МОБИЛЬНЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ УЗЕЛ СВЯЗИ
MOBILE MULTIFUNCTIONAL COMMUNICATION NODE

Изобретение относится к технике электросвязи, а именно к технике, с помощью которой возможно формировать распределенную сеть связи на большой территории.
Толкование терминов, используемых в заявке.
Под распределенной сетью связи вышестоящей системы управления понимается:
- первичные сети связи, различающиеся используемой средой распространения сигнала;
- развернутые на их базе вторичные сети связи, различающиеся реализуемым видом электросвязи (типом передаваемых сообщений, прикладной службой передачи данных) (Гаранин М. В. и др. Системы и сети передачи информации: Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 2001. - 336 с., стр. 13-19).
Под большой территорией понимается - большое ограниченное земельное пространство (Ожегов С.И., Шведова Н.Ю. Толковый словарь русского языка. 4-е издание. - ООО «А ТЕМП», 2006. - 947 с.).
Под живучестью сети связи понимается ее свойство обеспечить установление соединений и передачу сообщений в заданные промежутки времени между абонентами двух любых узлов связи этой сети при выходе из строя ее элементов (Надежность и живучесть коммутируемых сетей связи. / Л.П. Щербина, О.Г. Хилько. - ВАС, 1977. - 54 с., стр. 33).
Основным критерием при оценке живучести сети связи может служить вероятность нарушения ее связности, то есть вероятность распадания сети на структурно не связанные участки (Надежность и живучесть коммутируемых сетей связи./ Л.П. Щербина, О.Г. Хилько. - ВАС, 1977. - 54 с., стр. 33).
Известен мобильный узел подвижной связи («Мобильный узел подвижной связи», патент РФ №2359410, H04B 7/185, опубл. 20.06.2009, бюл. №17). Устройство позволяет расширить функциональные возможности и повысить пропускную способность направлений связи за счет введения в мобильный узел подвижной связи двух технологических автоматизированных рабочих мест, спутникового модема, коммутатора линий и групповых трактов, платы Ethernet, сервера, блока распределения и коммутации пользователей, телефонного аппарата системы Internet Phone, двух рабочих мест оператора, двух телефонных аппаратов телефонной конфиденциальной связи, цифровой мини-АТС системы DECT, выносной базовой станции подвижной радиосвязи системы DECT с антенной, абонентских линий телефонной конфиденциальной связи и линий локальной вычислительной сети.
Недостатком комплекса является низкая живучесть и связность формируемой на большой территории сети связи, в интересах подвижных абонентов, из-за отсутствия возможности изменения связей и порядка функционирования многофункционального узла связи для обмена информации не с одним автомобилем связи, а с несколькими автомобилями связи или объектами связи для обеспечения связью абонентов на большой территории.
Известен комплекс средств видеонаблюдения и связи мобильного пункта управления («Комплекс средств видеонаблюдения и связи мобильного пункта управления», патент РФ №2468522, H04L 12/28, G06F 15/163, опубл. 27.11.2012, бюл. №33), который и принят за прототип. Устройство позволяет повысить эксплуатационную надежность комплекса за счет введения мобильного многофункционального узла связи, содержащего автомобиль связи (АС) и автомобиль руководителя (АР), в составе: транспортной подсистемы на базе полноприводного шасси; локальной вычислительной сети (ЛВС), включающей персональные компьютеры автоматизированных рабочих мест (АРМ) и подсистему коммутации с одним коммутатором ЛВС и одним маршрутизатором, подсистемы шифрования с сервером криптографической защиты, вход которого соединен с выходом коммутатора подсистемы коммутации, а выход - с входом маршрутизатора; подсистемы видеонаблюдения, состоящей из нескольких выносных видеокамер, каждая из которых снабжена поворотным устройством и подключена к приемопередатчику; подсистемы видеоконференцсвязи, состоящей из терминала видеоконференцсвязи, подключенного к коммутатору подсистемы коммутации, и видеомонитора, подключенного к рекордеру видеоконференцсвязи; АРМ руководителя, оснащенного ПЭВМ; АРМ обработки видеоинформации, состоящего из подключенного к серверу видеомонитора сетевого видеорекордера, соединенного посредством коммутатора с входом-выходом приемопередатчика подсистемы видеонаблюдения; канала спутниковой связи VSAT, состоящего из спутниковой антенны и модема VSAT, вход которого подключен к маршрутизатору системы коммутации, а выход - к входу спутниковой антенны; АРМ связи, состоящего из ПЭВМ типа ноутбук, соединенной с входом коммутатора и с многофункциональным устройством; подсистемы телефонной связи, состоящей из учрежденческо-производственной автоматической телефонной станции (УПАТС) с телефонными аппаратами, подключенной к входу коммутатора подсистемы коммутации, и базовой станции с радиотелефонами стандарта DECT, подсоединенной к УПАТС; подсистемы телефонной связи; подсистемы речевой радиосвязи, состоящей из автомобильной УКВ-радиостанции, носимых УКВ-радиостанций; аппаратуры навигации с приемником GPS, соединенным с ПЭВМ типа ноутбук; станции беспроводной широкополосной связи, подключенной к входу коммутатора подсистемы коммутации; подсистемы жизнеобеспечения, электроснабжения и пожаротушения; причем, автомобиль связи и автомобиль руководителя, имеют следующие каналы связи между ними: канал связи посредством оптоволоконного или медного (UTP) кабеля при расположении автомобилей в непосредственной близости; канал беспроводной широкополосной связи; канал УКВ-радиосвязи; канал телефонной IP- связи с использованием телефонных аппаратов стандарта DECT; канал видеоконференцсвязи.
Недостатком комплекса является низкая живучесть и связность формируемой на большой территории сети связи, в интересах подвижных абонентов, из-за отсутствия возможности изменения связей и порядка функционирования многофункционального узла связи для обмена информации не с одним автомобилем связи, а с несколькими автомобилями связи или объектами связи для обеспечения связью абонентов на большой территории.
Задачей изобретения является создание мобильного многофункционального узла связи, позволяющего повысить живучесть и связность распределенной сети связи, формируемой на большой территории в интересах подвижных абонентов за счет введения дополнительных устройств, изменения связей и порядка функционирования многофункционального узла связи для обмена информации не с одним автомобилем связи, а с несколькими автомобилями связи или объектами связи для обеспечения связью абонентов на большой территории.
Задача решается тем, что мобильный многофункциональный узел связи, содержащий автомобиль связи и автомобиль руководителя, в составе: транспортной подсистемы на базе полноприводного шасси; ЛВС, включающей персональные компьютеры АРМ и подсистему коммутации с одним коммутатором ЛВС и одним маршрутизатором, подсистему шифрования с сервером криптографической защиты, вход которого соединен с выходом коммутатора подсистемы коммутации, а выход - с входом маршрутизатора; подсистемы видеонаблюдения, состоящей из нескольких выносных видеокамер, каждая из которых снабжена поворотным устройством и подключена к приемопередатчику; подсистемы видеоконференцсвязи, состоящей из терминала видеоконференцсвязи, подключенного к коммутатору подсистемы коммутации, и видеомонитора, подключенного к рекордеру видеоконференцсвязи; АРМ руководителя, оснащенного ПЭВМ; АРМ обработки видеоинформации, состоящего из подключенного к серверу видеомонитора сетевого видеорекордера, соединенного посредством коммутатора с входом-выходом приемопередатчика подсистемы видеонаблюдения; канала спутниковой связи VSAT, состоящего из спутниковой антенны и модема VSAT, вход которого подключен к маршрутизатору системы коммутации, а выход - к входу спутниковой антенны; АРМ связи, состоящего из ПЭВМ типа ноутбук, соединенной с входом коммутатора и с многофункциональным устройством; подсистемы телефонной связи, состоящей из УПАТС с телефонными аппаратами, подключенной к входу коммутатора подсистемы коммутации, и базовой станции с радиотелефонами стандарта DECT, подсоединенной к УПАТС; подсистемы телефонной связи; подсистемы речевой радиосвязи, состоящей из автомобильной УКВ-радиостанции, носимых УКВ-радиостанций; аппаратуры навигации с приемником GPS, соединенным с ПЭВМ типа ноутбук; станции беспроводной широкополосной связи, подключенной к входу коммутатора подсистемы коммутации; подсистемы жизнеобеспечения, электроснабжения и пожаротушения; причем, автомобиль связи и автомобиль руководителя, имеют следующие каналы связи между ними: канал связи посредством оптоволоконного или медного (UTP) кабеля при расположении автомобилей в непосредственной близости; канал беспроводной широкополосной связи; канал УКВ-радиосвязи; канал телефонной IP - связи с использованием телефонных аппаратов стандарта DECT; канал видеоконференцсвязи, согласно изобретению дополнен: в автомобиль связи n - оборудования атмосферной оптической передачи данных (ОАОПД), n - радиорелейных станций (РРС), модем, внешний модем, n - автомобилей связи в указанной комплектацией, причем вход внешнего модема соединен с выходом модема, вход которого соединен с выходом аудиовидеокоммутатора подсистемы коммутации, входы n - РРС соединены с выходами аудиовидеокоммутатора подсистемы коммутации, входы n - ОАОПД соединены с выходами аудиовидеокоммутатора подсистемы коммутации, выходы n - ОАОПД соединены с входами ОАОПД автомобиля руководителя и с входами ОАОПД n - автомобилей связи, выходы n - РРС соединены с входами РРС автомобиля руководителя и с входами РРС n - автомобилей связи, в автомобиль руководителя n - ОАОПД, n - РРС, входы которых соединены с выходами коммутатора ЛВС подсистемы коммутации, входы n - ОАОПД соединены с выходами коммутатора ЛВС подсистемы коммутации, выходы n - ОАОПД соединены с входами ОАОПД n - автомобилей связи, выходы n - РРС соединены с входами РРС n - автомобилей связи.
Перечисленный новый состав оборудования мобильного многофункционального узла связи обеспечивает возможность повышения живучести и связности сети связи, формируемой на большой территории в интересах подвижных абонентов за счет введения дополнительных устройств, изменений связей и порядка функционирования многофункционального узла связи для обмена информации не с одним автомобилем связи, а с несколькими автомобилями связи или объектами связи для обеспечения связью абонентов на большой территории.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие изобретения условию патентоспособности «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
«Промышленная применимость» введенных элементов обусловлена наличием элементной базы, на основе которой они могут быть выполнены.
Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых показаны:
фиг. 1 - устройство автомобиля связи;
фиг. 2 - устройство автомобиля руководителя;
фиг. 3 - структурная схема ОАОПД;
фиг. 4 - алгоритм работы ОАОПД;
фиг. 5 - структурная схема РРС;
фиг. 6 - алгоритм работы РРС;
фиг. 7 - фрагмент сети связи, организованной с помощью модема по одной медной витой паре на скорости до 15 Мбит/с;
фиг. 8 - структурная схема модема;
фиг. 9 - первый вариант размещения комплекса средств мобильного многофункционального узла связи на большой территории;
фиг. 10 - второй вариант размещения комплекса средств мобильного многофункционального узла связи на большой территории;
фиг. 11 - зависимости связности распределенной сети связи от вероятности выхода из строя узла (узлов) связи.
Реализовать заявленное устройство можно в виде структурных схем автомобиля связи и автомобиля руководителя, представленных на фиг. 1 и фиг. 2 соответственно.
Станция спутниковой связи - известное устройство. Предназначено для организации канала спутниковой связи. Как вариант может быть выполнено на базе аппаратуры Инмарсат BGAN Explorer 500 с функцией передачи коротких сообщений для возможности функционирования средств тревожной сигнализации (Explorer 500. Руководство пользователя).
Подсистема речевой радиосвязи в составе носимых УКВ-радиостанций. Носимая УКВ-радиостанция - известное устройство. Предназначено для организации радиосвязи. Как вариант может быть выполнен на базе аппаратуры Р-169П-1 (Радиостанция Р-169П-1. Руководство по эксплуатации. РМНК.464511.201 РЭ).
Подсистема видеоконференцсвязи в составе терминала видеоконференцсвязи, подключенного к коммутатору подсистемы коммутации, и видеомонитора - известное устройство. Предназначено для организации сеансов видеоконференцсвязи. Как вариант может быть выполнен на базе аппаратуры ПК-ВКС MARSAT (Переносной комплекс видеоконференцсвязи ПК-ВКС MARSAT. Инструкция по эксплуатации / Москва: Открытый мир, 2015).
Подсистема телефонной связи состоит из УПАТС с телефонными аппаратами и базовой станции с радиотелефонами стандарта DECT. Предназначена для организации телефонной связи. Как вариант УПАТС может быть выполнен на базе аппаратуры Коралл-Р 800 (Учрежденческо-производственная автоматическая телефонная станция Коралл-Р 800. Руководство пользователя / Москва, ЗАО «Коралл-телеком», 2014). Как вариант базовой станции с радиотелефонами стандарта DECT может быть выполнен на базе аппаратуры SIEMENS Gigaset 4010 Classic (SIEMENS Gigaset 4010 Classic. Инструкция по эксплуатации).
Подсистема спутникового телевидения в составе из спутниковой антенны и модема. Модем и спутниковая антенна - известные устройства. Как вариант может быть выполнены на базе аппаратуры Триколор ТВ GS В522 (htpp://tricolor-st.ru/sputnikovoe-televidenie/komplektyi-trikolor/).
Подсистема коммутации в составе коммутатора (ЛВС, аудио-видео) и маршрутизатора. Коммутатор - известное устройство. Предназначено для объединения сетевых устройств в единый сегмент сети с единой IP адресацией. Как вариант может быть выполнены на базе аппаратуры (Fast Ethernet коммутатор уровня L2 АЛС-62000b2. Руководство по эксплуатации). Маршрутизатор - известное устройство. Предназначено для объединения сегментов сети. Как вариант может быть выполнены на базе аппаратуры ЗЕЛАКС ММ-205 (ЗЕЛАКС ММ. Техническое описание).
Станция беспроводной широкополосной связи - известное устройство. Предназначено для беспроводной передачи и приема цифровых данных. Как вариант может быть выполнено на базе аппаратуры RAPIRA RS3 (RAPIRA RS3. Руководство пользователя).
Подсистема видеонаблюдения, состоящая из нескольких выносных видеокамер. Выносная видеокамера - известное устройство. Предназначена для обеспечения контроля периметра прилегающих территорий. Как вариант может быть выполнены на базе аппаратуры Proline PR-8107JU4 (/https://www.proline-rus.ru/catalog/2127detail/56143/).
Центральный управляющий процессор ЛВС - известное устройство. Предназначено для распределения аудио- и видеосигналов, беспроводной передачи и приема цифровых данных. Как вариант может быть выполнено на базе управляющего процессора Crestron второй серии (Crestron AV2 & PR02. Руководство пользователя).
Подсистема шифрования включающим сервер криптографической защиты. Сервер защиты - известное устройство. Предназначено для организации следующих функций: шифрования, электронной цифровой подписи (ЭЦП) и другие, а также функции управления сертификатами, из прикладных программ организации. Как вариант может быть выполнено на базе ПЭВМ с установленным программным комплексом «МагПро КриптоСервер» (Программный комплекс «МагПро КриптоСервер» 1.0. Руководство системного администратора. СЕИУ.00018-01 33 01).
АРМ руководителя - известное устройство. Предназначено для управления оборудованием комплекса, средств видеоотображения и звукоусиления. Как вариант быть может быть выполнено на базе устройств: персонального компьютера типа ноутбука Getac Х500 и сенсорной панели Crestron TPMC-4SM-T.
АРМ связи - известное устройство, состоит из персонального компьютера с подключенным к нему многофункциональным устройством (МФУ). Предназначено для управления оборудованием средств связи комплекса. Как вариант быть может быть выполнено на базе устройств: ноутбука Getac Х500 иМФУ Samsung MultiXpress K2200ND.
АРМ обработки видеоинформации - известное устройство. Предназначено для видеозаписи и видеомонтажа. Как вариант быть может быть выполнено на базе устройства ноутбук MSI GE72VR 6RF-213RU.
АРМ оператора аудио-видеоконференцсвязи - известное устройство. Предназначено для организации и записи сеансов аудио-видеоконференцсвязи. Как вариант быть может быть выполнено на базе устройств: ноутбука MSI GE72VR 6RF-213RU00, сенсорной панели Crestron TPMC-4SM-T и МФУ Samsung MultiXpress K2200ND.
ОАОПД - известное устройство. Предназначено для организации дуплексной связи между объектами, находящихся в пределах прямой видимости. Как вариант может быть выполнено на базе аппаратуры АОЛС-15 «Молния». АОЛС-15 обеспечивает передачу цифровых информационных потоков со скоростью передачи до 15 Гбит/с.(Техническое описание АОЛС-15 «Молния» /http://larti.ru/atmosfernaya-opticheskaya-liniya-svyazi-aols-15-molniya/).
АОЛС-15 (фиг. 3) состоит из блока кодера/декодера сигналов - 3.3, передающего тракта в составе: блок формирователя импульсов - 3.1, блок передающего устройства - 3.2, приемного тракта в составе: блок формирователя импульсов - 3.4 и блока фотоприемного устройства - 3.5.
В АОЛС-15 используется технология организации высокоскоростных каналов связи посредством инфракрасного излучения. Это делает возможной передачу любых данных: текстовых, звуковых, графических через атмосферное пространство без использования стекловолокна.
Передатчиком служит мощный полупроводниковый лазерный диод. Алгоритм работы ОАОПД представлен на фиг. 4.
Входной электрический сигнал поступает в кодер/декодер - 4.1, в котором кодируется различными помехоустойчивыми кодами - 4.3, далее сигнал попадает в формирователь импульсов, где происходит модулирование сигнала оптическим лазерным излучателем - 4.5, далее фокусируется оптической системой передающего устройства передатчика в узкий коллимированный лазерный луч, и передается в атмосферу - 4.7.
На принимающей стороне оптическая система фокусирует оптический сигнал на высокочувствительный фотодиод фотоприемного устройства - 4.2, который преобразует оптический пучок в электрический сигнал - 4.4. Далее сигнал демодулируется и преобразуется в сигналы выходного интерфейса - 4.6.
РРС - известное устройство, предназначенное для организации радиорелейных линий связи. Как вариант, возможно, использовать цифровую РРС из серии «МИК-РЛ-7…18Р». РРС предназначена для организации внутризоновых и местных радиорелейных линий и систем связи различного назначения с передачей потока с интерфейсом G.703 или Ethernet со скоростью до 34 Мбит/с (В.В. Мизеров, А.Г. Миронов, К.В. Шестак. Создание и развитие отечественных средств многоканальной радиосвязи специального назначения: научно-исторический труд / - Орел: Академия ФСО России, 2015. - С.137-144, раздел 1.3.18. Цифровые РРС серии «МИК-РЛ-7...18Р», Комплексы радиорелейной связи: пособие. В 2 ч. Ч. 2. / Под общ. ред. К.В. Шестака. - Орел: Академия ФСО России, 2009 - С. 239-254, раздел 5.2. Назначение, состав, характеристики и возможности цифровых радиорелейных станций «МИК-РЛ-7…18Р»).
Аппаратура «МИК-РЛ7…18Р» (фиг. 5) состоит из выносного оборудования, размещаемого на открытом воздухе и внутреннего оборудования, размещаемого в отапливаемых помещениях. В состав выносного оборудования в качестве основной комплектации входят антенное устройство (АУ) и одно (в конфигурации «1+0») или два (в конфигурации «1+1») блока приемо-передающих устройств (ППУ) - 5.1 и 5.2. В качестве опциональной комплектации входят один или два кабеля снижения для соединения ППУ с внутренним оборудованием и устройство настройки и контроля выносное (тестер ППУ). Антенные устройства могут иметь один или два входа для подключения ППУ. В состав внутреннего оборудования в качестве основной комплектации входит блок модуль доступа (МД) первого уровня - МД1-1 или модуль доступа второго уровня - МД2 - 5.3, в качестве опциональной комплектации в РРС первого уровня входит также модуль доступа дополнительных каналов МД-ДК-1. АУ представляет собой двухзеркальную антенну и состоит из корзины с параболическим зеркалом и облучателем, опорно-юстировочного устройства, защитного радома и коаксиально-волноводного перехода (КВП) с коаксиальным кабелем или поляризационного диплексера (ПД) с двумя коаксиальными кабелями. К высокочастотному коаксиальному разъему ППУ подключаются кабели КВП или ПД антенного устройства.
ППУ выполняет функции усиления, преобразования, модуляции и демодуляции СВЧ сигнала, регенерации и скремблирования цифрового потока. Контроллер системы телеметрии и управления обеспечивает контроль основных параметров ППУ, управление шлейфами, установку мощности и рабочих частот. Входящим и исходящим информационным сигналом для ППУ со стороны МД является цифровой поток в коде HDB3.
Модуль доступа МД выполняет сложение и разделение основного цифрового потока и трафика дополнительных (системных и пользовательских) каналов, переключение радиостволов в ручном или автоматическом режиме, обеспечивает идентификацию РРС в сети, работу систем ТУ-ТС и служебной связи. При подключении компьютера обеспечивается мониторинг и управление сетью РРЛ.
Алгоритм работы РРС представлен на фиг. 6.
При передаче цифровых потоков основной цифровой поток Е3, поступающий на вход модуля доступа МД1-1 от аппаратуры мультиплексирования (МЦП-13 или аналогичной), подается на узел мультиплексирования (МЦП) модуля, который одновременно производит сбор данных из узлов дополнительного канала 2048 Кбит/с (Е1) и дополнительных каналов 6x64 Кбит/с (ДК), данных из узла телеуправления-телесигнализации (ТУ-ТС), данных из устройства служебной связи (СС) узла БУКС, информацию о статусе (исправность приемника и передатчика и их активность) локальной станции из устройства контроля (УК) узла БУКС-6.1. Из МЦП сформированный поток параллельно подается на устройства согласования (УС) узла БУКС. В УС групповые цифровые потоки преобразуются в линейный код HDB3 - 6.3, усиливаются и поступают на разъемы «Ствол 1», «Ствол 2» модуля МД1-1 и далее в кабели снижения, соединяющие МД и ППУ стволов. В ППУ групповой цифровой сигнал, принятый из кабеля снижения, проходит через УС, где он восстанавливается и усиливается, и поступает в цифровой модем - 6.5. В модеме групповой цифровой сигнал перекодируется, скремблируется и из него формируется модулированный сигнал промежуточной частоты, который подается на передатчик - 6.7. В передатчике сигнал переносится на рабочую частоту передачи, усиливается и через фильтр подается на антенный разъем ППУ и далее в антенну - 6.9.
При приеме радиосигнал, принятый антенной, поступает на антенный разъем ППУ и далее на приемник - 6.2. В приемнике СВЧ - сигнал усиливается, переносится на промежуточную частоту, фильтруется и подается в цифровой модем. Модем демодулирует сигнал. Принятый групповой цифровой сигнал проходит через УС ППУ, усиливается и поступает в кабель снижения - 6.4. В МД1-1 групповые цифровые потоки от ППУ 1-го и 2-го стволов проходят каждый через свое устройство согласования узла БУКС, где они усиливаются, восстанавливается их форма, и поступают каждый на свой узел демультиплексирования (ДЦП) - 6.6. В ДЦП происходит восстановление тактовой частоты, перекодировка в код NRZ, выполняется поиск и удержание цикловой и сверхцикловой синхронизации, необходимых для правильного разделения данных группового потока. Из ДЦП обоих стволов копии основного цифрового потока поступают на узел резервирования (УР) - 6.10. От ДЦП активного на прием ствола также производится передача по стробирующим импульсам выделенных данных в соответствующие узлы: данные дополнительных каналов - в узлы ДК и Е1, данные телеуправления-телесигналзации - в узел ТУТС, данные служебной связи - в устройство СС, информацию о статусе удаленной (корреспондирующей) станции - в УК узла БУКС.
Оборудование для привязки автомобилей связи к узлам связи ЕСЭ в составе модема и полевого кабеля.
Модем - известное устройство, предназначенное для организации скоростных дуплексных каналов связи по медному кабелю. Как вариант, возможно использовать модем для физических линий Zelax М-1-МЕГА, в дальнейшем именуемый модем, предназначенный для организации одного или двух скоростных дуплексных каналов связи (Зелакс М-1 Руководство пользователя М-1-МЕГА /https://www.zelax.ru/assets/docs/m-1-mega.pdf).
Первый канал организует передачу данных Ethernet на скорости до 60 Мбит/с (зависит от количества используемых пар). Второй канал работает в асинхронном режиме, и предназначен для передачи данных RS-232 на любой скорости из линейки скоростей от 110 бит/с до 115200 бит/с (фиг. 7).
Модем (фиг. 8) представляет собой базовый модуль с одним портом Ethernet, одним, двумя или четырьмя портами SHDSL и портом RS-232, который может работать в режиме передачи данных и в режиме управления.
Входной цифровой поток с порта RS-232 поступает в процессор, где преобразуется интерфейс Ethernet и далее поступает в коммутатор, объединяется с входными данными, поступающими с порта Ethernet, и поступает на SHDSL-контроллер, в котором перекодируется в выходной электрический сигнал и через порт SHDSL поступает в линию.
Полевой кабель - известное устройство, предназначенное для организации кабельных линий связи в полевых условиях. Как вариант, возможно, использовать телефонный провод П-274М, предназначенный для полевой связи с прокладкой в грунте, по земле, подвеске на опорах или местных предметах, а также для кратковременной прокладкой через водные преграды.
Дополнительно вводимое оборудование соединяется с оборудованием, установленном в прототипе следующим образом: в автомобиле руководителя входы ОАОПД и РРС соединяется с выходами коммутатора ЛВС, в автомобиле связи входы ОАОПД и РРС соединяются с выходами аудиовидеокоммутатора, в автомобиле руководителя вход модема соединяется с выходом коммутатора ЛВС, выход модема соединяется через кабель с аналогичным модемом, установленным на узле связи ЕСЭ, в автомобиле связи вход модема соединяется с выходом аудиовидеокоммутатора, выход модема соединяется через кабель с аналогичным модемом, установленным на узле связи ЕСЭ.
Мобильный многофункциональный узел связи работает следующим образом.
На большой территории размещается мобильный многофункциональный узел связи, состоящий из (1…n) автомобилей связи (АС) и автомобиля руководителя (АР). АС размещаются на территории с учетом рельефа местности, дальности работы ОАОПД и РРС и обеспечивают привязку АР не менее чем к двум АС средствами ОАОПД и РРС одновременно (фиг. 9). Дополнительно АР связывается с АС №3 по физической линии или организуется канал беспроводного широкополосного доступа. АС №2 и №4 привязываются к стационарным узлам связи ЕСЭ (УС ЕСЭ) посредством модемов через кабельную линию. Для этого на УС ЕСЭ устанавливается выносной модем с сетевым адаптером 220 В/9 В. При перемещении АР в новое место дислокации осуществляется привязка АР к АС №1 и №и одновременно (фиг. 10).
Оценка эффективности предлагаемого технического решения производится методом сравнения вероятностей связности R(G) распределенной сети связи, развертываемой с помощью устройства-прототипа и предлагаемого устройства.
Метод определения вероятности R(G) изложены в работе (Надежность и живучесть коммутируемых сетей связи. / Л.П. Щербина, О.Г. Хилько. - ВАС, 1977, - 54 с, стр. 39).
Для этого распределенная сеть связи представляется конечным неориентированным без петель и кратных ребер графом G, вершины которого соответствуют углам, а ребра - ветвям рассматриваемой сети. Предполагается, что повреждения ветвей являются независимыми.
Вероятность связности R(G) находится по формуле:
min
где ρ - минимальная степень вершин данного графа G;
n - число вершин графа (в нашем случае - количество узлов связи);
p - вероятность выхода из строя узла (узлов) связи.
В качестве исходных данных:
n=2 (в прототипе), n=4 (в предлагаемом изобретении);
min
ρ=1.
Выходные результаты представлены в виде зависимостей R(G) при заданных условиях (фиг. 11).
Для расчета эффективности зададим р=0,3. Тогда
при n=2 R(G)=0,837;
n=4 R(G)=0,986.
Эффективность функционирования предлагаемого мобильного многофункционального узла связи определяется следующим образом:
Таким образом, решена задача изобретения.