Многоканальная цифровая система связи

 

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано в системах цифровой многоканальной связи. Целью изобретения является разработка многоканальной цифровой системы связи, позволяющей учесть потребность абонентов на изменение скорости передачи информации и снизить энергетические затраты линии связи. Цель достигается тем, что в многоканальной цифровой системе связи, содержащей генераторы, переключающие блоки, передающий групповой блок, приемный групповой блок, передающие индивидуальные блоки, приемные индивидуальные блоки, блок передачи сигналов управления, приемник команд управления, элементы И, элементы ИЛИ, дополнительно введены преобразователь кода, блок оценки поступающей нагрузки, блок управления мощностью излучения, передатчик, блок общего канала сигнализации. 10 ил.

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано в системах цифровой многоканальной связи.

Известны цифровые системы передачи (ЦСП), использующие принципы временного разделения каналов и предназначенные для организации многоканальных линий связи /1/. В таких ЦСП групповой цифровой сигнал формируется путем временного объединения цифровых потоков, образованных системами с аналого-цифровым преобразованием сигналов либо системами с временным группообразованием более низкого порядка. Однако скорость группового потока в таких системах не изменяется в зависимости от реальной загрузки объединяемых цифровых каналов.

Известны также системы цифровой интерполяции речи, которые позволяют передать сигналы q-входящих каналов по r-канальному групповому тракту (r исходящих каналов, где r<q) за счет того, что входящие каналы, в которых в данный момент абонент молчит, не передаются /2, 3/. Однако в таких системах при перегрузках, когда число "активных" каналов превышает число исходящих каналов, происходит потеря информации (клиппирование) в каналах, переходящих в активное состояние.

Наиболее близкой по своей сущности к заявляемому устройству является известная многоканальная цифровая система связи, описанная в авторском свидетельстве СССР №1800631 от 07.03.93, МПК⁷ H 04 J 3/24, опублик. в Бюл. №9 07.03.1993 /4/.

Ближайший аналог (прототип) содержит на передающей стороне генератор, элементы И, элемент ИЛИ, передающий групповой блок, переключающий блок, передающие индивидуальные блоки, блок передачи сигналов управления, делитель и блок управляющей памяти, причем выходы генератора подключены к вторым входам элементов И. Выходы переключающего блока подключены к сигнальным входам передающих индивидуальных блоков, выходы которых подключены к соответствующим входам передающего группового блока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым входом приемного группового блока и с сигнальными входами переключающего блока. Выходы переключающего блока подключены к вторым входам передающих индивидуальных блоков, соответствующий выход переключающего блока подключен к тактовому входу блока передачи команд управления, выход которого соединен с информационным входом последнего передающего индивидуального блока, а информационные входы остальных передающих индивидуальных блоков являются информационными входами системы. Дополнительный вход передающего группового блока соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, первые входы которых, а также управляющие входы переключающего блока и информационные входы блока передачи сигналов управления соединены с выходами блока управляющей памяти, вход которого соединен с выходом делителя, вход которого соединен с соответствующим выходом генератора, а на приемной стороне содержит генератор, элементы И, элемент ИЛИ, приемный групповой блок, переключающий блок, приемные индивидуальные блоки, приемник команд управления, причем выходы генератора подключены к вторым входам элементов И. Одни выходы приемного группового блока подключены к первым входам приемных индивидуальных блоков, другие выходы подключены к входам переключающего блока, выходы которого подключены к вторым входам приемных индивидуальных блоков, выход последнего приемного индивидуального блока подключен к первому входу приемника команд управления, а выходы остальных приемных индивидуальных блоков являются информационными выходами системы. Первые выходы приемника команд управления подключены к вторым входам переключающего блока, соответствующий выход которого подключен к второму входу приемника команд управления, третий вход которого соединен с второго элемента ИЛИ, а вторые выходы соединены с первыми входами элементов И, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом приемного группового блока.

В устройстве-прототипе с помощью комбинаций управляющих сигналов, поступающих с выходов блока управляющей памяти, оптимальных для конкретного времени суток (для конкретных условий передачи информации), можно получить такую частоту тактовых импульсов, при которой скорость передачи и приема в групповом тракте системы и пропорционально измененные скорости передачи и приема индивидуальных потоков информации будут оптимальными с точки зрения ее максимальной пропускной способности при условиях, которые имеются в это время суток.

Однако устройство-прототип имеет следующие недостатки:

отсутствует учет потребности абонентов на изменение скорости передачи информации в условиях динамически изменяющейся нагрузки на входе системы связи;

высокие энергетические затраты линии связи, обусловленные тем, что мощность выходного сигнала не изменяется при изменении скорости передачи (ширины спектра) группового сигнала.

Целью изобретения является разработка многоканальной цифровой системы связи, позволяющей учесть потребность абонентов на изменение скорости передачи информации и снизить энергетические затраты линии связи.

Указанная цель достигается тем, что в известной многоканальной системе связи, содержащей на передающем конце m элементов И, генератор, i-ый выход генератора, где i=1, 2,...,m, подключен к первому входу i-го элемента И, выход i-го элемента И подключен к i-му входу m-входового элемента ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу передающего группового блока, выходы тактового и циклового синхронизма которого подключены соответственно к входам тактового и циклового синхронизма переключающего блока, j-ый тактовый выход которого, где j=1, 2,...,n, подключен к входу j-го передающего индивидуального блока, а n-ый тактовый выход переключающего блока, кроме того, подключен к тактовому входу блока передачи сигналов управления, выход которого подключен к информационному входу n-го передающего индивидуального блока, информационные входы остальных передающих индивидуальных блоков являются соответствующими информационными входами многоканальной цифровой системы радиосвязи, выход j-го передающего индивидуального блока подключен к j-му информационному входу передающего группового блока, на приемном конце генератор, m элементов И, приемный групповой блок, выходы тактового и циклового синхронизма которого подключены соответственно к входам тактового и циклового синхронизма переключающего блока, j-ый тактовый выход которого подключен к тактовому входу j-го приемного индивидуального блока, а n-ый тактовый выход переключающего блока, кроме того, подключен к тактовому входу приемника команд управления, i-ый управляющий выход которого подключен к второму входу i-го элемента И, р дополнительных управляющих выходов приемника команд управления подключены к соответствующим р управляющим входам переключающего блока, первый вход i-го элемента И подключен к i-му выходу генератора, а выход i-го элемента И подключен к i-му входу m-входового элемента ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу приемного группового блока, j-ый информационный выход которого подключен к информационному входу j-го приемного индивидуального блока, информационный выход n-го приемного индивидуального блока подключен к информационному входу приемника команд управления, а информационные выходы остальных приемных информационных блоков являются соответствующими информационными выходами многоканальной цифровой системы радиосвязи, дополнительно на передающем конце введены преобразователь кода, блок оценки поступающей нагрузки, блок управления мощностью излучения, передатчик и блок общего канала сигнализации. Вход блока общего канала сигнализации подключен к информационному входу блока передачи сигналов управления и является информационным входом общего канала сигнализации многоканальной цифровой системы радиосвязи. Выход блока общего канала сигнализации подключен к входу блока оценки поступающей нагрузки, р управляющих выходов которого подключены к соответствующим р управляющим входам переключающего блока и р дополнительным информационным входам блока передачи сигналов управления. Дополнительный управляющий выход блока оценки поступающей нагрузки подключен к входу блока управления мощностью излучения и входу преобразователя кода, i-ый выход которого подключен к второму входу i-го элемента И. Выход блока управления мощностью излучения подключен к управляющему входу передатчика, информационных вход которого подключен к информационному выходу передающего группового блока. Выход передатчика через тракт передачи подключен к информационному входу приемного группового блока.

Благодаря новой совокупности признаков учитывается потребность абонентов на изменение скорости передачи информации, в условиях динамически изменяющейся нагрузки на входе системы связи, за счет изменения скорости передачи информации в индивидуальных каналах и групповом тракте и снижаются энергетические затраты линии связи за счет регулировки мощности излучения на выходе тракта передачи в зависимости от скорости передачи информации в групповом тракте. При этом имеется возможность устанавливать независимо в каждом индивидуальном канале одну из 2^q возможных градаций скорости передачи информации.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявляемого технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявляемого устройства условию патентоспособности "новизна". Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижения указанного технического результата. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Заявляемое устройство поясняется чертежами, на которых показаны:

фиг.1 - структурная схема многоканальной цифровой системы связи;

фиг.2 - пример реализации передающего группового блока;

фиг.3 - пример реализации переключающего блока;

фиг.4 - пример реализации передающего индивидуального блока;

фиг.5 - пример реализации блока передачи команд управления;

фиг.6 - пример реализации блока оценки поступающей нагрузки;

фиг.7 - пример реализации преобразователя кода;

фиг.8 - пример реализации приемного группового блока;

фиг.9 - пример реализации приемного индивидуального блока;

фиг.10 - пример реализации приемника команд управления.

Заявляемая многоканальная цифровая система связи, представленная на фиг.1, содержит на передающем конце генератор 1, элементы И 13¹,...,13^m, элемент ИЛИ 11, передающий групповой блок 5, переключающий блок 3, передающие индивидуальные блоки 4¹,...,4ⁿ, блок передачи сигналов управления 8, преобразователь кода 14, блок оценки поступающей нагрузки 15, блок управления мощностью излучения 17, передатчик 18, блок общего канала сигнализации 19, i-ый выход генератора 1 подключен к первому входу элемента И 13ⁱ, выход элемента И 13ⁱ подключен к i-му входу m-входового элемента ИЛИ 11, выход элемента ИЛИ 11 подключен к тактовому входу передающего группового блока 5. Выходы тактового и циклового синхронизма передающего группового блока 5 подключены соответственно к входам тактового и циклового синхронизма переключающего блока 3, j-ый тактовый выход которого подключен к тактовому входу передающего индивидуального блока 4^j, а n-ый тактовый выход переключающего блока 3 соединен, кроме того, с тактовым входом блока передачи сигналов управления 8. Информационными входами многоканальной цифровой системы связи являются информационные входы передающих индивидуальных блоков 4¹,...,4^n-1, а информационный вход передающего индивидуального блока 4ⁿ соединен с выходом блока передачи сигналов управления 8. Информационным входом общего канала сигнализации (ОКС) является информационный вход блока передачи сигналов управления 8, который дополнительно соединен с входом блока общего канала сигнализации 19. Выход блока общего канала сигнализации 19 подключен к входу блока оценки поступающей нагрузки 15, р управляющих выходов которого подключены к р управляющим входам переключающего блока 3 и р дополнительным информационным входам блока передачи сигналов управления 8. Дополнительный выход блока оценки поступающей нагрузки 15 подключен к входу блока управления мощностью излучения 17 и входу преобразователя кода 14, i-ый управляющий выход которого соединен со вторым входом элемента И 13ⁱ. Выход блока управления мощностью излучения 17 подключен к управляющему входу передатчика 18, вход которого подключен к информационному выходу передающего группового блока 5. Выход передатчика 18 через тракт передачи соединен с входом приемного группового блока 6.

На приемной стороне содержит генератор 2, элементы И 16ⁱ,...,16^m, элемент ИЛИ 12, приемный групповой блок 6, переключающий блок 10, приемные индивидуальные блоки 7¹,...,7ⁿ, приемник команд управления 9. Выходы тактового и циклового синхронизма приемного группового блока 6 подключены соответственно к входам тактового и циклового синхронизма переключающего блока 10, j-ый тактовый выход которого подключен к тактовому входу приемного индивидуального блока 7^j, а n-ый тактовый выход переключающего блока 10 соединен дополнительно с тактовым входом приемника команд управления 9, i-ый управляющий выход которого соединен с вторым входом элемента И 16ⁱ, а р дополнительных управляющих выходов приемника команд управления 9 подключены к р управляющим входам переключающего блока 10. Первый вход элемента И 16ⁱ подключен к i-му выходу генератора 2, а выход элемента И 16ⁱ подключен к i-му входу m-входового элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с тактовым входом приемного группового блока. Информационными выходами многоканальной цифровой системы связи являются выходы приемных индивидуальных блоков 7¹,...,7^n-1, а выход приемного индивидуального блока 7" подключен к информационному входу приемника команд управления 9.

Генераторы 1 и 2 служат для формирования m последовательностей тактовых импульсов, сдвинутых по фазе относительно друг друга. Вариант реализации генератора последовательностей прямоугольных импульсов, сдвинутых по фазе относительно друг друга, известен и описан, например, в /5, стр.176, рис.3.81/.

Элементы И 13¹,...,13^m, и 16¹,...,16^m служат для пропуска тактовых импульсов с выходов генераторов 1 и 2, подключенных к первым входам элементов И, при подаче на вторые входы "разрешающего" управляющего сигнала. Вариант реализации элемента И известен и описан, например, в /5, стр.278, рис.5.11/.

Элементы ИЛИ 11 и 12 служат для объединения сигналов с выходов элементов И 13¹,...,13^m, и 16¹,...,16^m соответственно. На выходе элементов ИЛИ 11 и 12 формируется тактовая последовательность, соответствующая установленной скорости передачи в групповом тракте. Вариант реализации элемента ИЛИ известен и описан, например, в /5, стр.297, рис.5.31, стр.298, рис.5.32/.

Передающий групповой блок 5 служит для объединения сигналов от передающих индивидуальных блоков 4¹,...,4ⁿ, формирования группового сигнала, его преобразования (модуляцию) к виду, удобному для передачи в конкретной направляющей среде (кабельной, радиорелейной, спутниковой и т.д.). Вариант реализации передающего группового блока 5 представлен на фиг.2. Передающий групповой блок 5 состоит из формирователя синхросигнала 5.1, электронного ключа 5.2, схемы объединения 5.3, модулятора 5.4 и формирователя сигнала циклового синхронизма 5.5. Причем выход n+1-входовой схемы объединения 5.3 подключен к входу модулятора 5.4. Управляющий выход формирователя синхросигнала 5.1 подключен к управляющему входу электронного ключа 5.2 и входу формирователя сигнала циклового синхронизма 5.5. Информационный выход формирователя синхросигнала 5.1 подключен к n+1 входу схемы объединения 5.3, а j-ый вход схемы объединения 5.3 является j-ым информационным входом передающего группового блока 5. Вход формирователя синхросигнала 5.1 соединен с входом электронного ключа 5.2 и является тактовым входом передающего группового блока 5. Выход модулятора 5.4 является информационным выходом передающего группового блока 5. Выход формирователя сигнала циклового синхронизма 5.5 является выходом сигнала циклового синхронизма, а выход электронного ключа 5.2 - выходом сигнала тактового синхронизма передающего группового блока 5.

Формирователь синхросигнала 5.1 служит для формирования и добавления к групповому сигналу детерминированного синхросигнала, а также для формирования сигнала "Запрет" на время передачи синхросигнала в цикле передачи. Вариант реализации формирователя синхросигнала известен и описан, например, в /7, стр.21, рис.1.5/.

Электронный ключ 5.2 служит для запрета пропускания тактирующих импульсов на выход передающего группового блока 5 на время передачи синхросигнала. Вариант реализации электронного ключа известен и описан, например, в /5, стр.462, рис.6.54/.

Схема объединения 5.3 служит для объединения информационных сигналов от передающих индивидуальных блоков 4¹,...,4ⁿ и синхросигнала в групповой сигнал. В качестве схемы объединения может использоваться n+1 входовый элемент ИЛИ. Вариант реализации элемента ИЛИ известен и описан, например, в /5, стр.297, рис.5.31, стр.298, рис.5.32/.

Модулятор 5.4 служит для преобразования последовательности импульсов группового сигнала, поступающих на сигнальный вход модулятора с выхода схемы объединения 5.3, к виду, удобному для передачи в конкретной направляющей среде (кабельной, радиорелейной, спутниковой и т.д.). При этом могут использоваться различные способы модуляции (амплитудная, частотная, фазовая или импульсная), что для заявляемого устройства не является принципиальным. Пример реализации модулятора известен и описан, например, в /6, стр.273-274, рис.11.3 и рис.11.4 и в 3 стр.37, рис.2.1/.

Формирователь сигнала циклового синхронизма 5.5 служит для формирования короткого импульса в момент времени окончания передачи синхросигнала в цикле передачи. Данный сигнал предназначен для цикловой синхронизации передающей части. Формирователь сигнала циклового синхронизма представляет собой генератор короткого импульса, запускаемый по фронту или спаду управляющего сигнала. Пример реализации генератора короткого импульса известен и описан, например, в /8, стр.211, рис.7.5в/.

Переключающий блок 3 (10) служит для распределения последовательности тактовых импульсов между входами передающих индивидуальных блоков 4¹,...,4ⁿ (приемных индивидуальных блоков 7¹,...,7ⁿ,) в зависимости от управляющей информации от блока оценки поступающей нагрузки 15 (приемника команд управления 9). Вариант реализации переключающего блока 3 (10) представлен на фиг.3. Переключающий блок 3 состоит из RS-триггеров 3.1¹,...,3.1ⁿ двоичных счетчиков с синхронной загрузкой данных 3.2¹,...,3.2ⁿ, электронных ключей 3.3¹,...,3.3ⁿ. Причем выход RS-триггера 3.1^j соединен с входом Е (разрешение счета) двоичного счетчика с синхронной загрузкой данных 3.2^j. Выход двоичного счетчика с синхронной загрузкой данных 3.2^j подключен к управляющему входу электронного ключа 3.3^j, S-входу RS-триггера 3.1^j+1 и R-входу RS-триггера 3.1^j. Выход электронного ключа 3.3^j является j-ым тактовым выходом переключающего блока 3. Вход L (управления синхронной загрузкой данных) двоичных счетчиков с синхронной загрузкой данных 3.2¹,...,3.2ⁿ соединен с S-входом RS-триггера и является входом циклового синхронизма f_Ц переключающего блока 3. Вход С (счетный) двоичных счетчиков с синхронной загрузкой данных 3.2¹,...,3.2ⁿ подключен к информационному входу электронных ключей 3.3¹,...,3.3ⁿ и является входом тактового синхронизма f_Т переключающего блока 3.

Входы D₁, D₂,...,D_q (данные в двоичном коде для синхронной загрузки - начала счета) двоичного счетчика с синхронной загрузкой данных 3.2^j подключены к k-тым управляющим входам переключающего блока 3, где k=1, 2,...,р, p=n·q - количество управляющих входов переключающего блока 3, 2^q - возможное число градаций скорости передачи в индивидуальном канале.

RS-триггер 3.1^j служит для формирования сигнала "разрешение счета" для двоичного счетчика с синхронной загрузкой данных 3.2^j. Пример реализации RS-триггера известен и описан, например, в /5, стр.337, рис.5.74/.

Двоичный счетчик с синхронной загрузкой данных 3.2^j служит для формирования управляющего импульса переменной длительности. Длительность управляющего импульса зависит от двоичного кода записанного в счетчик по входам D₁, D₂,...,D_q. Пример реализации двоичного счетчика с синхронной загрузкой данных известен и описан, например, в /5, стр.638, рис.7.46/.

Электронный ключ 3.3^j служит для формирования на j-ом тактовом выходе переключающего блока 3 пачки импульсов, которые являются тактовым сигналом для передающего индивидуального блока 4^j. Вариант реализации электронного ключа известен и описан, например, в /5, стр.462, рис.6.54/.

Передающий индивидуальный блок 4^j служит для записи входного сигнала индивидуального канала в запоминающее устройство под управлением тактовых импульсов входного сигнала и считыванием его под управлением тактовых импульсов с выхода переключающего блока 3.

Вариант реализации передающего индивидуального блока 4^j представлен на фиг.4. Схема передающего индивидуального блока известна и описана, например, в /1, стр.87, рис.3.24/ (в данной книге этот блок называется передающим блоком синхронного сопряжения).

Блок передачи сигналов управления 8 служит для объединения сигнала общего канала сигнализации со служебным управляющим сигналом многоканальной цифровой системы связи и преобразованию его к виду, удобному для передачи.

Вариант реализации блока передачи сигналов управления 8 представлен на фиг.5. Блок передачи сигналов управления 8 состоит из шинного приемопередатчика с регистром памяти 8,1 и регистра сдвига с параллельной записью данных 8.2. Информационные выходы шинного приемопередатчика с регистром памяти 8.1 подключены к первой группе входов регистра сдвига с параллельной записью данных 8.2, вторая группа входов которого является р дополнительными информационными входами блока передачи сигналов управления 8. Тактовый вход регистра сдвига с параллельной записью данных 8.2 является тактовым входом блока передачи сигналов управления 8. Информационный вход шинного приемопередатчика с регистром памяти 8.1 является информационным входом блока передачи сигналов управления 8. Выход регистра сдвига с параллельной записью данных 8.2 является выходом блока передачи сигналов управления 8.

Шинный приемопередатчик с регистром памяти 8.1 служит для приема информации из общего канала сигнализации и временного ее хранения до передачи по служебному (n-му) каналу многоканальной цифровой системы связи. Вариант реализации шинного приемопередатчика с регистром памяти известен и описан, например, в /5, стр.377, рис.5.105-5.109/.

Регистр сдвига с параллельной записью данных 8.2 служит для передачи данных ОКС и управляющей информации от блока оценки поступающей нагрузки 15 по последовательному служебному (n-му) каналу многоканальной цифровой системы связи. Вариант реализации регистра сдвига с параллельной записью данных известен и описан, например, в /9, стр.264, 266 и 5, стр.605, рис.7.15/.

Блок оценки поступающей нагрузки 15 служит для формирования управляющих сигналов на установку значения скорости передачи информации отдельно к каждом индивидуальном канале, а также значения скорости передачи группового сигнала многоканальной цифровой системы связи, в зависимости от потребностей абонентов.

Вариант реализации блока оценки поступающей нагрузки представлен на фиг.6. Блок оценки поступающей нагрузки 15 состоит из шинного приемопередатчика с регистром памяти 15.1, постоянного запоминающего устройства 15.2 и шинного приемопередатчика со сдвигающим регистром 15.3. Выходы шинного приемопередатчика с регистром памяти 15.1 подключены к адресным входам постоянного запоминающего устройства 15.2, р выходов которого являются р управляющими выходами блока оценки поступающей нагрузки 15. Дополнительные выходы постоянного запоминающего устройства 15.2 соединены с входами шинного приемопередатчика со сдвигающим регистром 15.3, выход которого является дополнительным управляющим выходом блока оценки поступающей нагрузки 15. Вход шинного приемопередатчика с регистром памяти 15.1 является входом блока оценки поступающей нагрузки 15.

Шинный приемопередатчик с регистром памяти 15.1 служит для приема информации от блока общего канала сигнализации 19, временного ее хранения и формировании на ее основе сигнала адреса для постоянного запоминающего устройства 15.2. Вариант реализации шинного приемопередатчика с регистром памяти известен и описан, например, в /5, стр.377, рис.5.105-5.109/.

Постоянное запоминающее устройство 15.2 предназначено для хранения управляющей информации в виде кодов команд. При этом в начальные р бит команды записывается информация для управления работой переключающего блока 3 (установка скорости передачи в индивидуальных каналах), а остальная часть команды - это информация о значении групповой скорости передачи информации. Вариант реализации постоянного запоминающего устройства известен и описан, например, в /9, стр.303, 304/.

Шинный приемопередатчик со сдвигающим регистром 15.3 служит для передачи в последовательном коде команды со значением групповой скорости передачи информации. Вариант реализации шинного приемопередатчика со сдвигающим регистром известен и описан, например, в /5, стр.386, рис.5.111/.

Преобразователь кода 14 служит для преобразования кода команды со значением групповой скорости передачи информации в код управления элементами И 13¹,...,13^m.

Вариант реализации преобразователя кода 14 представлен на фиг.7. Преобразователь кода состоит из шинного приемопередатчика с регистром памяти 14.1 и постоянного запоминающего устройства 14.2. Выходы шинного приемопередатчика с регистром памяти 14.1 подключены к адресным входам постоянного запоминающего устройства 14.2, i-ый выход которого является i-ым выходом преобразователя кода 14. Вход шинного приемопередатчика с регистром памяти 14.1 является входом преобразователя кода 14.

Шинный приемопередатчик с регистром памяти 14.1 служит для приема в последовательном коде команды со значением групповой скорости передачи информации, временного ее хранения и формировании на ее основе сигнала адреса для постоянного запоминающего устройства 14.2. Вариант реализации шинного приемопередатчика с регистром памяти известен и описан, например, в /5, стр.377, рис.5.105-5.109/.

Постоянное запоминающее устройство 14.2 предназначено для хранения управляющей информации в виде кодов команд. При этом для конкретного значения групповой скорости передачи информации подбирается такая команда управления элементами И 13¹,...,13^m, чтобы обеспечить на выходе элемента ИЛИ 11 тактовой последовательности, соответствующей установленной скорости передачи в групповом тракте. Вариант реализации постоянного запоминающего устройства известен и описан, например, в /9, стр.303, 304/.

Блок управления мощностью излучения 17 служит для расчета требуемой мощности передатчика в соответствии со значением скорости передачи информации в групповом тракте. Вариант реализации блока управления мощностью излучения известен и описан в /10, фиг.3 блок 8/.

Передатчик 18 служит для усиления сигнала до величины, необходимой для компенсации потерь в среде распространения. При этом обеспечивается изменение мощности излучения несущей, в зависимости от скорости передачи информации в групповом тракте, по командам от блока управления мощностью излучения 17. Вариант реализации передатчика известен и описан, например, в /10, фиг.3 блок 4/.

Блок общего канала сигнализации 19 служит для выделения из общего канала сигнализации информации о вызовах и требованиях на полосу пропускания индивидуальных каналов. Блок общего канала сигнализации представляет собой известный модуль ОКС, вариант реализации которого известен и описан, например, в /12, стр.92, рис.3.1 а и 13 стр.202, рис.1.119/.

Приемный групповой блок 6 предназначен для восстановления исходной последовательности импульсов группового сигнала и выделения циклового синхросигнала. Вариант реализации приемного группового блока 6 представлен на фиг.8. Приемный групповой блок состоит из демодулятора 6.1, приемника синхросигнала 6.2 и буферного формирователя 6.3. Выход демодулятора 6.1 соединен с информационным входом приемника синхросигнала 6.2 и входом буферного формирователя 6.3, j-ый выход которого является j-ым информационным выходом приемного группового блока 6. Выход приемника синхросигнала 6.2 является выходом сигнала циклового синхронизма приемного группового блока 6. Информационный вход демодулятора 6.1 является информационным входом приемного группового блока 6. Тактовый вход демодулятора 6.1 соединен с тактовым входом приемника синхросигнала 6.2 и является тактовым входом и выходом приемного группового блока 6.

Демодулятор 6.1 служит для восстановления последовательности импульсов группового сигнала из принятого модулированного несущего колебания.

Вариант реализации демодулятора известен и описан, например /3, стр.46 рис.2.7 и 6, стр. 274, рис.11.4/.

Приемник синхросигнала 6.2 служит для обнаружения в групповом сигнале временного положения циклового синхросигнала и формирования короткого импульса в момент времени окончания синхросигнала в цикле передачи. Данный сигнал предназначен для синхронизации по циклам приемной части. Вариант реализации приемника синхросигнала известен и описан, например, в /11 и 7, стр.41, рис.2.8 и 2.9/.

Буферный формирователь 6.3 служит для разветвления группового сигнала с выхода демодулятора 6.1 на n информационных выходов. Вариант реализации буферного формирователя известен и описан, например, в /9, стр.48, 59, 75 и 76/.

Приемный индивидуальный блок 7^j предназначен для выделения из группового сигнала информации j-го канала под управлением тактового сигнала с j-го выхода переключающего блока 10.

Вариант реализации приемного индивидуального блока 7^j представлен на фиг.9. Схема приемного индивидуального блока известна и описана, например, в /1, стр.87, рис.3.24/ (в данной книге этот блок называется приемным блоком синхронного сопряжения).

Приемник команд управления 9 служит для приема кода команды управления и формирования в соответствии с ней управляющих сигналов на установку значения скорости передачи информации отдельно в каждом индивидуальном канале, а также кода управления элементами И 16¹,...,16^m в соответствии со значением скорости передачи группового сигнала многоканальной цифровой системы связи.

Вариант реализации приемника команд управления 9 представлен на фиг.10. Приемник команд управления состоит из регистра сдвига 9.1, сумматора двоичных чисел 9.2 и постоянного запоминающего устройства 9.3. Выходы регистра сдвига 9.1 соединены с входами сумматора двоичных чисел 9.2 и являются р дополнительными управляющими выходами приемника команд управления 9. Выходы сумматора двоичных чисел 9.2 подключены к адресным входам постоянного запоминающего устройства 9.3, i-ый выход которого является i-ым управляющим выходом приемника команд управления 9. Информационный и тактовый входы регистра сдвига 9.1 являются соответственно информационным и тактовым входами приемника команд управления 9.

Регистр сдвига 9.1 служит для преобразования последовательного кода команды управления, поступающей с выхода приемного индивидуального блока 7^j в параллельный. Вариант реализации регистра сдвига известен и описан, например, в /9, стр.155, 262, 325/.

Сумматор двоичных чисел 9.2 служит для сложения n q-разрядных двоичных чисел (j-oe q-разрядное число является значением скорости передачи информации в j-ом индивидуальном канале). На выходе сумматора двоичных чисел 9.2 в двоичном коде будет значение скорости передачи группового сигнала, которое является кодом адреса для постоянного запоминающего устройства 9.3. Вариант реализации сумматора двоичных чисел известен и описан, например, в /5, стр.537, рис.6.111 и 9, стр.140, 293/.

Постоянное запоминающее устройство 9.3. полностью аналогично постоянному запоминающему устройству 14.2.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в постоянное запоминающее устройство 15.2 записаны коды команд для управления работой переключающего блока 3 и соответствующая им информация о значении скорости передачи в групповом тракте. В постоянных запоминающих устройствах 14.2 и 9.3 записаны коды команд управления элементами И 13¹,...,13^m, 16¹,...,16^m соответственно.

Сменяемость кодов команд происходит с течением времени при поступлении по общему каналу сигнализации вызова от абонента с указанием требуемой пропускной способности индивидуального канала. В зависимости от потребностей абонентов устанавливаются:

- одна из 2^q возможных градаций скорости передачи информации индивидуально в каждом информационном канале;

- скорость передачи информации в групповом тракте, как сумма скоростей передачи в индивидуальных n-1 информационных каналах, скорости передачи в служебном n-ом канале и скорости передачи синхросигнала;

- минимально необходимая мощность излучения передатчика, позволяющая обеспечить требуемое качество передачи информации по линии связи.

В зависимости от текущего момента времени последняя операция перестройки многоканальной цифровой системы связи производится следующим образом.

При получении по общему каналу сигнализации вызова от абонента с указанием требуемого значения скорости передачи информации в индивидуальном канале на выходе блока общего канала сигнализации 19 будет сформирована соответствующая команда, которая поступает в блок оценки поступающей нагрузки 15. При этом из постоянного запоминающего устройства 15.2 будет считан код новой команды, начальные р бит которого передаются по р управляющим выходам в переключающий блок 3 и через блок передачи сигналов 8, передающий индивидуальный блок 4ⁿ, групповой тракт, приемный индивидуальный блок 7ⁿ передаются в приемник команд управления 9. По р дополнительным управляющим выходам приемника команд управления 9 данный код команды передается в переключающий блок 10. Кроме того, на дополнительном управляющем выходе блока оценки поступающей нагрузки 15 формируется в последовательном коде значение скорости передачи информации в групповом тракте. На основе этого кода, на m выходах преобразователя кода 14 формируется команда управления элементами И 13¹,...,13^m. Аналогичная команда формируется на m управляющих выходах приемника команд управления 9 - для элементов И 16¹,...,16^m. Если на вторые входы некоторых элементов И 13¹,...,13^m, (16¹,...,16^m) поступают единичные потенциалы, то данные элементы И открываются и пропускают через себя и элементы ИЛИ 11 (12) определенные тактовые последовательности с конкретных выходов генераторов 1 (2) (последовательности сдвинуты по фазе относительно друг друга). Таким образом, на выходе элементов ИЛИ 11 (12) формируются тактовая последовательность с требуемой частотой следования импульсов, равной скорости передачи информации в групповом тракте.

В соответствии с поданной командой управления переключающий блок 3 (10) формирует нa j-ом выходе такую пачку тактовых импульсов, чтобы обеспечить требуемую скорость передачи информации в j-ом индивидуальном канале.

Кроме того, на основании кода со значением скорости передачи информации в групповом тракте в блоке управления мощностью излучения 17 формируется команда на установление минимально необходимой мощности сигнала на выходе передатчика 18.

Последовательности цифровых информационных сигналов поступают по соединительным линиям на информационные входы передающих индивидуальных блоков 4¹,...,4^n-1, а сигнала общего канала сигнализации - на информационный вход передающего индивидуального блока 4ⁿ. В передающем групповом блоке 5 происходит временное объединение сигналов индивидуальных каналов, ввод сигнала циклового синхронизма и преобразование к виду, удобному для передачи в конкретной направляющей среде. Сформированный групповой сигнал усиливается передатчиком и по линии связи передается в приемный групповой блок 6. Приемный групповой блок обеспечивает демодуляцию группового сигнала и выделением из него синхросигнала. Приемными индивидуальными блоками 7¹,...,7^n-1 осуществляется выделение из группового сигнала последовательностей цифровых информационных сигналов и передача их на выход многоканальной цифровой системы связи.

Положительный эффект от использования заявляемого устройства продемонстрируем на следующем примере.

Пусть в определенный момент времени t₀ по r (где r<n) информационным каналам осуществляется передача информации от абонентов. При этом в каждом j-ом "активном" индивидуальном канале установлена заявленная абонентом одна из 2^q возможных скоростей передачи информации - V_j. В остальных n-r индивидуальных каналах скорость передачи Vj=0. Скорость передачи в групповом тракте:

где V_си - скорость передачи служебной информации (информация служебного n-го канала и синхросигнал).

На выходе передатчика устанавливается значение мощности сигнала, пропорциональное VΣ.

Таким образом, пропускная способность линии связи используется только для передачи полезной информации от активных абонентов и обеспечивается снижение энергетических затрат на линии связи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Л.С.Левин, М.А.Плоткин. Цифровые системы передачи информации. - М.: Радио и связь, 1982. - 216 с.

2. Э.Праггер, Б.Шимек, В.П.Дмитриев. Цифровая техника в связи. -М.: Радио и связь; Прага, SNTL, 1981. - 280 с.

3. В.Л.Банкет, В.М.Дорофеев. Цифровые методы в спутниковой связи. - М.: Радио и связь, 1988. - 240 с.

4. Многоканальная цифровая система связи//АС 1453607, 1989.

5. Г.И.Пухальский, Т.Я.Новосельцева. Цифровые устройства: Учебное пособие для втузов. - СПб.: Политехника, 1996. - 885 с.

6. Дж.Спилкер. Цифровая спутниковая связь. Пер. с англ./Под ред. В.В.Маркова. - М.: Связь, 1979. - 592 с.

7. М.Н.Колтунов, Г.В.Коновалов, З.И.Лангуров. Синхронизация по циклам в цифровых системах связи. - М.: Связь, 1980. - 152 с.

8. Микросхемы и их применение: Справочное пособие/В.А.Батушев, В.Н.Вениаминов, В.Г.Ковалев, О.Н.Лебедев, И.А.Мирошниченко. - М.: Радио и связь, 1983. - 272 с.

9. Микросхемы ТТЛ. Том 1: Пер. с нем. - М.: ДМК Пресс, 2001. - 384 с.

10. Способ управления мощностью излучения передатчиков составной радиолинии.//АС №913902 по заявке 2692533 от 4.12.1978, опубликовано в БИ №23, 1999 г.

11. Устройство цикловой синхронизации.//АС №1774513, 1990 г.

12. А.В.Лисовский. Сопряжение ведомственных сетей связи и телефонной сетью общего пользования ВСС РФ. ВУС, 2000. - 152 с.

13. В.Е.Кузнецов, А.М.Лихачев. Теоретические и методологические основы построения системы сигнализации объединенной автоматизированной цифровой системы связи. - М.: Издательство МО РФ, 2001. - 416 с.

Формула изобретения

Многоканальная цифровая система связи, включающая на передающем конце m элементов И, генератор, i-ый выход генератора, где i=1, 2,..., m, подключен к первому входу i-го элемента И, выход i-го элемента И подключен к i-му входу m-входового элемента ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу передающего группового блока, выходы тактового и циклового синхронизма которого подключены соответственно к входам тактового и циклового синхронизма переключающего блока, j-ый тактовый выход которого, где j=1, 2,..., n, подключен к входу j-го передающего индивидуального блока, а n-ый тактовый выход переключающего блока, кроме того, подключен к тактовому входу блока передачи сигналов управления, выход которого подключен к информационному входу n-го передающего индивидуального блока, информационные входы остальных передающих индивидуальных блоков являются соответствующими информационными входами многоканальной цифровой системы связи, выход j-го передающего индивидуального блока подключен к j-му информационному входу передающего группового блока, на приемном конце генератор, m элементов И, приемный групповой блок, выходы тактового и циклового синхронизма которого подключены соответственно к входам тактового и циклового синхронизма переключающего блока, j-ый тактовый выход которого подключен к тактовому входу j-го приемного индивидуального блока, а n-ый тактовый выход переключающего блока, кроме того, подключен к тактовому входу приемника команд управления, i-ый управляющий выход которого подключен к второму входу i-го элемента И, р дополнительных управляющих выходов приемника команд управления подключены к соответствующим р управляющим входам переключающего блока, первый вход i-го элемента И подключен к i-му выходу генератора, а выход i-го элемента И подключен к i-му входу m-входового элемента ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу приемного группового блока, j-ый информационный выход которого подключен к информационному входу j-го приемного индивидуального блока, информационный выход n-го приемного индивидуального блока подключен к информационному входу приемника команд управления, а информационные выходы остальных приемных информационных блоков являются соответствующими информационными выходами многоканальной цифровой системы связи, отличающаяся тем, что дополнительно на передающем конце введены преобразователь кода, блок оценки поступающей нагрузки, блок управления мощностью излучения, передатчик и блок общего канала сигнализации, вход которого подключен к информационному входу блока передачи сигналов управления и является информационным входом общего канала сигнализации многоканальной цифровой системы связи, выход блока общего канала сигнализации подключен к входу блока оценки поступающей нагрузки, р управляющих выходов которого подключены к соответствующим р управляющим входам переключающего блока и р дополнительным информационным входам блока передачи сигналов управления, а дополнительный управляющий выход блока оценки поступающей нагрузки подключен к входу блока управления мощностью излучения и входу преобразователя кода, i-ый выход которого подключен к второму входу i-го элемента И, выход блока управления мощностью излучения подключен к управляющему входу передатчика, информационный вход которого подключен к информационному выходу передающего группового блока, а выход передатчика через тракт передачи подключен к информационному входу приемного группового блока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10