Устройство временного разделения канала

Авторы патента:

Данное техническое решение относится к области вычислительной техники и техники электрической связи, а именно, к каналообразующим средствам проводной связи с временным разделением канала передачи данных.

Устройство временного разделения канала предназначено для обеспечения разделенного во времени информационного обмена речевыми и цифровыми данными по общему каналу биимпульсного кодирования с приоритетностью речевой связи.

Устройство обеспечивает:

- возможность одновременного подключения к нему источника речевой информации и источника цифровой информации;

- взаимодействие с удаленным абонентом по каналу биимпульсного кодирования через аппаратуру спецсвязи;

- возможность подключения к устройству в качестве источника цифровой информации либо персональной электронной вычислительной машины, либо любого устройства, обеспечивающего биимпульсное кодирование информации;

- обслуживание входных информационных каналов с приоритетностью речевой связи.

Основные характеристики устройства:

- количество одновременно подключаемых источников информации:

речевых - один;

цифровых - один;

- подключаемая к изделию аппаратура:

устройства биимпульсного кодирования (У8804С, У8403С, УВРК);

блок согласующий вызывного устройства;

аппаратура спецсвязи;

- приоритетность обслуживания входных каналов: речевой, цифровой;

- режимы работы с различными скоростями (бит/с):

300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 48000, 57600, 64000, 115200 (соответствие положения движков переключателя РЕЖИМ):

- режим СПЕЦ" для работы со спецаппаратурой;

- режим НЕСПЕЦ;

- переключение режимов: ручное.

В состав изделия входят:

- устройство временного разделения канала УВРК;

- средства подключения к внешней аппаратуре;

- заглушки для автономной проверки;

- комплект эксплуатационной документации.

Область применения

Уровень техники

Аналогом данного технического решения является КОМПЛЕКС АППАРАТУРЫ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО КАНАЛУ СВЯЗИ (свидетельство на полезную модель RU №27286 U1, заявлено 19.11.2001 г., опубликовано 10.01.2003 г., бюл. №1), содержащий персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ), специальную аппаратуру (СА) для кодирования-декодирования информации и модем, первые входы-выходы которого соединены с телефонным каналом связи, отличающийся тем, что комплекс содержит адаптер стыка С2-СПЕЦ одноканальный (АС С2-СПЕЦ-1), первый вход-выход которого соединен со слотом системной шины ПЭВМ, а второй и третий входы-выходы соответственно с входами-выходами стыка С2-СПЕЦ (УЗО) и стыка управления (ПУ), специальной аппаратуры (СА), устройство сопряжения с модемом (УСМ),

первые входы-выходы которого соединены с входами-выходами специальной аппаратуры, а вторые входы-выходы (МОДЕМ) со вторыми входами-выходами модема.

Недостатком аналога является малая эффективность использования производительности канала связи подключаемой аппаратурой передачи данных.

Другим аналогом заявляемого технического решения является МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС АППАРАТУРЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО КАНАЛАМ СВЯЗИ (свидетельство на полезную модель RU №27244, заявлено 28.01.2002 г., опубликовано 10.01.2003 г., бюл. №1), содержащий автоматизированные рабочие места на базе персональных ЭВМ, совместимых с IBM PC, и персональную ЭВМ транспортной станции, совместимую с IBM PC, адаптеры стыка С2-СПЕЦ одноканальные (АС С2-СПЕЦ-1), первые группы входов которых соединены со слотами системной шины ПЭВМ, комплекты специальной аппаратуры (СА) для кодирования-декодирования информации, первые группы входов-выходов которых соединены со второй группой входов-выходов адаптеров стыка С2-СПЕЦ одноканальных (АС С2-СПЕЦ-1), телефонный аппарат, отличающийся тем, что мобильный комплекс дополнительно содержит мультиплексор цифровых каналов, две группы входов-выходов которого соединены соответственно со вторыми группами входов-выходов специальной аппаратуры (СА), третья группа входов-выходов с входами-выходами телефонного аппарата, четвертая и пятая группа входов-выходов соединены соответственно с цифровыми каналами закрытой передачи данных (радиорелейным каналом и физической линией).

Недостатком данного аналога является малая эффективность использования производительности канала связи для передачи данных.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является ОБЪЕДИНИТЕЛЬ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ (патент на полезную модель RU №40557 S, заявка №2004114134 от

11.05.2004 г., опубликовано 10.09.2004 г., бюл. №25), содержащий блок интерфейса С2-СПЕЦ (ОСТ В4.127.007-81), первая группа внешних входов-выходов которого в соответствии с интерфейсом С2-СПЕЦ служит для подключения аппаратуры спецсвязи Т-240ПД, блок мультиплексора цифровых каналов БМЦК, первый вход которого соединен со вторым выходом блока интерфейса С2-СПЕЦ, блок синхронизации и управления передатчика БСУПД, первый выход которого соединен со вторым входом блока мультиплексора цифровых каналов БМЦК, блок демультиплексора цифровых каналов БДМЦК, первый выход которого соединен со вторым входом блока интерфейса С2-СПЕЦ, задающий генератор ЗГ, первый выход которого соединен с первым входом блока синхронизации и управления передатчика БСУПД, блок синхронизации и управления приемника БСУПМ, первый вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора ЗГ, а первый выход с первым входом блока демультиплексора цифровых каналов БДМЦК, блок интерфейса С2 (RS-232) ГОСТ 18145-81, первая группа входов-выходов которого служит для внешнего подключения к модему тональной частоты ТЧ-модему или конвертору основного цифрового канала ОЦК, отличающийся тем, что устройство дополнительно содержит первый и второй блоки интерфейса С1-ФЛ-БИ ГОСТ 27232-87, первые группы входов-выходов которого служат для внешнего подключения соответственно первого и второго комплекта аппаратуры Т-230 (1, 2), второй выход каждого соединен соответственно со вторым и третьим входами блока мультиплексора цифровых каналов БМЦК, а второй вход каждого соединен соответственно со вторым и третьим выходами блока демультиплексора цифровых каналов БДМЦК, первый и второй блок автоматического выбора режима БАВР, первый вход которого соединен соответственно с третьим выходом первого и второго блоков интерфейса С1-ФЛ-БИ, первый выход соединен соответственно со вторым и третьим входом блока синхронизации и управления передатчика БСУПД, а вторые входы со вторым выходом блока синхронизации и управления передатчика БСУПД, блок автоматического

выбора линейной скорости БАВЛС, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым выходом блока интерфейса С2 (RS-232) и вторыми входами блока синхронизации и управления приемника БСУПМ, а четыре входа соответственно со вторым выходом блока интерфейса С2 (RS-232), выходом блока мультиплексора цифровых каналов БМЦК, третьим выходом блока синхронизации и управления передатчика БСУПД и третьим выходом задающего генератора, блок встроенного тестового режима БУТР, первый и второй вход-выход которого соединен соответственно с входом-выходом блока мультиплексора цифровых каналов БМЦК и блока демультиплексора цифровых каналов БДМЦК, блок отображения текущего состояния БУОТС, два входа которого соединены соответственно с четвертым выходом блока синхронизации и управления передатчика БСУПД и вторым выходом блока синхронизации и управления приемника БСУПМ.

2. Объединитель каналов передачи данных по п.1, отличающийся тем, что блок синхронизации и управления приемника БСУПМ содержит дешифратор цикловой синхронизации ДС и цифровую фазовую автоматическую подстройку частоты ФАПЧ, входы которых соединены со вторым входом блока, схему удержания синхронизации СУС, первый вход которой соединен с первым выходом дешифратора цикловой синхронизации, схему поиска синхросигнала СПС, вход которой соединен с выходом дешифратора цикловой синхронизации, а первый выход со вторым входом схемы удержания синхронизации, схему индикации синхронизации СИС, первый вход которой соединен с выходом схемы поиска синхросигнала.

Недостатком прототипа является невозможность использования производительности канала связи для передачи данных и речевой информации.

Сущность технического решения

Известное устройство временного разделения канала содержит входной модуль, состоящий из задающего генератора, блока приемо-передачи источника цифровой информации по стыку С1-ФЛ-БИ, первый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом ДАННЫЕ устройства, блока выбора источника цифровой информации, блока сопряжения с персональной электронной вычислительной машиной по стыку RS-232, первый вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом RS-232Ц. устройства, блок линейных приемо-передатчиков, первый вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом КАНАЛ устройства, блок приемо-передатчика биимпульсной (речевой) информации, первый вход-выход которого соединен с четвертым входом-выходом БСВУ с внешним блоком согласующим вызывного устройства.

Цель данного технического решения - повысить эффективность использования производительности канала связи за счет разделения во времени информационного обмена речевыми и цифровыми данными по общему каналу биимпульсного кодирования с приоритетностью речевой связи.

Для достижения данного технического результата заявляемое устройство дополнительно содержит реализованный на программируемой логической интегральной схеме ПЛИС блок автоматического временного разделения информации, состоящий из делителя тактовой частоты, вход которого соединен с выходом задающего генератора, блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 1 БКД1, первый вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом блока приемо-передачи источника цифровой информации по стыку С1-ФЛ-БИ, а вход с выходом делителя тактовой частоты, блока коммутации сигналов, первый вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 1 БКД1, второй вход-выход со вторым входом-выходом блока сопряжения с ПЭВМ по стыку RS-232,

первый и второй входы соответственно с выходом делителя тактовой частоты и блока выбора источника цифровой информации, блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 2 БКД2, первый и второй входы-выходы которого соединены соответственно с третьим входом-выходом блока коммутации сигналов и вторым входом-выходом блока линейных приемо-передатчиков, а вход с выходом делителя тактовой частоты, блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 3 БКД3, первый вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом блока приемо-передатчика биимпульсной (речевой) информации, а вход с выходом делителя тактовой частоты, блока управления и индикации, вход-выход которого соединен с четвертым входом-выходом блока коммутации сигналов и вторым входом-выходом блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 3 БКД3, а выход с третьим входом блока коммутации сигналов.

Перечень Фигур, чертежей и иных материалов

На фиг.1 приведена структурная схема устройства временного разделения канала.

На фиг.2 приведена схема организации канала связи.

На фиг.3 приведена структурная схема внешнего подключения устройства временного разделения канала.

Пример варианта выполнения полезной модели

Устройство временного разделения канала (фиг.1) содержит входной модуль 1, состоящий из задающего генератора 2, блока приема/передачи источника цифровой информации по стыку С1-ФЛ-БИ 3, блока выбора источника цифровой информации 4, блока сопряжения с ПЭВМ по стыку RS-232, и блок автоматического временного разделения информации (БАВРИ) 6, состоящий из делителя тактовой частоты 7, блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 1 БДК1 8, блока управления и индикации 9, блока коммутации сигналов 10, блока кодера/декодера

биимпульсного сигнала 3 БДК3 11, блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 2 БДК2 12, а также блок линейных приемо-передатчиков 13 и блок приемопередатчика биимпульсной (речевой) информации 14. УВРК подключается с помощью внешних цепей ДАННЫЕ 15, к интерфейсу RS-232Ц, 16, к каналу связи 17 и по стыку БИ к блоку согласующему вызывного устройства (БСВУ) 18.

На схеме организации канала связи (фиг.2) обозначены коммутатор П-209 19, 26, БСВУ 20, 25, УВРК 21, 24, аппаратура Т-230 (Т-232) 22, 23. Цепи подключения УВРК обозначены по стыку RS-232 27, 29, по стыку С1-И 28, 30 к устройствам передачи данных.

На схеме подключения устройства временного разделения канала (фиг.3) обозначены УВРК 21, ПЭВМ 31, устройства У8804С (У8403С, УВРК) 32, 33 и БСВУ 20.

Изделие предназначено для обеспечения разделенного во времени информационного обмена речевыми и цифровыми данными по общему каналу биимпульсного кодирования с приоритетностью речевой связи. Также устройство может использоваться в качестве преобразователя сигналов стыка RS-232 в сигналы стыка С1-И или ретранслятора сигналов стыка С1-И.

Принцип работы

Типовая схема организации канала связи с использованием УВРК представлена на фиг.2.

Устройство работает в режиме постоянного «проключения» через спецаппаратуру (Т-230) канала данных от системы передачи данных. Система передачи данных может подключаться по стыку С1-И или по стыку RS-232. Используя служебные сигналы БСВУ при получении сигнала «Вызов» от речевого канала (БСВУ), канал данных временно разрывается и устройство автоматически «проключает» на спецаппаратуру канал речевой связи. При получении сигнала «Отбой» устройство возвращает подключение

канала данных. Все операции производятся устройством в автоматическом режиме. Система передачи данных может подключаться к УВРК по стыку С1-И или по стыку RS-232 (выбирается переключателем).

Изделие обеспечивает:

- взаимодействие с удаленным абонентом по каналу биимпульсного кодирования через аппаратуру спецсвязи;

- возможность подключения к нему в качестве источника цифровой информации либо ПЭВМ, либо любого устройства, обеспечивающего биимпульсное кодирование информации (например, мультиплексор телекоммуникационный многофункциональный У8804С, устройство преобразования сигналов биимпульсное У8403С, устройство временного разделения канала УВРК);

- обслуживание входных информационных каналов с приоритетностью речевой связи.

Изделие рассчитано для применения в качестве технического средства в стационарных помещениях.

Изделие, применяемое в комплексах связного оборудования, поставляется в составе этих комплексов.

Изделие рассчитано на применение в следующих условиях эксплуатации:

- диапазон рабочих температур: от плюс 5 до плюс 40°С;

- повышенная относительная влажность: 80% при температуре окружающей среды плюс 25°С;

- пониженное атмосферное давление: 60 кПа (450 мм. рт. ст.).

Технические характеристики Устройство имеет следующие технические характеристики:

- подключаемые физические стыки - три стыка С1-И (два входных, один выходной), один стык RS-232 (входной);

- скорости передачи на информационных входах 300...115200 бит/с;

- количество одновременно подключаемых источников информации:

- речевых - один;

- цифровых - один;

- подключаемая к изделию аппаратура:

- устройства биимпульсного кодирования (У8804С, У8403С, УВРК);

- блок согласующий вызывного устройства;

- аппаратура спецсвязи;

- приоритетность обслуживания входных каналов: речевой, цифровой;

- режим работы - автоматическое переключение временных сеансов;

- габаритные размеры - не более 178×188×57 (мм);

- масса - не более 3 кг;

- потребляемая мощность - не более 10ВА.

Состав и конструкция изделия

В состав изделия входят:

- устройство временного разделения каналов УВРК;

- средства подключения к внешней аппаратуре;

- заглушки для автономной проверки.

Изделие представляет собой законченный конструктив настольного применения.

Описание структурной схемы

Блок автоматического временного разделения информации (БАВРИ) реализован на ПЛИС типа EP1K10QI 100-2. Блок реализует следующие функции:

- делителя тактовой частоты;

- блок коммутации осуществляет логическую коммутацию направлений «RS-232 - КАНАЛ», или «ДАННЫЕ - КАНАЛ» или «БСВУ - КАНАЛ» в соответствии с управляющими сигналами блока управления и индикации.

- управления и индикации предназначен для выработки сигналов управления схемой в соответствии с выбранным режимом работы (переключатель «РЕЖИМ») и вызывными сигналами, поступающими из канала и от БСВУ. Так же он отображает информацию о текущем состоянии устройства на светодиодных индикаторах.

- кодеров/декодеров биимпульсных сигналов со стороны источника цифровой информации по стыку С1-ТФ-БИ, со стороны аппаратуры спецсвязи, со стороны блока согласующего вызывного устройства (БСВУ).

- задающий генератор предназначен для выработки тактовой частоты 18,432 МГц, необходимой для преобразования сигналов.

Блок выбора источника цифровой информацией реализует следующие функции:

- определяет режимы работы с различными скоростями;

- режим работы от источников цифровой информации.

Цифровая информация поступает на блок автоматического временного разделения информации (БАВРИ) для перепривязки асинхронной информации под синхронную тактовую частоту, с выхода ПЭВМ через блок сопряжения с ПЭВМ по стыку RS-232 либо с выхода источника импульсного сигнала через блок приемо-передачи источника цифровой информации по стыку С1-ТФ-БИ. Затем информация в БАВРИ кодируется в биимпульсный сигнал и поступает в канал связи через блок линейных приемопередатчиков.

Принятый из канала биимпульсный сигнал через блок линейных приемо-передатчиков поступает на БАВРИ, где декодируется. Затем информация передается в ПЭВМ через блок сопряжения с ПЭВМ по стыку

RS-232 либо на вход источника импульсного сигнала через блок приемо-передачи источника цифровой информации по стыку С1-ТФ-БИ.

При наличии сигнала вызова со стороны БСВУ Т230-03 БАВРИ выделяет сигнал вызова, приостанавливает передачу цифровой информации и разрешает производить обмен речевой информацией. По завершению речевого обмена происходит продолжение передачи цифровой информацией.

Промышленная применимость

Заявляемое устройство промышленно реализуемо, более эффективно использует производительность канала связи за счет разделения во времени информационного обмена речевыми и цифровыми данными по общему каналу биимпульсного кодирования с приоритетностью речевой связи.

Устройство временного разделения канала, содержащее входной модуль, состоящий из задающего генератора, блока приемо-передачи источника цифровой информации по стыку С1-ФЛ-БИ, первый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом ДАННЫЕ устройства, блока выбора источника цифровой информации, блока сопряжения с персональной электронной вычислительной машиной по стыку RS-232, первый вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом RS-232Ц, устройства, блок линейных приемо-передатчиков, первый вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом КАНАЛ устройства, блок приемо-передатчика биимпульсной (речевой) информации, первый вход-выход которого соединен с четвертым входом-выходом БСВУ с внешним блоком согласующим вызывного устройства, отличающееся тем, что устройство временного разделения канала дополнительно содержит реализованный на программируемой логической интегральной схеме ПЛИС блок автоматического временного разделения информации, состоящий из делителя тактовой частоты, вход которого соединен с выходом задающего генератора, блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 1 БКД1, первый вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом блока приемо-передачи источника цифровой информации по стыку С1-ФЛ-БИ, а вход с выходом делителя тактовой частоты, блока коммутации сигналов, первый вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 1 БКД1, второй вход-выход со вторым входом-выходом блока сопряжения с ПЭВМ по стыку RS-232, первый и второй входы соответственно с выходом делителя тактовой частоты и блока выбора источника цифровой информации, блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 2 БКД2, первый и второй входы-выходы которого соединены соответственно с третьим входом-выходом блока коммутации сигналов и вторым входом-выходом блока линейных приемо-передатчиков, а вход с выходом делителя тактовой частоты, блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 3 БКД3, первый вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом блока приемо-передатчика биимпульсной (речевой) информации, а вход с выходом делителя тактовой частоты, блока управления и индикации, вход-выход которого соединен с четвертым входом-выходом блока коммутации сигналов и вторым входом-выходом блока кодера/декодера биимпульсного сигнала 3 БКД3, а выход с третьим входом блока коммутации сигналов.