счет введения новых элементов и изменения связи между известными блоками устройства.
Достоинством предлагаемого комплекса является также повышение производительности и безотказности сервисов передачи данных при работе на плохих (неустойчивых, низкоскоростных) каналах связи, снижение требований к пропускной способности каналов связи при повышении качества предоставляемых сервисов (услуг), дистанционное управление роботехническими комплексами и расширение спектра используемых современных телекоммуникационных технологий для принятия решений при проведении совещаний, презентаций, рабочих столов в условиях территориальной распределенности взаимодействующих должностных лиц и обмена электронными сообщениями.
Источники информации
1. Патент на полезную модель RU 48419 U1, МПК G06F 13/00, Н04М 3/00, Бюл. №28 от 10.10.2005.
2. RU, патент №2649414, МПК Н04М 3/00, G06F 13/00, Бюл. №10 от 03.04.2018 г. (прототип).
3. Т.И. Иванова. Абонентские терминалы и компьютерная телефония. - М.: Эко-Трендз, 1999.