Способ ответвления каналов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электрической связи, в частности к транзитным распределительным устройствам. Технический результат заключается в обеспечении одновременного ответвления нескольких каналов на абонентские окончания. Устройство содержит приемные и передающие регенераторы прямого и обратного каналов, блок ответвления, состоящий из блока управления, блока синхронизации и последовательно соединенных демультиплексора, блока задержки, блока замены информации и коммутатора. В другом варианте содержит преобразователь кода в виде дескремблера и формирователь сигналов групповой абонентской линии в виде скремблера. 2 с. и 8 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике электрической связи, в частности к способу ответвления каналов, по которому осуществляются устройства транзитные распределительные, и может найти применение для многоканальной транзитной передачи и распределения (ответвления) каналов по абонентским окончаниям.

Наиболее близкими к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату являются: - способ ответвления каналов, раскрытый в патенте Российской Федерации N 2012145, опубл. 30.04.94, М.Кл.⁵ Н 04 J 3/08, заключающийся в том, что принимают входной сигнал, выделяют из него информационный и тактовый сигналы, а также сигнал цикловой синхронизации, при этом из сигналов тактовой и цикловой синхронизации формируют сигналы адресного пространства, вырабатывают команды управления, ответвляют из информационного сигнала каналы, которые после обработки в абонентских окончаниях вводят обратно в информационный сигнал и передают информационный сигнал по тракту передачи, производят задержку сигнала. При этом входной сигнал в коде с чередующейся полярностью импульсов (АМИ) разделяют на положительные и отрицательные импульсы, которые объединяют для образования исходного двоичного сигнала, по которому определяют местоположение импульса цикловой синхронизации, далее определяют номер ответвляемого (вводимого/выводимого) канала, данные о котором выделяют во внешней автоматизированной системе управления связью. Задержку сигнала осуществляют в соответствии с данными по этому номеру, которые поступают в параллельном коде, при этом величина задержки определяет позицию любого произвольного ответвляемого канала из многоканального информационного сигнала относительно синхроимпульса. Далее ответвляют канал, который после обработки в абонентских окончаниях вводят обратно в любое другое свободное место информационного сигнала, который без задержки проходит весь тракт передачи. Регулируя величину задержки поочередно, выводят и вводят несколько каналов.

Устройство транзитное распределительное по патенту Российской Федерации N 2012145, опубл. 30.04.94, М.Кл.⁵ Н04 J 3/08, содержащее приемный и передающий регенераторы прямого канала (ПК), блок ответвления цифровых сигналов, состоящий из блока управления, блока замены информации, блока задержки, блока ввода индивидуальных каналов (ИК), блока вывода ИК, блока синхронизации, который включает блок цикловой синхронизации (ЦС) и формирователь адресов, которые соединены двунаправленной шиной, группа выходов формирователя адресов соответственно соединена с группой входов блока управления, при этом тактовый и информационный выходы приемного регенератора ПК соответственно соединены с соответствующими входами блока ЦС, выход цикловой синхронизации которого соединен с соответствующим входом блока управления, информационный выход блока замены информации соединен с входом передающего регенератора ПК, первый выход которого является выходом ПК, а первый вход приемного регенератора ПК является входом ПК, группа выходов блока вывода ИК и группа входов блока ввода ИК являются соответственно выходами и входами ответвления каналов. Устройство также содержит коммутатор полярности сигнала, при этом вход передающего регенератора разделен на прямой и инверсный входы и соответственно информационный выход блока замены информации также разделен на прямой и инверсный выходы, которые соответственно через первые и вторые входы/выходы коммутатора соединены с соответствующими входами передающего регенератора ПК, а выход управления блока управления соединен с соответствующим входом коммутатора. Выход цикловой синхронизации блока ЦС связан с соответствующим входом блока управления через внешнюю автоматизированную систему управления связью, которая выполняет функции формирователя адресов. Устройство содержит преобразователь кода, который состоит из первого и второго пороговых элементов, информационные входы которых подсоединены к соответствующим выходам приемного регенератора, а тактовые входы подсоединены к соответствующим выходам блока синхронизации, при этом выходы первого и второго пороговых элементов соответственно соединены с соответствующими входами блока замены информации и с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом приемника синхросигнала и первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом блока управления и с выходом ответвляемого канала. Выход блока синхронизации соединен с вторым входом приемника синхросигналов, выход которого через вход/выход блока задержки соединен с вторыми входами первой и второй схем И и с первым входом управления блока замены информации, с вторым входом управления которого соединен второй вход блока управления и выход второй схемы И, первый вход которой является входом ответвляемого канала. Управляющий вход блока задержки соединен с выходом приемника команд, который влияет на изменение величины задержки от внешней автоматизированной системы управления связью. Первая и вторая схемы И выполняют функции соответственно блоков вывода и ввода индивидуальных каналов. Работает устройство только в линейном коде с чередованием полярности импульсов (АМИ). Регулируя величину задержки блока задержки, обеспечивают ответвление цифрового сигнала любого одного произвольного канала из многоканального цифрового сигнала прямого направления, который без задержки проходит блок замены информации, коммутатор и передающий регенератор. При этом посредством блока задержки устанавливают любую величину задержки, которая указывает, какая позиция в соответствии с сигналом приемника команд предназначается для ответвляемого сигнала относительно синхросигнала. То есть поочередно может ответвляться несколько каналов по одному только каналу от цикла к циклу.

Основным недостатком данного способа ответвления каналов и устройства для его осуществления (устройства транзитного распределительного) является невозможность обеспечения одновременного многоканального ответвления части информационного сигнала, что обусловлено тем, что многоканальный информационный сигнал без задержки, демультиплексирования и мультиплексирования проходит весь тракт прямого канала, а сигнал ответвленного канала после обработки в абонентских окончаниях вставляется в любое отведенное для него место проходящего информационного сигнала, которое обусловлено установленной величиной задержки относительно синхроимпульса.

Другими недостатками данного способа и устройства являются: - невозможность выполнения способа и работы устройства в коде HDB-3 (чередующейся полярности пар импульсов при длинных нулевых посылках) в силу выполнения операций по способу и схемы устройства только для работ в коде АМИ; - наличие сбоев в работе устройства, в котором осуществляется данный способ, в коде АМИ, если заранее неизвестно значение передаваемого сигнала, что обусловлено тем, что при передаче данных в коде АМИ в устройстве каждая последующая после ноля посылка инвертируется, что в свою очередь обусловлено отсутствием скремблирования и дескремблирования информационного сигнала; - невозможность ответвления всего информационного сигнала как в рабочем режиме, так и в случае аварии в прямом канале из-за отсутствия коммутации для изменения направления передачи; - невозможность диагностического тестирования прямого канала, что также обусловлено отсутствием коммутации для изменения направления передачи; - отсутствие возможности в соединении данных устройств выходами/входами в цепочку в силу отсутствия транзитной передачи дистанционного питания через эти устройства.

В основу изобретения положена задача создания эффективного способа ответвления каналов и устройства для его осуществления (устройства транзитного распределительного) путем обеспечения задержки многоканального информационного сигнала на время замены одновременно ответвляемой части каналов после их обработки в абонентских окончаниях, с демультиплексированием и мультиплексированием при этом информационного сигнала, что позволит обеспечить одновременное многоканальное ответвление части информационного сигнала с возвращением этой, уже измененной части на прежнее место в информационном сигнале. Кроме того, обеспечивается выполнение способа и работа устройства в коде HDB-3, отсутствие сбоев в работе устройства, которое выполнено по данному способу, в коде АМИ. А также ответвление всего информационного сигнала как в рабочем режиме, так и в случае аварии в прямом канале, обеспечивается диагностическое тестирование прямого канала. Также обеспечивается возможность в соединении данных устройств выходами/входами в цепочку с обеспечением транзитной передачи дистанционного питания.

Поставленная задача решается тем, что в способе ответвления каналов, заключающемся в том, что принимают входной сигнал, выделяют из него информационный и тактовый сигналы, а также сигнал цикловой синхронизации, при этом из сигналов тактовой и цикловой синхронизации формируют сигналы адресного пространства, вырабатывают команды управления, ответвляют из информационного сигнала каналы, которые после обработки в абонентских окончаниях вводят обратно в информационный сигнал и передают информационный сигнал по тракту передачи, производят задержку сигнала. Причем задерживают информационный сигнал, что производят после ответвления из него каналов на абонентские окончания, а перед ответвлением каналов информационный сигнал демультиплексируют, после задержки информационный сигнал складывают с сигналом, который вводят с абонентских окончаний с мультиплексированием его. Кроме того, перед демультиплексированием информационный сигнал преобразуют по коду, а после складывания задержанного информационного сигнала и мультиплексированного сигнала с абонентских окончаний преобразуют в сигнал групповой абонентской линии.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве транзитном распределительном, содержащем приемный и передающий регенераторы прямого канала (ПК), блок ответвления цифровых сигналов, состоящий из блока управления, блока замены информации, блока задержки, блока ввода индивидуальных каналов (ИК), блока вывода ИК, блока синхронизации, который включает блок цикловой синхронизации (ЦС) и формирователь адресов, которые соединены двунаправленной шиной, группа выходов формирователя адресов соответственно соединена с группой входов блока управления, при этом тактовый и информационный выходы приемного регенератора соответственно соединены с соответствующими входами блока ЦС, выход цикловой синхронизации которого соединен с соответствующим входом блока управления, информационный выход блока замены информации соединен с входом передающего регенератора ПК, первый выход которого является выходом ПК, а первый вход приемного регенератора ПК является входом ПК, группа выходов блока вывода ИК и группа входов блока ввода ИК являются соответственно выходами и входами ответвления каналов. В устройство введены демультиплексор и мультиплексор, причем выход последовательной передачи данных (ПД) демультиплексора соединен через блок задержки с первым входом блока замены информации, с вторым входом которого соединен выход последовательной ПД мультиплексора, при этом информационный выход приемного регенератора ПК соединен с соответствующими входами блока управления и демультиплексора, причем группа выходов параллельной ПД демультиплексора соединена соответственно с группой входов блока вывода ИК, группа выходов блока ввода ИК соединена соответственно с группой входов параллельной ПД мультиплексора, с первого по седьмой выходы управления блока управления соответственно соединены с соответствующими входами блока ЦС, демультиплексора, блока задержки, мультиплексора, блоков ввода и вывода ИК, блока замены информации, а тактовый выход приемного регенератора ПК связан с соответствующими входами демультиплексора, блока задержки, мультиплексора и блока замены информации. Причем тактовый выход приемного регенератора ПК связан с соответствующими входами демультиплексора, блока задержки, мультиплексора и блока замены информации через тактовые вход/выход блока управления. Также в устройство введены коммутатор изменения направления передачи, приемный и передающий регенераторы обратного канала (ОК), при этом выход блока замены информации через первые вход/выход коммутатора соединен с входом передающего регенератора ПК, а выход приемного регенератора ОК через вторые вход/выход коммутатора соединен с входом передающего регенератора ОК, при этом восьмой выход управления и тактовый выход блока управления подсоединены к соответствующим входам коммутатора, первый вход приемного и первый выход передающего регенераторов ОК являются соответственно входом и выходом ОК. Также в устройство введены блок преобразования кода, выполненный в виде дескремблера, и формирователь сигнала групповой абонентской линии (СГАЛ), выполненный в виде скремблера, при этом информационный выход приемного регенератора ПК соединен с соответствующими входами блока управления и демультиплексора через блок преобразования кода, тактовый вход которого подсоединен к соответствующему выходу приемного регенератора ПК, а первый и второй входы управления блока преобразования кода подсоединены соответственно с девятым выходом управления блока управления и соответствующим выходом блока ЦС, при этом выход блока замены информации соединен с входом передающего регенератора ПК через вход/выход формирователя СГАЛ, вход управления которого соединен с десятым выходом управления блока управления, тактовый выход которого соединен с соответствующим входом формирователя СГАЛ. В устройство этого варианта введены коммутатор изменения направления передачи, приемный и передающий регенераторы обратного канала (ОК), при этом выход формирователя СГАЛ через первые вход/выход коммутатора соединен с входом передающего регенератора ПК, выход приемного регенератора ОК через вторые вход/выход коммутатора соединен с входом передающего регенератора ОК, при этом восьмой выход управления и тактовый выход блока управления подсоединены к соответствующим входам коммутатора, первый вход приемного и первый выход передающего регенераторов ОК являются соответственно входом и выходом ОК. В устройство введены первый и второй блоки транзитной передачи дистанционного питания (ДП), при этом второй выход передающего регенератора ПК соединен с вторым входом приемного регенератора ПК через первый блок транзитной передачи ДП, а второй выход передающего регенератора ОК соединен с вторым входом приемного регенератора ОК через второй блок транзитной передачи ДП. Блок управления выполнен в виде микроконтроллера, а блок ответвления цифровых сигналов выполнен в виде программируемой логической матрицы.

В соответствии со способом ответвления каналов задержка информационного сигнала, которую производят после ответвления из него каналов на абонентские окончания с демультиплексированием информационного сигнала, позволяет обеспечить одновременное ответвление нескольких каналов и возвращение их после обработки в абонентских окончаниях на их прежнее место в информационном сигнале.

А преобразование по коду перед демультиплексированием информационного сигнала и преобразование в сигнал групповой абонентской линии после складывания задержанного информационного сигнала и мультиплексированного сигнала с абонентских окончаний позволяет осуществить устройство по данному способу, которое работает в коде АМИ без сбоев, если заранее не известно значение передаваемого сигнала.

Введение в устройство демультиплексора и мультиплексора с подсоединением выхода последовательной ПД демультиплексора через блок задержки к первому входу блока замены информации, к второму входу которого подсоединен выход последовательной ПД мультиплексора, позволяет обеспечить задержку всего многоканального информационного сигнала на время замены ответвляемой части каналов с выборкой их с выхода параллельной ПД демультиплексора и последующего введения всех ответвленных каналов по входу параллельной ПД мультиплексора и последующим сложением задержанного информационного сигнала без ответвленных каналов с самими ответвленными каналами, которые прошли обработку в абонентских окончаниях, в блоке замены информации в соответствии с конкретным адресом на их прежнее место в информационном сигнале.

Введение в устройство, при работе его в коде HDB-3 коммутатора изменения направления передачи, приемного и передающего регенераторов обратного канала, с включением коммутатора между блоком замены информации и входом передающего регенератора ПК, позволяет обеспечить многоканальное ответвление всего информационного сигнала как в рабочем режиме, так и в случае аварии в прямом канале, а также обеспечить возможность диагностического тестирования прямого канала при этом с использованием обратного канала. А это все обеспечивает повышение работоспособности устройства.

Введение в устройство блока преобразования кода, выполненного в виде дескремблера, с подсоединением его между информационным выходом приемного регенератора ПК и соответствующими входами блока управления и демультиплексирования, и формирователя СГАЛ, выполненного в виде скремблера, с подсоединением его между выходом блока замены информации и входом передающего регенератора ПК позволяет обеспечить работу устройства в коде АМИ без сбоев, когда заранее не известно значение передаваемого сигнала, т.е. фактически обеспечивается работа в коде АМИ с любым передаваемым сигналом, что обусловлено скремблированием и дескремблированием информационного сигнала.

Введение в устройство, при работе его в коде АМИ коммутатора изменения направления передачи, приемного и передающего регенераторов обратного канала, с включением коммутатора между формирователем СГАЛ и входом передающего регенератора ПК позволяет обеспечить многоканальное ответвление всего информационного сигнала как в рабочем режиме, так и в случае аварии в прямом канале, а также обеспечить возможность диагностического тестирования прямого канала при этом с использованием обратного канала. А это все обеспечивает повышение работоспособности устройства.

Введение в устройство первого и второго блоков транзитной передачи дистанционного питания в прямом и в обратном каналах позволяет обеспечить возможность соединения выходами/входами нескольких таких устройств цепочку, что тем самым расширит количество вариантов их использования.

Выполнение блока управления в виде микроконтроллера позволяет реализовать его с использованием программных средств и обеспечить микроминиатюризацию схемы исполнения.

Выполнение блока ответвления цифровых сигналов в виде программируемой логической матрицы позволяет реализовать устройство с использованием программных средств и также обеспечить микроминиатюризацию схемы исполнения устройства. При этом в зависимости от подаваемых управляющих сигналов обеспечивается работа устройства или в коде HDB-3 или в АМИ.

Изложенное выше подтверждает наличие причинно-следственных связей между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом.

Данная совокупность существенных признаков позволяет по сравнению с прототипом по способу ответвления каналов и устройству для его осуществления (устройству транзитному распределительному) обеспечить одновременное многоканальное ответвление части информационного сигнала с возвращением этой, уже измененной части на прежнее место в информационном сигнале за счет обеспечения задержки всего многоканального информационного сигнала на время замены одновременно ответвляемой части каналов, после их обработки в абонентских окончаниях, с использованием демультиплексирования и мультиплексирования информационного сигнала. Кроме того, обеспечивается работа устройства в коде HDB-3 и исключение сбоев в работе в коде АМИ при любом значении передаваемого сигнала, а также ответвление всего информационного сигнала как в рабочем режиме, так и в случае аварии в прямом канале с обеспечением диагностического тестирования прямого канала. Также обеспечивается возможность соединения выходами/входами нескольких таких устройств в цепочку.

По мнению авторов, заявляемое техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень", т.к. совокупность существенных признаков, характеризующих заявляемый способ ответвления каналов и устройство транзитное распределительное, является новой и не следует явным образом из известного уровня техники.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, на котором одинаковые элементы имеют одинаковые цифровые обозначения и где на: фиг.1 - приведена структурная схема устройства транзитного распределительного, которое осуществлено по способу ответвления каналов, для работы в коде HDB-3; фиг.2 - структурная схема блока управления; фиг.3 - структурная схема устройства транзитного распределительного, которое осуществлено по способу ответвления каналов, для работы в коде АМИ.

Способ ответвления каналов осуществляется следующим образом.

В соответствии со способом ответвления каналов с использованием кода HDB-3 принимают входной сигнал приемным регенератором прямого канала, в котором из входного сигнала выделяют информационный и тактовые сигналы, и далее в блоке синхронизации выделяют сигнал цикловой синхронизации. При этом из сигналов из сигналов тактовой и цикловой синхронизации формируют сигналы адресного пространства, в соответствии с которым вырабатывают команды управления по одновременному ответвлению (выводу на абонентские окончания) нескольких каналов из многоканального информационного сигнала, который перед этим демультиплексируют, по одновременному вводу ответвленных каналов, которые прошли обработку в абонентских окончаниях, при этом их мультиплексируют и складывают с задержанным информационным сигналом. Далее информационный сигнал передают по тракту передачи через передающий регенератор прямого канала.

В соответствии со способом ответвления каналов с использованием кода АМИ принимают входной сигнал приемным регенератором прямого канала, в котором из входного сигнала выделяют информационный и тактовый сигналы и далее в блоке синхронизации выделяют сигнал цикловой синхронизации. При этом из сигналов тактовой и цикловой синхронизации формируют сигналы адресного пространства, в соответствии с которым вырабатывают команды управления по преобразованию по коду информационного сигнала путем дескремблирования его, по демультиплексированию, по одновременному ответвлению (выводу на абонентские окончания) нескольких каналов из многоканального информационного сигнала, затем по одновременному вводу ответвленных каналов, которые прошли обработку в абонентских окончаниях, при этом сигнал по ним мультиплексируют и складывают с задержанным информационным сигналом. Далее информационный сигнал преобразуют в сигнал групповой абонентской линии путем его скремблирования и передают по тракту передачи через передающий регенератор прямого канала. При прохождении сигнала цикловой синхронизации в информационном сигнале вырабатывается команда запрета дескремблирования и скремблирования.

Предпочтительный вариант устройства транзитного распределительного, который осуществляется по способу ответвления каналов, для работы в коде HDB-3 в соответствии с фиг.1 содержит приемный регенератор 1 прямого канала (ПК), передающий регенератор 2 ПК, приемный регенератор 3 обратного канала (ОК), передающий регенератор 4 OK, блок 5 ответвления цифровых сигналов, состоящий из блока 6 управления, блока 7 синхронизации, который включает блок 8 цикловой синхронизации (ЦС) и формирователь 9 адресов, которые соединены двунаправленной шиной, демультиплексор 10, блок 11 задержки, блок 12 замены информации, мультиплексор 13, коммутатор 14, блок 15 вывода индивидуальных каналов (ИК), блок 16 ввода ИК. Устройство также содержит первый и второй блоки 17 и 18 транзитной передачи дистанционного питания (ДП). При этом первый вход приемного регенератора 1 ПК и первый выход передающего регенератора 2 ПК являются соответственно входом и выходом прямого канала, а первый вход приемного регенератора 3 ОК и первый выход передающего регенератора 4 ОК являются соответственно входом и выходом обратного канала. Тактовый выход приемного регенератора 1 ПК соединен с соответствующим тактовым входом блока 8 ЦС, группа выходов формирователя 9 адресов адресной шиной соответственно соединена с соответствующими входами блока 6 управления, вход цикловой синхронизации которого подсоединен к соответствующему выходу блока 8 ЦС, а информационный выход приемного регенератора 1 ПК соединен с соответствующими входами бока 8 ЦС, блока 6 управления, демультиплексора 10, выход последовательной передачи данных (ПД), которого через блок 11 задержки соединен с первым входом блока 12 замены информации, к второму входу которого подсоединен выход последовательной ПД мультиплексора 13, группа входов параллельной ПД которого подсоединена шиной соответственно с группой соответствующих выходов блока 16 ввода ИК, а группа выходов параллельной ПД демультиплексора 10 соединена шиной соответственно с группой соответствующих входов блока 15 вывода ИК, при этом группа выходов блока 15 вывода ИК и группа входов блока 16 ввода ИК являются соответственно выходами и входами ответвляющих каналов. Выход блока 12 замены информации через первые вход/выход коммутатора 14 соединен с входом передающего регенератора 2 ПК, а выход приемного регенератора 3 OK через вторые вход/выход коммутатора 14 соединен с входом передающего регенератора 4 ОК. Второй выход передающего регенератора 2 ПК соединен через первый блок 17 транзитной передачи ДП с вторым входом приемного регенератора 1 ПК, а второй выход передающего регенератора 4 OK соединен через второй блок 18 транзитной передачи ДП с вторым входом приемного регенератора 3 ОК. С первого по восьмой выходы управления блока 6 управления соответственно соединены с соответствующими входами блока 8 ЦС, демультиплексора 10, блока 11 задержки, мультиплексора 13, блока 16 ввода ИК, блока 15 вывода ИК, блока 12 замены информации, коммутатора 8, а тактовый выход блока 6 управления соединен с соответствующими входами демультиплексора 10, блока 11 задержки, блока 12 замены информации, мультиплексора 13, коммутатора 14, блока 15 вывода ИК, блока 16 ввода ИК.

В соответствии с фиг.2 блок 6 управления для работы устройства в коде HDB-3 содержит схему 19 управления синхронизацией (УС), схему 20 управления контролем ПК (УКПК), схему 21 управления выводом и демультиплексированием (УВывДМ), схему 22 управления вводом и мультиплексированием (УВвМ), схему 23 управления разрешением замены информации (УРЗИ), тактовый вход и выход, при этом группа выходов формирователя 9 адресов адресной шиной соединена через соответствующие входы блока 6 управления с соответствующими первыми входами схемы 19 УС, схемы 20 УКПК, схемы 21 УВывДМ, схемы 22 УВвМ, схемы 23 УРЗИ, причем первый выход схемы 19 УС соединен с вторыми входами схемы 20 УКПК, схемы 21 УВывДМ, схемы 22 УВвМ, схемы 23 УРЗИ. Выход цикловой синхронизации блока 8 цикловой синхронизации через соответствующий вход блока 6 управления соединен с вторым входом схемы 19 УС, второй выход которой через первый выход управления блока 6 управления соединен с соответствующим входом блока 8 ЦС. При этом первый выход схемы 21 УВывДМ через второй выход управления блока 6 управления соединен с соответствующим входом демультиплексора 10, а второй выход управления схемы 21 УВывДМ через шестой выход блока 6 управления соединен с соответствующим входом блока 15 вывода ИК. Первый выход управления схемы 22 УВвМ через четвертый выход управления блока 6 управления соединен с соответствующим входом мультиплексора 13, а второй выход управления схемы 22 УВвМ через пятый выход блока 6 управления соединен с соответствующим входом блока 16 ввода ИК. Первый выход схемы 20 УКПК через третий выход управления блока 6 управления соединен с соответствующим входом блока 11 задержки, а второй выход схемы 20 УКПК через восьмой выход управления блока 6 управления соединен с соответствующим входом коммутатора 14. Выход схемы 23 УРЗИ через седьмой выход управления блока 6 управления соединен с соответствующим входом блока 12 замены информации.

При работе устройства в коде АМИ блок 6 управления дополнительно содержит схему 24 управления кодером/декодером (УКДК), первые входы которой адресной шиной через соответствующие входы блока 6 управления подсоединены к группе выходов формирователя 9 адресов, а второй вход подсоединен к первому выходу схемы 19 УС, при этом первый и второй выходы схемы 24 УКДК соединены соответственно с девятым и десятым выходами управления блока 6 управления. При работе в коде HDB-3 схема 24 УКДК не используется.

Схема 23 УРЗИ выполнена в виде дешифратора, схемы 20, 21, 22 и 24 выполнены в виде управляемых дешифраторов, а схема 19 УС выполнена в виде дешифратора и схемы сравнения, которые последовательно соединены.

В другом варианте блок 6 управления может быть выполнен в виде микроконтроллера, например, на базе микросхемы типа программируемой логической матрицы XCS20-3VQ100 фирмы XILINX.

Блок 12 замены информации может быть выполнен в виде первой и второй схем И, схемы ИЛИ и триггера, при этом первые входы схем И являются соответственно первым и вторым входами блока 12, а вторые входы соединены между собой и являются входом управления блока 12, причем выходы первой и второй схем И подсоединены соответственно к первому и второму входам схемы ИЛИ, выход которой соединен с информационным входом триггера, счетный вход которого является тактовым входом блока 12 замены информации, выходом которого является выход триггера.

Блок 7 синхронизации содержит блок 8 ЦС, состоящий из последовательно соединенных схемы поиска цикловой синхронизации и схемы удержания цикловой синхронизации, выполненной, например, в виде схемы сравнения, и формирователь 9 адресов, выполненный, например, в виде счетчика импульсов.

Блок 16 ввода ИК выполнен в виде n-количества инверторов, выходы которых подсоединены к соответствующим входам параллельной ПД мультиплексора 13, а входы инверторов являются входами блока 16 ввода ИК, причем каждый из входов через соответствующий резистор подсоединен к опорному напряжению источника питания (не показан).

Блок 15 вывода ИК может быть выполнен в виде регистра, входы параллельной ПД которого соответственно подсоединены к выходам параллельной ПД демультиплексора 10, а выходы параллельной ПД блока 15 вывода ИК соответственно подсоединены к первым входам элементов И, вторые входы которых соединены с шестым выходом управления блока 6 управления, а выходы схем И являются группой выходов блока 15 вывода ИК.

Блок 5 ответвления цифровых сигналов может быть выполнен, например, на базе микросхемы типа программируемой логической матрицы, например XCS20-3VQ100 фирмы XILINX, при этом от постоянного запоминающего устройства (не показано) поступают сигналы управления по формированию структуры блока 5 ответвления цифровых сигналов.

Регенераторы 1, 2 прямого канала и регенераторы 3, 4 обратного канала могут содержать, например, корректирующий усилитель, блок автоматического регулирования усиления, элементы развязывания и инвертирования, восстановители временных интервалов, генераторы импульсов, формирователи тактового и информационного сигналов.

В одном из вариантов выполнения устройства для работы в коде HDB-3 тактовые входы демультиплексора 10, блока 11 задержки, блока 12 замены информации, мультиплексора 13, коммутатора 14, блока 15 вывода ИК, блока 16 ввода ИК могут быть связаны с тактовым выходом приемного регенератора 1, минуя блок 6 управления.

Устройство транзитное распределительное в коде HDB-3 работает следующим образом.

В исходном положении при поступлении линейного сигнала по групповой абонентской линии на первый вход приемного регенератора 1 в нем восстанавливается ослабленный сигнал, выделяются и формируются из линейного сигнала тактовая частота и информационный сигнал, которые соответственно поступают на тактовый и информационные выходы приемного регенератора 1. При этом информационный сигнал жестко привязан к тактовой частоте. Далее тактовый и информационный сигналы поступают на соответствующие входы блока 8 ЦС, а тактовый сигнал через двунаправленную шину - на формирователь 9 адресов и далее через шину на блок 6 управления, информационный сигнал - на соответствующие входы блока 6 управления и демультиплексор 10. В соответствии с тактовой частотой в формирователе 9 формируется N-разрядное адресное пространство, в котором каждый канал группового потока в цикле пронумерован каким-либо кодом (адресом по времени). Коды по этому N-разрядному адресному пространству передаются через группу выходов формирователя 9 посредством шины на соответствующую группу входов блока 6 управления и далее на соответствующие группы первых входов схем 19, 20, 21, 22, 23. Затем в схеме 19 управления синхронизацией блока 6 управления формируется команда разрешения поиска цикловой синхронизации, которая по первому выходу управления блока 6 управления поступает на соответствующий вход блока 8 цикловой синхронизации. При определении приблизительного местоположения ЦС в блоке 8 ЦС формируется сигнал наличия ЦС, а затем формируется сигнал удержания (поимки) ЦС, который поступает с выхода цикловой синхронизации блока 8 ЦС на соответствующий вход блока 6 управления и далее на второй вход схемы 19 управления синхронизацией, в которой определяется правильность совпадения сигнала удержания ЦС и сигнала ЦС в линии связи и определяется точное местоположение сигнала ЦС. В случае рассогласования сигналов удержания ЦС и сигнала ЦС в линии связи схема 19 УС выдает повторную команду разрешения поиска ЦС. При точном совпадении сигналов схема 19 УС по сигналу поимки ЦС выдает команду формирователю 9 адресов перейти в исходное нулевое состояние. После этого схема 19 УС по первому своему выходу выдает на вторые входы схем 20, 21, 22, 23 команду разрешения формирования команд управления на блоки устройства. Далее информационный сигнал демультиплексируется в демультиплексоре 10 по команде от схемы 21 УВывДМ по второму выходу управления блока 6 управления и затем с выходов параллельной передачи данных поступает на блок 15 вывода индивидуальных каналов. При этом схема 21 УВывДМ формирует L-разрядный строб вывода информации по шестому выходу управления блока 6 управления на блок 15 вывода ПК, который по этому стробу производит передачу данных по ответвляемым каналам на соответствующие абонентские окончания, после обработки в которых эти данные по ответвленным каналам по входам параллельной ПД возвращаются на группу входов блока 16 ввода ИК. При этом схема 22 УВвМ формирует L-разрядный строб считывания по пятому и четвертому выходам управления блока 6 управления соответственно на блок 16 ввода ИК и мультиплексор 13, с выхода последовательной ПД которого информация по ответвленным каналам поступает на второй вход блока 12 замены информации, в котором она складывается (вставляется на прежнее место) с неответвленными каналами основного информационного сигнала, который поступает на первый вход блока 12 замены информации, проходя перед этим в виде последовательной ПД с соответствующего выхода демультиплексора 10 в блок 11 задержки, в котором по команде от схемы 20 УКПК, задерживается на время ответвления каналов и возвращения их на второй вход блока 12 замены информации. Далее по команде от схемы 23 УРЗИ по седьмому выходу блока 6 управления выдается команда разрешения замены информации в блок 12 замены информации, точнее команда на возвращение ответвленных ИК на прежнее место в информационном сигнале. Далее этот информационный сигнал по команде по восьмому выходу блока 6 управления от схемы 20 УКПК проходит по первым входу/выходу в коммутатор 14 и далее на передающий регенератор 2 ПК на выход прямого канала.

Предпочтительный вариант устройства транзитного распределительного для работы в коде АМИ в соответствии с фиг.3 содержит приемный регенератор 1 прямого канала (ПК), передающий регенератор 2 ПК, приемный регенератор 3 обратного канала (ОК), передающий регенератор 4 ОК, блок 5 ответвления цифровых сигналов, состоящий из блока 6 управления, блока 7 синхронизации, который включает блок 8 цикловой синхронизации (ЦС) и формирователь 9 адресов, которые соединены двунаправленной шиной, демультиплексор 10, блок 11 задержки, блок 12 замены информации, мультиплексор 13, коммутатор 14, блок 15 вывода индивидуальных каналов (ИК), блок 16 ввода ИК, блок 25 преобразования кода, выполненный в виде дескремблера, и формирователь 26 сигнала групповой абонентской линии (СГАЛ), выполненный в виде скремблера. Устройство также содержит первый и второй блоки 17 и 18 транзитной передачи дистанционного питания (ДП). При этом первый вход приемного регенератора 1 ПК и первый выход передающего регенератора 2 ПК являются соответственно входом и выходом прямого канала, а первый вход приемного регенератора 3 ОК и первый выход передающего регенератора 4 OK являются соответственно входом и выходом обратного канала. Тактовый выход приемного регенератора 1 ПК соединен с соответствующими тактовыми входами блока 25 преобразования кода, блока 8 ЦС, группа выходов формирователя 9 адресов адресной шиной соответственно соединена с соответствующими входами блока 6 управления, вход цикловой синхронизации которого подсоединен к соответствующему выходу блока 8 ЦС, а информационный выход приемного регенератора 1 ПК соединен с соответствующими входами блока 8 ЦС и блока 25 преобразования кода, выход которого соединен с информационными входами блока 6 управления и демультиплексора 10, причем второй вход управления блока 25 преобразования кода подсоединен к соответствующему выходу блока 8 цикловой синхронизации. Выход последовательной передачи данных (ПД) демультиплексора 10 через блок 11 задержки соединен с первым входом блока 12 замены информации, к второму входу которого подсоединен вход последовательной ПД мультиплексора 13, группа входов параллельной ПД которого подсоединена шиной соответственно с группой соответствующих выходов блока 16 ввода ИК, а группа выходов параллельной ПД демультиплексора 10 соединена шиной соответственно с группой соответствующих входов блока 15 вывода ИК, при этом группа выходов блока 15 вывода ИК и группа входов блока 16 ввода ИК являются соответственно выходами и входами ответвляющих каналов. Выход блока 12 замены информации соединен с входом формирователя 26 СГАЛ, выход которого через первые вход/выход коммутатора 14 соединен с входом передающего регенератора 2 ПК, а выход приемного регенератора 3 OK через вторые вход/выход коммутатора 14 соединен с входом передающего регенератора 4 ОК. Второй выход передающего регенератора 2 ПК соединен через первый блок 17 транзитной передачи ДП с вторым входом приемного регенератора 1 ПК, а второй выход передающего регенератора 4 OK соединен через второй блок 18 транзитной передачи ДП с вторым входом приемного регенератора 3 ОК. С первого по десятый выходы управления блока 6 управления соответственно соединены с соответствующими входами блока 8 ЦС, демультиплексора 10, блока 11 задержки, мультиплексора 13, блока 16 ввода ИК, блока 15 вывода ИК, блока 12 замены информации, коммутатора 8 (первым входом) блока 25 преобразования кода, формирователя 26 СГАЛ, а тактовый выход блока 6 управления соединен с соответствующими входами демультиплексора 10, блока 11 задержки, блока 12 замены информации, мультиплексора 13, коммутатора 14, блока 15 вывода ИК, блока 16 ввода ИК, блока 25 преобразования кода, формирователя 26 СГАЛ.

В одном из вариантов выполнения устройства в коде АМИ тактовые входы демультиплексора 10, блока 11 задержки, блока 12 замены информации, мультиплексора 13, коммутатора 14, блока 15 вывода ИК, блока 16 ввода ИК, блока 25 преобразования кода, формирователя 26 СГАЛ могут быть связаны с тактовым выходом приемного регенератора 1, минуя блок 6 управления.

Устройство транзитное распределительное в коде АМИ работает следующим образом.

В исходном положении при поступлении линейного сигнала по групповой абонентской линии на первый вход приемного регенератора 1 в нем восстанавливается ослабленный линейный сигнал, выделяются и формируется из него тактовая частота и информационный сигнал, которые соответственно поступают на тактовый и информационные выходы приемного регенератора 1. При этом информационный сигнал жестко привязан к тактовой частоте. Далее тактовый и информационный сигналы поступают на соответствующие входы блока 8 ЦС и блока 25 преобразования кода, а тактовый сигнал через двунаправленную шину - на формирователь 9 адресов и далее через шину на блок 6 управления. С выхода блока 25 преобразования кода информационный сигнал поступает на соответствующие входы блока 6 управления и демультиплексора 10. В соответствии с тактовой частотой в формирователе 9 формируется N-разрядное адресное пространство, в котором каждый канал группового потока в цикле пронумерован каким-либо кодом (адресом по времени). Коды по этому N-разрядному адресному пространству передаются через группу выходов формирователя 9 адресов посредством шины на соответствующую группу входов блока 6 управления и далее на соответствующие группы первых входов схем 19, 20, 21, 22, 23, 24. Затем в схеме 19 УС блока 6 управления формируется команда разрешения поиска цикловой синхронизации, которая по первому выходу управления блока 6 управления поступает на соответствующий вход блока 8 цикловой синхронизации. При определении приблизительного местоположения ЦС в блоке 8 формируется сигнал наличия ЦС, а затем формируется сигнал удержания (поимки) ЦС, который поступает с выхода цикловой синхронизации блока 8 на соответствующий вход блока 6 управления и далее на второй вход схемы 19 УС, в которой определяется правильность совпадения сигнала удержания ЦС и сигнала ЦС в линии связи и определяется точное месторасположение сигнала ЦС. В случае рассогласования сигналов удержания ЦС и сигнала ЦС в линии связи схема 19 УС выдает повторную команду разрешения поиска ЦС. При точном совпадении сигналов схема 19 УС по сигналу поимки ЦС выдает команду формирователю 9 адресов перейти в исходное нулевое состояние. После этого схема 19 УС по первому своему выходу выдает на вторые входы схем 20, 21, 22, 23, 24 команду разрешения формирования команд управления на блоки устройства. Схема 24 управления кодером/декодером формирует сигнал управления по девятому выходу блока 6 управления для декодирования сигнала, поступающего с групповой абонентской линии. При этом в блоке 25 преобразования кода происходит сравнение по модулю два последующей посылки с инвертируемой предыдущей посылкой и происходит пропуск одного тактового интервала в месте нахождения цикловой синхронизации, т.к. сигнал цикловой синхронизации передается по тракту передачи без скремблирования и дескремблирования. А сигнал управления с соответствующего выхода блока 8 ЦС на второй вход управления блока 25 преобразования кода блокирует команду от блока 6 управления на дескремблирование при неверном вхождении в синхронизацию устройства. Далее информационный сигнал демультиплексируется в демультиплексоре 10 по команде от схемы 21 УВывДМ по второму выходу управления блока 6 управления и затем с выходов параллельной ПД поступает на блок 15 вывода ИК. При этом схема 21 УВывДМ формирует L-разрядный строб вывода информации по шестому выходу управления блока 6 управления на блок 15 вывода ИК, который по этому стробу производит передачу данных по ответвляемым каналам на соответствующие абонентские окончания, после обработки в которых эти данные ответвленных каналов по входам параллельной ПД возвращаются на группу входов блока 16 ввода ИК. При этом схема 22 УВвМ формирует L-разрядный строб считывания по пятому и четвертому выходам управления блока 6 управления соответственно на блок 16 ввода ИК и мультиплексор 13, с выхода последовательной ПД которого информация по ответвленным каналам поступает на второй вход блока 12 замены информации, в котором она складывается (вставляется на прежнее место) с неответвляемыми каналами основного информационного сигнала, который поступает на первый вход блока 12 замены информации, проходя перед этим в виде последовательной ПД с соответствующего выхода демультиплексора 10 блок 11 задержки, в котором по команде от схемы 20 УКПК по третьему выходу блока 6 управления задерживается на время ответвления каналов и возвращения их на второй вход блока 12 замены информации. Далее по команде от схемы 23 УРЗИ по седьмому выходу блока 6 управления выдается команда в блок 12 на разрешение замены информации, точнее команда на возвращение ответвленных ИК на прежнее место в информационном сигнале. Далее схема 24 УКДК формирует по десятому выходу блока 6 управления на формирователь 26 СГАЛ сигнал управления на кодирование (скремблирование) информационного сигнала, который поступил с блока 12 замены информации. При этом после каждой нулевой посылки последующая посылка инвертируется, что обеспечивается скремблированием информационного сигнала. Далее этот информационный сигнал по команде по восьмому выходу блока 6 управления от схемы 20 УКПК проходит по первым входу/выходу коммутатор 14 и далее передающий регенератор 2 ПК на выход прямого канала.

Как в коде HDB-3, так и в коде АМИ в случае аварии в прямом канале или необходимости переключения информационного сигнала прямого канала на обратный по команде по восьмому выходу блока 6 управления от схемы 20 УКПК коммутатор 14 запрещает прохождение информационного сигнала на передающий регенератор 2 ПК и коммутирует (ответвляет) этот сигнал на передающий регенератор 4 обратного канала на его первый выход. Кроме того, по приемному регенератору 3 OK может производиться диагностическое тестирование прямого канала.

Как в коде HDB-3, так и в коде АМИ для обеспечения возможности соединения нескольких устройств своими выходами/входами в цепочку в каждом устройстве напряжение дистанционного питания поступает прямо с второго выхода передающего регенератора 2 ПК через первый блок 17 транзитной передачи ДП на второй вход приемного регенератора 1 ПК и с второго выхода передающего регенератора 4 OK через второй блок 18 транзитной передачи ДП на второй вход приемного регенератора 3 ОК.

В качестве абонентских окончаний используются: цифровой телефонный аппарат, таксофон, персональный компьютер, факсимильный, телексный, видеотексный и другие аппараты, которые используются как в одном, так и в нескольких экземплярах, и подключаются к заявляемому устройству (по заявляемому способу) ответвления через устройство согласования четырехпроводного в двухпроводный тракты связи, а в необходимых случаях используются и соответствующие адаптеры (модемы) связи (см. стр. 110-112 книги "Средства связи для "последней мили"", авторов О.М. Денисьева и Д.Г. Мирошникова, серия Инженерная энциклопедия. Технологии электронных коммуникаций, изд. ЭКО-ТРЕНДЗ - НТЦ НАТЕКС, Москва, 1999 г.).

Схемы 20, 21, 22, 23 и 24 могут быть выполнены на базе микросхемы КР1554ИД14 (см. И.И Петровский и др. "Логические ИС КР1533, КР1554". Справочник. ТОО БИНОМ, Москва, 1993, Части I и II, стр. 361-364).

Хотя здесь показаны и описаны считающиеся предпочтительными варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет понятно, что можно осуществлять различные изменения и модификации, и элементы можно заменять на эквивалентные, не выходя при этом за рамки объема притязаний настоящего изобретения.

Соответствие заявляемого технического решения критерию изобретения "промышленная применимость" подтверждается указанными примерами выполнения способа ответвления каналов и устройства транзитного распределительного.

Формула изобретения

1. Способ ответвления каналов, заключающийся в том, что принимают входной сигнал, выделяют из него информационный и тактовый сигналы, а также сигнал цикловой синхронизации, при этом из сигналов тактовой и цикловой синхронизации формируют сигналы адресного пространства, вырабатывают команды управления, ответвляют из информационного сигнала каналы, которые после обработки в абонентских окончаниях вводят обратно в информационный сигнал и передают информационный сигнал по тракту передачи, производят задержку сигнала, отличающийся тем, что задерживают информационный сигнал, что производят после ответвления из него каналов на абонентские окончания, а перед ответвлением каналов информационный сигнал демультиплексируют, после задержки информационный сигнал складывают с сигналом, который вводят с абонентских окончаний с мультиплексированием его.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед демультиплексированием сигнал преобразуют по коду, а после складывания задержанного информационного сигнала и мультиплексированного сигнала с абонентских окончаний преобразуют в сигнал групповой абонентской линии.

3. Устройство транзитное распределительное, содержащее приемный и передающий регенераторы прямого канала (ПК), блок ответвления цифровых каналов, состоящий из блока управления, блока замены информации, блока задержки, блока ввода индивидуальных каналов (ИК), блока вывода ИК, блока синхронизации, который включает блок цикловой синхронизации (ЦС) и формирователь адресов, которые соединены двунаправленной шиной, группа выходов формирователя адресов соответственно соединены с группой входов блока управления, при этом тактовый и информационный выходы приемного регенератора соответственно соединены с соответствующими входами блока ЦС, выход цикловой синхронизации которого соединен с соответствующим входом блока управления, информационный выход блока замены информации соединен с входом передающего регенератора ПК, первый выход которого является выходом ПК, а первый вход приемного регенератора ПК является входом ПК, группа выходов блока вывода ИК и группа входов блока ввода ИК являются соответственно выходами и входами ответвления каналов, отличающееся тем, что введены демультиплексор и мультиплексор, причем выход последовательной передачи данных (ПД) демультиплексора соединен через блок задержки с первым входом блока замены информации, с вторым входом которого соединен выход последовательной ПД мультиплексора, при этом информационной выход приемного регенератора ПК соединен с соответствующими входами блока управления и демультиплексора, причем группа выходов параллельной ПД демультиплексора соединена соответственно с группой входов блока вывода ИК, группа выходов блока ввода ИК соединена соответственно с группой входов параллельной ПД демультиплексора, с первого по седьмой выходы управления блока управления соответственно соединены с соответствующими входами блока ЦС, демультиплексора, блока задержки, мультиплексора, блоков ввода и вывода ИК, блока замены информации, а тактовый выход приемного регенератора связан с соответствующими входами демультиплексора, блока задержки, мультиплексора и блока замены информации.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что тактовый выход приемного регенератора связан с соответствующими входами демультиплексора, блока задержки, мультиплексора и блока замены информации через тактовые вход/выход блока управления.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что введены коммутатор изменения направления передачи, приемный и передающий регенераторы обратного канала (ОК), при этом выход блока замены информации через первые вход/выход коммутатора соединен с входом передающего регенератора ПК, а выход приемного регенератора ОК через вторые вход/выход коммутатора соединен с входом передающего регенератора ОК, при этом восьмой выход управления и тактовый выход блока управления подсоединены к соответствующим входам коммутатора, первый вход приемного и первый выход передающего регенератора ОК являются соответственно входом и выходом ОК.

6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что введены блок преобразования кода, выполненный в виде дескремблера, и формирователь сигнала групповой абонентской линии (СГАЛ), выполненный в виде скремблера, при этом информационный выход приемного регенератора ПК соединен с соответствующими входами блока управления и демультиплексора через блок преобразования кода, тактовый вход которого подсоединен к соответствующему выходу приемного регенератора ПК, а первый и второй входы управления блока преобразования кода соединены соответственно с девятым выходом управления блока управления и соответствующим выходом блока ЦС, при этом выход блока замены информации соединен с входом передающего регенератора ПК через вход/выход формирователя СГАЛ, вход управления которого соединен с десятым выходом управления блока управления, тактовый выход которого соединен с соответствующим входом формирователя СГАЛ.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что введены коммутатор изменения направления передачи, приемный и передающий регенераторы обратного канала (ОК), при этом выход формирователя СГАЛ через первые вход/выход коммутатора соединен с входом передающего регенератора ПК, выход приемного регенератора ОК через вторые вход/выход коммутатора соединен с входом передающего регенератора ОК, при этом восьмой выход управления и тактовый выход блока управления подсоединены к соответствующим входам коммутатора, первый вход приемного и первый выход передающего регенераторов ОК являются соответственно входом и выходом ОК.

8. Устройство по любому из пп. 5 и 7, отличающееся тем, что введены первый и второй блоки транзитной передачи дистанционного питания (ДП), при этом второй выход передающего регенератора ПК соединен с вторым входом приемного регенератора ПК через первый блок транзитной передачи ДП, а второй выход передающего регенератора ОК соединен с вторым входом приемного регенератора ОК через второй блок транзитной передачи ДП.

9. Устройство по любому из пп. 3-8, отличающееся тем, что блок управления выполнен в виде микроконтроллера.

10. Устройство по любому из пп. 3-9, отличающееся тем, что блок ответвления цифровых сигналов выполнен в виде программируемой логической матрицы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3