СИСТЕМА СВЯЗИ С ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТЬЮ

Система относится к информационно-управляющим системам и может найти применение в системах обмена телекодовой и речевой информации.
Известны телефонные сети общего пользования, описанные в учебном пособии «Системы, сети и устройства телекоммуникаций. Учебное пособие. // В.И.Николаев, Ю.Б.Нечаев, В.В.Прилепский, С.С.Гремяченский. Воронежский научно-исследовательский институт связи, 2004.», стр.76, 77, недостатком которых является большая длительность установки и восстановления канала связи, при его повреждении, и большая стоимость восстановительных работ.
Известна радиальная система радиосвязи, описанная в справочнике «Системы производственной радиосвязи. // Г.М.Мясковский. Под ред. И.М.Пышкина. Москва: Связь, 1980, стр.14», недостатком которой является невысокая степень защиты от помех, так как радиосвязь в значительной мере подвержена помехам.
Известна система высоконадежной аварийной внутрикорабельной связи, описанная в заявке №2005134835 Н04В 13/00 (2006.01), опубл. 2007/05/20, недостатком которой является сложность поиска неисправностей, большая длительность восстановления канала связи при его повреждении и большая стоимость восстановительных работ.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является иерархическая открытая радиально-кольцевая сеть интегрального обслуживания (СИО), описанная в книге «Построение сетей интегрального обслуживания// Советов Б.Я., Яковлев С.А. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990», стр.15, 43-46, 90-98, принятая за прототип.
Структурная схема сети-прототипа приведена на фиг.1, где обозначено:
1 - центральная станция;
2.1-2.n - с первой по n-ую подсистемы;
2.1.1-2.1.m - с первого по m-ый узлы подсистемы 2.1;
2.2.1-2.2.m - с первого по m-ый узлы подсистемы 2.2;
2.n.1-2.n.m - с первого по m-ый узлы подсистемы 2.n.
Сеть-прототип содержит центральную станцию 1, n последовательно соединенных подсистем 2.1-2.n, каждая из которых содержит m узлов,
выходы-входы центральной станции 1 с 1 -го по n-ый соединены с первыми внешними входами-выходами первых узлов 2.1.1-2.n.1 соответствующих подсистем 2.1-2.n, которые являются первыми входами-выходами подсистем 2.1-2.n,
вторые внешние выходы-входы центральных узлов 2.1.1-2.n.1 соответствующих подсистем 2.1-2.n являются вторыми внешними выходами-входами подсистем 2.1-2.n,
третьи внешние выходы-входы центральных узлов 2.2.1-2.(n-1).1 являются третьими внешними выходами-входами соответствующих подсистем 2.2-2.(n-1),
внутренние выходы-входы с 1-го по (m-1)-ый центральных узлов 2.1.1-2.n.1 соответствующих подсистем 2.1-2.n соединены соответственно с первыми входами-выходами узлов 2.1.2-2.1.m,..., 2.n.2-2.n.m,
узлы 2.1.2-2.1.m,..., 2.n.2-2.n.m соответствующих подсистем 2.1-2.n, соединены последовательно,
соединения центральной станции 1 с подсистемами 2.1-2.n, подсистем 2.1-2.n между собой, узлов 2.1.2-2.1.m,..., 2.n.2-2.n.m между собой являются соединениями по проводной связи (ПСв) или по волоконно-оптической связи (ВОЛС).
Устройство-прототип работает следующим образом.
Сеть-прототип представляет собой иерархическую открытую радиально-кольцевую сеть интегрального обслуживания, состоящую из станций и узлов связи различного уровня, объединенных в подсистемы, причем все соединения между узлами являются дуплексными, т.е. узлы системы являются совокупностями открытых систем.
Сеть-прототип обеспечивает передачу информации территориально удаленным пользователям, предоставление различных видов услуг (обмен оперативными, диалоговыми данными и файлами ЭВМ, речью, телевизионной и факсимильной информацией и т.д.) при обеспечении требований пользователей к своевременности и качеству передаваемой информации. В качестве каналов связи используются проводные каналы - или проводная связь (ПСв) или волоконно-оптическая связь (ВОЛС).
Недостатком сети-прототипа является использование только проводных каналов и, следовательно, недостаточно высокая надежность системы из-за отсутствия резервирования линий связи путем использования других видов связи.
Для устранения указанных недостатков в систему связи, содержащую центральную станцию, n подсистем связи первого типа, каждая из которых содержит первые и вторые узлы, третий выход-вход каждого из первых узлов соединен с первым входом-выходом соответствующего второго узла, выходы-входы центральной станции с 1-го по n-ый соединены с первыми входами-выходами первых узлов соответствующих подсистем с 1-ой по n-ую, являющимися соответственно первыми входами-выходами подсистем первого типа с 1-ой по n-ую,
согласно полезной модели, введены
k подсистем связи второго типа и j подсистем связи третьего типа, каждая из подсистем связи второго типа содержит первый и второй узлы,
выходы-входы центральной станции с (n+1)-го по 2n-й соединены со вторыми входами-выходами первых узлов соответствующих подсистем первого типа с 1-й по n-ю, которые являются вторыми входами-выходами соответствующих подсистем первого типа с 1 -ой по n-ую,
выходы-входы центральной станции с (2n+2k+1)-гo пo (3n+2k)-ый соединены со вторыми входами-выходами соответствующих вторых узлов подсистем первого типа с 1-ой по n-ую, которые являются третьими входами-выходами соответствующих подсистем первого типа с 1-ой по n-ую,
третьи выходы-входы вторых узлов подсистем первого типа с 1-й по n-ю, которые являются четвертыми входами-выходами соответствующих подсистем первого типа с 1-ой по n-ую, первые выходы-входы подсистем второго типа с 1-й по k-ую, выходы-входы подсистем третьего типа с 1-ой по j-ую объединены и соединены с (3n+3k+1)-ым входом-выходом центральной станции,
первый и второй выходы-входы первых узлов подсистем второго типа являются соответственно первым и вторым выходами-входами подсистем второго типа, первый и второй выходы-входы вторых узлов подсистем второго типа являются соответственно третьим и четвертым выходами-входами подсистем второго типа,
вторые выходы-входы подсистем второго типа с 1-и по k-ю соединены с соответствующими входами-выходами с (3n+2k+1)-гo пo (3n+3k)-ый центральной станции,
кроме того, центральная станция содержит первый и второй узлы, первый выход-вход первого узла соединен с соответствующим входом-выходом второго узла, причем выходы-входы второго узла с 1-го по (2n+2k)-ый являются выходами-входами с 1-го по (2n+2k)-ый центральной станции соответственно, выходы-входы первого узла с 2-го по (n+k+2)-ой являются выходами-входами центральной станции с (2n+2k+1)-гo no (3n+3k+1)-ый соответственно,
первые выходы-входы вторых узлов подсистем второго типа соединены с соответствующими с (2n+1)-го по (2n+k)-ый входами-выходами второго узла центральной станции,
вторые выходы вторых узлов подсистем второго типа соединены с соответствующими с (2n+k+1)-гo пo (2n+2k)-ый входами-выходами второго узла центральной станции.
Структурная схема заявляемой системы связи приведена на фиг.2, где обозначено:
1 - центральная станция;
1.1 - первый узел центральной станции 1;
1.2- второй узел центральной станции 1;
2.1-2.n - подсистемы первого типа;
2.1.1-2.n.1 - первые узлы подсистем первого типа 2.1-2.n;
2.1.2-2.n.2 - вторые узлы подсистем первого типа 2.1-2.n;
3.1-3.k - подсистемы второго типа;
3.1.1-3.k.1 - первые узлы подсистем второго типа 3.1-3.k;
3.1.2-3.k.2 - вторые узлы подсистем второго типа 3.1-3.k;
4.1-4.j - подсистемы третьего типа.
Предлагаемая система содержит
центральную станцию 1, содержащую первый 1.1 и второй 1.2 узлы, первый выход-вход первого узла 1.1 соединен с соответствующим входом-выходом второго узла 1.2,
подсистемы первого типа 2.1-2.n, каждая из которых содержит первые 2.1.1-2.n.1 и вторые 2.1.2-2.n.2 узлы, третьи выходы-входы первых узлов 2.1.1-2.n.1 соединены с первыми входами-выходами соответствующих вторых узлов 2.1.2-2.n.2,
k подсистем второго типа 3.1-3.k, каждая из которых содержит соответствующие первый (3.1.1-3.k.1) и второй (3.1.2-3.k.2) узлы;
j подсистем 3-го типа 4.1-4.j.
При этом выходы-входы с первого по (2n+2k)-ый узлов 1.2 центральной станции 1 являются с первого по (2n+2k)-ый выходами-входами центральной станции 1,
выходы-входы с первого по n-й узла 1.2 центральной станции 1 соединены с соответствующими первыми входами-выходами узлов 2.1.1-2.n.1, которые являются первыми входами-выходами соответствующих подсистем первого типа 2.1-2.n,
выходы-входы с (n+1)-го по 2n-й узла 1.2 центральной станции 1 соединены с соответствующими вторыми входами-выходами узлов 2.1.1-2.n.1, которые являются вторыми входами-выходами соответствующих подсистем первого типа 2.1-2.n,
выходы-входы первого узла 1.1 центральной станции 1 со второго по (n+k+2)-ой являются выходами-входами центральной станции 1 с (2n+2k+1)-го по (3n+3k+1)-ый,
выходы-входы с 2-го по (n+1)-ый узла 1.1 центральной станции 1 соединены с соответствующими вторыми входами-выходами узлов 2.1.2-2.n.2, которые являются третьими входами-выходами соответствующих подсистем первого типа 2.1-2.n,
третьи выходы-входы вторых узлов 2.1.2-2.n.2, которые являются четвертыми выходами-входами соответствующих подсистем первого типа 2.1-2.n, соединены с первыми выходами-входами подсистем второго типа 3.1-3.k, с выходами-входами систем третьего типа 4.1-4.j и с (3n+3k+1)-ым входом-выходом центральной станции 1,
вторые выходы-входы подсистем второго типа 3.1-3.k соединены с соответствующими с (n+2)-гo пo (n+k+1)-ый входами-выходами центрального узла 1.1,
первый и второй выходы первых узлов 3.1.1-3.k.1 подсистем 2-го типа 3.1-3.k являются соответственно первым и вторым выходами подсистем второго типа 3.1-3.k,
первый и второй выходы вторых узлов 3.1.2-3.k.2 подсистем 2-го типа 3.1-3.k являются соответственно третьим и четвертым выходами подсистем второго типа 3.1-3.k,
первые выходы вторых узлов 3.1.2-3.k.2 подсистем второго типа 3.1-3.k соединены с соответствующими с (2n+1)-го по (2n+k)-ый входами-выходами второго узла 1.2 центральной станции 1,
вторые выходы вторых узлов подсистем второго типа 3.1-3.k соединены с соответствующими с (2n+k+1)-гo по (2n+2k)-ый входами-выходами второго узла 1.2 центральной станции 1.
Система образует радиальную систему телекодовой и речевой связи, в которую входят:
центральная станция 1, состоящая из первого узла 1.1-центрального комплекта аппаратуры обмена (КАО) речевой информацией (РИ) и второго узла 1.2 - центрального комплекта аппаратуры обмена телекодовой (ТЛК) и оцифрованной речевой информацией (ЦРИ);
подсистемы первого типа 2.1-2.n (ведомые станции (ВСт)), состоящие из первых узлов 2.1.1-2.n.1 - комплектов аппаратуры обмена телекодовой и оцифрованной речевой информацией (КАО ТЛК и ЦРИ) и вторых узлов 2.1.2-2.n.2 - комплектов аппаратуры обмена речевой информацией (КАО РИ);
подсистемы второго типа 3.1-3.k (ВСт) - комплекты аппаратуры обмена речевой информацией, состоящие из первых узлов 3.1.2-3.k.2 - КАО ТЛК и ЦРИ и вторых узлов 3.1.1-3.k.1 - КАО РИ;
подсистемы 3-го типа 4.1-4.j (ВСт) - комплекты аппаратуры обмена речевой информацией по РСв.
Работает предлагаемая система следующим образом.
Система связи обеспечивает передачу и прием:
телекодовой и речевой информации в цифровом виде по радиоканалу (РСв) первого типа и/или по физическим соединительным линиям связи в полосе тональной частоты (ТЧ) [каналы тональной частоты (КТЧ)] и речевой информации в цифровом виде по физическим соединительным линиям связи в полосе ТЧ и/или речевой информации в аналоговом виде по радиоканалу второго типа (РСв второго типа);
телекодовой и речевой информации в цифровом виде по радиоканалу (РСв первого типа) и/или по физическим соединительным линиям связи в полосе ТЧ (КТЧ), речевой информации в аналоговом виде по радиоканалу второго типа (РСв второго типа) и/или речевой информации в аналоговом виде по физическим соединительным линиям связи в полосе ТЧ или по ПСв;
речевой информации в аналоговом виде по радиоканалу второго типа.
При организации связи по радиоканалу первого типа используется метод временного разделения каналов.
Центральная станция 1 обеспечивает передачу и прием следующей информации.
При использовании центрального КАО ТЛК и ЦРИ 1.2:
передачу и прием телекодовой и речевой информации в цифровом виде по радиоканалу (РСв первого типа) и каналам тональной частоты.
При использовании центрального КАО и РИ 1.1:
передачу и прием аналоговой речевой информации по радиоканалу (РСв второго типа) и/или каналам тональной частоты;
речевой информации в аналоговом виде по физическим соединительным линиям связи в полосе ТЧ или по ПСв.
Аналоговые речевые сигналы, поступающие в центральный КАО ТЛК и ЦРИ 1.2 от центрального КАО РИ 1.1, преобразуются в телекодовую информацию, и обмен речевой информацией осуществляется по телекодовому каналу связи.
ЦСт 1 обеспечивает выбор средства связи при организации речевого канала связи с абонентами ВСт 2.1-2.n, 3.1-3.k.
Между ЦСт 1 и ВСт 2.1-2.n могут быть проложены или двухпроводная физическая линия связи в полосе ТЧ, или канал тональной частоты с подсоединенными двухпроводными или четырехпроводными соединительными линиями.
Обмен речевой информацией абонента ЦСт 1 с абонентами ВСт 2.1-2.n осуществляется:
по радиоканалу первого типа (РСв ТЛК) через центральный КАО ТЛК и ЦРИ 1.2 и КАО ТЛК и ЦРИ 2.1.1-2.n.1;
по КТЧ через центральный КАО ТЛК и ЦРИ 1.2 и КАО ТЛК и ЦРИ 2.1.1-2.n.1;
по радиоканалу второго типа и по КТЧ через центральный КАО и РИ 1.1 и КАО и РИ 2.1.2-2.n.2.
Наведение телекодового канала связи между центральным КАО ТЛК и ЦРИ 1.2 и КАО ТЛК и ЦРИ 2.1.1-2.n.1 осуществляется автоматически.
Обмен речевой информацией абонента ЦСт 1 с абонентами ВСт 3.1-3.k осуществляется:
по радиоканалу первого типа (РСв ТЛК) и по КТЧ через центральный КАО ТЛК и ЦРИ 1.2 и КАО ТЛК и ЦРИ 3.1.2-3.k.2;
по радиоканалу второго типа и по КТЧ или по ПСв через центральный КАО и РИ 1.1 и КАО и РИ 3.1.1-3.k.1.
ВСт 3.1-3.k при работе КАО и РИ 3.1.1-3.k.1 обеспечивает передачу и прием речевой информации по радиоканалу и проводным физическим линиям связи (ПСв) или по радиоканалу и каналам тональной частоты - в зависимости от подключения (в данном направлении) проводных линий или каналов ТЧ.
Выбор вида связи (радио, проводное соединение) осуществляется программным способом.
Наведение телекодового канала связи между центральным КАО ТЛК и ЦРИ 1.2 и КАО ТЛК и ЦРИ 2.1.1-2.n.1, 3.1.2-3.k.2 осуществляется автоматически.
Обмен речевой информацией абонента ЦСт 1 с абонентами ВСт 4.1-4.j осуществляется через центральный КАО РИ 1.1 по радио (РСв второго типа).
В первом 1.1 и втором узле 1.2 центральной станции 1; в узлах подсистем первого типа 2.1-2.n: 2.1.1-2.n.2; в узлах подсистем второго типа 3.1-3.k: 3.1.1-3.k.2 для реализации проводной связи (ПСв), радиосвязи (РСв), в подсистемах третьего типа 4.1-4.j для реализации радиосвязи (РСв) используется соответствующая аппаратура, обеспечивающая перечисленные виды связи.
Например, для обеспечения ПСв и КТЧ может использоваться аппаратура К-60, К-24-2, К-300, описанная в книге В.А. Ушаков, С.Д. Чанцов, Ю.А. Якуб. Проводная связь. Издательство «Связь», Москва 1970, стр.322-331, а так же аппаратура стандартного индивидуального оборудования телефонных каналов типа СИО-60, описанная в книге Н.М. Дриацкий, А.И. Харитонов.
Индивидуальное оборудование СИО-60 для многоканальных систем дальней связи. Издательство «Связь», Москва 1964.
Для обеспечения РСв второго типа может использоваться, например, аппаратура радиосвязи, описанная в книге Радиостанции комплекса «Гранит-М». - М.: Радио и связь, 1982., аппаратура радиосвязи, описанная в книге Радиостанции комплекса «Лен». - М.: Радио и связь, 1982., аппаратура радиосвязи, описанная в книге Радиостанции подвижной связи: Справочник / Дежурный И.И., Кузьмин В.М., Каниболоцкий Ю.Н., Шапиро М.Г. - М.: Связь, 1979.
Для обеспечения РСв первого типа может использоваться, например, аппаратура радиосвязи, описание которой приведено на сайте www.sozvezdie.su. раздел: КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ, подраздел: Системы телекодовой и речевой связи комплексов ПВО, рубрика: Система обмена телекодовой и речевой информации «Туф-БЭ».
Данная система связи реализована в зенитном ракетном комплексе «Бук-М1-2», описание системы связи приведено на сайте www.sozvezdie.su, раздел: КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ, подраздел: Системы телекодовой и речевой связи комплексов ПВО, рубрика: Система обмена телекодовой и речевой информации «Туф-БЭ».
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемая система связи позволяет повысить надежность системы связи за счет использования других видов связи, а именно радиосвязи и каналов тональной частоты, а так же повысить оперативность организации и восстановления связи при повреждении каких-либо линий связи.