КОРАБЕЛЬНАЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННАЯ СЕТЬ

Полезная модель относится к области электрорадиотехники, а именно к технике передачи аналоговой и цифровой информации, и может быть использована для организации связи на кораблях, судах и других подвижных и стационарных объектах.
Из уровня техники известна корабельная сеть, содержащая в своем составе коммутационные центры, соединенные между собой волоконно-оптическими линиями связи (ВОЛС), каждый коммутационный центр имеет четыре входа-выхода и содержит n приемопередающих и абонентских модулей, соединенных с основной и резервной шинами управления и с другими информационными и управляющими шинами (см. патент Российской Федерации на изобретение №2131168 от 27.05.1999 г.).
Недостатком известной сети является то, что число линий ВОЛС при увеличении количества модулей n становится очень большим. Каждый прибор должен обеспечить подключение к себе не менее n-1 линий обмена между коммутаторами, и еще линии для подключения абонентов. Подобное техническое решение крайне сложно масштабируется на большие корабли, когда для рассредоточения связей надо увеличивать количество коммутаторов п.Сложно обеспечить достаточную надежность системы, а также и резервирование корабельных линий связи.
Из уровня техники известна корабельная телекоммутационная сеть (см. патент Российской Федерации на полезную модель №85780 от 10.08.2009 г.), содержащая в своем составе коммутационные центры (КЦ), соединенные между собой волоконно-оптическими линиями связи (ВОЛС), при этом через ВОЛС подсоединены абонентские устройства. Комплекс построен на базе распределенной полносвязанной сети, узлами которой являются КЦ, обменивающиеся между собой цифровыми потоками с производительностью «Е1» по принципу каждый с каждым, при этом комплекс объединяет подсистемы громкоговорящей связи, телефонной и телевизионной связи, командной и вещательной трансляции, а также односторонней связи с другими кораблями и берегом. Каждый КЦ имеет четыре входа-выхода, первый из которых соединен с другими КЦ, второй соединен с абонентскими приборами громкоговорящей и телефонной связи, третий соединен с пультом управления, а четвертый соединен с блоками управления трансляции, которые в свою очередь через групповые микрофонные усилители соединены с линией трансляции командных и широковещательных передач.
Недостатком известного технического решения является то, что сеть строится на четырех коммутаторах, соединенный каждый с каждым каналами «Е1» со скоростью 2.048 Мбит/сек, реально пригодных только для интеграции систем передачи голоса (телефония), трансляции и громкоговорящей связи, поэтому остальные задачи (обмен видеоинформацией, управление оружием и т.д.) решаются традиционно.
Техническим результатом заявленного технического решения является предоставление интегрированных услуг связи с гарантированным качеством, обеспечение надежности функционирования в условиях аппаратных отказов и внешних воздействий, масштабируемость сети.
Технический результат достигается тем, что корабельная телекоммуникационная сеть, содержащая в своем составе, соединенные между собой волоконно-оптическими линиями связи в пространстве, мультипротокольные магистральные коммутаторы, каждый мультипротокольный магистральный коммутатор имеет n входов-выходов, где n-число из натурального ряд чисел, причем n больше единицы, каждый из входов-выходов мультипротокольных магистральных коммутаторов подсоединен соответственно к входу-выходу рядом расположенного мультипротокольного магистрального коммутатора, который посредством волоконно-оптической линии связи подсоединен к коммутатору доступа, к которому по проводным линиям связи подключены абонентские устройства.
В предпочтительном варианте, мультипротокольные магистральные коммутаторы соединены между собой в виде множества пространственных кубов.
На фиг.1, 2 и 3 изображены примеры выполнения (структурные схемы) корабельной телекоммуникационной сети при n=4, 5 и 6 соответственно.
На фиг.1 приняты следующие обозначения:
1 - мультипротокольный магистральный коммутатор;
2 - волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС);
3 - коммутатор доступа;
4 - абонентское устройство;
5 - проводная линия связи.
Мультипротокольные магистральные коммутаторы 1 соединены между собой волоконно-оптическими линиями связи (ВОЛС) 2, каждый мультипротокольный магистральный коммутатор имеет n входов-выходов, где n-число из натурального ряда чисел, причем n больше единицы, каждый вход-выход мультипротокольного магистрального коммутатора 1 подсоединен соответственно к входу-выходу рядом расположенного мультипротокольного магистрального коммутатора 1, каждый мультипротокольный магистральный коммутатор 1 посредством ВОЛС 2 подсоединен к коммутатору доступа 3, к которому проводными линиями 5 могут быть подключены абонентские устройства 4 различных типов.
Заявленная корабельная телекоммуникационная сеть работает следующим образом.
Информация с различных абонентских устройств 4 по проводным каналам связи 5 поступает на соответствующие коммутаторы доступа 3. В коммутаторах доступа 3 абонентская информация преобразуется в поток цифровых пакетов с адресной информацией, соответствующей маршруту, по которому эту информацию необходимо передать, и далее по ВОЛС 2 пакеты поступают на мультипротокольный магистральный коммутатор 1, который в соответствии с заранее записанной таблицей коммутации и согласно имеющейся в цифровых пакетах адресной информацией пересылает эти пакеты или на соседний мультипротокольный магистральный коммутатор 1 или на коммутатор доступа 3, к которому присоединен адресат назначения 4. В этом коммутаторе доступа 3 производится обратное преобразование потока пакетов в сигналы для абонентского устройства 4, которому они предназначены.
Корабельная сеть предоставляет интегрированные услуги связи, что достигается путем преобразования потоков информации от абонентов различного назначения в унифицированные потоки цифровых пакетов, передачи этих пакетов через скоростную цифровую коммутационную среду с последующим восстановлением информации у абонента-адресата. При этом предлагаемая сеть может одновременно обеспечивать обмен информацией между самыми разнообразными по типу передаваемой информации абонентами, голосовыми, видео и т.д.
Гарантированное качество услуг обеспечивается коммутацией пакетов по заранее проложенным маршрутам, при этом при организации каждого маршрута учитывается техническая возможность доставки информации с заданными параметрами обслуживания.
Надежность функционирования в условиях аппаратных отказов и внешних воздействий обеспечивается благодаря быстрому аппаратному обнаружению неисправного устройства или линии связи, ВОЛС, с последующим переключением на другой путь доставки пакетов, наличием достаточного количества путей, задействуемых при невозможности доставки по основному пути.
Масштабируемость сети достигается построением сети из небольших одинаковых элементов, с возможностью соединения с образованием пространственной топологии самого различного вида. В зависимости от требуемого размера сети может быть использовано различное количество одинаковых коммутаторов без необходимости их изменения. Размеры и топологию сети определяют только количество используемых элементов (коммутаторов и линий связи).
Для различных кораблей требуется минимальное количество доработок, связанное только с подключением новых коммутаторов доступа для новых абонентских устройств (при необходимости). При этом все существующие коммутаторы остаются неизменными.
В качестве примера выполнения мультипротокольного магистрального коммутатора могут быть приведены коммутаторы фирмы Nortel 7400 (7420, 7440, 7460), обеспечивающие мультипротокольную коммутацию, поддерживающие услуги ATM, Frame Relay, MPLS, эмуляцию канала, голосовую связь и т.п. (см. www.belam.ru/content/view/133/192).