RU72372U1 - HIGH-RELIABLE INTER-OBJECT COMMUNICATION SYSTEM - Google Patents

HIGH-RELIABLE INTER-OBJECT COMMUNICATION SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU72372U1
RU72372U1 RU2007129335/22U RU2007129335U RU72372U1 RU 72372 U1 RU72372 U1 RU 72372U1 RU 2007129335/22 U RU2007129335/22 U RU 2007129335/22U RU 2007129335 U RU2007129335 U RU 2007129335U RU 72372 U1 RU72372 U1 RU 72372U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
communication
network
switching
elements
intra
Prior art date
Application number
RU2007129335/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Беда (RU)
Сергей Иванович Беда
Борис Иванович Березкин (RU)
Борис Иванович Березкин
Виктор Анатольевич Геков (RU)
Виктор Анатольевич Геков
Валерий Николаевич Елисеев (RU)
Валерий Николаевич Елисеев
Андрей Андреевич Катанович (RU)
Андрей Андреевич Катанович
Сергей Михайлович Куртов (RU)
Сергей Михайлович Куртов
Юрий Львович Николашин (RU)
Юрий Львович Николашин
Юрий Григорьевич Передин (RU)
Юрий Григорьевич Передин
Анатолий Владимирович Черенков (RU)
Анатолий Владимирович Черенков
Original Assignee
ФГУП "Научно-исследовательский институт "Нептун"
ФГУ "24 Центральный научно-исследовательский институт МО РФ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФГУП "Научно-исследовательский институт "Нептун", ФГУ "24 Центральный научно-исследовательский институт МО РФ" filed Critical ФГУП "Научно-исследовательский институт "Нептун"
Priority to RU2007129335/22U priority Critical patent/RU72372U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU72372U1 publication Critical patent/RU72372U1/en

Links

Abstract

Система высоконадежной внутриобъектовой связи, содержащая в своем составе коммутационные центры (КЦ), соединенные последовательно между собой волоконно-оптическими линиями связи (ВОЛС), к которым подсоединены коммутаторы и пульты, блок трансляции и блок абонентских линий телефонных аппаратов и др. оконечные элементы, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введены динамические коммутаторы (ДК), при этом сеть связи комплекса внутрикорабельной связи (ВКС) выполнена в виде кольцевой подсистемы с временным группообразованием и имеет конфигурацию последовательно соединенных двух однонаправленных линий, образующих двойное кольцо, а элементами коммутационной сети являются динамические коммутаторы, расположенные в узлах сети, причем элементами ДК могут являться как сети связи с различными протоколами обмена, так и абонентские устройства, которые выполняют функции оконечных устройств пользователя сети, при этом ДК содержит оптоэлектронные и электрооптические преобразователи, соединенные с устройством ввода-вывода информации, который, в свою очередь, через буферную регистровую память параллельно соединен с устройством синхронизации и выделения сигналов цикловой и тактовой синхронизации, модулем центрального процессора и модулем коммутационного поля.A system of highly reliable intra-object communication, comprising switching centers (CC), connected in series with each other by fiber-optic communication lines (FOCL), to which switches and remotes are connected, a broadcast unit and a subscriber line unit for telephone sets, and other terminal elements, characterized the fact that dynamic switches (DK) are additionally introduced into the system, while the communication network of the intra-ship communication complex (VKS) is made in the form of a ring subsystem with temporary grouping and has the configuration of two unidirectional lines connected in series, forming a double ring, and the switching network elements are dynamic switches located in the network nodes, and DC elements can be both communication networks with various exchange protocols and subscriber devices that perform the functions of terminal devices of the network user, wherein the DC contains optoelectronic and electro-optical converters connected to an information input-output device, which, in turn, through a buffer the register memory is connected in parallel with the device for synchronizing and extracting signals of cyclic and clock synchronization, a central processor module and a switching field module.

Description

Система высоконадежной внутриобъектовой связи относится к области радиоэлектроники и может быть использована для организации внутрикорабельной связи и передачи данных.The highly reliable intra-object communication system belongs to the field of radio electronics and can be used to organize intra-ship communication and data transmission.

Тенденция развития высоконадежных систем передачи информации неразрывно связана с широким внедрением сетевой архитектуры в повседневную деятельность людей, ростом объемов передаваемой информации, возникновением новых проблемно-ориентированных служб, требующих для своей реализации каналов связи (КС) с пропускной способностью до 10 бит/с, интеграцией различных служб в пределах одной сети передачи данных, организации высокоскоростных (до 10 бит/с) КС на основе волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), переходом на цифровые методы и средства передачи информации.The development trend of highly reliable information transmission systems is inextricably linked with the widespread introduction of network architecture in the daily activities of people, the growth in the volume of transmitted information, the emergence of new problem-oriented services that require communication channels (SC) with a throughput of up to 10 bit / s, the integration of various services within one data network, the organization of high-speed (up to 10 bit / s) CS based on fiber-optic communication lines (FOCL), the transition to digital methods and tools information transfer.

Основной проблемой развития высоконадежных технологий передачи данных является обеспечение взаимодействия сетей, имеющих различные протоколы обмена и формы сигналов.The main problem in the development of highly reliable data transmission technologies is the interoperability of networks with various exchange protocols and waveforms.

В настоящее время на кораблях и судах ВМФ в эксплуатации находятся системы внутрикорабельной связи (ВКС) типа «Лиственница», «Крапива», «Каштан», а также система командной безбатарейной аварийной связи, система внутрикорабельной аварийной связи и автоматической телефонной связи (АТС). (Директоров Н.Ф., Катанович А.А. Современные системы ВКС, «Судостроение», СПб, 2001).At present, ships and vessels of the Navy are operating in-ship communication systems (VKS) of the “Larch”, “Nettle”, “Kashtan” types, as well as a commandless battery emergency communication system, an intra-ship emergency communication system and automatic telephone communication (ATS). (Directors N.F., Katanovich A.A. Modern VKS systems, "Shipbuilding", St. Petersburg, 2001).

Известны также и различные системы ВКС, которые предлагают объединить громкоговорящую связь (ГГС), телефонную связь и трансляцию в единую систему. Такие, например, как устройство ГГС (А.С. СССР №1125768, Кл. Н04м 9/08). Устройство содержит коммутаторы, микрофоны, громкоговорители, усилители и др. элементы и имеет ряд модификаций по емкости и условиям применения.Various VKS systems are also known that offer to combine loud-speaking communications (GHS), telephone communications and broadcasting into a single system. Such, for example, as a GGS device (AS USSR No. 1125768, Cl. H04m 9/08). The device contains switches, microphones, loudspeakers, amplifiers and other elements and has a number of modifications in terms of capacity and application conditions.

Наиболее близкой к заявляемой системе по технической сущности решения вопроса является «Система внутрикорабельной громкоговорящей связи и трансляции» (патент РФ №2131168 от 29.05.96, Кл. Н04В 13/00). Система содержит в своем составе коммутационные центры (КЦ), последовательно соединенные между собой волоконно-оптическими линиями связи, к которым подсоединены коммутаторы и пульты, блок трансляции и блок абонентских линий телефонных аппаратов. Такая система позволяет объединить ГГС, телефонную связь и трансляцию в единую систему.Closest to the claimed system according to the technical nature of the solution to the issue is the "System of shipboard loud-speaking communication and broadcasting" (RF patent No. 2111168 of 05.29.96, Cl. Н04В 13/00). The system includes switching centers (CC), connected in series with each other by fiber-optic communication lines, to which switches and remotes are connected, a broadcast unit and a subscriber line unit for telephone sets. Such a system allows you to combine GHS, telephone communications and broadcasting into a single system.

Однако такой подход требует коренного преобразования существующих систем связи и не удовлетворяет требованиям единого комплекса связи, так как не обеспечивает объединения безбатарейной телефонной связи и аварийной радиосвязи.However, this approach requires a radical transformation of existing communication systems and does not meet the requirements of a single communication complex, as it does not provide a combination of batteryless telephone and emergency radio communications.

Целью полезной модели является повышение надежности и расширение функциональных возможностей системы путем создания единого The purpose of the utility model is to increase reliability and expand the functionality of the system by creating a single

внутриобъектового комплекса связи на основе динамического коммутатора (ДК).intraobject communication complex based on a dynamic switch (DK).

Поставленная цель достигается за счет введения в известную систему динамических коммутаторов, при этом сеть связи комплекса является кольцевой системой с временным группообразованием и имеет конфигурацию последовательно соединенных двух однонаправленных линий, образующих двойное кольцо, а элементами коммутации сети являются динамические коммутаторы, расположенные в узлах сети, причем элементами ДК могут являться как сети связи с различными протоколами обмена, так и абонентские устройства, которые выполняют функции оконечных устройств пользователя сети, при этом ДК содержит оптоэлектронные и электрооптические преобразователи, соединенные с устройством ввода-вывода информации, который, в свою очередь, через буферную регистровую память параллельно соединен с устройством синхронизации и выделения сигналов цикловой и тактовой синхронизации, модулем центрального процессора и модулем коммутационного поля.This goal is achieved by introducing dynamic switches into the well-known system, while the communication network of the complex is a ring system with temporary grouping and has the configuration of two unidirectional lines connected in series, forming a double ring, and the network switching elements are dynamic switches located in the network nodes, and DC elements can be both communication networks with various exchange protocols, and subscriber devices that perform the functions of terminal devices network user, while the DC contains optoelectronic and electro-optical converters connected to an information input-output device, which, in turn, is connected through a buffer register memory to a synchronization and clock and clock synchronization device, a central processor module and a switching module fields.

Блок-схема системы высоконадежной внутриобъектовой связи приведена на фиг.1. она содержит: коммутационные центры 1 (КЦ), динамические коммутаторы 2 (ДК), соединенные между собой двумя однонаправленными линиями образующими двойное кольцо 3. К каждому КЦ 1 подключены коммутаторы, пульты 4, а также блоки различных громкоговорителей, блоки трансляции и блоки абонентских линий телефонных аппаратов (на фиг. не показано).The block diagram of a highly reliable intra-object communication system is shown in figure 1. it contains: switching centers 1 (KC), dynamic switches 2 (DK), interconnected by two unidirectional lines forming a double ring 3. To each KC 1 are connected switches, consoles 4, as well as blocks of various speakers, broadcast units and subscriber line units telephone sets (not shown in FIG.).

К ДК 2 подключены линии телефонной безбатарейной связи, аварийной связи и сети передачи данных (ПД). Структурная схема ДК 2 приведена на фиг.2. Она содержит: оптоэлектронные преобразователи 5 и электрооптические преобразователи 6, устройство ввода-вывода информации 7, буферную регистровую память 8, устройство синхронизации и выделения сигналов цикловой и тактовой синхронизации 9, модуль центрального процессора 10 и модуль коммутационного поля 11.To DC 2 connected lines of telephone batteryless communications, emergency communications and data networks (PD). The structural diagram of DC 2 is shown in figure 2. It contains: optoelectronic converters 5 and electro-optical converters 6, an input / output device 7, a buffer register memory 8, a device for synchronizing and extracting signals of cyclic and clock synchronization 9, a central processor module 10 and a switching field module 11.

Оптоэлектронные преобразователи 5, включают в себя оптический передатчик и оптический приемник. К преобразователям с одной стороны подключен двоичный волоконно-оптический кабель 3, а с другой - стандартный электрический разъем для электропитания системы.Optoelectronic converters 5 include an optical transmitter and an optical receiver. On the one hand, a binary fiber optic cable 3 is connected to the transducers, and on the other, a standard electrical connector for powering the system.

Электрооптический преобразователь 6, служит для преобразования электрического сигнала в оптический.Electro-optical Converter 6, is used to convert an electrical signal into an optical one.

Устройство ввода-вывода информации (УВВ) 7, выполняет функции контроллера интерфейса ДК с абонентскими устройствами. Кроме того УВВ выполняет функции сопряжения абонентских устройств с коммутационным полем. Сопряжение с процессором и коммутационным полем (КП) осуществляется через системную магистраль.The information input-output device (I / O) 7, performs the functions of a controller interface DC with subscriber devices. In addition, the air-blast performs the functions of interfacing subscriber devices with a switching field. Pairing with the processor and the switching field (KP) is carried out through the system bus.

Информация, поступающая из абонентского устройства, заносится в буферное ЗУ, откуда затем считывается через КП в моменты времени, соответствующие номерам каналов в сети. Информация, поступающая из сети для абонентского устройства через КП заносится в буферное ЗУ контроллера, откуда затем считывается в заданные такты времени. При приеме и передаче речевой информации контроллер работает в режиме цифрового автомата.Information from the subscriber unit is entered into the buffer memory, from where it is then read through the CP at time points corresponding to the channel numbers in the network. The information coming from the network for the subscriber device through the CP is entered into the buffer memory of the controller, from where it is then read at the specified time steps. When receiving and transmitting voice information, the controller operates in a digital machine mode.

Буферная (эластичная) регистровая память 8 с возможностью регулирования скорости приема и передачи информации.Buffer (elastic) register memory 8 with the ability to control the speed of reception and transmission of information.

Устройство эластичной памяти представляет собой буферное устройство для цифрового сигнала, в котором запись производится с одной тактовой частотой, а считывание - с другой.An elastic memory device is a buffer device for a digital signal, in which recording is performed at one clock frequency, and reading from another.

В обычных условиях хронирование передаваемого сигнала в регенераторах основывается на использовании колебаний тактовой частоты, полученных в регенераторе и служащих для определения моментов решения. Однако передаваемый сигнал хронируется от отдельного местного генератора. В устройстве эластичной памяти поглощается кратковременная нестабильность тактовой частоты приема, а условия поддержания некоторого среднего уровня накопления в эластичной памяти определяют значения частоты задающего генератора для передаваемого сигнала за длительный период времени. В соответствии с этим, задающий генератор передаваемого сигнала синхронизируется тактовой частотой линии на долгосрочной, а не на краткосрочной, основе.Under ordinary conditions, the timing of the transmitted signal in the regenerators is based on the use of oscillations of the clock frequency obtained in the regenerator and used to determine the decision moments. However, the transmitted signal is timing from a separate local generator. In the elastic memory device, short-term instability of the reception clock frequency is absorbed, and the conditions for maintaining a certain average level of accumulation in the elastic memory determine the frequency of the master oscillator for the transmitted signal over a long period of time. In accordance with this, the master oscillator of the transmitted signal is synchronized by the clock frequency of the line on a long-term, but not on a short-term basis.

Основным узлом данного устройства является петля фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Благодаря наличию ФАПЧ синхронизация выводится из принимаемых данных. Минимизация дрожания обеспечивается узкой полосой пропускания ФАПЧ.The main node of this device is a phase locked loop (PLL). Thanks to the PLL, synchronization is derived from the received data. Jitter minimization is ensured by a narrow PLL passband.

Протокол аппаратуры внутрикорабельной связи предусматривает передачу информации между ДК. Каждый ДК использует при передаче информации в кольцо и при ее трансляции свой собственный генератор тактового сигнала. При этом используется эластичная память переменного объема в каждом ДК. Скорость поступления информации в эластичную память задается тактовым сигналом, выделенным из получаемых данных, а скорость выборки из эластичной памяти определяется частотой тактового сигнала, генерируемого устройством синхронизации в каждом ДК. При использовании эластичной памяти на 10 бит в расхождении частот тактовых сигналов в 0,005% передача кадров длиной 4500 бит не вызывает переполнения эластичной памяти.The protocol for intra-ship communication equipment provides for the transfer of information between DCs. Each DC uses its own clock generator when transmitting information to the ring and during its transmission. In this case, elastic memory of variable volume is used in each recreation center. The speed at which information is received in the elastic memory is set by the clock signal extracted from the received data, and the sampling speed from the elastic memory is determined by the frequency of the clock signal generated by the synchronization device in each recreation center. When using an elastic memory of 10 bits in the frequency difference of clock signals of 0.005%, the transmission of frames with a length of 4500 bits does not cause an overflow of elastic memory.

Устройство синхронизации и выделения сигналов цикловой и тактовой синхронизации 9, служит для восстановления несущей когерентного приема модулированных сигналов, восстановления колебаний тактовой частоты для регенерации входного циклового сигнала и выполнения операции вхождения в цикловой синхронизм для определения положения отдельных каналов в цикле с временным группообразованием.The device for synchronizing and extracting signals of cyclic and clock synchronization 9 serves to restore the carrier of coherent reception of modulated signals, restore oscillations of the clock frequency to regenerate the input cyclic signal, and perform the operation of entering the cyclic synchronism to determine the position of individual channels in a cycle with time grouping.

Между ДК 2 при передаче информации по сети осуществляется переход от одного синхронизируемого оборудования к другому, в результате чего в сигнале на приеме неизбежно возникают определенные нестабильности, фазовые дрожания хронирующих колебаний.Between DC 2, when transmitting information over the network, a transition is made from one synchronized equipment to another, as a result of which certain instabilities, phase jitter of timing oscillations inevitably occur in the signal at the reception.

В сети внутриобъектовой связи применена двухточечная схема синхронизации. Блокировку фазы цикла в каждом ДК обеспечивает периодичность потока входных данных и автономный источник тактовых импульсов, который также используется и для пересинхронизации потока входящих данных. Вследствие этого примененный код передачи выбран с учетом соображений гарантии каждому приемному ДК функционирование In the intra-object communication network, a two-point synchronization scheme is used. Blocking the phase of the cycle in each DC provides the frequency of the input data stream and an autonomous source of clock pulses, which is also used to resynchronize the input data stream. As a result, the applied transmission code is selected taking into account warranty considerations for each receiving DC functioning

местного задающего генератора со скоростью передачи входного сигнала. Требования такого типа синхронизации означает, что для непрерывного определения границ сигналов необходима определенная минимальная плотность переходов в сигнале. Достаточное число переходов обеспечивает манчестерский код передачи.local master oscillator with the input signal rate. The requirements of this type of synchronization means that for the continuous determination of the boundaries of the signals, a certain minimum density of transitions in the signal is necessary. A sufficient number of transitions provides the Manchester transmission code.

Модуль центрального процессора 10, состоит из двух основных частей - самого центрального процессора и системного контроллера. Центральный процессор (ЦП) реализован на основе 16-ти разрядного микропроцессора М1810ВМ86. Модуль системного контроллера включает в себя формирователь системных тактовых импульсов, арбитр, формирователь последовательной приоритетной цепочки подтверждения прерывания, шинный таймер, формирователь тактовых импульсов и модуль контроля питания. Выбор системной магистрали был сделан в пользу микрокомпьютерной шины на основе стандарта VWE.The module of the central processor 10, consists of two main parts - the central processor itself and the system controller. The central processor (CPU) is based on the 16-bit microprocessor M1810VM86. The system controller module includes a system clock shaper, an arbiter, an interrupt sequential priority priority shaper, a bus timer, a clock shaper, and a power control module. The choice of a system bus was made in favor of a microcomputer bus based on the VWE standard.

VWE-шина работает в мультиплексорном режиме и может обрабатывать до семи уровней прерываний, разрядность шины адреса 24 разряда данных 16 разрядов. Как адресная шина, так и шина данных могут быть реконфигурированы (они автоматически изменяют разрядности). Это позволяет расширить системные возможности по мере улучшения технологии. В VWE-шине используются архитектура «ведущий-ведомый». Функциональные модули, называемые ведущими, передают данные подчиненным ведомым блокам, в том числе и через другие подчиненные блоки. Применение интерфейса VWE-шина в качестве системной магистрали облегчает создание программного обеспечения коммутатора, а также упрощает процесс его отладки и создает хорошие предпосылки для дальнейшей стандартизации программно-аппаратных решений.The VWE-bus operates in multiplexer mode and can process up to seven levels of interruptions, the capacity of the address bus is 24 bits of data, 16 bits. Both the address bus and the data bus can be reconfigured (they automatically change the bit depths). This allows you to expand system capabilities as technology improves. The VWE bus uses master-slave architecture. Function modules, called masters, transmit data to slave slave units, including through other slave units. The use of the VWE-bus interface as a system backbone facilitates the creation of switch software, as well as simplifies its debugging process and creates good prerequisites for further standardization of software and hardware solutions.

Модуль коммутационного поля 11, служит для выполнения функции маршрутизации и переключений цифровых, импульсно-кодовых образцов. Он коммутирует каналы сети аппаратуры ВКС и входящие компоненты.The switching field module 11 serves to perform the routing and switching functions of digital, pulse-code samples. It switches the network channels of the videoconferencing equipment and incoming components.

Цифровой коммутатор построен по схеме с временным разделением каналов (ВРК), что позволяет пересылать цифровые биты между устройствами, подсоединенными к сети.The digital switch is built according to the scheme with time division of channels (WRC), which allows you to send digital bits between devices connected to the network.

Использование цифрового метода коммутации с ВРК обеспечивает установление соединения временных каналов через коммутационное поле от входящего тракта к исходящему. При этом используются два основных способа установления соединения:The use of the digital method of switching with WRC provides the establishment of a connection of temporary channels through the switching field from the incoming path to the outgoing one. In this case, two main methods of establishing a connection are used:

- ступень временной коммутации устанавливает соединения с временным разделением каналов, т.е. в соответствии с задачей коммутации они изменяют временную позицию канального интервала при переходе от входящей стороны к исходящей;- the temporary switching stage establishes connections with the time division of channels, i.e. in accordance with the switching task, they change the time position of the channel interval during the transition from the incoming side to the outgoing side;

- ступень пространственной коммутации устанавливает соединение канальных интервалов при сохранении их временных позиций при переходе от одного входящего тракта с ВРК к другому тракту с ВРК.- the spatial switching stage establishes the connection of the channel intervals while maintaining their temporary positions when switching from one incoming path from the air-conditioning system to another channel from the air-conditioning system.

Ступень временной коммутации реализована непосредственно на самих модулях в виде буферных запоминающих устройств (ЗУ). В модуле устройства ввода-вывода (УВВ) осуществляется временная коммутация для The temporary switching stage is implemented directly on the modules themselves in the form of buffer storage devices (memory). In the module of the input-output device (I / O) temporary switching is performed for

абонентских устройств (АУ) и трансляции, для каналов передачи данных буферные ЗУ находятся в модуле ЦП.subscriber devices (AU) and broadcast, for data transmission channels, buffer memories are located in the CPU module.

Непосредственно в самом модуле коммутации реализована схема пространственной коммутации. Схема пространственной коммутации реализована на БИС программируемой логической матрицы (ПЛМ) типа М1556ХЛ8.Directly in the switching module, a spatial switching scheme is implemented. The spatial switching scheme is implemented on the LSI programmable logic matrix (PLM) type M1556XL8.

Управление коммутационным полем осуществляется от процессора путем записи управляющих слов и буфера, откуда они считываются в каждый момент времени и осуществляют коммутацию каналов.The switching field is controlled by the processor by writing control words and a buffer, from where they are read at every moment in time and carry out channel switching.

Таким образом, предложенная структура коммутатора выполняет возложенные на него функции управления ДК.Thus, the proposed switch structure performs the control functions assigned to it of the DC.

Функционирование ДК.The functioning of the DC.

К ДК может быть подключено до четырех сетей с различными протоколами обмена или до 16 абонентских устройств.Up to four networks with different exchange protocols or up to 16 subscriber devices can be connected to a recreation center.

ДК осуществляет коммутацию, используя конвейерный метод обработки пакета. При поступлении начальных байт пакета на какой-либо вход ДК просматривает первые шесть байт, содержащие адрес назначения пакета. По адресу определяется выход пакета, и, если он занят, образуется динамический канал связи между входом и выходом коммутатора. Для определения выходного порта коммутатор строит таблицу фильтрации.DC performs switching using the pipelined method of processing the packet. When the initial bytes of the packet arrive at any input, the DC scans the first six bytes containing the destination address of the packet. The packet output is determined at the address, and if it is busy, a dynamic communication channel is formed between the input and output of the switch. To determine the output port, the switch builds a filter table.

ДК способен коммутировать как абонентские устройства, так и сети. Если к каждому входу подключается только один адрес, то такой ДК выполняет динамическую коммутацию входов, если подключается несколько адресов, то такой ДК выполняет коммутацию сетей.DK is capable of switching both subscriber devices and networks. If only one address is connected to each input, then such a DC performs dynamic switching of inputs, if several addresses are connected, then such a DC performs network switching.

ДК реализован на «матричном» коммутаторе и высокоскоростной внутренней шине и основан на модулях, использующих аппаратные специализированные процессоры (реализуемые на заказных БИС), динамически коммутирующих входы и выходы. Для передачи пакетов между модулями используется общая высокоскоростная протокольно-независимая внутренняя шина для передачи пакетов между модулями. Высокоскоростная шина служит «общим знаменателем» различных протоколов. Преимущества такого построения - модульность, распределенная конструкция, обеспечивающая отказоустойчивость и расширяемость, высокая скорость коммутации из-за аппаратной ее реализации, легкость интеграции различных протоколов.A recreation center is implemented on a “matrix” switch and a high-speed internal bus and is based on modules using specialized hardware processors (implemented on custom LSIs) that dynamically switch inputs and outputs. To transfer packets between modules, a common high-speed protocol-independent internal bus is used to transfer packets between modules. A high-speed bus serves as the “common denominator” of various protocols. The advantages of this construction are modularity, distributed design, providing fault tolerance and extensibility, high switching speed due to its hardware implementation, ease of integration of various protocols.

Взаимодействие функциональных узлов ДК основано на методе функционального разделения, который заключается в выделении тех подсистем, которые требуются только на ограниченное время. Эти подсистемы по мере необходимости подключаются к абонентскому устройству или к сети.The interaction of the functional nodes of the recreation center is based on the functional separation method, which consists in distinguishing those subsystems that are required only for a limited time. These subsystems are connected as necessary to a subscriber device or network.

Основной принцип разделения ресурсов ДК построен по классической системе программного управления и состоит из нескольких частей следующей классификации:The basic principle of resource sharing DC built on the classical system of program management and consists of several parts of the following classification:

- обработка вызова - это та часть программы, которая непосредственно обрабатывает вызовы и определяет действия, которые должны быть выполнены на всех этапах обслуживания соединения;- call processing - this is the part of the program that directly processes calls and determines the actions that must be performed at all stages of servicing the connection;

- обнаружение ошибок и реконфигурация - это та часть программы, которая предназначена для обнаружения отказов и сохранения ДК в рабочем состоянии;- error detection and reconfiguration - this is the part of the program that is designed to detect failures and keep the DC in working condition;

- эксплуатационно-техническое обслуживание - это та часть программы, которая позволяет техническому персоналу иметь доступ к данным, относящимся к абонентам и распределению каналов, и осуществлять их изменение;- operational maintenance is that part of the program that allows technical personnel to have access to the data related to subscribers and the distribution of channels, and to carry out their change;

- диагностика - это та часть программы, которая позволяет техническому персоналу, используя язык связи «человек-машина», пропускать тесты для обнаружения устройств и типовых элементов замены, содержащих неисправные элементы;- diagnostics - this is the part of the program that allows technical personnel, using the human-machine communication language, to pass tests to detect devices and typical replacement elements containing faulty elements;

- операционная система - это та часть программы, которая обеспечивает распределение ресурсов ДК по времени и объему памяти между отдельными программами. В эту часть также включены программы взаимодействия со стандартными периферийными устройствами.- the operating system is that part of the program that provides the distribution of DC resources in time and memory size between individual programs. This part also includes communication programs with standard peripherals.

Работа системы высоконадежной внутриобъектовой связи.The operation of a highly reliable intra-site communications system.

Для установления канала связи передачи информации между двумя абонентами ДК инициатор обращается к службе назначения каналов, обязанности которой выполняет ведущий ДК по протоколу станционного управления. Служба назначения каналов после получения запроса на установление канала либо удовлетворяет его и указывает расположение выделенного канала, либо отвергает с указанием причины отказа. После установления канала ДК-индикатор вызывает запрашиваемую станцию путем посылки специального пакета по общему каналу сигнализации (ОКС). Закончив обмен ДК-индикатор выдает соответствующую информацию службе распределения каналов, которая возвращает канал в общий пул каналов.To establish a communication channel for transmitting information between two DC subscribers, the initiator calls the channel assignment service, the duties of which are performed by the leading DC using the station control protocol. After receiving a request to establish a channel, the channel assignment service either satisfies it and indicates the location of the dedicated channel, or rejects it with the reason for the failure. After the channel is established, the DK-indicator calls the requested station by sending a special packet on the common signaling channel (ACS). Having finished the exchange, the DK-indicator provides relevant information to the channel allocation service, which returns the channel to the common channel pool.

В предложенном режиме коммутации каналов данные передаются в формате цикла, создаваемого ведущим ДК на основе внутренней синхронизации. Циклом является передающаяся последовательность, повторяемая 125 мкс. Циклы складываются в один главный цикл, длина которого равняется четырнадцати циклам. В зависимости от размеров кольца в нем могут циркулировать несколько циклов. Задержка при обработке информации, присутствующей в цикле одним ДК составляет 125 мс, отсюда следует, что в сети постоянно могут присутствовать до 45 циклов и число их зависит от числа ДК, подключенных к сети.In the proposed channel switching mode, the data is transmitted in the format of a cycle created by the leading DC based on internal synchronization. A loop is a transmit sequence repeating 125 μs. Cycles add up to one main cycle, the length of which is fourteen cycles. Depending on the size of the ring, several cycles may circulate in it. The delay in processing the information present in the cycle by one DC is 125 ms, it follows that up to 45 cycles can constantly be present in the network and their number depends on the number of DCs connected to the network.

Таким образом, обмен информацией в системе происходит по циклам. В каждом цикле есть поле пакетной коммутации, через это поле происходит управление работой аппаратуры аварийной ВКС и поле каналов ОКС, по которому проходит установление соединения, контроль и распределение. Обмен данными по установлению соединения между двумя ДК происходит по выделенному каналу.Thus, the exchange of information in the system occurs in cycles. In each cycle there is a field of packet switching, through this field the operation of the equipment of the emergency videoconferencing and the channel field of the ACS, through which the connection is established, monitored and distributed, are controlled. The exchange of data to establish a connection between two DCs occurs through a dedicated channel.

Обмен информацией в поле пакетной коммутации происходит методом маркерного доступа. ДК имеет право на передачу кадра при получении специального кадра-маркера, циркулирующего по кольцу системы аварийной ВКС в промежутках между передачей информации. ДК, имеющий кадр для The exchange of information in the field of packet switching occurs by the method of token access. A recreation center has the right to transmit a frame upon receipt of a special marker frame circulating along the ring of the emergency videoconferencing system in the intervals between the transmission of information. DK having a frame for

передачи, удерживает поступивший маркер и передает в исходящую линию свой кадр, после чего передает и маркер.transmission, holds the incoming marker and transmits its frame to the outgoing line, after which the marker also transmits.

Каждый ДК при получении маркера имеет право передать не более одного кадра, после чего он обязан передать маркер. Каждый ДК производит анализ адресной информации кадра и при несовпадении адреса копирует его в исходящую линию. ДК, обнаруживший адресованный ему кадр, копирует его в приемный буфер. ДК-отправитель пакета, обнаружив вернувшийся кадр, удаляет его из кольца. Функции системного монитора, в сети аппаратуры аварийной ВКС выполняет ДК, являющийся ведущим ДК.Upon receipt of a marker, each recreation center has the right to transmit no more than one frame, after which it is obliged to transmit a marker. Each DC analyzes the address information of the frame and, if the address does not match, copies it to the outgoing line. A DC that detects a frame addressed to it copies it to the receive buffer. DK-sender of the packet, having detected the returned frame, removes it from the ring. The functions of the system monitor in the network of emergency VKS equipment are performed by the DC, which is the leading DC.

ДК, являющийся соседним по направлению движения информации в сети аппаратуры аварийной ВКС, выполняет функции ведущего ДК без управления сетью, т.е. он является зеркальным отражением ведущего ДК, поэтому в случае выхода из строя ведущего ДК его функции принимает на себя резервный ДК и не требуется новая инициализации сети, а следующий ДК по направлению движения информации становится зеркальным отображением нового ведущего ДК. Кроме того, ДК определяет ошибки функционирования сети и информирует о них все остальные ДК для восстановления нормального функционирования.A DC that is adjacent in the direction of information flow in the equipment network of an emergency VKS performs the functions of a leading DC without network management, i.e. it is a mirror image of the leading DC, therefore, in the event of a failure of the leading DC, the backup DC takes over its functions and a new network initialization is not required, and the next DC in the direction of information movement becomes a mirror image of the new leading DC. In addition, the DC determines errors in the functioning of the network and informs all the other DCs about them in order to restore normal functioning.

В сети аппаратуры аварийной ВКС применена централизованная система сигнализации, которая экономически оправдана при таком числе каналов в линии связи. Для этого в каждом цикле выделен общий канал сигнализации (ОКС). В цикле ОКС находится в каналах «Заголовок цикла». ОКС используется для установления соединения по одному или нескольким группам каналов. Централизованная система сигнализации ОКС обеспечивает высокую скорость передачи служебных сигналов и, как следствие, сокращение времени установления взаимного влияния функциональных и разговорных каналов, упрощение аппаратного обеспечения ДК.A centralized alarm system is used in the network of emergency HVS equipment, which is economically viable with such a number of channels in the communication line. For this, in each cycle a common signaling channel (ACS) is allocated. In the loop, the ACS is located in the “Cycle Header” channels. ACS is used to establish a connection on one or more groups of channels. The centralized signaling system of the ACS provides a high transmission rate of service signals and, as a result, reduces the time it takes to establish the mutual influence of functional and conversational channels, simplifying the hardware of the DC.

Для каждого канала формируется значащая сигнализация единица (СЕ) в соответствии с требованиями МККТТ Q.701-Q.714. В каналах ОКС при отсутствии значащей СЕ находятся служебные сигнальные единицы, длина которых равна двум байтам.For each channel, a meaningful signaling unit (CE) is generated in accordance with CCITT Q.701-Q.714. In the channels of the ACS in the absence of meaningful CE, there are service signal units whose length is two bytes.

Предлагаемая система единого внутриобъектового высоконадежного комплекса связи на основе динамического коммутатора позволяет объединить существующее на подвижных объектах оборудование различных систем связи в единый комплекс связи.The proposed system of a single intra-object highly reliable communication complex based on a dynamic switch allows combining the equipment of various communication systems existing on mobile objects into a single communication complex.

Claims (1)

Система высоконадежной внутриобъектовой связи, содержащая в своем составе коммутационные центры (КЦ), соединенные последовательно между собой волоконно-оптическими линиями связи (ВОЛС), к которым подсоединены коммутаторы и пульты, блок трансляции и блок абонентских линий телефонных аппаратов и др. оконечные элементы, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введены динамические коммутаторы (ДК), при этом сеть связи комплекса внутрикорабельной связи (ВКС) выполнена в виде кольцевой подсистемы с временным группообразованием и имеет конфигурацию последовательно соединенных двух однонаправленных линий, образующих двойное кольцо, а элементами коммутационной сети являются динамические коммутаторы, расположенные в узлах сети, причем элементами ДК могут являться как сети связи с различными протоколами обмена, так и абонентские устройства, которые выполняют функции оконечных устройств пользователя сети, при этом ДК содержит оптоэлектронные и электрооптические преобразователи, соединенные с устройством ввода-вывода информации, который, в свою очередь, через буферную регистровую память параллельно соединен с устройством синхронизации и выделения сигналов цикловой и тактовой синхронизации, модулем центрального процессора и модулем коммутационного поля.
Figure 00000001
A system of highly reliable intra-object communication, comprising switching centers (CC), connected in series with each other by fiber-optic communication lines (FOCL), to which switches and remotes are connected, a broadcast unit and a subscriber line unit for telephone sets, and other terminal elements, characterized the fact that dynamic switches (DK) are additionally introduced into the system, while the communication network of the intra-ship communication complex (VKS) is made in the form of a ring subsystem with temporary grouping and has the configuration of two unidirectional lines connected in series, forming a double ring, and the switching network elements are dynamic switches located in the network nodes, and DC elements can be both communication networks with various exchange protocols and subscriber devices that perform the functions of terminal devices of the network user, wherein the DC contains optoelectronic and electro-optical converters connected to an information input-output device, which, in turn, through a buffer the register memory is connected in parallel with the device for synchronizing and extracting signals of cyclic and clock synchronization, a central processor module and a switching field module.
Figure 00000001
RU2007129335/22U 2007-07-30 2007-07-30 HIGH-RELIABLE INTER-OBJECT COMMUNICATION SYSTEM RU72372U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129335/22U RU72372U1 (en) 2007-07-30 2007-07-30 HIGH-RELIABLE INTER-OBJECT COMMUNICATION SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129335/22U RU72372U1 (en) 2007-07-30 2007-07-30 HIGH-RELIABLE INTER-OBJECT COMMUNICATION SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU72372U1 true RU72372U1 (en) 2008-04-10

Family

ID=48238955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007129335/22U RU72372U1 (en) 2007-07-30 2007-07-30 HIGH-RELIABLE INTER-OBJECT COMMUNICATION SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU72372U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2606397C1 (en) * 2012-12-17 2017-01-10 Хуавей Текнолоджиз Ко., Лтд. Method of signalling establishing when electric regenerator is located on electric network element, optical network element and electric network element
RU2615498C2 (en) * 2010-01-08 2017-04-05 Сан Пэтент Траст Ofdm transmitter, ofdm transmission method, ofdm receiver and ofdm reception method
RU2687239C1 (en) * 2018-04-16 2019-05-08 Общество с ограниченной ответственностью "Атри" Intra-object digital communication and broadcasting complex

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615498C2 (en) * 2010-01-08 2017-04-05 Сан Пэтент Траст Ofdm transmitter, ofdm transmission method, ofdm receiver and ofdm reception method
US10218554B2 (en) 2010-01-08 2019-02-26 Sun Patent Trust OFDM transmitter device having a symbol generator for generating non-zero control symbols, and OFDM transmission method including generating non-zero control symbols
US10547483B2 (en) 2010-01-08 2020-01-28 Sun Patent Trust OFDM transmitter device having a symbol generator for generating non-zero control symbols, and OFDM transmission method including generating non-zero control symbols
US10931494B2 (en) 2010-01-08 2021-02-23 Sun Patent Trust OFDM transmitter device having a symbol generator for generating non-zero control symbols, and OFDM transmission method including generating non-zero control symbols
US11283662B2 (en) 2010-01-08 2022-03-22 Sun Patent Trust OFDM transmitter device having a symbol generator for generating non-zero control symbols, and OFDM transmission method including generating non-zero control symbols
US11621879B2 (en) 2010-01-08 2023-04-04 Sun Patent Trust OFDM transmitter device having a symbol generator for generating non-zero control symbols, and OFDM transmission method including generating non-zero control symbols
RU2606397C1 (en) * 2012-12-17 2017-01-10 Хуавей Текнолоджиз Ко., Лтд. Method of signalling establishing when electric regenerator is located on electric network element, optical network element and electric network element
RU2687239C1 (en) * 2018-04-16 2019-05-08 Общество с ограниченной ответственностью "Атри" Intra-object digital communication and broadcasting complex

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4597077A (en) Integrated voice/data/control switching system
US4679191A (en) Variable bandwidth switching system
US4587651A (en) Distributed variable bandwidth switch for voice, data, and image communications
US5151896A (en) Modular digital telephone system with fully distributed local switching and control
EP0173947B1 (en) Wideband integrated services local communication system
EP0908830A1 (en) A DSP-based, multi-bus, multiplexing communications adapter
US5410542A (en) Signal computing bus
CA1269438A (en) Packet data communication system with ring type transmission line
JPS6359040A (en) Communication equipment
KR930001618A (en) Synchronous Node Controller for Switching Networks
RU72372U1 (en) HIGH-RELIABLE INTER-OBJECT COMMUNICATION SYSTEM
Skov Implementation of physical and media access protocols for high-speed networks
AU570983B2 (en) Digital tdm microtelephone system
Patir et al. An optical fiber-based integrated LAN for MAGNET's testbed environment
CN110676818B (en) In-situ bus protection method and system based on star network topology
RU151436U1 (en) FLEXIBLE MULTIPLEXOR
CN2884710Y (en) Exchanging distance net bridge appliance with virtual net function for providing multiple interfaces
KR930002191B1 (en) Method of signalling common channel
KR0135912B1 (en) Base Station Controller Matching Subsystem of Mobile Switching System
KR950000968B1 (en) Common channel signalling method
CN109831266A (en) The communication means of integrated communication equipment
RU81025U1 (en) NETWORK DEVICE FOR SUBSCRIBER DIGITAL HUB WITH OPTICAL INTERFACE
JPS63214045A (en) Electronic exchange
RU78020U1 (en) MODULE AND DEVICE FOR NETWORK JOINT OF A DIGITAL ATS WITH OPTICAL INTERFACE
JP2718673B2 (en) Bidirectional transmission method and apparatus using two-wire system

Legal Events

Date Code Title Description
PC12 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models

Effective date: 20121220