RU58834U1 - Аппаратура внутренней связи, коммутации и управления - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована для обеспечения связи в составе подвижных объектов. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства. Для этого в устройство введены k блоков прямого/обратного преобразования аналогового сигнала МТГ (БПМТГ); (s-1) ТА, (s-1) блоков сопряжения с ТА, s блоков прямого/обратного преобразования аналогового сигнала ТА (БПТА); (m-2) радиостанций, (m-2) блока сопряжения к ним, m блоков прямого/обратного преобразования аналогового или цифрового сигнала PC (БИРС); n аппаратур передачи/засекречивания данных (АПЗД), n блоков сопряжения к ним (БСАПЗД), n блоков прямого/обратного преобразования цифровых сигналов АПЗД (БПАПЗД), r устройств, имеющих стык Ethernet, при этом блок коммутации является блоком коммутации пакетов Ethernet (БКП) с N группами входов-выходов.

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована для обеспечения связи в составе подвижных объектов.

Известен ряд примеров реализации аппаратуры внутренней связи и коммутации (АВСК), например, коммутационная аппаратура Р-174Т (танковый переключатель), АВСК "Звезда" и др., которые выполняют аналогичные функции.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой аппаратуре внутренней связи, коммутации и управления (АВСКУ) является АВСК Р-174 (The site of SE Radiopribor (Ukraine) - http://www.RADIOPRIBOR.narod.ru), принятая за прототип.

На фиг.1 приведена обобщенная структурная схема аппаратуры-прототипа, где обозначено:

1¹...1⁵ - микротелефонные гарнитуры (МТГ) абонентов;

2¹...2⁵ - блоки сопряжения с соответствующими МТГ (БСМТГ);

3 - телефонный аппарат (ТА);

4 - блок сопряжения с ТА (БСТА);

5¹, 5² - радиостанции (РА);

6¹, 6² - блоки сопряжения с соответствующими PC (БСРС);

7 - блок коммутации аналоговых сигналов (БКАС).

Аппаратура-прототип содержит пять идентичных блоков сопряжения с соответствующими микротелефонными гарнитурами (БСМТГ) 2¹...2⁵, первый вход-выход каждого из которых соединен с выходом-входом соответствующей МТГ абонента 1¹...1⁵, а второй выход-вход соединен с соответствующим входом-выходом блока коммутации аналоговых сигналов (БКАС) 7 (входы-выходы с первого по пятый), блок сопряжения с телефонным аппаратом (БСТА) 4, первый вход-выход которого соединен с выходом-входом ТА 3, а второй выход-вход соединен с шестым входом-выходом БКАС 7, два

идентичных блока сопряжения с соответствующими радиостанциями (БСРС) 6¹, 6², первый вход-выход каждого из которых соединен с выходом-входом соответствующей радиостанции (PC) 5¹, 5², а второй выход-вход соединен с соответствующим входом-выходом БКАС 7 (входы-выходы седьмой и восьмой).

Аппаратура-прототип представляет собой усилительно-коммутационное устройство для аналоговых сигналов, обеспечивающее подключение МТГ абонентов 1¹...1⁵ к выбранным видам связи, а также посылку и прием сигналов вызова в соответствии с заданными коммутационными возможностями. Выбор видов связи осуществляется абонентами с помощью имеющихся на блоках сопряжения переключателей и установленных в блоках сопряжения и БКАС 7 электромагнитных реле и полупроводниковых логических элементов (диодов).

Аппаратура-прототип работает следующим образом.

Первоначально аппаратура конфигурируется с помощью переключателей, расположенных на БКАС 7. Далее аналоговый речевой сигнал с МТГ любого из абонентов 1¹...1⁵ поступает на соответствующий блок сопряжения 2¹...2⁵ и подается на БКАС 7. В зависимости от конфигурации аналоговый речевой сигнал из БКАС 7 через соответствующие блоки сопряжения 2¹...2⁵, 4 или 6¹, 6² подается на МТГ одного (избирательная связь) или нескольких (внутренняя связь) абонентов, 1¹...1⁵, на вход-выход удаленного ТА 3, на вход-выход, например, по стыку С1-ТЧ, выбранной радиостанции 5¹ или 5².

Аналогичным образом после соответствующей конфигурации аналоговый сигнал, принимаемый, например, по стыку С1-ТЧ от выбранной радиостанции 5¹, 5² или удаленного ТА 3, через соответствующие блоки сопряжения и БКАС 7 подается назначенным абонентам.

Основными недостатками аппаратуры-прототипа являются:

- отсутствие возможности произвольной конфигурации системы связи подвижного объекта;

- ограниченное количество абонентов и каналов выхода на радиостанции;

- большие габаритные размеры и неустойчивая работа аппаратуры вследствие устаревших схемотехнических решений блока коммутации аналоговых сигналов;

- отсутствие стандартных стыков С1-ФЛ, С2, Ethernet, что не позволяет управлять современными радиостанциями и сопрягаться с аппаратурой передачи данных, а также со специализированными ЭВМ.

Для устранения указанных недостатков в аппаратуру внутренней связи, коммутации и управления, содержащую k микротелефонных гарнитур (МТГ) абонентов и k блоков сопряжения к ним (БСМТГ), телефонный аппарат (ТА) и блок сопряжения к нему (БСТА), две радиостанции (PC) и два блока сопряжения к ним (БСРС), блок коммутации, причем выход-вход каждого МТГ, ТА, PC соединен с первым входом-выходом соответствующего блока сопряжения, согласно полезной модели, введены k блоков прямого/обратного преобразования аналогового сигнала МТГ (БПМТГ); (s-1) ТА, (s-1) блоков сопряжения с ТА, s блоков прямого/обратного преобразования аналогового сигнала ТА (БПТА); (m-2) радиостанций, (m-2) блока сопряжения к ним, m блоков прямого/обратного преобразования аналогового или цифрового сигнала PC (БПРС); n аппаратур передачи/засекречивания данных (АПЗД), n блоков сопряжения к ним (БСАПЗД), n блоков прямого/обратного преобразования цифровых сигналов АПЗД (БПАПЗД), r устройств, имеющих стык Ethernet, при этом блок коммутации является блоком коммутации пакетов Ethernet (БКП) с N группами входов-выходов, кроме того, второй выход-вход каждого из k БСМТГ через соответствующий БПМТГ соединен с соответствующим входом-выходом первой группы БКП, второй выход-вход каждого из s БСТА через соответствующий БПТА соединен с соответствующим входом-выходом второй группы БКП, выход-вход каждой из n АПЗД через последовательно соединенные соответствующие БСАПЗД и БПАПЗД соединен с соответствующим входом-выходом четвертой группы БКП, выход-вход каждого из r устройств соединен с соответствующим входом-выходом N-й группы БКП, кроме того, первый, второй, третий входы-выходы каждого из m

БСРС соединены с соответствующими выходами-входами соответствующей радиостанции, а его четвертый выход-вход через соответствующий БПРС соединен с соответствующим входом-выходом третьей группы БКП, кроме того, каждый блок прямого/обратного преобразования преобразует аналоговый или цифровой сигналы в цифровой поток пакетов Ethernet.

На фиг.2 приведена обобщенная структурная схема предлагаемого устройства АВСКУ, где обозначено:

1¹...1^k - микротелефонные гарнитуры (МТГ) абонентов;

2¹...2^k - блоки сопряжения с соответствующими МТГ (БСМТГ);

3¹...3^k - блоки прямого/обратного преобразования аналогового сигнала МТГ (БПМТГ) в цифровой поток пакетов Ethernet стандарта IEEE 802.3;

4¹...4^s - телефонные аппараты (ТА);

5¹...5^s - блоки сопряжения с соответствующими ТА (БСТА);

6¹...6^s - блоки прямого/обратного преобразования аналогового сигнала ТА (БПТА) в цифровой поток пакетов Ethernet стандарта IEEE 802.3;

7¹...7^m - радиостанции (PC);

8¹...8^m - блоки сопряжения с соответствующими PC (БСРС);

9¹...9^m - блоки прямого/обратного преобразования аналогового сигнала и цифровых сигналов стыков С1-ФЛ и С2 радиостанций (БПРС) в цифровой поток пакетов Ethernet стандарта IEEE 802.3;

10¹...10ⁿ - аппаратура передачи/засекречивания данных (АПЗД);

11¹...11ⁿ - блоки сопряжения с соответствующей АПЗД (БСАПЗД);

12¹...12ⁿ - блоки прямого/обратного преобразования цифровых сигналов стыка С1-ФЛ АПЗД (БПАПЗД) в цифровой поток пакетов Ethernet стандарта IEEE 802.3;

13¹...13^r - устройства, имеющие стык Ethernet стандарта IEEE 802.3;

14 - блок коммутации пакетов Ethernet стандарта IEEE 802.3 (БКП).

Предлагаемая аппаратура внутренней связи, коммутации и управления (АВСКУ) содержит k микротелефонных гарнитур абонентов (МТГ) 1¹...1^k, k блоков сопряжения к ним (БСМТГ) 2¹...2^k, k блоков преобразования (БПМТГ)

3¹...3^k; s телефонных аппаратов (ТА) 4¹...4^s, s блоков сопряжения к ним (БСТА) 5¹...5^s, s блоков преобразования (БПТА) 6¹...6^s; m радиостанций (PC) 7¹...7^m, m блоков сопряжения к ним (БСРС) 8¹...8^m, m блоков преобразования (БПРС) 9¹...9^m; n устройств АПЗД 10¹...10ⁿ, n блоков сопряжения к ним (БСАПЗД) 11¹...11ⁿ, n блоков преобразования (БПАПЗД) 12¹...12ⁿ; r устройств, имеющих стык Ethernet стандарта IEEE 802.3 13¹...13^r, блок коммутации пакетов Ethernet стандарта IEEE 802.3 (БКП) 14, причем вход-выход каждой МТГ 1¹...1^k через последовательно соединенные соответствующие БСМТГ 2¹...2^k и БПМТГ 3¹...3^k соединен с соответствующим из k входов-выходов первой группы входов-выходов БКП 14, вход-выход каждого ТА 4¹...4^s через последовательно соединенные соответствующие БСТА 5¹...5^s и БСТА 6¹...6^s соединен с соответствующим из s входов-выходов второй группы входов-выходов БКЦС 14, первый, второй, третий выходы-входы каждой PC 7¹...7^m соединены с соответствующими входами-выходами соответствующего БСРС 8¹...8^m, четвертый выход-вход которого через соответствующий БПРС 9¹...9^m соединен с соответствующим из m входов-выходов третьей группы входов-выходов БКП 14, вход-выход каждой АПЗД 10¹...10ⁿ через последовательно соединенные соответствующие БСАПД 11¹...11ⁿ и БПАПД 12¹...12ⁿ соединен с соответствующим из n входов-выходов четвертой группы входов-выходов БКП 14, выход-вход каждого устройства, имеющего стык Ethernet стандарта IEEE 802.3 13¹...13^r соединен с соответствующим из r входов-выходов N-й группы входов-выходов БКП 14.

Количество и тип подключаемых к БКП 14 блоков преобразования и устройств, имеющих стык Ethernet стандарта IEEE 802.3, может выбираться произвольно в зависимости от выполняемой задачи и определяется только пропускной способностью блока коммутации пакетов.

Предлагаемая АВСКУ является одним из возможных вариантов реализации аппаратуры внутренней связи, коммутации и управления и работает следующим образом.

Первоначально АВСКУ конфигурируется в зависимости от выполняемых задач, при этом каждый блок преобразования 3¹...3^k, 6¹...6^s, 9¹...9^m 12¹...12ⁿ или устройства 13¹...13^r', соединенные с блоком коммутации пакетов 14, получают свой индивидуальный IP адрес.

Для вхождения в режим связи или управления абонент набирает на клавиатуре своего индивидуального БПМТГ 3¹...3^k адрес вызываемого абонента или устройства, режим работы и устанавливает соединение.

Аналоговый речевой сигнал с любой из МТГ 1¹...1^k поступает на соответствующий блок сопряжения БСМТГ 2¹...2^k, где производится согласование уровней сигнала, и далее на соответствующий БПМТГ 3¹...3^k, где производится дискретизация сигнала с частотой восемь тысяч выборок в секунду, что при разрядности представления 16 бит приводит к информационной скорости речевого сигнала 128 Кбит/сек. В предлагаемом АВСКУ может быть реализован также режим работы, при котором оцифрованный сигнал преобразуется по закону A-low (μ-low) в выборки с разрядностью 8 бит, при этом информационная скорость составляет 64 Кбит/сек. Далее цифровой поток разбивается на пакеты стыка Ethernet в соответствии, например, со стандартом IEEE 802.3, каждый из которых совместно с битами информации содержит адрес вызываемого абонента, тип информации (в данном случае речевой сигнал) и адрес вызывающего абонента. Упакованная информация поступает на БКП 14, представляющий собой необходимый набор связанных между собой по двум витым парам концентраторов (HUB), и после прохождения установленного маршрута подается на блок преобразования вызываемого абонента 3¹...3^k, ТА 6¹...6^s, радиостанции 9¹...9^m, АПД 12¹...12ⁿ или на устройство 13¹...13^r.

Блок преобразования с соответствующим IP адресом распаковывает информацию, определяя ее тип, и формирует непрерывный цифровой поток, который преобразуется в аналоговый речевой сигнал и поступает через соответствующий блок сопряжения в соответствующую МТГ, ТА или, например, по стыку С1-ТЧ на соответствующий стык радиостанции.

Цифровая информация из радиостанции 7¹...7^m поступает, например, по стыкам С1-ФЛ, С2 или С1-ТГ через БСРС 8¹...8^m на БПРС 9¹...9^m, разбивается на пакеты в соответствии со стандартом IEEE 802.3, каждый из которых совместно с битами информации содержит адрес устройства, для которого информация предназначена, тип информации (в данном случае цифровая информация, принятая по стыку С1-ФЛ, С2 или С1-ТГ) и адрес передающего устройства. Упакованная информация поступает на блок коммутации пакетов БКП 14 и после прохождения установленного маршрута подается на блок преобразования принимающего устройства или непосредственно по стыку Ethernet на устройства 13¹...13^r.

Цифровая информация, принимаемая по стыкам С1-ФЛ или С1-ТГ от АПЗД 10¹...10ⁿ, доставляется до устройства-получателя аналогичным образом.

Цифровая информация, передаваемая из устройств 13¹...13^r по стыку Ethernet, поступает на блок коммутации БКП 14 и далее на блок преобразования устройства получателя, где она распаковывается и в необходимом формате через соответствующий блок сопряжения поступает на принимающее информацию устройство.

Предлагаемое АВСКУ обеспечивает абонентам все виды связи, реализуемые аппаратурой-прототипом, и дополнительно выполняет следующие функции, устраняющие недостатки прототипа:

- произвольное конфигурирование количества абонентов 1¹...1^k, ТА 4¹...4^s, радиостанций 7¹...7^m, АПЗД 10¹...10ⁿ и устройств, имеющих стык Ethernet стандарта IEEE 802.3 13¹...13^r в зависимости от требований к АВСКУ; общее количество устройств АВСКУ определяется пропускной способностью блока коммутации пакетов БКП 14, которая может достигать скорости 100 Мбит/сек, что позволяет решать практически все существующие в подвижных объектах задачи связи;

- управление радиостанциями 7¹...7^m по стыку С2 с рабочего места любого абонента 1¹...1^k или от устройств 13¹...13^r;

- передачу/прием цифровой информации из/в аппаратуры передачи и засекречивания данных 10¹...10ⁿ по стыкам С1-ФЛ, С1-ТГ;

- объединение в единую сеть при помощи БКП 14 разных подвижных объектов для ведения переговоров и совместного использования радиосредств объектов.

Таким образом, техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства.

Claims (1)

1. Аппаратура внутренней связи, коммутации и управления, содержащая k микротелефонных гарнитур (МТГ) абонентов и k блоков сопряжения к ним (БСМТГ), телефонный аппарат (ТА) и блок сопряжения к нему (БСТА), две радиостанции (PC) и два блока сопряжения к ним (БСРС), блок коммутации, причем выход-вход каждого МТГ, ТА, PC соединен с первым входом-выходом соответствующего блока сопряжения, отличающаяся тем, что введены k блоков прямого/обратного преобразования аналогового сигнала МТГ (БПМТТ); (s-1) ТА, (s-1) блоков сопряжения с ТА, s блоков прямого/обратного преобразования аналогового сигнала ТА (БПТА); (m-2) радиостанций, (m-2) блока сопряжения к ним, m блоков прямого/обратного преобразования аналогового или цифрового сигнала PC (БПРС); n аппаратур передачи/засекречивания данных (АПЗД), n блоков сопряжения к ним (БСАПЗД), n блоков прямого/обратного преобразования цифровых сигналов АПЗД (БПАПЗД), r устройств, имеющих стык Ethernet, при этом блок коммутации является блоком коммутации пакетов Ethernet (БКП) с N группами входов-выходов, кроме того, второй выход-вход каждого из k БСМТГ через соответствующий БПМТТ соединен с соответствующим входом-выходом первой группы БКП, второй выход-вход каждого из s БСТА через соответствующий БПТА соединен с соответствующим входом-выходом второй группы БКП, выход-вход каждой из n АПЗД через последовательно соединенные соответствующие БСАПЗД и БПАПЗД соединен с соответствующим входом-выходом четвертой группы БКП, выход-вход каждого из r устройств соединен с соответствующим входом-выходом N-й группы БКП, кроме того, первый, второй, третий входы-выходы каждого из m БСРС соединены с соответствующими выходами-входами соответствующей радиостанции, а его четвертый выход-вход через соответствующий БПРС соединен с соответствующим входом-выходом третьей группы БКП, кроме того, каждый блок прямого/обратного преобразования преобразует аналоговый или цифровой сигналы в цифровой поток пакетов Ethernet.