СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ НА РАССТОЯНИЕ

Данная система относится к способам и устройствам для распределения передач информации одновременно среди нескольких приемных пунктов по проводным передающим линиям или с помощью радиоволн и применяется для трансляции непрерывного потока аудиоданных (радиовещание) в любые города и населенные пункты, используя глобальную локальную вычислительную сеть (ЛВС), включая спутниковые каналы.
Уровень технического использования подразумевает организацию радиовещания, например, из Оренбурга в любой регион России, а также континент.
На сегодняшний день активно используется принципы распространения радиосигнала известные еще с 1921 года (см. Овсепян Р.П. «История новейшей отечественной журналистики» М.: МГУ 1999 г. стр.73-89, 100-101, 120-124, 146) - электромагнитное излучение на различных частотах с применением амплитудной, частотной, фазовой и других модуляций на ограниченное расстояние или зон, входящих в область отраженного сигнала. А именно, вещание на УКВ диапазоне, на средних волнах и проводных городских трансляционных сетей. Недостатки данной системы радиовещания следующие:
- Трансляционная городская проводная сеть морально устарела и постепенно сокращается на нет.
- Вещание на УКВ ограничено радиусом действия до 20-30 км.
- Вещание на средних волнах ограничено качеством звуковосприятия.
- Сложность в организации и обслуживании передающего оборудования.
Известна система передачи и приема аудио/видео и рукописной информации в режиме реального времени, принятая за прототип (Патент №2302703, H04L 12/28, 2007.07.10).
В известной системе обнаружены следующие недостатки, связанные с развитием и внедрением новых технологий. Эта система имеет избыточное число дополнительных манипуляций в установлении связи. Перед ее установлением необходимо двухстороннее соглашение, т.е. процесс оговаривается заранее.
Поставлена задача: разработать систему передачи данных на расстояние в реальном времени (СПДР) более удобную для использования, с расширенным радиусом действия, более простую в организации радиовещания, включая места непрохождения радиосигнала.
Для того чтобы СПДР была более удобной для использования, необходимо применить плату сбора и управления аудиоданными в режиме реального времени.
Также предлагается установить специальную многофункциональную компьютерную программу, кодирующую аудиоданные в непрерывный поток протокола TCP/IP. Для достижения указанного технического результата в известной системе передачи информации, включающей средство передачи, средство приема информации, источник звукового сигнала, средство идентификации формата, как минимум один компьютер, новым является то, что в качестве приемных устройств включены множество потребителей, в том числе локальные сети провайдеров Интернета, локальные компьютерные сети предприятий и населенных пунктов, мобильных телефонов, сеть стационарных телефонов, приемники спутниковой связи, динамики сетевого радиовещания предприятий и муниципальных образований, транспортных средств, телевизионные приемники кабельного телевидения, звукоусилительная аппаратура на открытых площадках, радиоприемники, устройства беспроводной передачи данных от компьютера к компьютеру «WI FI», приемопередающие устройства ВЧ, УКВ, FM-диапазона.
На фигуре 1 показана схема соединения готовых функционально законченных узлов вещательной студии.
На фигуре 2 представлена общая схема взаимодействия вещательной студии в глобальной вычислительной сети.
Рассмотрим фигуру 1.
Источником сигнала в цифровом формате протокола TCP/IP является вещательная студия. Цифровой непрерывный аудио поток с сервера раздается по потребителям через Интернет соединение в ЛВС по первому запросу слушателя, находящегося в одной из групп получателей сигнала. Количество одновременных слушателей на канале ЛВС может достигать нескольких тысяч.
Вещательная студия 10 (см. фигуру 1) состоит из следующих компонентов:
1 Источников аналоговых аудиосигналов;
2 Микшерского пульта, в котором аудиосигналы смешиваются и регулируются по уровню;
3 Источника бесперебойного питания;
4 Вычислительной машины ЭВМ класса «Pentium IV»;
5 Платы сбора аудио данных (звуковой адаптер);
6 Управляющей серверной программы;
7 Стандартной сетевой платы, имеющей постоянный IP адрес;
8 Кодеков цифровых аудиоформатов;
9 Сетевого кабеля подключенного к ЛВС
Система передачи данных на расстояние работает следующим образом.
Аудио сигналы от группы 1 подаются через микшерский пульт 2 в плату сбора аудиоданных 5.
С платы 5 и (или) от кодеков 8 оцифрованный сигнал преобразуется управляющей программой 6. Основной функцией управляющей серверной программы 6 является перекодирование непрерывных потоков цифровых данных. Эти данные, полученные путем цифрового преобразования аналогового сигнала (платой сбора данных АЦП 5) или готового цифрового аудио формата 8, кодируются в последовательность пакетов протокола TCP/IP через стандартную сетевую плату 7 по одному или нескольким портам, создавая многоканальность звуковых стерео аудио потоков.
Программа 6 работает в среде «Windows» со стандартными проигрывателями типа «Winamp», «Aimp», «Windows Media», используя готовые ресурсы микширования звукового канала.
Пользователь, используя стандартные звуковоспроизводящие программы, по запросу известного ему адреса URL в сети Интернет или локальной местной сети, получает возможность непрерывного прослушивания информации. Величина задержки доставки звуковых данных зависит от пропускной способности сети пользователя с провайдером и может составлять от 1 до 60 секунд.
Из платы 7 кодированный аудиопоток поступает в сетевой кабель 9, подключенный к глобальной ЛВС.
Переходим на фигуру 2
На фигуре 2 представлена общая схема взаимодействия вещательной студии в глобальной вычислительной сети.
Вещательная студия через Глобальную ЛВС может в реальном времени осуществлять связь между потребителями аудиопотока. Конечные абоненты-слушатели могут отправлять свою информацию текстом через сайт вещательной студии, через ISQ. Голосом через телефон, подключенный к пульту вещательной студии, по программе Skype, через гарнитуру или телефон по сетям Интернет. Слушатели могут отправлять CMC на мобильный телефон вещательной студии. Оператор вещательной студии имеет возможность выводить голос звонящего в эфир, и это могут слышать все абоненты, подключенные к группам потребителей сигнала от Глобальной ЛВС. В итоге получается замкнутый цикл общения со слушателями, с хорошей обратной связью.
Потребителем является локальная сеть провайдера, состоящая из отдаленно расположенных компьютеров, имеющих звуковоспроизводящие устройства (колонки, наушники) Потребителем аудиопотока может быть оператор мобильной связи.
С вещательной студии сигнал через глобальную ЛВС поступает на сервер оператора мобильной связи. Далее через WAP портал подается на мобильные телефоны абонентов.
Одновременно при помощи физической линии связи сигнал с сервера может подключаться к городской телефонной сети (ГТС).
Абонент ГТС получает Аудиопоток в своем стационарном телефоне, набирая короткий номер. При помощи нажатия соответствующих кнопок телефона абонент может выбирать каналы звука.
Данная технология применяется для трансляции непрерывного потока аудиоданных (радиовещание) в любые города и населенные пункты, используя глобальную локальную вычислительную сеть (ЛВС).
Уровень технического использования подразумевает организацию радиовещания, например, из Оренбурга или Москвы в любой регион России, а также континент.
Предлагаемая система трансляции непрерывного потока аудиоинформации из вещательного узла на все населенные пункты, имеющие доступ к глобальной ЛВС позволяет минимизировать затраты на приобретение передающего оборудования и энергопотребление. Передача производится протоколом TCP/IP. Установление приема данных происходит только по желанию или необходимости абонента, запрашивая IP адрес или имя DNS (в соответствующем программном обеспечении, распространяемом свободно на официальных сайтах). Нет ограничений во времени и географии. Управляющие технологии, применяемые в данной системе просты в обслуживании и, несмотря на то, что высокотехнологичны, имеют прекрасное сочетание цена/качество и доступны к применению выпускнику технического вуза. Предлагаемая система передачи данных аудио и видео позволяет принимать звонки слушателей и выводить их в прямой эфир в других городах. Одновременно в разных часовых поясах можно принимать данные, передаваемые из вещательного комплекса.
Можно принимать информацию от данной системы в мобильных телефонах через WAP портал, там где нет аналогового радио.
Можно при помощи приемного и передающего сервера осуществлять связь в труднодоступных участках, там, где не проходят радиоволны, по оптико-волоконной линии или обычной телефонной линии.
Можно при помощи данной системы принимать информацию в обычном городском телефоне через коммутатор.
При использовании радиоканала можно осуществлять связь между локальными радиоузлами в городах расположенными на расстоянии приема и дальнейшей ретрансляции в следующие сети.
Если используется спутниковое оборудование, сервер передающего спутника осуществляет трансляцию на большие территории.
Сигнал из вещательной студии подается на сервер через глобальную ЛВС. Из сервера сигнал транслируется в различные приемники через приемный сервер. В случае применения спутника сигнал от вещательной студии через передающий спутник доставляется на принимающую спутниковую антенну и далее распространяется по потребителям. Потребителями сигнала могут быть операторы мобильной связи, ФМ радиостанции в разных городах, провайдеры Интернет и кабельного телевидения, имеющие свои сети.
Принимать сигнал от системы передачи данных могут локальные абоненты, имеющие доступ в глобальную ЛВС.
Абоненты городских трансляционных сетей в разных городах. В этом случае сигнал берется либо из глобальной ЛВС, либо со спутника и подается в свою сеть.
Могут использоваться открытые площадки со звукоусилительной аппаратурой для трансляции данных от сервера через радиоканал или глобальную ЛВС, а также через стационарный городской телефон. На радиоузлах любых предприятий данные от глобальной ЛВС принимаются и ретранслируются через свои сети.
В случае объединения разрозненных локальных сетей провайдеров Интернета в одну абоненты данных сетей могут принимать сигнал и слышать друг друга с помощью СПДР.
Данная система может прекрасно использоваться в деле освещения различных выборов, в радиовещании, а также для связи между отдаленными районами и городами.
В настоящее время Система передачи данных на расстояние опробована и успешно работает.