Корпоративная интегрированная сеть связи двойного применения

 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в интегрированных цифровых сетях связи. Достигаемым техническим результатом является повышение качества обмена информацией при одновременном повышении эксплуатационной надежности сети. Решение указанной задачи обеспечивается новой корпоративной интегрированной сетью связи двойного применения, содержащей по крайней мере один центральный узел связи, который посредством оптоволоконных линий связи и спутниковых каналов связи соединен с региональными узлами связи. Центральный узел связи, выполняющий одновременно функции телепорта, состоит из станции спутниковой связи, системы управления региональными узлами связи с программным управлением и оборудованием сопряжения каналов на базе автоматической телефонной станции с набором интерфейсов для междугородного и международного узлов связи. Каждый региональный узел связи включает в себя станцию спутниковой связи, автоматический блок управления с программным обеспечением, средства привязки к сетям связи военного и гражданского применения и служебные каналы управления. Заявленная сеть связи снабжена оборудованием системы единого времени и в ее состав включен космический сегмент, входящий в состав сети связи военного назначения. Заявленная сеть связи обеспечивает абонентов широким спектром качественных услуг при низких тарифах за предоставляемые услуги. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в интегрированных цифровых сетях связи, включающих оборудование телекоммуникаций, обеспечивающих абонентов различными видами информационных услуг.

Известна интегрированная сеть связи с интеграцией служб - ISDN, содержащая коммуникационные станции и линии связи, которые включают аналоговые и цифровые каналы связи, соединенные между собой через устройства сопряжения (см. П.Ваккер, "ISDN. Цифровая сеть связи с интеграцией служб. Понятия, методы, системы". М.: Из-во "Радио и связь", 1991, с.с. 15, 49).

Недостатком известной сети связи является недостаточно высокое качество обмена информацией между абонентами, обусловленное наличием аналоговых участков в составе сети.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленной является корпоративная интегрированная сеть связи, содержащая узлы автоматической коммутации, станции спутниковой связи, системы передачи данных, междугородние телефонные станции и различные линии связи (см. Мамедханов А.Р., Шуйский А.С., "Интегрированная сеть связи для ТЭК и других пользователей". "Мир связи - Connect", 1998, N 7-8, c.c. 18-21). B каналах и коммутационном оборудовании известной сети используются аналоговые и цифровые линии связи, а объединение аналоговых и цифровых сетей проводится с использованием трансмультиплексоров.

Недостатками известной сети связи являются низкое качество обмена информацией между абонентами и недостаточно высокая эксплуатационная надежность сети.

Известная сеть представляет собой сочетание аналоговых и цифровых участков передачи информации. Однако наличие в сквозном тракте "абонент" - "абонент" даже одного аналогового участка может вызвать существенное ухудшение качества передачи информации, поскольку аналоговые каналы связи в гораздо большей степени чем цифровые подвержены ухудшению качества связи, так как любые изменения амплитудно-частотных характеристик тракта и выход нормируемых параметров за пределы установленных норм приводит к ухудшению качества связи. Для сохранения физических параметров сети связи приходится устанавливать дополнительное оборудование, которое отслеживает изменение параметров сети и автоматически их нормализует. Это приводит к повышению стоимости сети связи и соответствующему повышению тарифов за ее использование, и снижению эксплуатационной надежности сети, обусловленному наличием дополнительного оборудования. Кроме того существующие корпоративные (ведомственные) сети связи не имеют в своем составе резервных каналов связи. Отсутствие резервирования определяется высокой стоимостью дублирования каналов в сети одного ведомства, а также ограниченными возможностями подключения корпоративной сети к сетям общего пользования, что объясняется монополизацией последних. При эксплуатации корпоративных аналого-цифровых сетей возможен срыв прохождения сигналов, что характеризует низкую эксплуатационную надежность существующих сетей связи.

Задачей изобретения является повышение качества обмена информацией между абонентами интегрированной цифровой сети связи, охватывающей обширные регионы с обеспечением абонентов различными видами информационных услуг при одновременном повышении эксплуатационной надежности сети связи и снижении тарифов за предоставляемые телекоммуникационные услуги.

Решение указанных задач обеспечивается новой корпоративной интегрированной сетью связи двойного применения, содержащей по крайней мере один центральный узел связи, состоящий из станции спутниковой связи, системы управления региональными узлами связи с программным обеспечением и оборудованием сопряжения каналов связи на базе автоматической телефонной станции с набором интерфейсов для междугородного узла связи, региональные узлы связи, каждый из которых состоит из: станции спутниковой связи, автоматического блока управления, соединенного с оконечными терминалами абонентов и со станцией спутниковой связи, средств привязки к сетям связи военного и гражданского применения, служебных каналов управления, при этом региональные узлы связи соединены между собой и с центральным узлом связи посредством оптоволоконных линий и спутниковых каналов связи.

При этом предпочтительно: все коммутационные узлы в линиях связи сопрягать посредством блоков, выполненных в соответствии с международными стандартами на стыки; центральный узел связи выполняет одновременно функции телепорта; в состав сети включать космический сегмент, входящий в состав сети связи военного назначения; сеть связи снабжать оборудованием системы единого времени; в состав региональных узлов связи включать спутниковые, телефонные, радио и мобильные линии для связи с оконечными терминалами абонентов.

Наличие в заявленной сети центрального узла связи с системой управления региональными узлами связи, которые соединяются с ним посредством оптоволоконных линий связи и спутниковых каналов связи, общее программное обеспечение, и оборудование сопряжения каналов связи с терминалами абонентов, позволяют обеспечить автоматическую коммутацию цифровых линий связи, находящихся в различных регионах и тем самым формируется единая цифровая сеть, обеспечивающая связь между абонентами, находящимися как в пределах регионов, так и между регионами. Единое программное обеспечение и единые международные протоколы связи в заявленной сети обеспечивают интеграцию различных систем связи в регионе и централизованное управление всеми средствами телекоммуникаций сети, а также выход любого абонента на международную сеть связи. При этом обеспечивается высокое качество связи, поскольку в каждом сквозном тракте "абонент"-"абонент" существуют лишь цифровые линии связи. Выполнение системы управления в каждом региональном узле связи в виде автоматической телефонной станции или сервера, совместимых с терминалами абонентов и соответствующее программное обеспечение позволяют реализовать централизованное управление и тарификацию предоставляемых информационных услуг, обеспечивая снижение тарифов на предоставляемые информационные услуги. Наличие в региональных узлах связи служебных каналов управления и средств сопряжения с сетями связи гражданского и военного применения позволяет еще более снизить тарифы на информационные услуги. Кроме того в случае необходимости имеется возможность реализовать резервирование каналов связи, что приводит к повышению эксплуатационной надежности сети связи. В заявленной сети связи используется один или несколько центральных узлов связи, каждый из которых соединен посредством оптоволоконных линий связи и спутниковых каналов связи с прилегающими региональными узлами связи. Такие каналы связи позволяют использовать при передаче информации современные технологии широкополосных каналов связи и обеспечивать абонентов различных регионов всеми видами информационных услуг, например, мультимедиа и Интернет. Центральный узел связи имеет в своем составе оборудование, сопрягаемое с региональными междугородними и международными узлами связи компаний "Связьинвест" и "Ростелеком", что позволяет ему наряду с функциями координатора работы региональных узлов связи выполнять и функции телепорта. В заявленной сети связи центральные и региональные станции спутниковой связи образуют спутниковые каналы связи с использованием в том числе космических сегментов, входящих в состав сетей связи военного назначения. Этим определяется двойное применение заявленной сети связи, поскольку в случае возникновения чрезвычайной ситуации (особый период) сеть полностью переходит в пользование военного ведомства и для этого в составе сети имеются необходимые средства привязки к военным узлам связи. Использование в составе спутниковых каналов связи космических сегментов, входящих в состав сетей связи военного назначения, способствует снижению тарифов на информационные услуги. При этом увеличивается количество космических аппаратов, входящих в состав корпоративной интегрированной сети связи, что также способствует повышению надежности обмена информацией между абонентами, расположенными на значительном расстоянии друг от друга. В состав заявленной сети связи входит оборудование сети единого времени, эталон которого устанавливается в центральном узле связи. Использование оборудования сети единого времени позволяет проводить коррекцию синхронизации в сквозных трактах сети связи, что приводит к повышению качества обмена информацией между абонентами. В заявленной сети связи в состав каждого регионального узла связи входят спутниковые, телефонные, радио и мобильные станции, которые посредством проводных, оптоволоконных, радио, а в отдельных случаях и спутниковых каналов связи обеспечивают соединение с оконечными терминалами абонентов. Разнообразие используемых в региональном узле приемопередающих станций связи позволяет обеспечить высокое качество обмена информацией на заключительном участке тракта передачи информации. При этом обеспечивается предоставление различных видов информационных услуг абонентам, расположенным во всех зонах региона.

Приложенные чертежи изображают: фиг. 1 - блок-схема заявленной сети связи; фиг. 2 - блок-схема центрального узла связи этой сети; фиг. 3 - структурные схемы сетевого интегратора и аппаратуры станции спутниковой связи, входящих в состав центрального узла связи.

Корпоративная интегрированная сеть связи двойного применения (фиг. 1 - 2) содержит: по крайней мере один центральный узел связи - 1, соединенный с каждым региональным узлом связи - 2, 3 и 4 посредством оптоволоконных линий связи 5, 6, 7 и спутниковых каналов связи, при этом региональные узлы соединены между собой оптоволоконными линиями 8, 9, 10 и спутниковыми каналами связи, антенны спутниковой связи - 11, 12, 13, 14, расположенные соответственно в центральном и региональных узлах связи, космический аппарат - 15 с ретранслятором; в состав центрального узла связи входят сетевой интегратор - 16 с узлом автоматической коммутации, станция связи - 17, при этом сетевой интегратор связан с каждым региональным узлом связи посредством канала конференций (2B + D) - 18, каналом передачи данных (2B + D) - 19, цифровым каналом речевой связи (2B + D) - 20, каналом передачи факсов (2B + D) - 21, каналом радиорелейной связи - 22, кроме того сетевой интегратор соединен с каналообразующей аппаратурой при помощи протокола связи V-35 - 23, протоколом связи G703 - 24, протоколом соединения Е1 - 25, и протоколом соединения режима Е& М - 26, а протоколами Е1 - 27 и 28 с наземными цифровыми системами передачи, а также протоколом соединения 2Е1 - 29 связан с трансмультиплексором - 30, и при помощи двухпроводной линии - 31 соединен с ведомственной автоматической телефонной станцией - 32, которая в свою очередь, посредством каналов 33, 34 - с наземными сетями, центральный узел связи имеет в своем составе также базовую станцию - 35 системы мобильной связи, которая при помощи антенны - 36 сообщается с переносными абонентскими аппаратами - 37 и терминалами подвижных средств - 38, в центральном узле связи предусмотрен дополнительный канал видеоконференций - 39 по протоколу связи Х25 - 40; в состав сетевого интегратора входят мультиплексор 41, имеющий наземный резервный цифровой канал - 42 и соединенный каналом передачи данных - 43 с маршрутизатором - 44, который связан с местной сетью - 45, каналов локальных вычислительных сетей - 46, 47 и при помощи канала связи - 49, соединенного с терминалом - 49, например, с компьютером, при этом мультиплексор соединен с эхо-компенсатором - 50, который телефонными каналами (nх64, Е1 и Е&М) - 51 соединен с автоматической телефонной станцией - 52, имеющей канал связи - 53 с прямыми абонентами сети, телефонные каналы связи городской телефонной сети - 54, и канал связи - 55 по протоколу Е1 для связи с базовой станцией - 56 мобильной сети, снабженной антенной - 57, модем - 58; каналообразующая аппаратура спутниковой системы связи состоит из канала передачи сигнала - 60 на передатчик, соединяющий модем с конвертором усилителя мощности - 61, соединенного посредством канала для передачи сигнала - 62 на передатчик С-диапазона с фильтром и поляризатором - 63, который подключен к циркулятору - 64 и к облучателю 65 антенны спутниковой связи, при этом выход циркулятора соединен с фильтром и поляризатором 66, подключенными к малошумящему усилителю - 67, приводы 68 антенны своими входами присоединены к выходам системы управления наведением - 59.

Каждый региональный узел связи 2, 3 или 4 выполняется по известным аналогам.

В состав центрального узла связи 1 (фиг. 3) входит сетевой интегратор 16 с узлом автоматической коммутации, включающий каналообразующую аппаратуру - мультиплексор 41, сервер (не указан) и маршрутизатор 44, которые объединены в общий ансамбль посредством автоматической телефонной станции (сервера). Сервер при этом может объединять в себе функции маршрутизатора и блока сжатия, уплотнения цифровой информации. Сетевой интегратор 16 базируется на современном сервере и дополнительно используется для учета трафика в сети и расчета тарифов за предоставляемые информационные услуги. Центральный узел связи 1 одновременно может использоваться и в качестве одного из региональных узлов связи (см. фиг. 2) для обслуживания абонентов, расположенных вблизи центрального узла.

Станция спутниковой связи 17 содержит усилитель мощности 61 с конвертором на 70 МГц, который через модем 58 соединен с мультиплексором 41 сетевого интегратора (фиг. 3) и циркулятор 64, подключенный к облучателю 65 спутниковой антенны связи 11, диаметр зеркала которой составляет 7-9 м. Обычно станция спутниковой связи работает на несколько направлений и передает поток информации со скоростью 2048 кбит/с. Количество модемов 58 определяется количеством региональных станций спутниковой связи. Структура и состав региональных станций спутниковой связи аналогичны устройству центральной станции спутниковой связи, при этом диаметр зеркала у них составляет обычно 3,8-5 м. В состав системы мобильной связи (транкинговая связь) входит базовая станция 35, антенна 36, обеспечивающая как правило связь на расстоянии до 50 км, переносные абонентские аппараты 37 и терминалы подвижных средств 38, которые могут быть снабжены дополнительно абонентской передающей станцией. В региональных узлах связи 2, 3, 4 могут использоваться системы телефония-факс и передачи данных на базе радиоудлинителей. В состав радиоудлинителя может входить базовая станция с всенаправленной антенной (мощность передатчика обычно до 30 Вт), терминалы абонентов на базе IBM PC/XT или Notebook и цифровые телефоны с направленными антеннами. Оптоволоконные системы связи (фиг. 1) создаются на базе автоматических телефонных станций серверов и терминалов абонентов. Радиорелейные системы с каналами радиорелейной связи 22 используют абонентское оборудование, которое включается в тракты радиорелейных линий и стыкуется с корпоративными автоматическими телефонными станциями (УАТС), которые и обеспечивают выход на требуемого абонента. Заявленная сеть связи позволяет объединить различные системы связи: телефония/факс система, локальные вычислительные сети 46, 47, используемые для передачи данных, системы видеоконференций, сеть Интернет и IP-телефонии, мультимедиа, системы мобильной связи в режимах телефонии, факса, передачи данных. Для объединения указанных систем используются оптоволоконные и проводниковые линии связи, спутниковые и радиоканалы. Основными являются оптоволоконные линии связи, спутниковые и радиоканалы, позволяющие использовать современные технологии широкополосных каналов, обеспечивая абонентов новыми видами информационных услуг. Спутниковые каналы связи и оптоволоконные линии связи обеспечивают необходимое резервирование каналов, что способствует повышению эксплуатационной надежности сети. Система радиосвязи в каком-либо регионе содержит множество территориально разнесенных блоков, обеспечивающих доступ к коммутационным узлам связи, в том числе и к сетям общего пользования через центральный блок сопряжения, который размещается вблизи автоматической телефонной станции. Оконечные терминалы какого-либо пользователя в заявленной сети связи выполняются обычно в виде абонентского комплекса основного доступа, который в соответствии с рекомендациями МККТТ от 1984 г. (см. МККТТ, т. VI, вып.VI-5, "Цифровые транзитные станции в интегрированных цифровых сетях", Q. 501-Q.517, 1984) может содержать до 8 различных устройств, в том числе цифровой телефонный аппарат, аппаратура "телефакс", "телетекс", "видеотекс", персональный компьютер и т.д. Заявленная сеть связи снабжена серийным оборудованием сети единого времени (СЕВ). Эталон единого времени устанавливается в центральном узле связи 1 и по служебным каналам сигнализации-управления сигналы точного времени доводятся до оборудования сети, в котором сигналы синхронизации выравниваются и по частоте и по фазе с привязкой к эталонной частоте. Тем самым обеспечивается коррекция синхронизации в сквозных трактах (в соответствии с Рекомендациями МККТТ - V. 110 CCITT) и создаются условия передачи информации в среде практически полностью свободной от ошибок (частота появления ошибки составляет величину порядка 10^-9), и качество обмена информацией существенно повышается. Корпоративная интегрированная сеть связи двойного применения может использоваться для обмена различными видами информации между юридическими и(или) физическими лицами и государственными ведомствами.

Работа заявленной сети связи рассмотрена на примере наиболее сложного трафика, когда информация передается от абонента мобильной системы до выхода его в канал международной связи. Заявленная сеть связи позволяет в соответствии с Протоколом связи обеспечить возможность абоненту, находящемуся в любой зоне какого-либо региона войти в междугородную или международную сеть связи. Абонент с мобильным телефоном 37, находящийся на расстоянии до 900 м от абонентской станции, установленной на подвижном средстве 38, связывается с базовой станцией 35 мобильной системы, которая обеспечивает выход на автоматическую телефонную станцию по стыку Е&М и далее сигнал передается на мультиплексор 41 станции спутниковой связи. Станция спутниковой связи региона, в котором находится абонент, через ретранслятор космического аппарата 15 и через центральную станцию спутниковой связи 17 передает информацию на автоматическую телефонную станцию центрального узла связи. Далее по наземной линии связи информация поступает на международный центр коммуникации (не указан), который направляет ее нужному зарубежному абоненту. По всему тракту в процессе передачи информации используется единый протокол связи, единая система сигнализации сопрягаемых и физических интерфейсов, что обеспечивает высокое качество обмена информацией за счет прохождения ее по сквозному цифровому каналу.

В сравнении с известными заявленная корпоративная интегрированная сеть связи двойного применения позволяет обеспечить снижение тарифов за предоставляемые информационные услуги за счет снижения ведомственных затрат за аренду каналов местными отделениями "Электросвязи" и возможности самостоятельно реализовывать абоненту необходимый режим работы служебных каналов и организации информационных услуг по выбору. Заявленная сеть обеспечивает высокое качество обмена информацией между абонентами, поскольку на всех участках во всех линиях передачи информации используются только цифровые каналы и кроме того обеспечено единое централизованное управление региональными узлами связи, и, таким образом, абонент общается только с одним оператором. При этом заявленная сеть связи обеспечивает для абонента, расположенного в любой зоне любого региона возможность предоставления всех видов информационных услуг - от цифровой телефонии и факса до Интернета, IP-телефона, мультимедиа и т. д. Заявленная сеть обладает повышенной эксплуатационной надежностью за счет использования только цифровых каналов связи, оптоволоконных линий связи и спутниковых каналов связи и возможности резервирования за счет сопряжения с сетями связи военного и гражданского применения.

Формула изобретения

1. Корпоративная интегрированная сеть связи двойного применения, содержащая по крайней мере один центральный узел связи, состоящий из станции спутниковой связи, системы управления региональными узлами связи с программным обеспечением и оборудованием сопряжения каналов связи с коммутационными узлами на базе автоматической телефонной станции с набором интерфейсов для междугородного узла связи, региональные узлы связи, каждый из которых состоит из станции спутниковой связи, автоматического блока управления, соединенного с оконечными терминалами абонентов и со станцией спутниковой связи, средств привязки к сетям связи военного и гражданского применения и служебных каналов управления, при этом региональные узлы связи соединены между собой и с центральным узлом связи посредством оптоволоконных линий и спутниковых каналов связи.

2. Сеть связи по п.1, отличающаяся тем, что все коммутационные узлы в линиях связи сопряжены посредством блоков, выполненных в соответствии с международными стандартами на стыки.

3. Сеть связи по п.1, отличающаяся тем, что центральный узел связи выполняет одновременно функции телепорта.

4. Сеть связи по п.1, отличающаяся тем, что в ее состав включен космический сегмент, входящий в состав сети связи военного применения.

5. Сеть связи по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена оборудованием системы единого времени.

6. Сеть связи по п.1 или 5, отличающаяся тем, что региональные узлы связи включают в себя спутниковые, телефонные, радио и мобильные станции для связи с оконечными терминалами абонентов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3