Устройство цифрового преобразования сигнала

Авторы патента:

H04J3 - Многоканальные системы с временным разделением каналов (H04J 14/00 имеет преимущество; радиорелейные системы H04B 7/14; избирательная техника H04Q)

Полезная модель относится к технике связи и может быть использована в наземных станциях спутниковой связи.

Технический результат заключается в возможности преобразования поступающих от источников информации сигналов каналов телефонии, передачи данных и телеметрии, объединения (мультиплексирования) и формирования общего цифрового потока IP-пакетов с целью передачи, а также приема общего цифрового потока IP-пакетов, демультиплексирования и преобразования в каналы телефонии, передачи данных и телеметрии в интересах потребителей.

Для достижения указанного технического результата предлагается устройство цифрового преобразования сигнала наземной станции спутниковой связи, содержащее спутниковый маршрутизатор низкоскоростных каналов передачи данных, делитель, делитель/сумматор и сумматор при этом первый выход делителя/сумматора соединен с первым входом делителя, первый и второй выходы делителя соединены с первым и вторым входами спутникового маршрутизатора низкоскоростных каналов передачи данных, первый выход спутникового маршрутизатора низкоскоростных каналов передачи данных соединен с первым входом сумматора, а также делитель/сумматор и сумматор имеют разъемы для подключения к радиочастотному оборудованию наземной станции спутниковой связи, а также устройство содержит второй спутниковый маршрутизатор высокоскоростного канала передачи данных, концентратор, частотный анализатор, управляемый коммутатор, ПЭВМ, концентратор каналов управления, мультиплексор, первый и второй конвертеры интерфейса, первое и второе устройства сопряжения и коммутации каналов, при этом третий и четвертый выхода делителя соединены с первым и вторым входами спутникового маршрутизатора высокоскоростного канала передачи данных, первый выход спутникового маршрутизатора высокоскоростного канала передачи данных соединен со вторым входом сумматора, первый вход-выход концентратора соединен с входом-выходом спутникового маршрутизатора низкоскоростных каналов передачи данных, а второй вход-выход концентратора соединен с входом-выходом спутникового маршрутизатора высокоскоростного канала передачи данных, третий вход-выход концентратора соединен с первым входом-выходом управляемого коммутатора, второй вход-выход управляемого коммутатора соединен с первым входом-выходом ПЭВМ, третий и четвертый входы-выходы управляемого коммутатора соединены с первым и вторым входами-выходами первого устройства сопряжения и коммутации каналов, пятый вход-выход управляемого коммутатора соединен с первым входом-выходом концентратора каналов управления, шестой вход-выход управляемого коммутатора соединен с первым входом-выходом мультиплексора, второй вход-выход концентратора каналов управления соединен со вторым входом-выходом мультиплексора, третий и четвертый входы-выходы мультиплексора соединены с соответственно с первым и вторым входами-выходами второго устройства сопряжения и коммутации каналов, пятый и шестой входы-выходы мультиплексора соединены соответственно с первыми входами-выходами первого и второго конвертера интерфейса, вторые входы-выходы первого и второго конвертера интерфейса соединены соответственно с третьим и четвертым входами-выходами второго устройства сопряжения и коммутации каналов, а также первое устройство сопряжения и коммутации каналов имеет разъемы для подключения оборудования высокоскоростной передачи данных, второе устройство сопряжения и коммутации каналов имеет разъемы для подключения оборудования синхронизации, высокоскоростной передачи данных и оборудования канала тональной частоты наземной станции спутниковой связи.

Полезная модель относится к технике связи и может быть использована в наземных станциях спутниковой связи

Известно устройство аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования телефонных сигналов, содержащее n блоков сопряжения и кодирования, сигнальные входы которых соединены с выходом генераторного блока, а также блок перекодировки, соединенный с генераторным блоком, и блок управления, выход которого соединен с управляющими входами блоков сопряжения и кодирования, а также групповой приемник линейных сигналов и блок выделения и ввода служебных каналов, информационный вход которого соединен с выходом блока перекодировки и информационными входами блоков сопряжения и кодирования, информационные цифровые выходы которых объединены и подключены к информационному входу группового приемника линейных сигналов, информационному выходу блока выделения и ввода служебных каналов и входом блока перекодировки, при этом выход генераторного блока соединен с тактовым входом группового приемника линейных сигналов, информационный выход которого соединен с входом блока управления, который подключен к блоку выделения и ввода служебных каналов, а управляющий выход блока управления соединен с входом генераторного блока (RU, 2100908, H04J 3/08, 27.12.1997).

Наиболее близкой является цифровая система телеконтроля и служебной связи многоканальных цифровых систем передачи с временным разделением каналов, содержащая на первом обслуживаемом регенерационном пункте переговорно-вызывной блок, входной блок разделения сигналов, выходной блок объединения сигналов, передатчик телеконтроля и приемник телеконтроля, содержащая на втором обслуживаемом регенерационном пункте переговорно-вызывной блок, блок телеконтроля, входной блок разделения сигналов и выходной блок объединения сигналов, содержащая на каждом необслуживаемом регенерационном пункте первый и второй входные блоки разделения сигналов, первый и второй выходные блоки объединения сигналов, переговорно-вызывной блок и блок телеконтроля, а также содержат на первом обслуживаемом регенерационном пункте выделитель тактовой частоты, генератор тактовых импульсов, последовательно первый генератор, блок разделения цифровых потоков, кодек, блок объединения цифровых потоков и второй генератор (SU, 1737743, A1, 30.05.1992).

Недостатками вышеназванных технических устройств является не возможность преобразования поступающих от источников информации сигналов каналов телефонии, передачи данных и телеметрии, объединения (мультиплексирования) и формирования общего цифрового потока IP-пакетов с целью передачи, а также приема общего цифрового потока IP-пакетов, демультиплексирования и преобразования в каналы телефонии, передачи данных и телеметрии.

Схема устройства цифрового преобразования сигнала приведена на фиг.1, где:

1 - делитель;

2 - делитель/сумматор;

3 - частотный анализатор;

4 - управляемый коммутатор;

5 - ПЭВМ;

6 - устройство сопряжения и коммутации каналов;

7 - концентратор каналов управления;

8 - мультиплексор;

9 - конвертеры интерфейсов;

10 - концентратор;

11 - спутниковый маршрутизатор;

12 - спутниковый марщрутизатор;

13 - сумматор;

Работа устройства цифрового преобразования сигнала на прием.

При работе на прием: групповой сигнал, поступающий от радиочастотного оборудования наземной периферийной станции спутниковой связи приходит через блок усилителей приемо-передающего оборудования на вход делителя/сумматора 2 и с его выхода на вход делителя 1.

В спутниковых маршрутизаторах 11, 12 происходит анализ принимаемого группового сигнала (потока) промежуточной частоты. Если принимаемая информация предназначена для данной наземной периферийной станции спутниковой связи, то происходит дальнейшая его обработка и преобразование.

С выхода концентратора 10 обработанный сигнал в виде IP-потока поступает на вход управляемого коммутатора 4, который обеспечивает маршрутизацию информационного IP-потока.

С выходов управляемого коммутатора 4 одна часть IP-потока поступает непосредственно на устройство сопряжения и коммутации каналов 6, а затем на приемные устройства заказчика (Ethernet), другая - на вход мультиплексора 8. В мультиплексоре 8 поступивший общий IP-поток пакетов разделяется на потоки сигналов различных каналов. После обработки и декодирования сигналов в мультиплексоре 8, они через устройство сопряжения и коммутации каналов 6 поступают на оконечные устройства к потребителям информации. Конвертеры интерфейсов 9, входящие в состав устройства цифрового преобразования сигнала преобразуют интерфейс мультиплексора в интерфейс оконечного оборудования заказчика.

Таким образом, введением дополнительных блоков достигается технический результат, а именно осуществляется прием общего цифрового потока IP-пакетов, демультиплексирование и преобразование в каналы телефонии, передачи данных и телеметрии в интересах потребителей.

Работа устройства цифрового преобразования сигнала на передачу.

При работе на передачу одна часть информационных каналов от источников информации через устройство сопряжения и коммутации каналов 6 поступает непосредственно на канальные входы мультиплексора 8, а другая часть каналов на конвертеры интерфейсов 9. В мультиплексоре 8 происходит формирование и объединение IP-пакетов. С выхода мультиплексора 8 IP-пакеты поступают на вход управляемого коммутатора 4.

Одновременно, часть информационных каналов, уже являющаяся IP-потоком, от устройства сопряжения и коммутации каналов 6 поступает на входы управляемого коммутатора 4.

С выхода управляемого коммутатора 4 все поступившие на его входы и обработанные IP-пакеты поступают через концентратор 10 на вход спутниковых маршрутизаторов 11, 12 в виде IP-потока.

В спутниковых маршрутизаторах 11, 12 осуществляется маршрутизация IP-потока, его кодирование и перенос спектра в область промежуточной частоты. С выхода спутниковых маршрутизаторов 11, 12 через сумматор 13 модулированный сигнал промежуточной частоты поступает на вход блока усилителей приемо-передающего оборудования, а с его выхода на вход радиочастотного оборудования наземной периферийной станции спутниковой связи (На фиг.1 не показаны).

Таким образом, введением дополнительных блоков достигается технический результат, а именно преобразование поступающих от источников информации сигналов каналов телефонии, передачи данных и телеметрии, объединение (мультиплексирование) и формирование общего цифрового потока IP-пакетов с целью передачи.

Обеспечение управления и контроля за состоянием оборудования устройства цифрового преобразования сигнала и периферийной станцией спутниковой связи осуществляется с использованием концентратора каналов управления 7 и ПЭВМ 5.

С использованием концентратора каналов управления 7, ПЭВМ 5 осуществляют сбор, хранение и отображение текущего и прошедшего состояния устройства цифрового преобразования сигнала и оборудования наземной периферийной станции спутниковой связи.

Спутниковые маршрутизаторы 11, 12 осуществляет построение распределенных сетей спутниковой связи класса VSAT, организовывает как простые каналы «точка-точка», так и сети с топологией «звезда», «звезда - звезда» и «полносвязная». В таких сетях могут быть использованы закрепленные каналы или выделение полосы пропускания по требованию.

Спутниковый маршрутизатор 12 предназначен для организации низкоскоростных каналов передачи данных, спутниковый маршрутизатор 11 - для организации высокоскоростного канала передачи данных. При отсутствии высокоскоростного канала передачи данных спутниковый маршрутизатор 11 выполняет функции резервного.

При работе на передачу по низкоскоростным каналам передачи данных от управляющего коммутатора 4 на вход спутникового маршрутизатора 12 поступает IP-пакетная последовательность, где формирует несущую в виде промежуточной частоты, которая с выхода спутникового маршрутизатора 12 через сумматор 13 поступает на вход блока усилителей приемо-передающего оборудования для дальнейшего усиления, преобразования и излучения в направлении на спутник-ретранслятор.

При работе на прием низкоскоростных каналов передачи данных сигнал промежуточной частоты с выхода блока усилителей приемно-передающего оборудования через делитель/сумматор 2 поступает на вход спутникового маршрутизатора 12, после обработки сигнала промежуточной частоты спутниковым маршрутизатором 12 на выходе образуется IP-пакетная последовательность, которая поступает на вход управляемого коммутатора 4 для дальнейшей обработки.

При организации высокоскоростного канала передачи данных обработка передающих и приемных сигналов осуществляется спутниковым маршрутизатором 11.

Мультиплексор 8 с временным уплотнением каналов осуществляет:

- мультиплексирования (объединения) каналов тональной частоты, служебных каналов и низкоскоростной передачи данных в общий цифровой поток IP-пакетов с последующей передачей по каналу спутниковой связи;

- демультиплексирование (разъединение) принимаемого цифрового потока IP-пакетов по каналу спутниковой связи на каналы тональной частоты, служебные каналы и низкоскоростные каналы передачи данных;

- сопряжения оборудования устройства цифрового преобразования сигнала с источниками и потребителями информации;

- контроль за состоянием и работой каналов.

Управляемый коммутатор 4 осуществляет построение и сопряжения сетей, использующих различные типы протоколов и выполняет коммутацию и маршрутизацию различных потоков информации.

Конвертеры интерфейсов 9 преобразуют интерфейсы оконечного оборудования источника/потребителя информации в интерфейсы, обеспечивающий прием и передачу информации по каналам с пакетной передачей данных.

ПЭВМ 5 является управляющим устройством и осуществляет управление программными и аппаратными средствами устройства цифрового преобразования, а также устройствами, входящими в состав наземной периферийной станции спутниковой связи.

Устройство сопряжения и коммутации каналов 6 осуществляет соединение потребителей информации с каналами спутниковой связи.

Делитель/сумматор 2 осуществляет ответвление принимаемого сигнала промежуточной частоты на спутниковые маршрутизаторы 11, 12 и ответвление принимаемого сигнала промежуточной частоты на частотный анализатор 3 для контроля принимаемого сигнала.

Устройство цифрового преобразования сигнала наземной станции спутниковой связи, содержащее спутниковый маршрутизатор низкоскоростных каналов передачи данных, делитель, делитель/сумматор и сумматор, при этом первый выход делителя/сумматора соединен с первым входом делителя, первый и второй выходы делителя соединены с первым и вторым входами спутникового маршрутизатора низкоскоростных каналов передачи данных, первый выход спутникового маршрутизатора низкоскоростных каналов передачи данных соединен с первым входом сумматора, а также делитель/сумматор и сумматор имеют разъемы для подключения к радиочастотному оборудованию наземной станции спутниковой связи, отличающееся тем, что устройство содержит второй спутниковый маршрутизатор высокоскоростного канала передачи данных, концентратор, частотный анализатор, управляемый коммутатор, ПЭВМ, концентратор каналов управления, мультиплексор, первый и второй конвертеры интерфейса, первое и второе устройства сопряжения и коммутации каналов, при этом третий и четвертый выхода делителя соединены с первым и вторым входами спутникового маршрутизатора высокоскоростного канала передачи данных, первый выход спутникового маршрутизатора высокоскоростного канала передачи данных соединен со вторым входом сумматора, первый вход-выход концентратора соединен с входом - выходом спутникового маршрутизатора низкоскоростных каналов передачи данных, а второй вход-выход концентратора соединен с входом-выходом спутникового маршрутизатора высокоскоростного канала передачи данных, третий вход-выход концентратора соединен с первым входом-выходом управляемого коммутатора, второй вход-выход управляемого коммутатора соединен с первым входом-выходом ПЭВМ, третий и четвертый входы-выходы управляемого коммутатора соединены с первым и вторым входами-выходами первого устройства сопряжения и коммутации каналов, пятый вход-выход управляемого коммутатора соединен с первым входом-выходом концентратора каналов управления, шестой вход-выход управляемого коммутатора соединен с первым входом-выходом мультиплексора, второй вход-выход концентратора каналов управления соединен со вторым входом-выходом мультиплексора, третий и четвертый входы-выходы мультиплексора соединены с соответственно с первым и вторым входами-выходами второго устройства сопряжения и коммутации каналов, пятый и шестой входы-выходы мультиплексора соединены соответственно с первыми входами-выходами первого и второго конвертера интерфейса, вторые входы-выходы первого и второго конвертера интерфейса соединены соответственно с третьим и четвертым входами-выходами второго устройства сопряжения и коммутации каналов, а также первое устройство сопряжения и коммутации каналов имеет разъемы для подключения оборудования высокоскоростной передачи данных, второе устройство сопряжения и коммутации каналов имеет разъемы для подключения оборудования синхронизации, высокоскоростной передачи данных и оборудования канала тональной частоты наземной станции спутниковой связи.