СТАНЦИЯ ОПЕРАТИВНОЙ ТЕЛЕФОННОЙ И ДОКУМЕНТАЛЬНОЙ СВЯЗИ
STATION FOR INSTANT TELEPHONE AND DOCUMENT COMMUNICATION

Изобретение относится к информационно-коммуникационным системам и может быть использовано для обеспечения телефонной и документальной связи на сетях связи государственных, корпоративных и ведомственных структур.
Известны системы и устройства оперативной телефонной связи, которые обеспечивают развертывание телефонных сетей внутренней и дальней связи, ведение по абонентским линиям и каналам связи телефонных переговоров и обмен документальной информацией, описанные в [1].
Телефонная станция оперативной связи согласно патента Российской Федерации №2187903 [1. RU №2187903, кл. H04M 5/00, 2002] содержит блок ввода линий, блок абонентского кросса, блок комплектов абонентских линий, блок коммутационного поля, блок обслуживающих приборов, блок управления, блок рабочего места, блок отображения информации, блок канальных комплектов, блок транзитных соединений, блок комплектов соединительных линий, блок дифференциальных систем, блок автоматических речепреобразующих устройств, блок сопряжения, блок ввода каналов, блок коммутации каналов, блок группового шифрования информации, блок коммутации цифровых каналов, блок сигналов взаимодействия, блок преобразования сигналов тональной частоты, блок индивидуального шифрования информации, блок комплектов передаточных линий, абонентские линии, соединительные линии, каналы тональной частоты, цифровые каналы и передаточные линии.
Недостатками указанной телефонной станции оперативной связи являются ограниченные возможности по передаче цифровой информации и низкие показатели по установлению связи и ведению телефонных переговоров.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является телефонная станция оперативной связи, описанная в [2].
Известная телефонная станция оперативной связи содержит блок ввода линий, блок абонентского кросса, блок комплектов абонентских линий (АЛ), блок коммутационного поля, блок обслуживающих приборов (ОП), блок управления, блок рабочего места, блок отображения информации, блок канальных комплектов, блок транзитных соединений, блок комплектов соединительных линий (СЛ), блок дифференциальных систем, блок автоматических речепреобразующих устройств (АРПУ), блок сопряжения, блок ввода каналов, блок коммутации каналов, блок группового шифрования информации, блок коммутации цифровых каналов, блок сигналов взаимодействия (БСВ), блок преобразования сигналов тональной частоты (ТЧ), блок индивидуального шифрования информации, блок программного контроля, специализированное управляющее устройство (СУУ), состоящее из первого, второго и третьего периферийных блоков управления, блока оперативной памяти, центрального блока управления, программного запоминающего блока и блока смены программ, блок комплектов передаточных линий, четырехпроводные и двухпроводные АЛ, СЛ, каналы ТЧ, цифровые каналы (ЦК) и передаточные линии.
Известная телефонная станция оперативной связи обеспечивает подключение абонентских и соединительных линий, каналов ТЧ и ЦК, развертывание сетей телефонной внутренней (местная связь) и дальней связи с абонентами, включенными в каналы ТЧ и ЦК, а также обеспечивает передачу по АЛ, СЛ и каналам связи речевой информации.
Основным недостатком известной телефонной станции оперативной связи является низкая пропускная способность и невозможность передачи по установленным соединениям высокоскоростных потоков информации, организации по ним обмена факсимильными сообщениями, данными, документальной и видеоинформацией.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей по предоставлению абонентам различных услуг связи, включая обеспечение передачи через станцию речевых и факсимильных сообщений, высокоскоростной документальной (данные, электронная почта) и видеоинформации с требуемым качеством.
Поставленная цель достигается тем, что в станцию оперативной телефонной и документальной связи, содержащую четырехпроводные и двухпроводные абонентские линии (АЛ), блок ввода линий, блок абонентского кросса, блок дифференциальных систем, телефонную станцию, блок рабочего места оператора-телефониста (РМОТ), индивидуальный шифратор, групповой шифратор, устройство преобразования сигналов тональной частоты (УПС ТЧ) и телефонный аппарат системы ЦБ/АТС, при этом четырехпроводные и двухпроводные АЛ подключены соответственно к первым и вторым линейным входам-выходам блока ввода линий, первые станционные входы-выходы которого соединены с первыми линейными входами-выходами блока абонентского кросса, первые станционные входы-выходы которого соединены с первыми входами-выходами абонентских комплектов телефонной станции, вторые входы-выходы абонентских комплектов которой соединены со станционными входами-выходами блока дифференциальных систем, линейные входы-выходы которого подключены ко вторым станционным входам-выходам блока ввода линий, информационно-управляющие входы-выходы блока РМОТ соединены с информационно-управляющими входами-выходами телефонной станции, линейные входы-выходы телефонного аппарата системы ЦБ/АТС соединены со вторыми линейными входами-выходами блока абонентского кросса, в нее введены первый блок кабельного ввода, соединительные линии (СЛ) для приема каналов ТЧ/ЦК, СЛ для приема радиоканалов, СЛ для приема цифрового потока Е3, электронный кросс аналоговых каналов, второй УПС ТЧ, УПС ТЧР (радиомодем), второй индивидуальный шифратор, второй групповой шифратор, электронный кросс цифровых каналов, автоматизированное рабочее место администратора (РМА), комбинированный мультиплексор, коммутирующий криптографический маршрутизатор, внешнее устройство управления (УУ), коммутатор локальной вычислительной сети (ЛВС), второй блок кабельного ввода, СЛ для приема/выдачи импульсных телеграфных каналов (ТГ), СЛ для приема телефонных каналов по десятипроводному стыку, волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) для обмена данными с выносными рабочими местами должностных лиц (ВРМ ДЛ), выносной телефонный аппарат (ВТА) системы ЦБ/АТС, блок коммутации служебных линий, телефонный аппарат системы МБ, аппаратура служебной связи, пульт связи водителя, ультракоротковолновая (УКВ) радиостанция, при этом СЛ для приема каналов ТЧ/ЦК, радиоканалов и цифрового потока Е3 подключены соответственно к первым, вторым и третьим линейным входам-выходам первого блока кабельного ввода, первые станционные входы-выходы которого соединены с линейными входами-выходами электронного кросса аналоговых каналов, первые станционные входы-выходы которого по стыку С1-ТЧ соединены с аналоговыми входами-выходами первого УПС ТЧ, дискретные входы-выходы которого по стыку С1-И соединены со вторыми станционными входами-выходами электронного кросса аналоговых каналов, третьи станционные входы-выходы которого по стыку С1-ТЧ соединены с аналоговыми входами-выходами второго УПС ТЧ, дискретные входы-выходы которого по стыку С1-И соединены с четвертыми станционными входами-выходами электронного кросса аналоговых каналов, пятые и шестые станционные входы-выходы которого подключены к линейным входам-выходам соответственно первого и второго групповых шифраторов, седьмые станционные входы-выходы электронного кросса аналоговых каналов по стыку С1-ТЧР соединены с аналоговыми входами-выходами УПС ТЧР (радиомодема), дискретные входы-выходы которого по стыку С1-И соединены с восьмыми станционными входами-выходами электронного кросса аналоговых каналов, девятые и десятые станционные входы-выходы которого по стыку С1-И подключены к линейным входам-выходам соответственно первого и второго индивидуальных шифраторов, канальные входы-выходы первого и второго группового шифраторов, первого и второго индивидуальных шифраторов подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым станционным входам-выходам электронного кросса цифровых каналов, пятые станционные входы-выходы которого по стыку С1-И соединены с первыми канальными входами-выходами телефонной станции, вторые и третьи канальные входы-выходы которой по десятипроводному стыку подключены к десятипроводным стыкам соответственно первого и второго индивидуальных шифраторов, четвертые канальные входы-выходы телефонной станции по десятипроводному стыку соединены с первыми станционными входами-выходами второго блока кабельного ввода, вторые станционные входы-выходы которого по четырехпроводному стыку соединены с шестыми станционными входами-выходами электронного кросса цифровых каналов, вторые станционные входы-выходы первого блока кабельного ввода соединены с линейными входами-выходами комбинированного мультиплексора, первые станционные входы-выходы которого по стыку Ethernet соединены с первыми линейными входами-выходами коммутирующего криптографического маршрутизатора, вторые линейные входы-выходы которого по стыку Е1 соединены со вторыми станционными входами-выходами комбинированного мультиплексора, первые канальные выходы-выходы коммутирующего криптографического маршрутизатора по стыку Е1 соединены с третьими станционными входами-выходами первого блока кабельного ввода, четвертые станционные входы-выходы которого по стыку ОЦК соединены со вторыми канальными входами-выходами коммутирующего криптографического маршрутизатора, третьи канальные входы-выходы которого по стыку С1-И соединены с одиннадцатыми станционными входами-выходами электронного кросса аналоговых каналов, первые станционные входы-выходы коммутирующего криптографического маршрутизатора по стыку Ethernet соединены с пятыми канальными входами-выходами телефонной станции, вторые станционные входы-выходы коммутирующего криптографического маршрутизатора по стыку Ethernet соединены с канальными входами-выходами коммутатора ЛВС, линейные входы-выходы которого по стыку Ethernet соединены с третьими станционными входами-выходами второго блока кабельного ввода, к первым, вторым и третьим линейным входам-выходам которого подключены соответственно СЛ для приема/выдачи импульсных ТГ каналов, СЛ для приема телефонных каналов по десятипроводному стыку и ВОЛС для обмена данными с ВРМ ДЛ, пятые станционные входы-выходы первого блока кабельного ввода соединены с линейными входами-выходами блока коммутации служебных линий, первые станционные входы-выходы которого соединены с линейными входами-выходами телефонного аппарата системы МБ, вторые станционные входы-выходы блока коммутации служебных линий соединены с линейными входами-выходами аппаратуры служебной связи, к первым и вторым станционным входам-выходам которой подключены соответственно линейные входы-выходы пульта связи водителя и канальные входы-выходы УКВ радиостанции, первые, вторые, третьи, четвертые, пятые, шестые, седьмые, восьмые, девятые и десятые информационно-управляющие входы-выходы автоматизированного РМА подключены к информационно-управляющим входам-выходам соответственно телефонной станции, электронного кросса аналоговых каналов, первого и второго УПС ТЧ, УПС ТЧР (радиомодема), первого и второго групповых шифраторов, первого и второго индивидуальных шифраторов и электронного кросса цифровых каналов, управляющие и информационные входы-выходы коммутирующего криптографического маршрутизатора соединены с управляющими и информационными входами-выходами внешнего УУ.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая станция оперативной телефонной и документальной связи отличается наличием новых блоков: двух кабельных вводов, электронного кросса аналоговых каналов, второго индивидуального шифратора, второго группового шифратора, электронного кросса цифровых каналов, автоматизированного рабочего места администратора, комбинированного мультиплексора, коммутирующего криптографического маршрутизатора, внешнего устройства управления, коммутатора ЛВС, соединительных линий для приема/выдачи импульсных телеграфных каналов, СЛ для приема каналов по десятипроводному стыку, ВОЛС для обмена данными с ВРМ ДЛ, выносного ТА системы ЦБ/АТС, блока коммутации служебных линий, телефонного аппарата системы МБ, аппаратуры служебной связи, пульта связи водителя и УКВ радиостанции, а также изменением связей между известными остальными элементами схемы.
Отличие заключается и в выполнении телефонной станции, которая представляет собой станцию с комбинированной системой обслуживания: автоматическая телефонная связь для абонентов местной сети, автоматическое и полуавтоматическое обслуживание абонентов дальней связи.
При изучении известных технических решений в данной области техники совокупность признаков, отличающих заявляемую станцию, не была выявлена. Предлагаемое решение существенно отличается от известных на данный момент времени технических решений.
Таким образом, заявляемая станция оперативной телефонной и документальной 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 заявляемую станцию вышеуказанные блоки проявляют новые свойства, что приводит к расширению функциональных возможностей по предоставлению абонентам различных услуг связи, включая обеспечение передачи через станцию речевых и факсимильных сообщений, высокоскоростной документальной информации (данные, электронная почта) и видеоинформации с требуемым качеством. При этом в предлагаемой станции обеспечивается развертывание абонентской сети внутренней телефонной связи (местная телефонная связь) с автоматическим установлением соединений, сети телефонной дальней связи по каналам ТЧ и цифровым каналам с автоматическим (до 1 с) и полуавтоматическим установлением соединений за время не более 30 с, передача по установленным соединениям данных и электронной почты осуществляется практически в реальном масштабе времени.
Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».
Заявляемая совокупность элементов и связей позволяет достичь поставленной цели за счет оригинального сочетания используемых в телекоммуникационных сетях приборов и устройств как в их прямом, так и в нестандартном применении.
Заявляемое решение явным образом не следует из уровня техники и имеет изобретательский уровень.
Заявляемая станция может быть реализована с использованием существующей аппаратуры и оборудования, средств электросвязи и вычислительной техники и является промышленно применимой. В настоящее время изготовлен промышленный образец станции, который прошел испытания и показал хорошие результаты, что подтверждает возможность промышленной реализации предлагаемой станции оперативной телефонной и документальной связи.
На фиг.1 представлена структурная электрическая схема станции оперативной телефонной и документальной связи, а на фиг.2 и 3 приведены структурные схемы соответственно телефонной станции и автоматизированного рабочего места администратора (РМА).
Станция оперативной телефонной и документальной связи (фиг.1) содержит четырехпроводные абонентские линии 1, двухпроводные АЛ 2, блок 3 ввода линий, блок 4 абонентского кросса, блок 5 дифференциальных систем, телефонную станцию 6, блок 7 РМОТ, первый блок 8 кабельного ввода, СЛ 9 для приема каналов ТЧ/ЦК, СЛ 10 для приема радиоканалов, СЛ 11 для приема цифрового потока Е3, электронный кросс 12 аналоговых каналов, первый 13 УПС ТЧ, второй 14 УПС ТЧ, УПС ТЧР 15 (радиомодем), первый индивидуальный шифратор 16, второй индивидуальный шифратор 17, первый групповой шифратор 18, второй групповой шифратор 19, электронный кросс 20 цифровых каналов, автоматизированное РМА 21, комбинированный мультиплексор 22, коммутирующий криптографический маршрутизатор 23, внешнее УУ 24, коммутатор 25 ЛВС, второй блок 26 кабельного ввода, СЛ 27 для приема/выдачи импульсных ТГ каналов, СЛ 28 для приема телефонных каналов по десятипроводному стыку, ВОЛС 29 для обмена данными с ВРМ ДЛ, телефонный аппарат 30 системы ЦБ/АТС, выносной ТА 31 системы ЦБ/АТС, блок 32 коммутации служебных линий, телефонный аппарат 33 системы МБ, аппаратуру 34 служебной связи, пульт 35 связи водителя и УКВ радиостанцию 36.
Телефонная станция 6 содержит (фиг.2) блок 37 комплектов четырехпроводных АЛ, блок 38 комплектов двухпроводных АЛ, блок 39 коммутационного поля, управляющее устройство 40, блок 41 канальных комплектов, IP-сервер 42 и коммутатор 43 ЛВС.
Автоматизированное рабочее место администратора 21 содержит (фиг.3) портативный компьютер 44, включающий в себя системный блок 45, состоящий из материнской платы 46, на которой размещены системная шина 47, микропроцессор 48, ОЗУ 49, ПЗУ 50 и контроллер 51 клавиатуры. Системный блок 45 состоит также из адаптера 52 монитора, адаптера 53 портов, контроллера 54 дисков, контроллера 55 дополнительных устройств, жесткого магнитного диска 56, дисковода 57 для подключения гибкого магнитного диска, системного программного обеспечения 58 и прикладного программного обеспечения 59, поставляемых на накопителе на жестком магнитном диске 56, и расширителя интерфейсов 60. Портативный компьютер содержит также стандартную клавиатуру 61, видеомонитор 62, графический манипулятор 63 и принтер 64.
Четырехпроводные 1 и двухпроводные 2 абонентские линии (фиг.1) подключены соответственно к первым и вторым линейным входам-выходам блока 3 ввода линий, первые станционные входы-выходы которого соединены с первыми линейными входами-выходами блока 4 абонентского кросса, первые станционные входы-выходы которого соединены с первыми входами-выходами абонентских комплектов телефонной станции 6, вторые входы-выходы абонентских комплектов которой соединены со станционными входами-выходами блока 5 дифференциальных систем, линейные входы-выходы которого подключены ко вторым станционным входам-выходам блока 3 ввода линий.
Информационные входы-выходы блока РМОТ 7 соединены с информационными входами-выходами телефонной станции 6, линейные входы-выходы телефонного аппарата 31 системы ЦБ/АТС соединены со вторыми линейными входами-выходами блока 4 абонентского кросса.
СЛ 9 для приема каналов ТЧ/ЦК, СЛ 10 для приема радиоканалов и СЛ 11 для приема цифрового потока Е3 подключены соответственно к первым, вторым и третьим линейным входам-выходам первого 8 блока кабельного ввода, первые станционные входы-выходы которого соединены с линейными входами-выходами электронного кросса 12 аналоговых каналов, первые станционные входы-выходы которого по стыку С1-ТЧ соединены с аналоговыми входами-выходами первого УПС ТЧ 13, дискретные входы-выходы которого по стыку С1-И соединены со вторыми станционными входами-выходами электронного кросса 12 аналоговых каналов, третьи станционные входы-выходы которого по стыку С1-ТЧ соединены с аналоговыми входами-выходами второго УПС ТЧ 14, дискретные входы-выходы которого по стыку С1-И соединены с четвертыми станционными входами-выходами электронного кросса 12 аналоговых каналов, пятые и шестые станционные входы-выходы которого подключены к линейным входам-выходам соответственно первого 18 и второго 19 групповых шифраторов. Седьмые станционные входы-выходы электронного кросса 12 аналоговых каналов по стыку С1-ТЧР соединены с аналоговыми входами-выходами УПС ТЧР 15, дискретные входы-выходы которого по стыку С1-И соединены с восьмыми станционными входами-выходами электронного кросса 12 аналоговых каналов, девятые и десятые станционные входы-выходы которого по стыку С1-И подключены к линейным входам-выходам соответственно первого 16 и второго 17 индивидуальных шифраторов.
Канальные входы-выходы первого 18 и второго 19 группового шифраторов, первого 16 и второго 17 индивидуальных шифраторов подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым станционным входам-выходам электронного кросса 20 цифровых каналов, пятые станционные входы-выходы которого по стыку С1-И соединены с первыми канальными входами-выходами телефонной станции 6, вторые и третьи канальные входы-выходы которой по десятипроводному стыку подключены к десятипроводным стыкам соответственно первого 16 и второго 17 индивидуальных шифраторов, четвертые канальные входы-выходы телефонной станции 6 по десятипроводному стыку соединены с первыми станционными входами-выходами второго 26 блока кабельного ввода, вторые станционные входы-выходы которого по четырехпроводному стыку соединены с шестыми станционными входами-выходами электронного кросса 20 цифровых каналов.
Вторые станционные входы-выходы первого 8 блока кабельного ввода соединены с линейными входами-выходами комбинированного мультиплексора 22, первые станционные входы-выходы которого по стыку Ethernet соединены с первыми линейными входами-выходами коммутирующего криптографического маршрутизатора 23, вторые линейные входы-выходы которого по стыку Е1 соединены со вторыми станционными входами-выходами комбинированного мультиплексора 22, первые канальные выходы-выходы коммутирующего криптографического маршрутизатора 23 по стыку Е1 соединены с третьими станционными входами-выходами первого 8 блока кабельного ввода, четвертые станционные входы-выходы которого по стыку ОЦК (основной цифровой канал) соединены со вторыми канальными входами-выходами коммутирующего криптографического маршрутизатора 23, третьи канальные входы-выходы которого по стыку С1-И соединены с одиннадцатыми станционными входами-выходами электронного кросса 12 аналоговых каналов.
Первые станционные входы-выходы коммутирующего криптографического маршрутизатора 23 по стыку Ethernet соединены с пятыми канальными входами-выходами телефонной станции 6, вторые станционные входы-выходы коммутирующего криптографического маршрутизатора 23 по стыку Ethernet соединены с канальными входами-выходами коммутатора 25 ЛВС, линейные входы-выходы которого по стыку Ethernet соединены с третьими станционными входами-выходами второго 26 блока кабельного ввода, к первым, вторым и третьим линейным входам-выходам которого подключены соответственно СЛ 27 для приема/выдачи импульсных ТГ каналов, СЛ 28 для приема телефонных каналов по десятипроводному стыку и ВОЛС 29 для обмена данными с ВРМ ДЛ.
Пятые станционные входы-выходы первого 8 блока кабельного ввода соединены с линейными входами-выходами блока 32 коммутации служебных линий, первые станционные входы-выходы которого соединены с линейными входами-выходами телефонного аппарата 33 системы МБ, вторые станционные входы-выходы блока 32 коммутации служебных линий соединены с линейными входами-выходами аппаратуры 34 служебной связи, к первым и вторым станционным входам-выходам которой подключены соответственно линейные входы-выходы пульта 35 связи водителя и канальные входы-выходы УКВ 36 радиостанции.
Первые, вторые, третьи, четвертые, пятые, шестые, седьмые, восьмые, девятые и десятые управляющие и информационные входы-выходы автоматизированного РМА 21 подключены к управляющим и информационным входам-выходам соответственно телефонной станции 6, электронного кросса 12 аналоговых каналов, первого 13 и второго 14 УПС ТЧ, УПС ТЧР 15 (радиомодема), первого 18 и второго 19 групповых шифраторов, первого 16 и второго 17 индивидуальных шифраторов и электронного кросса 20 цифровых каналов, управляющие и информационные входы-выходы коммутирующего криптографического маршрутизатора 23 соединены с управляющими и информационными входами-выходами внешнего УУ 24.
Цепи информационных входов-выходов, включающие разговорные и вызывные цепи, каждого абонентского комплекта (см. фиг.2) блока 37 комплектов четырехпроводных АЛ телефонной станции 6 станционной стороны по технологической шине соединены с первыми информационными входами-выходами блока 39 коммутационного поля, вторые информационные входы-выходы которого соединены с первыми информационными входами-выходами станционной стороны блока 38 комплектов двухпроводных АЛ, управляющие входы-выходы блока 39 коммутационного поля соединены с первыми управляющими входами-выходами управляющего устройства 40. Третьи информационные входы-выходы блока 39 коммутационного поля по технологической шине соединены с информационными входами-выходами станционной стороны блока 41 канальных комплектов, четвертые информационные входы-выходы блока 39 коммутационного поля соединены с информационными входами-выходами станционной стороны IP-сервера 42, информационные входы-выходы абонентской стороны которого соединены с информационными входами-выходами абонентской стороны коммутатора 43 ЛВС. При этом информационные входы-выходы абонентских комплектов линейной стороны блока 37 комплектов четырехпроводных АЛ являются первыми входами-выходами абонентских комплектов телефонной станции 6, вторыми входами-выходами которой являются информационные входы-выходы линейной стороны блока 38 комплектов двухпроводных АЛ, информационно-управляющими входами-выходами телефонной станции 6 являются вторые управляющие входы-выходы устройства управления 40, которые соединены с входами-выходами автоматизированного РМОТ 7. Первыми, вторыми, третьими и четвертыми канальными входами-выходами телефонной станции 6 являются соответственно первые, вторые, третьи и четвертые канальные входы-выходы блока 41 канальных комплектов, которые подключены к канальным входам-выходам соответственно первого 16 и второго 17 индивидуального шифраторов, электронного кросса 20 цифровых каналов и второго 26 блока кабельного ввода. Входом-выходом Ethernet телефонной станции 6 является вход-выход канальной стороны IP-сервера 42, который соединен с входом-выходом Ethernet коммутирующего криптографического маршрутизатора 23, а управляющими входами-выходами телефонной станции 6 являются входы-выходы линейной стороны коммутатора 43 ЛВС.
Первые, вторые, третьи, четвертые, пятые, шестые, седьмые, восьмые и девятые входы-выходы системной шины 47 материнской платы 46 системного блока 45 (см. фиг.3) портативного компьютера 44 автоматизированного РМА 21 подключены соответственно к первым входам-выходам микропроцессора 48 и ОЗУ 49, к входам-выходам ПЗУ 50, к первым входам-выходам контроллера 51 клавиатуры, адаптера 52 монитора, адаптера 53 портов, контроллера 54 дисков, контроллера 55 дополнительных устройств и расширителя 60 интерфейсов, вторые входы-выходы микропроцессора 48 соединены со вторыми входами-выходами ОЗУ 49, вторые входы-выходы контроллера 51 клавиатуры соединены с входами-выходами стандартной клавиатуры 61, вторые входы-выходы адаптера 52 монитора соединены с входами-выходами видеомонитора 62, вторые и третьи входы-выходы адаптера 53 портов подключены к входам-выходам соответственно графического манипулятора 63 и принтера 64, вторые входы-выходы контроллера 54 дисков подключены к входам-выходам жесткого магнитного диска 56, а третьи входы-выходы контроллера 54 дисков соединены с входами-выходами дисковода 57 для подключения гибкого магнитного диска, при этом вторые входы-выходы контроллера 55 дополнительных устройств являются первыми информационно-управляющими входами-выходами автоматизированного РМА 21, вторыми, третьими, четвертыми, пятыми, шестыми. седьмыми, восьмыми, девятыми и десятыми информационно-управляющими входами-выходами которого являются первые, вторые, третьи, четвертые, пятые, шестые, седьмые, восьмые и девятые входы-выходы расширителя 60 интерфейсов. На накопителе жесткого магнитного диска 56 установлены системное программное обеспечение 58 и прикладное 59 программное обеспечение.
Блок 3 ввода линий включает в свой состав присоединительные элементы и разъемы, предназначенные для подключения, проверки исправности и распределения по потребителям цепей четырехпроводных 1 и двухпроводных 2 АЛ, на другом конце которых включаются абонентские аппараты и аналогичные станции или оконечные устройства для ведения телефонных переговоров и передачи сообщений по указанным линиям связи.
Блок 4 абонентского кросса содержит коммутационные элементы и элементы защиты линий и обслуживающего персонала от опасных напряжений и токов коротких замыканий. Он предназначен для оперативных переключений абонентских 1 и соединительных 2 линий при выходе их из строя, проведения контроля и измерения параметров подключенных линий.
В качестве блока 4 абонентского кросса может быть использован блок БАК-40Ф на сорок двухпроводных или двадцать четырехпроводных линий, структурная схема, возможности и техническая реализация которого приведены в [3]. Блок обеспечивает проверку исправности СЛ, полнодоступную коммутацию линий между собой бесшнуровую с помощью штепсельных колодок и шнуровую коммутацию с помощью двухпроводных шнуров.
Блок 5 дифференциальных систем содержит дифференциальные системы и удлинители, позволяющие осуществлять переход от четырехпроводного тракта канала или линии связи к двухпроводному коммутационному тракту. Он предназначен для сопряжения коммутационного оборудования и регулирования уровней передачи и приема при установлении различных соединений.
Телефонная станция 6, состоящая из блока 37 комплектов четырехпроводных АЛ, блока 38 комплектов двухпроводных АЛ, блока 39 коммутационного поля, устройства управления 40, блока 41 канальных комплектов, IP-сервера 42 и коммутатора 43 ЛВС, предназначена для создания в полевых условиях автоматизированной сети связи с коммутацией каналов и пакетов. Она обеспечивает:
1) формирование сети телефонной связи с криптографической защитой передаваемой информации на базе нескольких станций, связанных между собой каналами Е1, каналами по стыку С1-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, электронная почта) с криптографической защитой передаваемой информации;
4) развертывание абонентской сети с использованием четырехпроводных телефонных аппаратов;
5) развертывание абонентской сети с использованием двухпроводных телефонных аппаратов;
6) развертывание абонентской сети с использованием IP телефонов.
При маршрутизации в сети с коммутацией каналов телефонная станция 6 обеспечивает:
1) автоматический выбор направления связи к вызываемой станции по сетевому номеру станции (первые четыре цифры номера вызываемого абонента);
2) поиск при исходящей связи до двух обходных путей к вызываемой станции для резервирования основного направления связи при неисправности или занятости;
3) автоматическое оповещение станций сети и установление соединений с подвижными абонентами при смене ими станций привязки.
При маршрутизации в сети с коммутацией пакетов телефонная станция обеспечивает маршрутизацию потоков данных в соответствии с протоколами маршрутизации SIP V 2.0.
Межстанционное взаимодействие телефонной станции 6 по каналам связи осуществляется с использованием систем сигнализации:
1) по структурированным потокам E1 - 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.
Для абонентов сети, с использованием четырехпроводных ТА, телефонная станция обеспечивает следующие режимы обслуживания.
1. Автоматическое обслуживание. При этом установление соединений осуществляется набором абонентом шестизначного номера. Для местной сети возможен сокращенный набор номера. Выход на ручное обслуживание осуществляется методом набора номера оператора ручного обслуживания станции.
2. Полуавтоматическое обслуживание. Для местной сети возможен сокращенный набор номера. Выход на ручное обслуживание осуществляется методом снятия телефонной трубки с телефонного аппарата с длительным отсутствием набора номера либо набором номера оператора ручного обслуживания.
3. Ручное обслуживание. При этом установление соединений осуществляется с помощью оператора ручного обслуживания. Выход на ручное обслуживание осуществляется методом снятия телефонной трубки с телефонного аппарата.
Устройство управления 40 телефонной станции 6 предназначено для обеспечения управления процессами установления соединения между абонентами, выбора линии и режима работы по ней, приведения элементов станции в исходное состояние по окончании переговоров. Устройство 40 в процессе установления соединения опознает вызывающего абонента, выдает команды на проключение линии вызывающего абонента через коммутационное поле блока 4 к обслуживающим приборам, а по полученной адресной информации оно определяет путь установления соединения и выдает исполнительные команды для осуществления соединения в коммутационном поле блока 4.
Устройство управления 40 телефонной станции 6 предназначено для управления процессами функционирования станции, включая формирование, преобразование, передачу и прием сигналов управления, распределение сигналов управления по различным функциональным блокам, определение состояния обслуживающих приборов, линейных комплектов и приборов коммутационного поля, определение рациональных путей установления соединения и включение точек коммутации в коммутационном поле, осуществление диагностики и прогнозирование работы блоков и станции в целом. Программу работы станции и взаимодействие элементов устройства определяет автоматизированное РМА 21.
В качестве устройства управления 40 может быть использован одноплатный компьютер, например компьютер типа «Микромакс».
Телефонная станция 6 обеспечивает следующие виды соединений:
1) внутренние соединения по абонентским линиям связи (абоненты сети внутренней или местной связи);
2) исходящие и входящие соединения по соединительным линиям от других станций;
3) исходящие, входящие и транзитные соединения по каналам дальней связи;
4) режим шифрования информации, передаваемой по каналам дальней связи.
Общий порядок установления соединения разделяется на два этапа:
на первом этапе происходит прием вызова от абонентского комплекта или комплекта соединительной линии, отыскание и подключение к ним устройства управления для приема информации;
на втором этапе по принятой информации определяется характер соединения (внутреннее или внешнее), проба на занятость вызываемого абонентского комплекта или комплекта соединительной линии, выбор и занятие обслуживающих приборов и составление разговорного тракта.
По каналам дальней связи (ТЧ и цифровым каналам связи) обеспечивается автоматические и полуавтоматические виды соединений в зависимости от типа встречной станции, подключенной на противоположном конце канала связи. При этом обеспечивается исходящее автоматическое и входящее полуавтоматическое соединение по каналу связи. Транзитное соединение в телефонной станции 6 осуществляется между каналами дальней связи в автоматическом и ручном режимах через блок 39 канального поля и блок 41 канальных комплектов. Установление транзитного соединения по каналам дальней связи в ручном режиме осуществляется оператором станции с помощью блока 7 РМОТ.
Блок 7 РМОТ предназначен для подключения оконечных приборов к абонентским, соединительным линиям и каналам связи, посылки и приема вызова, а также ведения переговоров по установленному тракту в режиме ручного обслуживания телефонной станции 6.
Блок 7 РМОТ представляет собой персональный компьютер типа ноутбук. Он предназначен для выдачи управляющей команды в устройство управления 40 на соединение выбранных входа и выхода в коммутационном поле блока 4. В составе портативного компьютера имеются разговорные и вызывные приборы, при помощи которых оператор подключается в сторону канала или абонента, ведет опрос абонентов, обеспечивает посылку вызова в каналы и линии связи, а также передает в устройство управления станции информацию о требуемых соединениях.
В качестве персонального компьютера блока 7 РМОТ может быть использован персональный компьютер, реализованный на основе электронных модулей и вычислительных узлов семейства ЭВМ «Багет» [4, 5]. При этом компьютер включает в себя системный блок, состоящий из центрального процессора и электронных модулей БТ01-414 и БТ01-416, выполненных на основе отечественного микропроцессора, системной шины и специализированного программного обеспечения, поставляемого на накопителе на жестком магнитном диске. Модуль БТ01-414 является программно-управляемым электронным модулем, реализующим протоколы физического и канального уровней. Этот модуль предназначен для передачи (приема) данных и речевой информации по каналам связи с использованием стандартных протоколов обмена данными и речевой информацией TAPI или в соответствии со стандартом EIA RS-232-C. Названные модули реализуют совмещенную пакетную передачу данных и речевой информации, а также ретрансляцию потоков данных в форме соответствующих файлов.
Первый 8 и второй 26 блоки кабельного ввода содержат присоединительные и коммутационные элементы, к которым с помощью кабельных разъемов подключаются соединительные линии от взаимодействующих объектов и станций. Они предназначены для распределения информационных и управляющих цепей на аппаратуру и оборудование станции оперативной телефонной и документальной связи. Конструктивно первый 8 и второй 26 блоки кабельного ввода выполнены по однотипной схеме в соответствии с отраслевым стандартом, но отличаются по количеству установленных на панелях блоков присоединительных разъемов и распайке пар подключенных кабелей связи.
Соединительные линии 9, 10 и 11, 27 и 28 выполнены с использованием полевого распределительного многопарного (многожильного) кабеля с четверочной структурой типа П-269М-4×4+2×2, П-269М-4×4+1×2, П-269М-2×4+1×2, а СЛ 29 выполнена с помощью полевого оптического кабеля типа ПОК-Б-4.
Электронный кросс 12 аналоговых каналов представляет собой автоматизированный кросс-коммутатор с коммутационным полем N×N входа-выхода (канала связи). Конструктивно электронный кросс 12 выполнен в виде единого моноблока, включающего линейную и станционную стороны, к каждой из которых подключаются N линий с возможностью наращивания емкости кросса. Электронный блок, выполненный в виде модуля, включает в себя электронное поле, к которому подключаются разъемы линейной и станционной сторон. Он предназначен для кросс-соединения аналоговых каналов, включая каналы тональной частоты (ТЧ), с цифровыми каналами в любом сочетании. При этом обеспечивается возможность соединения между собой любых N каналов станционной стороны, соединения между собой любых N каналов линейной стороны, а также коммутации между собой каналов станционной стороны с каналами линейной стороны. Управление работой электронного кросса 12 аналоговых каналов осуществляется с автоматизированного РМА 21.
Блок 12 обеспечивает самоконтроль работоспособности кросса, автоматизированный контроль качества каналов связи и возможность ведения служебной связи по включенным в кросс каналам связи. При этом контроль качества каналов ТЧ осуществляется путем измерения частотной характеристики остаточного затухания в диапазоне частот от 0,3 до 3,4 кГц, а контроль цифровых каналов осуществляется путем передачи по ним цифровых последовательностей и оценки достоверности их приема.
Для ведения служебных телефонных разговоров оператору с рабочего места кросса в составе электронного кросса 12 аналоговых каналов имеется переговорно-вызывное устройство (ПВУ), которое может работать на скорости 1200 или 2400 бит/с в режиме липредера или вокодера. Режим работы электронного кросса 12 также задается с автоматизированного РМА 21.
Первый 13 и второй 14 УПС ТЧ предназначены для обеспечения работы телефонной станции 6 по стандартным каналам тональной частоты при передаче по ним дискретных сигналов, образованных первым 18 и вторым 19 групповыми шифраторами, входные и выходные сигналы которых имеют цифровую форму. В качестве такого блока может быть использован модем ТЧ на скорости передачи 9600 бит/с типа «Модем-9600» или модем ТЧ типа АТ-3102. Для этих целей могут быть использованы также профессиональные модемы фирмы MOTOROLA серии 326Х V.34, которые работают по коммутируемым и выделенным каналам и обеспечивают самое высокое качество работы по неидеальным телефонным каналам. В последних модемах этой серии реализована аппаратная поддержка V.42/MNP2-4.
УПС ТЧР 15 предназначен для обеспечения работы телефонной станции 6 по радиоканалам при передаче по ним дискретных сигналов, образованных первым 16 и вторым 17 индивидуальными шифраторами, входные и выходные сигналы которых имеют цифровую форму. В качестве такого блока 15 может быть использован радиомодем на скорости передачи 1200 или 2400 бит/с типа АТ-3104.
Первый 16 и второй 17 индивидуальные шифраторы предназначены для индивидуального шифрования передаваемой по каналам и линиям связи информации с целью скрытия содержания передаваемых сообщений, защиты от ввода ложной информации и перехвата передаваемых сообщений. Каждый из них содержит блок временного уплотнения и разуплотнения, индивидуальный шифратор, входные и выходные согласующие устройства. В качестве такого шифратора может быть использовано устройство конфиденциальной связи, описанное в патенте РФ №2117401 [4. RU, патент №2117401, кл. H04K 1/00, 1998], которое содержит в тракте передачи информации анализатор речепреобразующего устройства, генератор псевдослучайной последовательности, блок наложения шифра, линейный блок (сумматор, цифроаналоговый преобразователь), а в приемном тракте включает линейный блок (фильтр низкой частоты, аналого-цифровой преобразователь), генератор псевдослучайной последовательности, блок снятия шифра, синтезатор речепреобразующего устройства, а также блок формирования частот.
Первый 18 и второй 19 групповые шифраторы предназначены для группового шифрования передаваемой по каналам дальней связи информации с целью скрытия содержания передаваемых сообщений, защиты от ввода ложной информации и перехвата передаваемых сообщений. Каждый из них содержит блок временного уплотнения и разуплотнения, групповой шифратор, распределитель каналов, входные и выходные согласующие устройства. В качестве таких шифраторов может быть использовано указанное выше устройство конфиденциальной связи, структурная схема и возможности которого описаны в патенте РФ №2117401 [6. RU, патент №2117401, кл. H04K 1/00, 1998].
Электронный кросс 20 цифровых каналов представляет собой полнодоступный коммутатор с коммутационным полем N×N входа-выхода (цифровых канала связи) с возможностью наращивания емкости кросса. Электронный кросс 8 конструктивно выполнен в виде единого моноблока, включающего линейную и станционную стороны, к каждой из которых подключаются N линий с возможностью наращивания емкости кросса. Электронный блок, выполненный в виде модуля, включает в себя электронное поле, к которому подключаются разъемы линейной и станционной сторон. Он предназначен для кросс-соединения цифровых каналов в любом сочетании. При этом обеспечивается возможность соединения между собой любых N каналов станционной стороны, соединения между собой любых N каналов линейной стороны, а также коммутации между собой каналов станционной стороны с каналами линейной стороны. Управление работой электронного кросса 20 цифровых каналов осуществляется с автоматизированного РМА 21.
Блок 20 обеспечивает самоконтроль работоспособности кросса, автоматизированный контроль качества каналов связи и возможность ведения служебной связи по включенным в кросс каналам связи. При этом контроль качества цифровых каналов осуществляется путем передачи по ним цифровых последовательностей и оценки достоверности их приема.
К электронному кроссу 20 цифровых каналов подключаются аналоговое переговорно-вызывное устройство (ПВУ), цифровое ПВУ, работающее в режиме блока сигналов взаимодействия для связи между оператором кросса и телефонной станцией 6 при проверке каналов и установлении соединения, блок 7 РМОТ по стыку RS-422, микротелефонная трубка, отнесенная на рабочее место оператора.
Телефонная связь с электронного кросса может быть установлена как с абонентами линейной стороны, так и с абонентами станционной стороны. Связь с линейной стороны может быть установлена только с аналогичными кроссами. Для установления связи по команде оператора вызывающий кросс подключает ПВУ на выбранный канал, ПВУ начинает посылать специальную вызывную комбинацию на частоте канала. Связь с абонентами станционной стороны может быть установлена только по инициативе кросса.
Автоматизированное РМА 21 указанного выше состава предназначено для управления работой технических средств (аппаратуры и оборудования) станции оперативной телефонной и документальной связи, коммутации и распределения принятых каналов связи и цифровых потоков по электронным кроссам, средствам образования ВОЛС и организации обмена информацией и данными с взаимодействующими станциями. При этом автоматизированное РМА 21 обеспечивает:
а) ввод, хранение, отображение и документирование с помощью имеющегося принтера информации;
б) обмен информацией с взаимодействующими АРМ по сети обмена данными;
в) сбор, обобщение, отображение и документирование информации о состоянии связи, каналов и аппаратуры;
г) дистанционное управление аппаратурой из состава станции оперативной телефонной и документальной связи в объеме возможностей, предусмотренных в аппаратуре;
д) решение информационных и расчетных задач по организации направлений и каналов связи;
е) информационно-функциональное взаимодействие с навигационной аппаратурой, включая автоматический прием данных по определению координат своего местоположения и ввод их в память своего портативного компьютера.
Комбинированный мультиплексор 22 предназначен для образования одной двухканальной ВОЛС с групповой скоростью передачи 34368 кбит/с путем объединения нескольких цифровых потоков Е1 в групповой поток Е3.
Комбинированный мультиплексор 22 представляет собой интегрированную платформу, сочетающую в себе функции мультиплексирования сигналов всех ступеней PDH, Ethernet, сигналов оборудования спектрального мультиплексирования (CWDM), оборудования для организации линейных трактов по волоконно-оптическому кабелю связи и оборудования выделения каналов. Он содержит в себе системные и интерфейсные блоки, включая блок контроля со встроенным ЖКИ дисплеем, осуществляющий контроль и управление маршрутизатором, блок мультиплексора, обеспечивающий преобразование нескольких компонентных сигналов Е1 в агрегатный сигнал Е3, блок линейный оптический, обеспечивающий преобразование сигнала Е3 в линейный оптический сигнал, и электронный коммутатор компонентных сигналов Е1, который осуществляет коммутацию потоков Е1 в Е3 (выполняется программно) и коммутацию канальных интервалов в Е1 (выполняется программно).
Мультиплексор 22 осуществляет функции ввода/вывода и поддерживает интерфейсы: спектральное уплотнение оптических каналов (CWDM), Е1 и Е3 с оптическими и электрическими выходами, Ethernet 10/100 Base-T, передачу данных (V35, V36), ОЦК и R-232.
Коммутирующий криптографический маршрутизатор 23 предназначен для обеспечения маршрутизации и шифрования пакетов при работе предлагаемой станции оперативной телефонной и документальной связи в сетях с пакетной коммутацией.
Коммутирующий криптографический маршрутизатор 23 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 телефонная станция 6, а к сетевому блоку подключены комбинированный мультиплексор 22 по стыкам Ethernet и Е1 для выдачи соответствующих цифровых потоков, первый блок 8 кабельного ввода по стыкам Е1, ОЦК и С1-И для выдачи цифровых трактов и каналов связи.
В качестве устройства защиты передаваемой по каналам связи информации в составе маршрутизатора 23 может быть использован шифратор данных, передаваемых в сети TCP/IP «Крипто-NCP/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 внешнего устройства управления 24 может быть использован портативный компьютер, выполненный на базе ноутбука типа «Ноутбук TS Strong@master 7020T серии Core Duo 15».
Коммутатор ЛВС 25 предназначен для организации доступа абонентов в образованную ВОЛС и обеспечения передачи по ней данных по стыку Ethernet 10 BASE-FX между рабочими местами должностных лиц.
В качестве коммутатора ЛВС 25 может быть использован серийно выпускаемый промышленностью сетевой коммутатор мобильный типа СКМ-8, разработанный ОАО «СИСТЕМПРОМ» (105066, Москва, ул. Н.Красносельская, дом 13, стр.1). Указанный коммутатор 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.
В качестве телефонных аппаратов 30 и 31 могут быть использованы телефонные аппараты системы ЦБ/АТС типа АТ-3031, выполненные по четырехпроводной схеме.
Телефонный аппарат 31 предназначен для обеспечения прямых телефонных переговоров отдельного (привилегированного) абонента (должностного лица) путем выхода его в телефонную сеть непосредственно с указанного аппарата для связи с вышестоящим руководством.
Блок 32 коммутации служебных линий предназначен для распределения принятых с первого блока 8 кабельного ввода линий служебной связи по абонентским и линейным комплектам аппаратуры 34 служебной связи. В качестве блока 32 может быть использован блок шнуровой коммутации типа БАК-20Ф, обеспечивающий подключение, проверку исправности линий и полнодоступную коммутацию между собой двадцати двухпроводных линий связи [3].
Телефонный аппарат 33 системы МБ предназначен для ведения телефонных переговоров по соединительным линиям в период их развертывания и проверки исправности. В качестве телефонного аппарата 33 может быть использован носимый телефонный аппарат типа ТА-88, выполненный в защищенном корпусе. Он обеспечивает посылку вызова переменным током (индукторный вызов) и ведение телефонного разговора с помощью микротелефонной трубки.
Аппаратура 34 служебной связи предназначена для организации служебной связи с взаимодействующими объектами, включая станции каналообразования (станции радиорелейной и спутниковой связи), аналогичные станции оперативной телефонной связи и документального обмена.
В качестве аппаратуры 34 служебной связи могут быть использованы «Устройство диспетчерской связи» (патент Российской Федерации №2307475, кл. H04M 9/08, 27.09.2007 г.) и «Устройство диспетчерской дуплексной связи» (патент РФ №2132596, кл. H04M 9/08, 27.06.1999 г.).
Указанные устройства содержат блоки коммутации и пульты управления, они обеспечивают подключение двухпроводных линий и каналов связи, ведение по включенным линиям и каналам телефонной и громкоговорящей связи.
В качестве пульта 35 связи водителя может быть использован пульт связи кабины (ПСВ), разработанный ЗАО «Сигма» (г.Калуга). Указанный пульт обеспечивает возможность работы по физической линии связи и радиоканалу, с посылкой по радиоканалу избирательного вызова и ведение по нему телефонной и громкоговорящей связи.
Радиостанция 36 является приемопередающей, ультракоротковолновой, с частотной модуляцией и предназначена для обеспечения радиосвязи между наземными подвижными объектами на стоянке и в движении. Радиостанция обеспечивает следующие виды работ: телефон, слуховой тональный телеграф и цифровую сигнально-кодовую связь.
Радиостанция 36 обеспечивает беспоисковую бесподстроечную двухстороннюю радиосвязь как с однотипными радиостанциями, так и с другими радиостанциями, совместимыми по диапазону частот и видам модуляции.
Радиостанция 36 содержит микроЭВМ, приемовозбудитель, блок приемопередатчика, блок управления, коммутации и сопряжения, пульт управления и внешний пульт управления, который может быть вынесен на расстояние до десяти метров. Работой всех составных частей радиостанции управляет через последовательную магистраль ввода/вывода микроЭВМ, которая получает команды от оператора через органы управления радиостанцией и выдает все необходимые сообщения на органы индикации, размещенные на лицевой панели.
С помощью радиостанции 36 осуществляется радиосвязь в движении путем выхода в радиосеть и обмена сообщениями.
В качестве такой радиостанции может быть использована радиостанция УКВ диапазона Р-169 ВМ из комплекса технических средств Р-169, состав и технические возможности которых описаны в [8].
Для размещения аппаратуры и оборудования предлагаемой станции оперативной телефонной и документальной связи может быть использован кузов-фургон, установленный на шасси автомобиля повышенной проходимости, например автомобиля КАМАЗ-5350 или КАМАЗ-4320.
Предлагаемая станция оперативной телефонной и документальной связи обеспечивает следующие режимы и виды работ:
1) подключение к блоку 3 ввода линий m четырехпроводных АЛ 1, развертывание и обслуживание с помощью телефонной станции 6 абонентской сети телефонной связи с использованием четырехпроводных телефонных аппаратов системы ЦБ/АТС, установленных на рабочих местах абонентов;
2) подключение к блоку 3 ввода линий m двухпроводных АЛ 2, развертывание и обслуживание с помощью телефонной станции 6 абонентской сети телефонной связи с использованием двухпроводных телефонных аппаратов системы ЦБ/АТС, установленных на рабочих местах абонентов;
3) подключение к первому блоку 8 кабельного ввода от внешней каналообразующей аппаратуры СЛ 9 для приема четырехпроводных каналов ТЧ или цифровых каналов, СЛ 10 для приема радиоканалов и СЛ 11 для приема цифрового потока Е1 и организации по упомянутым каналам и трактам обмена речевой и документальной информацией со скоростями передачи 1,2 (2,4) кбит/с и 2048 кбит/с;
4) подключение ко второму блоку 26 кабельного ввода от внешней оконечной аппаратуры телеграфной и телефонной связи СЛ 27 для приема (выдачи) импульсных телеграфных каналов, СЛ 28 для приема телефонных каналов по десятипроводному стыку, ВОЛС 29 для обмена данными с ВРМ ДЛ и организации по ним телеграфной буквопечатающей связи, телефонной связи, обмена данными и электронной почтой;
5) взаимодействие и работу в сетях с пакетной коммутацией, маршрутизацию и криптозащиту передаваемой информации с использованием коммутирующего криптографического маршрутизатора 23;
6) образование с использованием коммутирующего криптографического маршрутизатора 23 двух цифровых потоков Е1 со скоростью передачи 2048 кбит/с и двух каналов ОЦК со скоростью 64 кбит/с, передачу по образованным цифровым потокам и каналам связи речевых сообщений, данных и электронной почты;
7) образование с использованием комбинированного мультиплексора 22 одной двухканальной ВОЛС с групповой скоростью передачи 34368 кбит/с по полевому оптическому кабелю типа ОК-В-М;
8) образование с использованием имеющегося в составе станции коммутатора ЛВС 25 волоконно-оптической линии связи для передачи данных по стыку Ethernet 10 DASE-FX с абонентами ВРМ ДЛ;
9) обеспечение передачи телефонной и телеграфной по каналам связи с взаимодействующими станциями телефонной и телеграфной связи;
10) сбор, обобщение, отображение и документирование информации о состоянии связи, каналов и оборудования станции оперативной телефонной и документальной связи с помощью автоматизированного РМА 21.
Развертывание абонентских сетей телефонной связи с использованием четырехпроводных и двухпроводных телефонных аппаратов осуществляется путем подключения четырехпроводных 1 и двухпроводных 2 АЛ к блоку 3 ввода линий и проверки их исправности от блока 3 до телефонных аппаратов абонентов.
Посылка вызова, установление соединения и ведение телефонной связи по этим линиям осуществляется по известным принципам и алгоритмам [3].
Соединение с абонентом системы АТС или ЦБ происходит следующим образом.
Процесс установления соединения на станции происходит в два этапа. На первом этапе в режиме свободного искания осуществляется проба и выбор свободного обслуживающего прибора (регистра), а также подключение его к линии вызывающего абонента. На втором этапе происходит проключение вызывающего абонента к вызываемому через коммутационное поле. Управление установлением соединения обеспечивает устройство управления 40 телефонной станции 6.
При снятии абонентом с ТА микротелефонной трубки по АЛ 1 осуществляется посылка на телефонную станцию 6 вызова постоянным током. На телефонной станции 6 замыканием цепи образуется шлейф и в сторону абонента с абонентского комплекта посылается сигнал готовности станции к набору номера (сигнал «ОС» - ответ станции).
По сигналу «ОС» вызываемый абонент набирает номер вызывающего абонента, который фиксируется в регистре. Зафиксировав номер, регистр подключается к устройству управления (маркеру) и передает ему информацию о номере вызываемого абонента. По принятой информации устройство управления станции определяет вид связи (внутренняя или внешняя) и обеспечивает пробу абонентского комплекта вызываемого абонента на занятость. Если вызываемый абонент занят, то устройство управления отключается и отключает обслуживающий прибор (регистр), а из схемы абонентского комплекта вызывающий абонент получает сигнал «Занято». Если вызываемый абонент свободен, то устройство управления осуществляет пробу свободных обслуживающих приборов и выбор одного из них для соединения абонентов между собой, а затем дает команду в блок коммутационного поля на осуществление соединения абонентских комплектов вызываемого и вызывающего абонентов. После этого управляющее устройство отключается и дальнейшее обслуживание соединения производится из обслуживающего прибора, который посылает вызов переменным током в линию вызываемого абонента, подает тональный сигнал «Контроль посылки вызова» в линию вызывающего абонента, принимает сигнал ответа от вызываемого абонента и переводит свою схему в разговорное состояние, обеспечивает питание микрофонов телефонных аппаратов обоих абонентов, создает цепи удержания в рабочем состоянии двух точек коммутации, принимает сигнал отбоя и осуществляет разъединение абонентов.
Тракт для ведения переговоров включает: ТА и абонентская линия 1 вызывающего абонента, блок 3 ввода линий, блок 4 абонентского кросса, абонентские комплекты вызывающего и вызываемого абонентов блока 37 комплектов четырехпроводных АЛ и блок 39 коммутационного поля телефонной станции 6, блок 4 абонентского кросса, блок 3 ввода линий, четырехпроводная АЛ 1 вызываемого абонента и далее на ТА вызываемого абонента.
Тракт для соединения абонентов двухпроводных АЛ 2 включает дополнительно блок 5 дифференциальных систем. В остальном процесс соединения происходит аналогично.
При исходящей внешней связи по каналам дальней связи первый этап соединения осуществляется так же как и при внутреннем автоматическом соединении. На втором этапе набранный номер фиксируется устройством управления телефонной станции и по нему определяется требуемое направление искания вызываемого абонента, выбор одного из свободных канальных комплектов и точек коммутации в блоке коммутационного поля. Далее в работу включается канальный комплект блока канальных комплектов станции, который передает по каналу на встречную станцию номер вызываемого абонента. После ответа встречной станции о подключении к линии вызываемого абонента, осуществляется проключение тракта для ведения переговоров между абонентами.
При автоматической входящей внешней связи вызов принимается комплектом канала дальней связи, включается устройство управления, которое, получив информацию о номере вызываемого абонента внутренней связи, дает команду в блок коммутационного поля на проключение тракта с канала связи на абонентскую линию вызываемого абонента.
Соединение абонентов четырехпроводных АЛ 1 с абонентами, включенными в каналы дальней связи, осуществляется по тракту, включающему: ТА и АЛ 1 вызывающего абонента, блок 3 ввода линий, блок 4 абонентского кросса, блок 37 комплектов четырехпроводных АЛ, блок 39 коммутационного поля, блок 41 канальных комплектов, электронный кросс 20 цифровых каналов, первый 16 или второй 17 индивидуальные шифраторы, электронный кросс 12 аналоговых каналов, первый блок 8 кабельного ввода, СЛ 9 или СЛ 10 и далее по каналу ТЧ/ЦК или радиоканалу на противоположную сторону - аналогичную станцию, в которую включен вызываемый абонент.
При подключении первого 16 и второго 17 индивидуальных шифраторов по десятипроводному стыку непосредственно к телефонной станции 6 (к блоку канальных комплектов 41) тракт соединения абонентов происходит по пути: ТА и АЛ 1 вызывающего абонента, блок 3 ввода линий, блок 4 абонентского кросса, блок 37 комплектов четырехпроводных АЛ, блок 39 коммутационного поля, блок 41 канальных комплектов, первый 16 или второй 17 индивидуальные шифраторы, электронный кросс 12 аналоговых каналов, первый блок 8 кабельного ввода, СЛ 9 или СЛ 10 и далее по каналу ТЧ/ЦК или радиоканалу на противоположную сторону - аналогичную станцию, в которую включен вызываемый абонент.
При использовании первого 18 и второго 19 групповых шифраторов для передачи через них информации в тракт соединения абонентов четырехпроводных АЛ 1 с абонентами, включенными в каналы дальней связи, дополнительно включаются первый 13 или второй 14 УПС ТЧ (при работе по каналу ТЧ) или УПС ТЧР 15 (при работе по радиоканалу). В этом случае соединение происходит по пути, включающему: ТА и АЛ 1 вызывающего абонента, блок 3 ввода линий, блок 4 абонентского кросса, блок 37 комплектов четырехпроводных АЛ, блок 39 коммутационного поля, блок 41 канальных комплектов, электронный кросс 20 цифровых каналов, первый 18 или второй 19 групповые шифраторы, электронный кросс 12 аналоговых каналов, первый 13 или второй 14 УПС ТЧ (или УПС ТЧР 15), электронный кросс 12 аналоговых каналов, первый блок 8 кабельного ввода, СЛ 9 или СЛ 10 и далее по каналу ТЧ/ЦК или радиоканалу на противоположную сторону - аналогичную станцию, в которую включен вызываемый абонент.
Режим шифрования информации, передаваемой по каналам ТЧ и цифровым каналам связи, осуществляется путем включения первого 16 и второго 17 индивидуальных шифраторов, первого 18 и второго 19 групповых шифраторов в составляемый тракт для ведения переговоров.
При использовании первого 16 или второго 17 индивидуальных шифраторов включение его в канал тональной частоты осуществляется между блоком 41 канальных комплектов телефонной станции 6 и каналом ТЧ через электронный кросс 20 цифровых каналов. Тракт для ведения переговоров проходит по следующему пути: канал ТЧ с канального входа-выхода аппаратуры каналообразования по СЛ 9 через первый блок 8 кабельного ввода, входы-выходы электронного кросса 12 аналоговых каналов передается на линейный вход-выход первого 16 индивидуального шифратора, в котором происходит снятие шифра, преобразование с помощью собственного АРПУ принятых сигналов из цифровой формы в аналоговую и передача в аналоговом виде со станционного входа-выхода первого 16 индивидуального шифратора через блок 20 на закрепленный за данным 16 шифратором канальный комплект блока 41 канальных комплектов телефонной станции 6, в котором осуществляется прием вызывных сигналов и формирование сигналов управления. В дальнейшем процессы установления соединения происходят аналогично рассмотренному выше при работе по каналам ТЧ и цифровым каналам связи в незашифрованном виде.
При использовании первого 18 или второго 19 групповых шифраторов для работы по каналам тональной частоты зашифрованная информация с канального входа-выхода аппаратуры по СЛ 9 через первый блок 8 кабельного ввода, входы-выходы электронного кросса 12 аналоговых каналов, первый 13 или второй 14 УПС ТЧ (или УПС ТЧР 15), электронный кросс 12 аналоговых каналов передается на линейный вход-выход первого 18 группового шифратора (или на линейный вход-выход второго 19 группового шифратора). В групповых шифраторах 18 или 19 поступившая информация преобразуется в дискретную форму и поступает на один из канальных входов блоков 18 или 19, в котором производится снятие шифра. Расшифрованная информация с выхода одного из каналов первого 18 или второго 19 групповых шифраторов поступает на линейный вход-выход электронного кросса 20 цифровых каналов и далее информация поступает на один из канальных комплектов блока 41 канальных комплектов, в котором осуществляется прием вызывных сигналов и формирование сигналов управления.
При ручном обслуживании абонентов все операции по установлению соединений осуществляет оператор телефонной станции 6 с помощью блока 7 РМОТ, который подключен к устройству 40 управления станции.
Работа станции оперативной телефонной и документальной связи по сети с пакетной коммутацией осуществляется с использованием комбинированного мультиплексора 22, коммутирующего криптографического маршрутизатора 23 и коммутатора 25 ЛВС. При этом тракт для передачи речевых сообщений, обмена данными и электронной почтой включает: СЛ 11 для приема цифрового потока Е3 (или Е1), первый блок 8 кабельного ввода, комбинированный мультиплексор 22, коммутирующий криптографический маршрутизатор 23, линия Ethernet, коммутатор 25 ЛВС, второй блок 26 кабельного ввода и ВОЛС 29, на другом конце которой через аналогичный коммутатор ЛВС подключено оконечное оборудование данных или автоматизированные рабочие места, установленные на выносных рабочих местах должностных лиц. При этом для встречного взаимодействия по обмену информацией на другом конце СЛ 11 включается комбинированный мультиплексор, аналогичный мультиплексору 22, с помощью которых обеспечивается образование одной двухканальной ВОЛС, по которой осуществляется передача информации со скоростью 34368 кбит/с.
В этом случае передача информации осуществляется формализованными пакетами данных, подготовленных с использованием персональных компьютеров АРМ ВРМ ДЛ, в соответствии с протоколами сетей IP-телефонии и обмена данными. При этом пакеты данных с компьютера упомянутых АРМ поступают на коммутатор ЛВС. В коммутаторе ЛВС сигналы поступивших данных преобразуются с электрического вида в оптические сигналы, которые по ВОЛС 29 через второй блок 26 кабельного ввода поступают в коммутатор 25 ЛВС станции оперативной телефонной и документальной связи, где происходит обратное преобразование сигналов данных оптического вида в электрические сигналы в форме цифрового потока Е1. С выхода коммутатора 25 ЛВС цифровой поток Е1 по стыку Ethernet поступает на коммутирующий криптографический маршрутизатор 23, в котором данные шифруются и с выхода блока 23 зашифрованные данные поступают в комбинированный мультиплексор 22. В мультиплексоре 22 происходит объединение нескольких цифровых потоков в групповой сигнал Е3 и преобразование группового сигнала Е3 из электрического вида в оптический сигнал, который через первый блок 8 кабельного ввода по СЛ 11 поступает по оптическому кабелю на аналогичный мультиплексор взаимодействующей станции. В мультиплексоре взаимодействующей станции происходит обратное преобразование сигналов данных из оптического вида в электрический сигнал потока Е3 и разделение группового сигнала потока Е3 на несколько цифровых сигналов Е1, которые далее поступают на АРМ должностных лиц.
Возможна организация обмена данными и электронной почтой между выносными рабочими местами должностных лиц и оператором телефонной станции по тракту, включающему: IP-сервер 42 телефонной станции 6, линия Ethernet и далее через первые входы-выходы станционной стороны коммутирующего криптографического маршрутизатора 23 осуществляется выход в образованный тракт по обмену документальной информацией. При этом скорость обмена данными может составлять до 2 Мбит/с.
Управление организацией тракта обмена данными осуществляет оператор с помощью внешнего УУ 24, которое по линии Е по стыку RS-232 подключено к информационно-управляющему входу-выходу абонентской стороны коммутирующего криптографического маршрутизатора 23.
Телефонная связь с взаимодействующей телефонной станцией осуществляется по каналам с десятипроводным стыком, подключенным ко второму блоку 26 кабельного ввода с посредством СЛ 28. Тракт для телефонной связи включает: взаимодействующая телефонная станция, СЛ 28, второй блок кабельного ввода, канальные входы-выходы блока 41 канальных комплектов телефонной станции 6. По включенному каналу с десятипроводным стыком телефонная связь обеспечивается как с абонентами местной (внутренней связи), подключенными к абонентским линиям 1 и 2, так и с абонентами дальней связи, включенными в каналы ТЧ/ЦК, подключенными к первому блоку 8 кабельного ввода посредством СЛ 9. В последнем случае тракт для ведения телефонной связи включает: канал ТЧ/ЦК, СЛ 9, первый блок 8 кабельного ввода, электронный кросс 12 аналоговых каналов, первый 13 или второй УПС ТЧ, электронный кросс 12 аналоговых каналов, линейная сторона первого 16 или второго 17 индивидуального шифраторов, входы-выходы абонентской стороны по десятипроводному стыку первого 16 или второго 17 индивидуальных шифраторов, канальные входы-выходы блока 41 канальных комплектов телефонной станции 6.
В предлагаемой станции обеспечивается также передача буквопечатающей телеграфной информации по импульсным ТГ каналам. При этом телеграфная информация, подготовленная на взаимодействующей станции с помощью оконечных телеграфных устройств (телеграфных аппаратов) в виде постоянноточных низкоскоростных (75, 100, 150 и 200 Бод) сигналов и преобразованная с помощью устройства преобразования телеграфных сигналов (УПС И ТЛГ) в импульсные телеграфные сигналы со скоростью передачи 1200 бит/с, от взаимодействующей станции поступает по тракту, включающему: взаимодействующая станция телеграфной связи, СЛ 27 для приема/выдачи импульсных ТГ каналов, второй блок 26 кабельного ввода, электронный кросс 20 цифровых каналов и канальные входы-выходы первого 18 или второго 19 группового шифратора, электронный кросс 12 аналоговых каналов, дискретные входы-выходы первого 13 или второго 14 УПС ТЧ, аналоговые входы-выходы первого 13 или второго 14 УПС ТЧ, электронный кросс 12 аналоговых каналов, первый блок 8 кабельного ввода, СЛ 9 для приема каналов ТЧ/ЦК и далее в канал связи, образованный каналообразующей станцией.
В предлагаемой станции оперативной телефонной и документальной связи сбор, обобщение, отображение и документирование информации о состоянии связи, каналов и аппаратуры осуществляется с помощью автоматизированного РМА 21. При этом данные о состоянии оборудования и обеспечиваемых связях телефонной станции 6, электронного кросса 12 аналоговых каналов, первого 13 и второго 14 УПС ТЧ, УПС ТЧР 15, первого 16 и второго 17 индивидуальных шифраторов, первого 18 и второго 19 группового шифраторов, электронного кросса 20 цифровых каналов поступают на портативный компьютер 44 автоматизированного РМА 21 непосредственно от перечисленной аппаратуры, а данные о состоянии абонентских линий 1 и 2, соединительных линий и каналов, принятых по СЛ, оборудования (блока 3 ввода линий, блока 4 абонентского кросса, блока 5 дифференциальных систем), относящегося к телефонной станции 6, поступают на компьютер 44 автоматизированного РМА 21 через телефонную станцию 6.
Поступившие на автоматизированное РМА 21 данные обобщаются и хранятся в памяти ОЗУ 49 портативного компьютера 44. При необходимости поступившие данные могут быть выведены на видеомонитор 62 и отпечатаны с помощью принтера 64.
При нарушении установленных связей по различным причинам, в том числе из-за выхода из строя аппаратуры или каналов связи, на автоматизированном РМА 21 включается аварийная световая и акустическая сигнализация, которая привлекает внимание администратора, и он путем вывода на экран видеомонитора данных о состоянии технических средств и каналов определяет появившуюся неисправность аппаратуры или канала связи, подготавливает решение об устранении неисправности и отдает соответствующее распоряжение, в том числе по замене вышедших из строя канала или линии связи.
Техническая эффективность предлагаемой станции оперативной телефонной и документальной связи заключается в повышении своевременности установления соединения между абонентами различных сетей связи и качества предоставляемых услуг связи, достигаемых за счет обеспечения прямой передачи речевой и документальной информации, данных, электронной почты и видеоинформации непосредственно с рабочих мест должностных лиц между удаленными абонентами одновременно по каналам тональной частоты, цифровым трактам (Е1, Е3) и каналам (ОЦК) связи различных сетей связи, включая сети спутниковой и радиорелейной связи, ВОЛС и радиосвязи. Это способствует расширению функциональных возможностей предлагаемой станции оперативной телефонной и документальной связи и превращение ее в многофункциональную станцию, обеспечивающую не только прямые связи по каналам и линиям связи, но и организацию транзитных связей через предлагаемую станцию оперативной телефонной и документальной связи.
Кроме того, достоинством предлагаемой станции оперативной телефонной и документальной связи является обеспечение криптографической защиты передаваемой информации от перехвата и введения в каналы связи ложной информации, что способствует повышению достоверности приема информации и надежности связи.
К положительному фактору предлагаемой станции оперативной телефонной и документальной связи относится также обеспечение качественного дуплексного общения абонентов в режиме обмена электронной корреспонденцией в зашифрованном виде между аналогичными станциями и системами.
При этом в станции оперативной телефонной и документальной связи обеспечивается:
своевременность связи при автоматическом обслуживании не более 1 с на одном участке переприема и при ручном обслуживании не более 30 с;
-5
-3
достоверность связи с вероятностью установления телефонного сообщения, не превышающей 10 при коэффициенте ошибок в канале связи 5×10;
качество речи в телефонном режиме по ГОСТ В 20775-75 не хуже третьего класса в условиях акустических шумов до 110 дБ.
Источники информации
1. RU, патент №2187903, кл. H04M 5/00, 2002.
2. RU, патент №2234817, кл. H04M 5/00, 2004 (прототип).
3. Военные системы коммутации и телефония. Б.А.Гордиенко, В.Н.Филиппов, Л.П.Щербина. / Под ред. Б.А.Гордиенко. - Л.: ВАС, с.206-215, 1984.
4. Семейство ЭВМ «Багет». - М.: КБ «Корунд-М», а/я 10.
5. МикроЭВМ: В 8 кн.: Практ. пособие / Под ред. Л.Н.Преснухина. Кн.5. Персонально-профессиональные ЭВМ / Г.П.Лопато, М.Е.Неменман, В.Я.Пыхтин, В.Н.Тикменов. - М.: Высш. шк., с.26052, 1988.
6. RU, патент №2117401, кл. H04K 1/00, 1998.
7. RU, патент №2397475, кл. H04M 9/08, 2007.
8. Комплекс технических средств подвижной радиосвязи Р-169. Проспекты с выставки 2003. ОАО «Рязанский радиозавод» (Россия, г.Рязань, ул. Лермонтова, 11).