СИСТЕМА ЦИФРОВОЙ ОПЕРАТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СВЯЗИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

Полезная модель относится к электросвязи, преимущественно цифровой оперативно-технологической связи (ОТС) и может найти применение при организации оперативной связи во всех звеньях и на всех предприятиях железнодорожного транспорта.
Известна система магистральной и дорожной оперативно-технологической связи, содержащая станционный комплекс аппаратуры связи, промежуточные пункты избирательной связи и межстанционные линейные и групповые каналы связи, объединенные в общий магистральный волоконно-оптический кабель, к которому с возможностью независимого и одновременного подключения посредством технологических ответвлений присоединены промежуточные пункты избирательной связи для передачи оперативной информации между собой и в станционный комплекс аппаратуры связи (см., например, свидетельство РФ на ПМ №26715, кл. Н04J 3/08, Н04В 3/52, опубл. 10.12.2002).
Недостатком такой системы является ограниченная сфера ее применения, поскольку она предназначена для работы в рамках отделения как подразделения железной дороги.
Наиболее близкой из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранная в качестве прототипа система цифровой оперативно-технологической связи на железнодорожном транспорте, построенная с применением оборудования производителей, использующих индивидуальные протоколы информационно-логического взаимодействия объектов, по меньшей мере, двух сопрягаемых участков, содержащая смонтированные в одном сопрягаемом участке распорядительную и, по меньшей мере, одну исполнительную коммутационную станции, а во втором сопрягаемом участке, по меньшей мере, одну исполнительную
коммутационную станции, имеющие на входе и выходе индивидуальный мультиплексор-демультиплексор, связанные друг с другом на каждом участке первичным цифровым каналом кольцевой структуры, преобразующие первичный цифровой канал в основные цифровые каналы, в один из которых, используемый в качестве общего канала сигнализации, последовательно включен контроллер, связанный с устройством управления, а основные цифровые каналы, предназначенные для передачи речевых сигналов, соединены через цифровой сумматор с устройством коммутации и мультиплексором-демультиплексором, преобразующим основные цифровые каналы в первичный цифровой канал (см., например, стандарт отрасли ОСТ 32.145-2000 «Система оперативно-технологической связи железных дорог России. Протоколы информационно-логического взаимодействия объектов цифровой сети», Москва, 2000, с.7-9).
В системе оперативно-технологической связи имеется распорядительная коммутационная станция, соединенная кольцевым каналом ПЦК структуры стандартного информационного потока с 30-ю - 50-ю исполнительными коммутационными станциями.
К распорядительной станции подключены переговорно-вызывные устройства (в дальнейшем пульты) диспетчеров, к исполнительным станциям подключены пульты дежурных по станциям и телефоны других абонентов оперативно-технологической связи.
В каждой коммутационной станции канал Е1 разделяется с помощью устройств мультиплексирования/демультиплексирования на 32 основных цифровых канала (ОЦК), передаваемых каждый со скоростью 64 кбит/с.
Из них 30 каналов (каналы В) используются для передачи речевых сигналов, один канал используется для синхронизации и один канал D (как правило, 16-й), обозначаемый как общий канал сигнализации (ОКС), используется для передачи сигналов взаимодействия, обеспечивающих установление соединений диспетчеров с дежурными по станциям и другими абонентами, подключенными к исполнительным коммутационным станциям.
С помощью исполнительных коммутационных станций, участвующих в организации диспетчерских связей, обеспечивается также станционная распорядительная связь.
Передача речи в каждой диспетчерской связи осуществляется по одному каналу ОЦК, к которому подключены параллельно с помощью цифровых сумматоров и устройств коммутации и управления пульты диспетчера и пульты (телефоны) абонентов исполнительных станций, взаимодействующих с данным диспетчером (абонентом диспетчерского круга). Все абоненты подключены к каналу диспетчерской связи в режиме аудио-конференцсвязи, при котором каждый может слышать и говорить с каждым и каждый с диспетчером. Диспетчер обладает правом перебоя речевого сообщения каждого из абонентов своего круга.
Недостатками данной системы является отсутствие возможности сопряжения между собой по протоколу третьего уровня при использовании нескольких видов адресации, применяемых в настоящее время систем ОТС разных производителей.
Сущность заявляемой полезной модели выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемой полезной моделью технического результата.
Технический результат от использования предложенного технического решения состоит в расширении функционально-технологических возможностей системы за счет обеспечения информационно-логического взаимодействия участков связи, построенных на аппаратуре разных производителей, при организации единого диспетчерского круга, в данном случае, участка железнодорожной сети, управляемого одним диспетчером.
Указанный технический результат достигается тем, что система цифровой оперативно-технологической связи на железнодорожном транспорте, построенная с применением оборудования производителей, использующих индивидуальные протоколы информационно-логического взаимодействия объектов, по меньшей мере, двух сопрягаемых участков, содержащая смонтированные в одном сопрягаемом участке распорядительную и, по меньшей мере, одну исполнительную коммутационную станции, а во втором сопрягаемом участке, по меньшей мере, одну исполнительную коммутационную станции, имеющие на входе и выходе индивидуальный мультиплексор-демультиплексор, связанные друг с другом на каждом участке первичным
цифровым каналом кольцевой структуры, преобразующие первичный цифровой канал в основные цифровые каналы, в один из которых, используемый в качестве общего канала сигнализации, последовательно включен контроллер, связанный с устройством управления, а основные цифровые каналы, предназначенные для передачи речевых сигналов, соединены через цифровой сумматор с устройством коммутации и мультиплексором-демультиплексором, преобразующим основные цифровые каналы в первичный цифровой канал, снабжена подключенным к исполнительным коммутационным станциям каждого участка сопряжения процессором с устройством управления, транзитным коммутатором, дополнительным цифровым сумматором и дополнительным контроллером, выход которого подключен общим каналом сигнализации к мультиплексору-демультиплексору, соединенному с первичным цифровым каналом участка сопряжения, а управляющий вход дополнительного контроллера соединен с процессором, подключенным к устройству управления и транзитному коммутатору, включенному в тракты речевых каналов последовательно с цифровыми сумматорами, осуществляющими преобразование протоколов информационно-логического взаимодействия объектов участков сопряжения в протокол, действующий на участке сопряжения, и обратное преобразование протокола, действующего на участке сопряжения, в протоколы информационно-логического взаимодействия объектов участков сопряжения и передачу речевых сигналов, при этом исполнительные коммутационные станции участков сопряжения соединены, по меньшей мере, одним первичным цифровым каналом.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", так как оно не известно из уровня техники. Предложенное устройство является промышленно применимым, поскольку может быть реализовано существующими техническими средствами.
Таким образом, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности полезной модели. Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.
На фиг.1 изображена схема организации системы цифровой оперативно-технологической связи на железнодорожном транспорте, на фиг.2 - стек протоколов взаимодействия объектов 3-х уровней сети цифровой оперативно-технологической связи, на фиг.3 - протокол передачи сообщений на участке сопряжения.
Предложенная система цифровой оперативно-технологической связи на железнодорожном транспорте содержит, по меньшей мере, два участка оперативно-технологической связи (участок А и участок Б), построенных на оборудовании разных производителей, информационно-логическое взаимодействие объектов в каждом из которых осуществляется по индивидуальному протоколу 3-го уровня, условно обозначенным протоколом Х и протоколом У.
Сопрягаемый участок А содержит распорядительную коммутационную станцию 1 и исполнительную коммутационную станцию 2, соединенных между собой первичным цифровым каналом кольцевой структуры.
Сопрягаемый участок Б содержит исполнительные коммутационные станции 3 и 4, соединенные между собой первичным цифровым каналом (ПЦК) кольцевой структуры.
К распорядительной коммутационной станции 1 подключен пульт диспетчера 5, к исполнительным коммутационным станциям 2, 3 и 4 подключены соответственно пульты дежурных по станциям 6, 7, и 8.
Исполнительные коммутационные станции 2 и 3, принадлежащие соответственно участкам А и Б, сопрягаются между собой первичным цифровым каналом, функционирующим на участке сопряжения.
Исполнительная коммутационная станция 2 имеет мультиплексоры-демультиплексоры 9 и 10, осуществляющие преобразование первичного цифрового канала в 32 основных цифровых канала (демультиплексирование), и обратное преобразование (мультиплексирование) основных цифровых каналов в первичный цифровой канал.
Такое же преобразование осуществляется в распорядительной станции 1 с помощью мультиплексоров-демультиплексоров 11 и 12 и в исполнительных станциях 3 и 4 с помощью соответствующих мультиплексоров 13 и 14, 15 и 16.
В один из основных цифровых каналов, как правило, 16-ый, используемый для передачи сигналов информационно-логического взаимодействия объектов (обозначенный как общий канал сигнализации ОКС), включается последовательно контроллер 17, работающий по стандартному протоколу HDLC (контроллер HDLC), соединенный на распорядительной коммутационной станции 1 с устройством управления (условно не обозначено).
На исполнительных коммутационных станциях 2, 3 и 4 в общий канал сигнализации ОКС включены последовательно соответственно контроллеры HDLC 18, 19 и 20, подключенные в свою очередь к устройствам управления 21, 22 и 23.
На исполнительных коммутационных станциях 2 и 3 контроллеры HDLC 18 и 19 соединены также соответственно с процессорами 24 и 25.
Основные цифровые каналы с первого по пятнадцатый и с семнадцатого по тридцать первый (каналы В), выделенные демультиплексорами в распорядительной 1 и в исполнительных коммутационных станциях 2, 3 и 4, поступают соответственно через цифровые сумматоры 26, 27, 28, 29, 30 и 31 на входы мультиплексоров-демультиплексоров.
Входы/выходы цифрового сумматора 26 на распорядительной коммутационной станции 1 подключены к устройству коммутации 32, к которому подключен пульт диспетчера 5.
Входы/выходы цифровых сумматоров 27, 29, 30 и 31 на исполнительных коммутационных станциях 2, 3 и 4 также подключены соответственно к устройствам коммутации 33, 34 и 35, с которыми соединены соответственно пульты дежурных по станциям 6, 7 и 8.
На исполнительной коммутационной станции 2 каналы В, проходящие последовательно через цифровой сумматор 29, ответвляются на транзитный коммутатор 36, соединенный с мультиплексором-демультиплексором 10, формирующим первичный цифровой канал участка сопряжения.
На исполнительной коммутационной станции 3 каналы В, проходящие через цифровой сумматор 30, ответвляются на транзитный коммутатор 37, соединенный с мультиплексором-демультиплексором 13, формирующим первичный цифровой канал участка сопряжения.
На исполнительной коммутационной станции 2 к общему каналу сигнализации ОКС, соединенному с мультиплексором-демультиплексором 10, подключен дополнительный контроллер HDLC 38, соединенный с процессором 24.
На исполнительной коммутационной станции 3 к общему каналу сигнализации ОКС, соединенному с мультиплексором-демультиплексором 13, также подключен соответственно дополнительный контроллер HDLC 39, соединенный с процессором 25.
Обходное направление участка А осуществляется первичным цифровым каналом, соединяющим мультиплексор-демультиплексор 11 распорядительной коммутационной станции 1 с мультиплексором-демультиплексором 40 исполнительной коммутационной станции 2.
Обходное направление участка Б осуществляется первичным цифровым каналом, соединяющим мультиплексор-демультиплексор 16 исполнительной коммутационной станции 4 с мультиплексором-демультиплексором 41 исполнительной коммутационной станции 3.
Работа предложенной системы цифровой связи осуществляется следующим образом.
Для вызова абонента исполнительной коммутационной станции 2, расположенной, например, в п.А участка А, диспетчер нажимает на пульте 5 распорядительной станции 1 кнопку с наименованием соответствующего абонента. По команде с пульта 5, передаваемой через устройство управления, в контроллере HDLC 17, включенном в канал ОКС, формируется соответствующее адресное сообщение, воспринимаемое контроллерами HDLC всех исполнительных коммутационных станций участка, взаимодействующих по протоколу X.
Передача информации между коммутационными станциями осуществляется по первичному цифровому каналу. Вызывной сигнал на пульте 6 получает абонент исполнительной коммутационной станции 2, адрес которого записан в памяти устройства управления 21.
Аналогичным образом обеспечивается передача команд перебоя, вызова диспетчера абонентом и т.п.
Переговоры между диспетчером и абонентом, расположенном на участке, объекты которого взаимодействуют по протоколу X, осуществляются с использованием цифровых сумматоров 26 и 29 по каналу В, присвоенному соответствующему диспетчеру.
Аналогичные принципы взаимодействия применяются на участке Б, использующем протокол Y, в случае наличия на данном участке распорядительной коммутационной станции.
Для обеспечения возможности информационно-логического взаимодействия абонентов исполнительных станций участка Б при установлении соединений, переговорах и разъединении с диспетчером, использующим пульт 5, исполнительные коммутационные станции 2 и 3, расположенные на крайних станциях п.А и п.Б сопрягающихся участков А и Б, оборудуются устройствами преобразования протоколов, содержащими соответственно дополнительные контроллеры HDLC 38 и 39, процессоры 24 и 25 и транзитные коммутаторы 36 и 37.
Исполнительные коммутационные станции 2 и 3, расположенные в п.А и п.Б, оборудованные устройствами преобразования протоколов, соединяются на участке сопряжения первичным цифровым каналом, при этом исполнительные коммутационные станции участков сопряжения соединены, по меньшей мере, одним первичным цифровым каналом.
Информационно-логическое взаимодействие коммутационных станций участков А и Б осуществляется следующим образом.
На распорядительной станции 1 всем абонентам диспетчерского круга, образованного участками А и Б, присваиваются адреса, в соответствии с системой адресации, принятой для участка А, взаимодействующего по протоколу X.
Вызывной сигнал, отправленный от распорядительной станции 1 абоненту исполнительной коммутационной станции 4, расположенной в п.В участка Б, объекты которого взаимодействуют по протоколу Y, сформированный в соответствии с принятой на участке А адресацией, анализируется контроллером HDLC 18 исполнительной коммутационной станции 2,
расположенной в п.А, и под управлением процессора 24 кодируется дополнительным контроллером HDLC 38 коммутационной станции 2 в соответствии с адресацией, установленной для стыковочного протокола информационно-логического взаимодействия объектов на участке сопряжения.
На исполнительной коммутационной станции 3, расположенной в п.Б, сигнальное сообщение, принятое по первичному цифровому каналу, дешифруется дополнительным контроллером HDLC 39 и перекодируется контроллером HDLC 19 в систему адресации, используемую на участке Б.
Вызывной сигнал, поступающий в ОКС участка Б, выделяется контроллером HDLC 20 исполнительной коммутационной станции 4, расположенной в п.В, в результате чего абонент, вызываемый диспетчером, получит на пульте 8 вызывной сигнал.
Переговоры диспетчера с абонентом исполнительной коммутационной станции 4 осуществляются по одному из каналов В, транзит которого обеспечивается транзитными коммутаторами 36 и 37 соответственно в устройствах сопряжения исполнительных коммутационных станций 2 и 3.
Передача других команд в направлении от распорядительной станции 1 к исполнительным станциям участка Б, а также в направлении от исполнительных станций участка 5 в сторону распорядительной станции 1 осуществляется аналогично. Все сообщения, передаваемые на участке сопряжения, сведены в протокол сообщений, представленный на фиг.3.
Для перекодирования составляются таблицы соответствия передаваемых сообщений кодам, принятым у соответствующих производителей.
Таким образом, применение предложенной системы связи обеспечивает возможность сопряжения между собой по протоколу третьего уровня при использовании нескольких видов адресации, применяемых в настоящее время систем ОТС разных производителей.