Унифицированное оконечное устройство телефонной и громкоговорящей связи
UNIFIED TELEPHONE AND LOUDSPEAKER COMMUNICATION TERMINAL DEVICE

Предлагаемое изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано для передачи телефонной информации в объектовых сетях внутренней связи, автоматической телефонной станции (АТС) и громкоговорящей связи (ГГС), а также по радиотрактам с поддержкой дистанционного управления средствами воздушной и наземной (морской) радиосвязи, и по трактам связи с использованием радиорелейных, проводных и спутниковых средств связи.
Унифицированное оконечное устройство телефонной и громкоговорящей связи (УОУТ и ГГС) предназначено для реализации:
1) функций средств (устройств):
а) оконечных - телефонной (прямой и АТС), громкоговорящей связи;
б) пультов дистанционного управления средствами воздушной и морской (наземной) радиосвязи;
2) возможности одновременного прослушивания выходов трактов открытой и закрытой связи и избирательного подключения к входам трактов открытой или закрытой связи для работы на передачу.
Устройство предназначено для применения в составе автоматизированных (неавтоматизированных) рабочих мест должностных лиц:
1) наземных пунктов управления, узлов связи и радиотехнического обеспечения аэродромов, гидродромов и вертолетных площадок морской авиации;
2) постов авиационной связи:
а) надводных авианесущих кораблей с групповым и одиночным базированием воздушных судов (летательных аппаратов);
б) надводных не авианесущих кораблей, имеющих на борту корабельный пункт управления авиацией.
Известны различные технические решения в рассматриваемой области.
Известен «Многофункциональный абонентский терминал» (патент РФ на полезную модель №147712, МПК H04L 15/00, опублик. 20.11.2014) для передачи-приема команд и информационных сообщений, осуществляемых по различным каналам связи открытого сегмента (ОС), содержащий процессор, блок памяти, блок контроллеров устройств ввода-вывода (БКУВВ), узел интерфейсный, для соединения с оконечной аппаратурой приема-передачи по различным каналам связи ОС, содержащий контроллеры стыков C1-И и RS-232, контроллер стыка Ethernet ОС, соединенные между собой посредством внутренней магистрали. В составе многофункционального абонентского терминала (МФАТ) выделены ОС для передачи-приема открытых команд и информационных сообщений и закрытый сегмент (ЗС) для передачи-приема конфиденциальных команд и информационных сообщений, причем ЗС независимо от ОС в своем составе содержит внутреннюю магистраль, к которой подключены узел интерфейсный, контроллер стыка Ethernet, процессор, блок памяти и БКУВВ, кроме того, как ОС, так и ЗС имеют USB адаптер для подключения к БКУВВ, USB адаптер для подключения клавиатуры, а также адаптер Wi-Fi и USB адаптер для подключения адаптера Blue Tooth в ОС, при этом БКУВВ ОС и ЗС независимо друг от друга содержат узел контроллера сенсорной панели и узел контроллера видеокамеры, а блок питания МФАТ является общим для ОС и ЗС и предусматривает подключение, как к сети переменного тока 220 В, так и к бортовой сети постоянного тока 12 В.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности обработки и передачи речевой информации, что говорит об узкой функциональности терминала. Оборудование не является устройством телефонной связи.
Известен «Многофункциональный абонентский терминал» (патент РФ на изобретение №2538302, МПК H04L 15/00, H04L 29/12, опублик. 10.01.2015). Многофункциональный абонентский терминал для передачи-приема документированной факсимильной и телеграфной информации, осуществляемой одновременно по нескольким различным каналам связи, содержит процессор, блок памяти, контроллеры устройств ввода-вывода и адаптер магистралей, запоминающее устройство и контроллер Ethernet, узел интерфейсный, содержащий контроллеры стыков C1-И для цифровых среднескоростных каналов, RS-232 для каналов тональной частоты с использованием модемов и не менее двух контроллеров стыков С2 (телеграфных) для цифровых низкоскоростных каналов, причем в его состав дополнительно введены узел сопряжения и коммутаций речевых передач, узел IP-интерфейсов, обеспечивающий прием-передачу видео, IP-телефонии, сигналов стандарта Wi-Fi и Bluetooth.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению, по совокупности существенных признаков, является многофункциональный абонентский терминал (патент РФ на изобретение №2555240, МПК Н04М 9/08, опублик. 10.07.2015), принятый за прототип. Устройство для приема-передачи телефонной связи, осуществляемой по различным каналам связи, между абонентами ведомственных сетей и сетей народнохозяйственного назначения, а также телеграфных и файловых сообщений, содержит блок вычислительный, блок памяти, контроллеры устройств ввода-вывода, плату адаптера магистралей, Enternet-соединение с открытым сегментом комплекса связи, плату вторичного источника питания, периферийные устройства, устройство коммутации акустических сигналов, состоящее из контроллера цифрового интерфейса, преобразователя сигналов, делителя напряжений, контролера стыка С1-ТЧ, а также блоков формирования питающих напряжений, коммутации интерфейсов, запирающего напряжения, согласования и усилителя мощности звуковой частоты.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности работать в закрытом сегменте, а также низкая оперативность предоставления по требованию пользователя трактов связи различных типов.
Предлагаемый УОУТ и ГГС отличается наличием индикаторов многофункциональных (ИМФ), а также в состав входят: блок вычислительный с платой периферии и платой вычислительной, плата кнопок и энкодеров, плата вторичного источника питания; устройство вычислительное закрытого сегмента (УВЗС), в состав которого входят блок вычислительный с платой периферии и платой вычислительной, плата вторичного источника питания; устройство коммутирующее открытого сегмента (УКОС), устройство коммутирующее закрытого сегмента (УКЗС).
Технической проблемой в рассматриваемой сфере, в настоящее время, является отсутствие унифицированного оконечного устройства телефонной связи, позволяющего при работе по открытым и закрытым радио-, радиорелейным, проводным и спутниковым трактам связи, объектовой и дальней связи, осуществляющего одновременное прослушивание выходов трактов открытой и закрытой связи и избирательного подключения к входам трактов открытой или закрытой связи для ведения переговоров.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в улучшении технических характеристик предлагаемого устройства, а, именно, в обеспечении реализации функций оконечных устройств, при одновременном прослушивании информации по закрытым и открытым трактам, сформированным комплексом связи и избирательной передачей по любому из них, за счет наличия двух раздельных сегментов (открытого и закрытого).
Достигается технический результат тем, что унифицированное оконечное устройство телефонной и громкоговорящей связи, содержащее блок вычислительный, плату адаптера, Enternet-соединение с открытым сегментом комплекса связи, плату вторичного источника питания, согласно изобретению, содержит технически разделенные открытый и закрытый сегменты обработки речевой информации, гальванически развязанные между собой, содержащие устройство коммутации открытого сегмента, включающего в себя соединение тангенты открытого сегмента, соединение открытого сегмента МТГСС (микро-телефонной гарнитуры специальной связи), информационное соединение открытого сегмента, плату фильтров, включающую в себя питающие соединения, индикатор многофункциональный открытого сегмента, содержащий экран жидкокристаллический, плату кнопок и энкодеров, соединение со средствами связи, не входящими в комплекс связи, а также устройство коммутации закрытого сегмента, содержащее плату адаптера, включающую в себя соединение тангенты закрытого сегмента, соединение закрытого сегмента МТГСС и информационное соединение закрытого сегмента, плату фильтров, включающую в себя питающие соединения, устройство вычислительное закрытого сегмента, включающее в себя блок вычислительный, содержащий плату периферии, плату вычислительную, Enternet-соединение с закрытым сектором комплекса связи и соединение со средствами связи, не входящими в комплекс связи, а также плату вторичного источника питания.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг., на которой представлена структурно-функциональная схема предлагаемого УОУТ и ГГС, где:
1 - УОУТ и ГГС;
1.1 - индикатор многофункциональный открытого сегмента;
1.1.1 - экран ЖК;
1.1.2 - блок вычислительный;
1.1.2.1 - плата периферии;
1.1.2.2- плата вычислительная;
1.1.2.3 - Ethernet-соединение с открытым сегментом комплекса связи;
1.1.2.4 - соединение со средствами связи, не входящими в комплекс связи;
1.1.3 - плата кнопок и энкодеров;
1.1.4 - плата вторичного источника питания;
1.1.4.1 - питающее соединение 27-24 В;
1.2 - УКОС;
1.2.1 - плата адаптера;
1.2.1.1 - соединение с тангентой открытого сегмента;
1.2.1.2 - соединение открытого сегмента микро-телефонной гарнитуры специальной связи (МТГСС);
1.2.1.3 - информационное соединение открытого сегмента;
1.2.2 - плата фильтров;
1.2.2.1 - питающее соединение 27В-1;
1.2.2.3 - питающее соединение 27В-2;
1.2.2.3 - питающее соединение 24В-АКБ;
1.2.2.4, 1.2.2.5 - питающее соединение 27-24В;
1.3 - УКЗС;
1.3.1 - плата адаптера;
1.3.1.1 - соединение с тангентой закрытого сегмента;
1.3.1.2 - соединение закрытого сегмента МТГСС;
1.3.1.3 - информационное соединение закрытого сегмента;
1.3.2 - плата фильтров;
1.3.2.1 - питающее соединение 27В-1;
1.3.2.2 - питающее соединение 27В-2;
1.3.2.3 - питающее соединение 24В-АКБ;
1.3.2.4, 1.3.2.5 - питающее соединение 27-24В;
1.4 -УВЗС;
1.4.1 - блок вычислительный;
1.4.1.1 - плата периферии;
1.4.1.2- плата вычислительная;
1.4.1.3 - Ethernet-соединение с закрытым сегментом комплекса связи;
1.4.1.4 - соединение со средствами связи, не входящими в комплекс связи;
1.4.2 - плата вторичного источника питания.
УОУТ и ГГС содержит блок вычислительный (1.1.2), плату (1.2.1) адаптера, Enternet-соединение (1.1.2.3) с открытым сегментом комплекса связи, плату (1.1.4) вторичного источника питания, согласно изобретению, содержит технически разделенные открытый и закрытый сегменты обработки речевой информации, гальванически развязанные между собой, содержащие УКОС (1.2), включающего в себя соединение (1.2.1.1) тангенты открытого сегмента, соединение (1.2.1.2) открытого сегмента МТГСС, информационное соединение (1.2.1.3) открытого сегмента, плату фильтров (1.2.2), включающую в себя питающие соединения (1.2.2.1-1.2.2.5), индикатор многофункциональный (1.1) открытого сегмента, содержащий экран (1-1.1) жидкокристаллический (ЖК), плату (1.1.3) кнопок и энкодеров, соединение (1.1.2.4) со средствами связи, не входящими в комплекс связи, а также УКЗС (1.3), содержащее плату (1.3.1) адаптера, включающую в себя соединение (1.3.1.1) тангенты закрытого сегмента, соединение (1.3.1.2) закрытого сегмента МТГСС и информационное соединение (1.3.1.3) закрытого сегмента, плату (1.3.2) фильтров, включающую в себя питающие соединения (1.3.2.1-1.3.2.5), УВЗС (1.4), включающее в себя блок вычислительный (1.4.1), содержащий плату (1.4.1.1) периферии, плату (1.4.1.2) вычислительную, Enternet-соединение (1.4.1.3) с закрытым сегментом комплекса связи и соединение (1.4.1.4) со средствами связи, не входящими в комплекс связи, а также плату (1.4.2) вторичного источника питания.
УОУТ и ГГС, содержащее возможность выбора из конфигурации любого подготовленного тракта связи или абонента объектовой сети с использованием платы энкодеров из состава ИМФ, а также возможность отображения состояния абонентов объектовой сети и используемых трактов связи на ИМФ, имеет разъемы для подключения гарнитуры, головных телефонов, ларингофонов, микрофона, громкоговорителя, видеокамеры, тангенты (педалей, кнопки), открытого и закрытого сегментов комплекса связи, каналообразующих средств связи (при отсутствии комплекса связи). Электропитание открытого и закрытого сегментов УОУТ и ГГС осуществляется по разделенным электроцепям от двух независимых (основной и резервной) сетей постоянного тока 27 вольт, также предусмотрено аварийное питание от аккумуляторной батареи 24 вольта.
Настроечные данные трактов связи входят в конфигурацию, которая формируется на автоматизированном рабочем месте оператора комплекса связи. Выбранная конфигурация загружается через открытый сегмент комплекса связи в УОУТ и ГГС. В конфигурацию входят настроечные данные до восьми трактов связи (открытого и закрытого сегментов) и четырех объектовых сетей. В состав данных тракта связи входит информация о номере канала для воздушной радиосвязи, морской радиосвязи или номер заранее подготовленной частоты радиостанции для наземной радиосвязи, рабочий диапазон частот, номиналы частот приема/передачи, вид модуляции сигнала, способ использования частот (фиксированная рабочая частота/программно-перестраиваемая рабочая частота), тип и номер радиостанции, входящей в комплекс связи, задействованной в обеспечении тракта связи, а для объектовой сети - название и номер абонента. Конфигурационные настройки каждого тракта записываются в программные модули блоков дистанционного управления (БДУ), а настройки объектовых сетей в специально выделенный для этого раздел памяти. Все настроечные данные трактов связи и объектовых сетей, актуальные для УОУТ и ГГС, хранятся в блоке вычислительном (1.1.2) индикатора многофункционального (1.1).
Пользователь УОУТ и ГГС сам выбирает необходимый тракт из трактов, закрепленных за БДУ. Выбор осуществляется на индикаторе многофункциональном через пользовательский интерфейс посредством платы энкодеров (1.1.3). При активации выбранного БДУ осуществляется коммутация телефонных цепей МТГСС на указанный тракт.
Сигнал нажатия тангенты в открытом сегменте с МТГСС (1.2.1.1) через УКОС (1.2) поступает в блок вычислительный (1.1.2) индикатора многофункционального (1.1). В вычислительном блоке (в плате вычислительной 1.1.2.2) осуществляется аналого-цифровое преобразование посылки нажатия тангенты в кодовую комбинацию с адресацией для выбранного тракта, которая через плату периферии (1.1.2.1) по шине Ethernet открытого сегмента поступает в выбранный тракт взаимодействующего комплекса связи.
Ответ от радиостанции о включении излучения (нажатии тангенты) поступает через комплекс связи по шине Ethernet открытого сегмента на плату периферии (1.1.2.1), далее на плату вычислительную (1.1.2.2), где осуществляется обработка ответа и в выбранном БДУ на ЖК экране (1.1) высвечивается значок включения излучения выбранной радиостанции.
Передача речевой информации в тракты связи возможна только после получения подтверждения о включении излучения от радиостанции. Электромагнитные колебания речевого диапазона от МГТСС (1.2.1.2) через УКОС поступают в блок вычислительный (1.1.2) индикатора многофункционального (1.1). В вычислительном блоке (в плате вычислительной 1.1.2.2) осуществляется аналого-цифровое преобразование речи по правилам кодирования аудио кодеков G.711, G.722.1, G.722.2, G.726, iLBS (тип кодека задается специальным программным обеспечением УОУТ и ГГС) с адресацией для выбранного тракта, которая через плату периферии (1.1.2.1) по шине Ethernet открытого сегмента поступает в выбранный тракт взаимодействующего комплекса связи.
Сигнализация об отжатии тангенты происходит аналогично нажатию, по описанной выше последовательности.
Обработка сигнала нажатия тангенты и речевой информации в закрытом сегменте происходит аналогично открытому сегменту, но через устройства закрытого сегмента. Сигнал нажатия тангенты в закрытом сегменте с МТГСС (1.3.1.1) через УКЗС (1.3) поступает в блок вычислительный (1.4.1) устройства вычислительного закрытого сегмента (1.4). В вычислительном блоке (в плате вычислительной 1.4.1.2) осуществляется аналого-цифровое преобразование посылки нажатия тангенты в кодовую комбинацию с адресацией для выбранного тракта, которая через плату периферии закрытого сегмента (1.4.1.1) по шине Ethernet закрытого сегмента поступает в выбранный тракт взаимодействующего комплекса связи.
Ответ от радиостанции о включении излучения (нажатии тангенты) поступает через комплекс связи по шине Ethernet открытого сегмента на плату периферии (1.1.2.1), далее на плату вычислительную (1.1.2.2), где осуществляется обработка ответа и в выбранном БДУ на ЖК экране (1.1) высвечивается значок включения излучения выбранной радиостанции.
Сигнализация об отжатии тангенты происходит аналогично нажатию, по описанной выше последовательности через устройства закрытого сегмента от МТГСС к радиостанции и через устройства открытого сегмента от радиостанции к УОСТ и ГГС.
Обработка речевой информации при обеспечении переговоров с абонентами объектовых сетей осуществляется аналогично обработке речи в открытом сегменте, но при этом не используется тангента, разговор ведется свободным порядком.
При ведении переговоров по закрытым трактам имеется возможность параллельной прослушки выбранного открытого тракта или объектовой сети, также возможно выполнение и обратной функции.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает:
симплексный, полудуплексный и дуплексный обмен речевой информацией по открытым и закрытым каналам радиосвязи диапазонов декаметровых, метровых, дециметровых волн ДКМВ, МВ1, МВ2, ДМВ1; дуплексный обмен речевой информацией по открытым и закрытым каналам спутниковой и радиорелейной связи; обмен речевой информацией в сетях проводной (дуплексной) и беспроводной (дуплексной и симплексной) объектовой связи; дистанционное управление приводной аэродромной радиостанцией (маяком) и радиоприемным устройством диапазона СВ; одновременное отображение состояния трактов спутниковой, радиорелейной и радиосвязи. УОУТ и ГГС способно осуществлять проверку исправности своего оборудования и передавать ее результаты на технические средства системы управления комплекса связи (комплекса авиационной связи), к которому подключено.
Благодаря предлагаемому техническому решению, улучшаются технические характеристики устройства, а, именно, обеспечивается реализация функций оконечных устройств, при одновременном прослушивании информации по закрытым и открытым трактам, сформированным комплексом связи и избирательной передачей по любому из них, за счет наличия двух раздельных сегментов (открытого и закрытого).