АППАРАТНЫЙ ТРЕНАЖЕР МУЛЬТИПЛЕКСОРА ПЕРВИЧНОГО

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области технических средств обучения, построенных на базе ЭВМ и периферийного оборудования, построенного на электронных компонентах, и может быть применена для разработки конкретных аппаратных тренажеров и последующего обучения специалистов связи работе на мультиплексоре первичном, а также для обеспечения совместной работы с другими аппаратными тренажерами и оконечными устройствами связи.
Уровень техники
Известен «Тренажер для обучения эксплуатации станции спутниковой связи», описанный в патенте Российской Федерации №96438, МПК G09B 7/07 (опубликован 27.07.2010, бюл. №21), состоящий из персонального компьютера, дисплея, мультимедийного проектора, блока сопряжения с компьютером, блока сопряжения с индивидуальными устройствами тестирования, программно управляемого коммутатора, устройств тестирования, электрически перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства и коммутационной панели.
Недостатком указанного устройства является несовместимость с другим имитационным цифровым транспортным оборудованием и оборудованием абонентского доступа. Это обусловлено тем, что тренажер предназначен для обучения работы на конкретной станции спутниковой связи, в тренажере отсутствует возможность подключения к коммутационной панели комплектов абонентских соединительных линий, а также линейного тракта цифровых линий связи.
Известен «Программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-5УН-2», предназначенный для обучения принципам работы с радиостанцией Р-168-5УН-2 и обеспечения совместной работы с комплексом учебно-тренировочных средств (КУТС) в части речевого обмена, описанный в патенте Российской Федерации №152894, МПК G09B 9/00 (опубликован 20.06.2015, бюл. №17), состоящий из одноплатного компьютера, модуля сопряжения пульта управления Р-168-5УН и одноплатного компьютера, источника питания и корпуса реальной радиостанции Р-168-5УН-2 с разъемами и пультом управления, отличающийся тем, что в корпус реальной радиостанции Р-168-5УН-2 с разъемами и пультом управления введены одноплатный компьютер, модуль сопряжения пульта управления Р-168-5УН-2 и одноплатного компьютера, модуль Wi-Fi, преобразователь напряжения и источник питания, выход преобразователя напряжения соединен с входом модуля сопряжения, а вход преобразователя напряжения и одноплатного компьютера - с внешними разъемами для подключения питания радиостанции и подключения аккумулятора; выход модуля сопряжения соединен с пультом управления Р-168-5УН, модуль Wi-Fi встроен в одноплатный компьютер.
Основным недостатком «Программно-аппаратного тренажера радиостанции Р-168-5УН-2» является неприспособленность для имитации линейных сигналов и сигналов доступа аппаратуры цифровых систем передачи и несовместимость с другими аппаратными тренажерами.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является «Устройство тренажера-имитатора системы связи с использованием программных средств моделирования системы связи», описанное в патенте Российской Федерации №107872, МПК G06N 7/00 (опубликован 27.08.2011, бюл. №24), принятое за прототип. Данное устройство содержит устройство управления и решения задач, устройство построения формализованного запроса, базу данных (БД) образцов поведения, устройство применения образцов поведения, устройство ввода-вывода и визуализации информации, устройство хранения информации, устройство моделирования, вычислитель. Устройство осуществляет автоматическую проверку корректности разрабатываемой телекоммуникационной системы на основе вводимых исходных данных о структуре системы с выдачей результата проверки, а также рекомендаций по исправлению некорректно составленной схемы или элемента схемы.
Недостатком устройства является то, что оно не приспособлено для обучения специалистов связи основам применения и порядку работы на мультиплексоре первичном.
Раскрытие полезной модели
Технический результат - возможность обучения специалистов связи основам применения и порядку работы на мультиплексоре первичном, возможность совместной работы «Аппаратного тренажера мультиплексора первичного» с другими аппаратными тренажерами и оконечными устройствами связи в составе программно-аппаратных комплексов в качестве средства имитации абонентских и линейных сигналов мультиплексора первичного при эксплуатации на имитационных сетях связи с коммутацией каналов различных топологий.
Этот результат достигается тем, что в предложенное «Устройство тренажера-имитатора системы связи с использованием программных средств моделирования системы связи», содержащее устройство ввода-вывода и визуализации информации, один из информационных выходов которого с помощью информационной шины соединен с соответствующим информационным входом устройства хранения информации, а другой выход - с соответствующим информационным входом устройства моделирования, шина данных которого подключена к вычислителю, информационный выход которого подключен к соответствующему входу устройства построения формализованного запроса, подключенного через информационную шину к базе данных образцов поведения, которая подключена к устройству применения образца поведения, управляющий выход которого через шину управления подключен к устройству хранения информации, которое через информационную шину подключено к соответствующим информационным входам устройства моделирования, устройства ввода-вывода и визуализации информации, один из информационных выходов которого с помощью информационной шины соединен с информационным входом устройства хранения информации, а другой выход - с информационным входом вычислителя, информационный выход которого через устройство хранения информации подключен к устройству ввода-вывода и визуализации информации, согласно полезной модели дополнительно введено устройство индикации, информационный вход которого подключен к устройству ввода-вывода и визуализации информации, центральное процессорное устройство, информационные линии которого подключены к устройству ввода-вывода и визуализации информации; устройство моделирования, вычислитель, устройство построения формализованного запроса, база данных образцов поведения, устройство применения образца поведения упрощены; центральное процессорное устройство, устройство ввода-вывода и визуализации информации, устройство хранения информации, устройство индикации введены в состав ведущего модуля; дополнительно введены ведомые модули, каждый из которых состоит из ведомого процессорного блока, информационные линии которого соединены с центральным процессорным устройством и блоком ввода-вывода и визуализации информации, информационные линии которого соединены с блоком хранения информации, блоком абонентских устройств, блоком линейных окончаний и блоком индикации.
Краткое описание чертежа
На чертеже представлена функциональная схема «Аппаратного тренажера мультиплексора первичного», где обозначено:
1 - центральное процессорное устройство;
2 - устройство хранения информации;
3 - устройство ввода-вывода и визуализации информации;
4 - устройство индикации;
5 - ведомый процессорный блок;
6 - блок хранения информации;
7 - блок ввода-вывода и визуализации информации;
8 - блок абонентских устройств;
9 - блок линейных окончаний;
10 - блок индикации.
Осуществление полезной модели
Устройство имеет модульную структуру и состоит из одного ведущего модуля, который содержит центральное процессорное устройство 1, устройство хранения информации 2, устройство ввода-вывода и визуализации информации 3, устройство индикации 4, и от одного и более ведомых модулей, которые содержат ведомый процессорный блок 5, блок хранения информации 6, блок ввода-вывода и визуализации информации 7, блок абонентских устройств 8, блок линейных окончаний 9, блок индикации 10.
Центральное процессорное устройство 1 предназначено для мониторинга работы устройства в целом путем подачи управляющих команд на ведомый процессорный блок 5; подачи управляющих команд на устройство индикации 4 через устройство ввода-вывода и визуализации информации 3; записи в долговременную память устройства хранения информации 2 текущих настроек «Аппаратного тренажера мультиплексора первичного»; считывания из долговременной памяти устройства хранения информации 2 записанных настроек «Аппаратного тренажера мультиплексора первичного».
Устройство хранения информации 2 осуществляет долговременное хранение информации о настройках «Аппаратного тренажера мультиплексора первичного», а также оперативное хранение служебной информации, необходимой для функционирования «Аппаратного тренажера мультиплексора первичного».
Устройство ввода-вывода и визуализации информации 3 осуществляет двустороннюю трансляцию управляющих и информационных сигналов между центральным процессорным устройством 1, устройством хранения информации 2, устройством индикации 4.
Устройство индикации 4 на основе управляющих сигналов центрального процессорного устройства 1, полученных посредством устройства ввода-вывода и визуализации информации 3, осуществляет вывод акустической и визуальной индикации на лицевую панель устройства с целью контроля работоспособности и текущего режима работы устройства в целом.
Ведомый процессорный блок 5 осуществляет взаимодействие с центральным процессорным устройством 1 с целью получения управляющих команд на конфигурирование блока абонентских устройств 8, блока линейных окончаний 9, блока индикации 10, а также передачи информационного сигнала о состоянии блока абонентских устройств 8, блока линейных окончаний 9, блока индикации 10; подачи управляющих команд на блок абонентских устройств 8, блок линейных окончаний 9, блок индикации 10 через блок ввода-вывода и визуализации информации 7; записи в долговременную память блока хранения информации 10 текущих настроек ведомого модуля; считывания из долговременной памяти блока хранения информации 10 записанных настроек ведомого модуля.
Блок хранения информации 6 осуществляет долговременное хранение информации о настройках ведомого модуля, а также оперативное хранение служебной информации, необходимой для функционирования ведомого модуля.
Блок ввода-вывода и визуализации информации 7 осуществляет двустороннюю трансляцию управляющих и информационных сигналов между ведомым процессорным блоком 5, блоком хранения информации 6, блоком абонентских устройств 8, блоком линейных окончаний 9, блоком индикации 10.
Блок абонентских устройств 8 осуществляет прямое и обратное преобразование информационных и управляющих сигналов от абонентских терминалов и прием/передачу информационных и управляющих сигналов на блок ввода-вывода и визуализации информации 7.
Блок линейных окончаний 9 производит согласование интерфейсов встречно работающих «Аппаратных тренажеров мультиплексора первичного» для приема/передачи информационного потока из линейного тракта на блок ввода-вывода и визуализации информации 7.
Блок индикации 10 на основе управляющих сигналов ведомого процессорного блока 5, полученных посредством блока ввода-вывода и визуализации информации 7, осуществляет вывод акустической и визуальной индикации на лицевую панель устройства с целью контроля работоспособности и текущего режима работы ведомого модуля.
Полезная модель работает следующим образом.
При запуске «Аппаратного тренажера мультиплексора первичного» центральное процессорное устройство 1 ведущего модуля осуществляет самотестирование, при котором проверяется исправность устройства ввода-вывода и визуализации информации 3, устройства хранения информации 2, устройства индикации 4; инициирует запрос на ведомый процессорный блок 5 каждого ведомого модуля на самотестирование и выдачу информации о посадочном месте и текущем режиме работы ведомого модуля.
Ведомый процессорный блок каждого ведомого модуля при принятии запроса на самотестирование и выдачу информации о посадочном месте и текущем режиме работы производит самотестирование, при котором проверяется исправность блока хранения информации 6, блока ввода-вывода и визуализации информации 7, блока абонентских устройств 8, блока линейных окончаний 9, блока индикации 10; осуществляет определение посадочного места. После завершения самотестирования и определения посадочного места ведомый процессорный блок каждого ведомого модуля формирует и отправляет сообщение центральному процессорному устройству 1 с информацией о номере посадочного места и текущем состоянии.
В процессе работы «Аппаратного тренажера мультиплексора первичного» ведомый процессорный блок 5 ведомого модуля осуществляет посредством блока ввода-вывода и визуализации информации 7 опрос блока абонентских устройств 8 и блока линейных окончаний 9. В случае поступления запроса на установление соединения от абонентских терминалов и (или) встречно работающих «Аппаратных тренажеров мультиплексора первичного» ведомый процессорный блок 5 ведомого модуля инициирует запрос в блок хранения информации 6 с целью получения текущих настроек ведомого модуля. В случае если текущими настройками ведомого модуля установление соединения между абонентскими терминалами и (или) встречно работающими «Аппаратными тренажерами мультиплексора первичного» не запрещено, то соединение устанавливается, в противном случае - сбрасывается. Установление сброса соединения, установка режима работы сопровождаются визуальной индикацией на лицевой панели устройства. Информацию обо всех действиях ведомый процессорный блок 5 каждого ведомого модуля передает на центральное процессорное устройство 1 ведущего модуля.
«Аппаратный тренажер мультиплексора первичного» может быть использован для обучения специалистов связи работе на мультиплексоре первичном, а также для обеспечения совместной работы с другими аппаратными тренажерами и оконечными устройствами связи. При этом все сигналы, входящие и исходящие от реального изделия, имитируются в полном объеме.
Таким образом, использование предлагаемого «Аппаратного тренажера мультиплексора первичного» в образовательном процессе позволит увеличить эффективность обучения за счет совершенствования практических навыков работы на мультиплексоре первичном с применением информативной имитации информационных абонентских и линейных сигналов и сигналов индикации, что затруднено при использовании реальных изделий.