Система связи с повышенной надежностью

Система относится к информационно-управляющим системам и может найти применение в системах обмена телекодовой и речевой информации. Технический результат - повышение надежности работы системы, оперативности установления и восстановления связи. Это достигается тем, что в систему связи введены k подсистем связи второго типа (3), j подсистем связи третьего типа (4), выходы-входы центральной станции (1) с (n+1)-го по 2n-ый соединены со вторыми входами-выходами соответствующих первых узлов (2.1.-2.n.1) соответствующих подсистем первого типа (2.1-2.n) с 1-й по n-ую, которые являются входами-выходами соответствующих подсистем первого типа (2.1-2.n) с 1-й по n-ю, 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, третьи выходы-входы вторых узлов подсистем первого типа (2.1.2 - 2.n.2) с 1-ой по n-ую, первые выходы-входы подсистем второго типа (3.1-3.k.2) с 1-ой по k-ую, выходы-входы подсистем третьего типа (4.1-4.j) с 1-ой по j-ую объединены и соединены с входом-выходом радиосвязи (РСв) центральной станции (1), вторые выходы-входы подсистем второго типа (3.1-3.k.2) с 1-й по k-ю соединены с соответствующими входами-выходами с (3n+1)-го по (3n+k)-ый центральной станции (1), в центральную станцию (1) введены первый узел (1.1) - центральный комплект аппаратуры обмена (КАО) речевой информацией (РИ), соединенный со вторым узлом (1.2) - центральным комплектом аппаратуры обмена телекодовой (ТЛК) и оцифрованной речевой информацией (ЦРИ).

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.

1. Система связи с повышенной надежностью, содержащая 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 соответствующих вторых узлов, выходы-входы центральной станции с 1-го по n-й соединены с первыми входами-выходами первых узлов соответствующих подсистем с 1-й по n-ю, являющимися соответственно первыми входами-выходами подсистем первого типа с 1-й по n-ю, отличающаяся тем, что 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-й по n-ю, выходы-входы центральной станции с (2n+2k+1)-го по (3n+2k)-й соединены со вторыми входами-выходами соответствующих вторых узлов подсистем первого типа с 1-й по n-ю, которые являются третьими входами-выходами соответствующих подсистем первого типа с 1-й по n-ю, 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-й по n-ю, первые выходы-входы подсистем второго типа с 1-й по k-ю, выходы-входы подсистем третьего типа с 1-й по j-ю объединены и соединены с (3n+3k+1)-м 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-й по k-ю соединены с соответствующими входами-выходами с (3n+2k+1)-го по (3n+3k)-й 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)-й являются выходами-входами с 1-го по (2n+2k)-й центральной станции соответственно, выходы-входы первого узла с 2-го по (n+k+2)-й являются выходами-входами центральной станции с (2n+2k+1)-го по (3n+3k+1)-й соответственно, первые выходы-входы вторых узлов подсистем второго типа соединены с соответствующими с (2n+1)-го по (2n+k)-й входами-выходами второго узла центральной станции, вторые выходы вторых узлов подсистем второго типа соединены с соответствующими с (2n+k+1)-го по (2n+2k)-й входами-выходами второго узла центральной станции.

2. Система связи по п.1, отличающаяся тем, что первый узел центральной станции является центральным комплектом аппаратуры обмена речевой информацией, второй узел центральной станции является центральным комплектом аппаратуры обмена телекодовой и оцифрованной речевой информацией, первые узлы подсистем первого типа являются комплектами аппаратуры обмена телекодовой и оцифрованной речевой информацией, вторые узлы подсистем первого типа являются комплектами аппаратуры обмена речевой информацией, подсистемы второго типа являются комплектами аппаратуры обмена речевой информацией, подсистемы третьего типа являются комплектами аппаратуры обмена речевой информацией по радиосвязи.