устройство для оценки состояния и управления каналами и техническими средствами в симплексных системах связи

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ КАНАЛАМИ И ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ В СИМПЛЕКСНЫХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ, содержащее последовательно соединенные блок ввода-вывода, регистр сдвига, блок коммутации, распределитель сообщений и канальный модуль, причем первый и второй контрольные выходы распределителя сообщений соответственно соединены с входами определителя занятости блока памяти и определителя аварийности каналов, каждый из выходов которых соответственно соединен с первым и вторым входами шифратора, выход которого подключен к второму входу регистра сдвига, второй выход которого соединен с блоком ввода-вывода, три элемента памяти, каждый из которых соответственно подключен к третьему и четвертому контрольным выходам распределителя сообщений и контрольному выходу канального модуля, выход которого соединен с третьим входом регистра сдвига, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени восстановления связи, введены последовательно соединенные таймер, накопитель, блок сравнения кодовых комбинаций, причем второй вход накопителя подключен к второму выходу шифратора, первый, второй, третий, четвертый и пятый управляющие входы блока сравнения кодовых комбинаций соединены соответственно с выходами накопителя информации о ситуации блокировки блока ввода-вывода, накопителя информации о ситуации ограничения нагрузки, накопителя информации о ситуации тревожной сигнализации, накопителя информации о ситуации аварийности аппаратуры передачи данных АПД и накопителя информации о ситуации аварийности каналов, первый, второй, третий, четвертый и пятый управляющие выходы блока сравнения кодовых комбинаций соединены соответственно с накопителем команд по блокировке блока ввода-вывода, накопителем команд по ограничению нагрузки, накопителем команд по тревожной сигнализации, накопителем команд по аварийности АПД и накопителем команд по аварийности каналов, причем выход накопителя команд по блокировке блока ввода-вывода через элемент ИЛИ подключен к блокирующему входу блока ввода-вывода, выход накопителя команд по ограничению нагрузки соединен с входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу анализатора приоритетов, а выход соединен с первым управляющим входом блока коммутации, дополнительный выход регистра сдвига соединен с входом анализатора приоритетов, выход накопителя команд по аварийности АПД подключен к второму управляющему входу блока коммутации, второй выход которого соединен с входом резервного распределителя сообщений с подключенным к нему резервным канальным модулем, выход накопителя по аварийности каналов соединен с входом переключателя, два выхода которого подключены к основному и резервному каналам, а второй вход через второй элемент ИЛИ подключен к выходам канального и резервного модулей и выходу формирователя служебного сообщения, вход которого соединен с выходом накопителя команд по тревожной сигнализации и вторым входом элемента ИЛИ, причем выход первого элемента памяти подключен к третьему входу шифратора, а выходы второго и третьего элементов памяти через третий элемент ИЛИ подключены к четвертому входу шифратора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для автоматического управления режимами функционирования АПД в цифровой сети связи с каналами коллективного пользования (радиосети), где имеются обслуживаемые и необслуживаемые объекты.

Цель изобретения состоит в сокращении времени восстановления связи.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - накопитель; на фиг. 3 - фрагмент блока сравнения чисел; на фиг. 4 - формирователь; на фиг. 5 - канальный модуль; на фиг. 6 - определитель занятости блока памяти; на фиг. 7 - распределитель.

Устройство содержит блок 1 ввода-вывода, распределитель 2, блок 3 коммутации, распределитель 4 сообщений, канальный модуль 5, определитель 6 занятости блока памяти, определитель 7 аварийности каналов, шифратор 8, первый, второй и третий элементы памяти 9, 10, 11, блок 12 сравнения чисел, датчик 13 локального времени, накопитель 14, накопитель 15 описания ситуации по блокировке блока ввода-вывода, накопитель 16 описания ситуации по ограничению нагрузки, накопитель 17 описания ситуации по тревожной сигнализации, накопитель описания ситуации по аварийности (АПД) 18, накопитель 19 описания ситуации по аварийности каналов, накопитель 20 команд управления по блокировке блока ввода-вывода, накопитель 21 команд управления по ограничению нагрузки, накопитель 22 команд управления по тревожной сигнализаци, накопитель команд управления по аварийности (АПД) 23, накопитель 24 команд управления по аварийности каналов, элемент ИЛИ 25, элемент И 26, анализатор 27 категории срочности, резервный распределитель 28 сообщений, резервный канальный модуль 29, переключатель 30, второй элемент ИЛИ 31, формирователь 32 служебного сообщения, третий элемент ИЛИ 33.

Накопитель 14 (фиг. 2) содержит триггеры 34, 35, 36, элемент И 37, схемы выделения фронтов 38, 39, 40, элемент ИЛИ 41.

Блок 12 сравнения чисел (только в части программной блокировки блока ввода-вывода 1 содержит (фиг. 3) элемент И 42, триггер 43, элементы И 44, 45, элемент ИЛИ 46.

Формирователь 32 содержит (фиг. 4) первый датчик 47, второй датчик 48, таймер 49, регистр 50 сдвига, элемент ИЛИ 51.

Канальный модуль 5 содержит (фиг. 5) селектор 52, анализатор 53 вида сообщений, блок 54 защиты от ошибок, блок преобразования сигналов (УПС) 55, элемент ИЛИ 56, схему 57 контроля, элемент ИЛИ 58.

Определители занятости блока 6 содержат (фиг. 6) реверсивные счетчики 59, 60, элементы И 61, 62, анализаторы 63, 64 состояния счетчика, элементы 65, 66 памяти, анализатор 67 вида сообщений, элемент ИЛИ 68.

Распределитель 2 содержит (фиг. 7), регистр 69 передачи, регистр 70 приема, ключ 71, анализатор 72 служебных признаков, элемент ИЛИ 73.

Блок 1 ввода-вывода, распределитель 2, блок 3 коммутации, распределитель 4 сообщений и канальный модуль 5 последовательно соединены. Первый и второй контрольные выходы распределителя 4 соответственно соединены с входами определителя занятости блока 6 и определителя аварийности 7, каждый из выходов которых соответственно соединен с первым и вторым входами шифратора 8, выход которого подключен к второму входу распределителя 2, второй выход которого соединен с блоком 1. Три элемента памяти 9, 10, 11 соответственно подключены к третьему и четвертому контрольным выходам распределителя 4 и контрольному выходу канального модуля 5, выход которого соединен с третьим входом распределителя 2. Датчик 13, накопитель 14 и блок 12 последовательно соединены. Второй вход накопителя 14 подключен к второму входу шифратора 8. Первый, второй, третий, четвертый и пятый управляющие входы блока 12 соединены соответственно с выходами накопителя описания ситуации по блокировке блока 15, накопителя нагрузки 16, накопителя 17, накопителя 18 и накопителя 19. Первый, второй, третий, четвертый и пятый управляющие выходы блока 12 соединены соответственно с накопителем 20, накопителем 21, накопителем 22, накопителем 23 и накопителем 24. Выход накопителя 20 через элемент ИЛИ 25 подключен к блокирующему входу блока 1. Выход накопителя 21 соединен с входом элемента И 26, второй вход которого подключен к выходу анализатора 27, а выход соединен с первым управляющим входом блока 3. Дополнительный выход распределителя 2 соединен с входом анализатора 27. Выход накопителя команд управления по аварийности АПД 23 подключен к второму управляющему входу блока 3, выход которого соединен с входом резервного распределителя 28, с подключенным к нему резервным канальным модулем 29, Выход накопителя 24 соединен с входом переключателя 30, два выхода которого подключены к основному и резервному каналам, а второй вход через второй элемент ИЛИ 33 подключен к выходу канального модуля 5, к выходу резервного канального модуля 29 и выходу формирователя 32, вход которого соединен с выходом накопителя 22 и вторым входом элемента ИЛИ 25. Выход первого элемента 9 подключен к третьему входу шифратора 8. Выход второго 10 и третьего 11 элементов памяти через третий элемент ИЛИ 31 подключены к четвертому входу шифратора 8.

Устройство работает следующим образом.

При необходимости проконтролировать состояние распределителя 4 с блока 1 в распределитель 2 записывается формализованное тестовое сообщение первого вида. Оно поступает в распределитель 4, а затем в канальный модуль 5. Здесь оно обнаруживается и стирается. Одновременно это сообщение поступает в определитель занятости блока 6, где хранятся данные о степени заполнения накопителя по категориям срочности, входящего в состав распределителя 4. При обнаружении первого вида тестового сообщения определителем занятости блока 6 сформируется сигнал, который поступает в шифратор 8, а через распределитель 2 - в блок 1. По полученному сигналу оператор блока ввода-вывода 1 определяет состояние распределителя 4. При необходимости проконтролировать состояние канального модуля 5 с блока 1 сформируется тестовое сообщение второго вида. Канальный модуль 5 обнаруживает данный вид сообщения и через распределитель 2 переадресовывает его в блок 1. По результатам прохождения тестового сообщения оператор сделает вывод о неисправности или исправности тракта.

Для сокращения времени восстановления связи в состав устройства введены пять накопителей 15-19 и пять накопителей 20-24. Исходные данные в накопители 15-19 вводятся оператором. В накопитель 15 вводится закодированный промежуток времени, в течение которого необходима блокировка источника информации - блока ввода-вывода 1. В накопитель 16 вводится кодовая последовательность, соответствующая категориям срочности сообщений, которые необходимо заблокировать с блока 1, если имеет место переполнение блока памяти в распределителе 4.

В накопитель 17 вводится кодовая последовательность, соответствующая ситуации несанкционированного воздействия в распределитель 4. В накопитель 18 вводятся кодовые последовательности, соответствующие ситуации аварии (неисправности) в распределителе 4 или в канальном модуле 5. В накопитель 19 вводится кодовая последовательность, соответствующая ситуации аварийности в канале связи.

Блокировка источника информации по заданной оператором программе и включение резервных блоков для восстановления связи происходит следующим образом.

В накопитель 14 с датчика 13 периодически (например, с интервалом 1 сек) записывается значение текущего времени в виде цифровой последовательности в двоичном коде. В момент смены значения времени происходит считывание информации с накопителя 14 в блок 12, на другой вход которого с накопителя 15 поступают значения времени блокировки и разблокировки блока 1. При совпадении текущего времени с заданным сработает блок 12, входной сигнал которого записывается в накопитель 20. В предложенном варианте накопитель 20 представлен в виде триггера, на один вход которого поступает сигнал начала времени блокировки, на второй вход - конец времени блокировки. Поэтому накопитель описания ситуации содержит два значения времени с признаками "начало" и "конец". При первом совпадении выходной сигнал с накопителя 20 заблокирует блок 1, при втором совпадении происходит разблокировка блока 1 (см. фиг. 3). Такая запланированная кратковременная блокировка способствует беспрепятственному прохождению, например, служебных сообщений от другого абонента, занимающегося контролем и управлением связи, что в конечном счете приводит к предотвращению блокировки сети и, следовательно, к сокращению времени восстановления связи. Вариант реализации накопителей команд управления, в том числе и накопителя 20, может быть и другим, более усложненным. Накопитель 20 может быть реализован в виде регистра сдвига с подключенным к нему дешифратором. Оператор, имея возможность записывать в накопитель 20 различные кодовые последовательности (команды), по сигналу с блока 12 может менять направление действия этих команд, например подключать звуковую сигнализацию. Изменение направления действия можно применить и к накопителям 21-24.

Повышение информационной нагрузки сообщениями различной категории срочности регистрируется определителем занятости блока 6. Пусть ведется передача сообщениями двух категорий срочности и имеет место "критическое" заполнение накопителя в распределителе 4. В этом случае с выхода определителя занятости блока 6 вырабатывается сигнал, который поступает на первый вход шифратора 8, где он преобразуется в определенную кодовую последовательность, записываемую в блок 12. При наличии такой последовательности в накопителе 16 блок 12 сформирует сигнал для записи в накопитель 21, выход которого соединен с одним из входов элемента И 26. При прохождении через распределитель 2 сообщения второй категории срочности это сообщение обнаруживается анализатором 27, выход которого соединен с вторым входом элемента И 26. Элемент И 26 срабатывает и производит блокировку данного вида сообщения в блоке 3. Разблокировка низкокатегорийных сообщений происходит либо по сигналу оператора, который стирает первоначально записанную информацию в регистре 16, либо по мере освобождения накопителя в распределителе 4. Таким образом, в интересах прохождения высококатегорийных сообщений, устройство блокирует запись в распределитель 4 низкокатегорийных сообщений.

При несанкционированном воздействии на распределитель 4 сработает тревожная сигнализация, в результате сигнал с его третьего выхода запишется в элемент 9. Под воздействием этого сигнала шифратор 8 выработает кодовую последовательность, аналогичную записанной в накопитель 17. Произойдет совпадение двух чисел и, как результат, запуск накопителя 22. Накопитель 22 в зависимости от требований системы сформирует 1 или N сигналов для запуска формирователя 32. Более подробно работа формирователя 32 показана на фиг. 5. Служебное сообщение с заданным адресом через элемент ИЛИ 33 и переключатель 30 передается в канал связи 1 или N раз. Одновременно с формированием служебного сообщения через элемент ИЛИ 25 происходит блокировка блока 1. Прекращение блокировки произойдет либо после стирания информации в накопителе 17, либо после сброса сигнализации в распределителе 4. Распределитель 4 по структурной схеме аналогичен прототипу. Третий же выход распределителя 4 (тревожная сигнализация) связан с конструкцией, а не с логикой этого распределителя. Сигналы с четвертого выхода распределителя 4 и с контрольного выхода канального модуля 5 появляются только в случае аварийности указанных блоков, поэтому при возникновении неисправности в распределителе 4 или канальном модуле 5 на четвертый вход шифратора 8 поступит сигнал, под действием которого выработается кодовая последовательность, аналогичная записанной в накопитель 18. При совпадении указанных последовательностей в блоке 12 запустится накопитель 23, выходной сигнал с которого заставит сработать блок 3 таким образом, что информация с распределителя 2 пойдет по резервному тракту: распределитель сообщения 28, канальный модуль 29, элемент ИЛИ 33, переключатель 30. Перевод устройства в первоначальное состояние происходит по сигналу оператора, после восстановления (устранения неисправности) в распределителе 4 или канальном модуле 5. Удержание переключателя 3 в резервном состоянии осуществляется за счет триггера в накопителе 23, сброс которого может быть произведен только после восстановления блоков 4, 5.

При определении аварийного канала, который регистрируется блоком 7, по сигналу, поступающему на второй вход шифратора 8, сформируется кодовая последовательность, аналогичная кодовой последовательности, записанной в накопитель 19. При совпадении этих кодовых последовательностей запустится накопитель 24, выходной сигнал с которого, воздействуя на переключатель 30, обеспечит прохождение информации по резервному каналу.

Пример реализации накопителя 14 показан на фиг. 3. Предположим, что время опроса ситуаций определяется тремя младшими разрядами оцифрованной последовательности времени, поступающей с датчика 13. Пусть каждую секунду меняется положение хотя бы одного из триггеров 34, 35, 36, которые фиксируются в одной из схем выделения фронтов 38, 39, 40. Такое изменение в данном случае времени через элемент ИЛИ 41 передается на вход схемы И 37, которая передает входную информацию в блок 12. Принцип работы блока 12 (фрагмент) для накопителей 15 и 34, 20 показан на фиг. 4. Накопитель 15 представляет собой накопитель с записью двух значений времени и признаков "начало", "конец" блокировки. Наличие последних признаков обеспечивает запуск или сброс триггера 43. Взаимодействие накопителей 16-19 с информацией, поступающей на вход блока 12 из накопителя 14, реализуется через схему совпадения (на фиг. 4 не показана).

Пример реализации формирователя 32 показан на фиг. 5. Датчик 47 запускается выходным сигналом с накопителя 22, работая определенное время, продолжительность которого задается таймером 49. Датчик 48 формирует кодовую последовательность и через элемент И 51 записывает ее в регистр 50. Непрерывная последовательность импульсов обеспечивает считывание информации с регистра 50. Количество повторов передач определяется количеством импульсов с второго выхода таймера 49, поступающих на вход элемента И 51. В предложенном варианте накопитель 15-19 представлен в виде триггеров, воспринимающих информацию от оператора и передающих ее в блок 12. В качестве элемента памяти в накопителях 20-24 также применен триггер.

Пример выполнения канального модуля 5 показан на фиг. 6. Селектор 52 обнаруживает принадлежность сообщения данному каналу, а блок защиты от ошибок 54 имеет на выходе накопитель емкостью, равной заголовку формализованного сообщения. При обнаружении тестового сообщения второго вида сработает анализатор 53 и обеспечит переключение канального выхода блока 54 или 55 на вход элемента ИЛИ 56. При возникновении неисправности в блоках 54 или 55 сработает схема контроль 57 и сигналы о неисправности указанных блоков через элемент ИЛИ 58 поступят в шифратор 8.

Определитель занятости блока 6 для двух категорий срочности (фиг. 7) работает следующим образом.

Анализатор 67 определяет категорию срочности передаваемых в канал связи сообщений, отчего срабатывают соответствующие элементы памяти 65, 66, выходной сигнал с которых поступает на один из входов реверсивного счетчика 59 или 60. На второй вход реверсивного счетчика 59 и 60 поступают сигналы считывания, формируемые распределителем 4 при считывании информации в канал связи, причем сработает тот реверсивный счетчик, категория срочности сообщения которого будет считываться к этому моменту. Срабатывание реверсивного счетчика 59, 60 по второму входу управляется элементами И 61, 62. По мере увеличения состояния счетчика 59 или 60, т. е. по мере увеличения объема информации в накопителе распределителя сообщения 4 до критического значения сработают анализатор состояния счетчика 63 или 64 и соответствующая кодовая последовательность через элемент ИЛИ 68 поступит в шифратор 8.

Пример выполнения распределителя 2 показан на фиг. 8. Тестовое сообщение с блока ввода-вывода 2 через регистр передачи 69 поступит на блок 3. С появлением сообщения в регистре 69 анализатор 27 определяет категорию срочности передаваемых сообщений. Тестовое сообщение, прошедшее по тракту передачи через распределитель 4, канальный модуль 5, через элемент ИЛИ 73 записывается в регистр 70 приема. Анализатор 72, обнаружив такого вида сообщение, открывает ключ 71, обеспечивая вывод информации в блок 1.

Датчик локального времени 13 - это часы. Выходные сигналы в виде зашифрованной последовательности текущего времени поступают в блок 12. (56) Авторское свидетельство СССР N 1197124, кл. Н 04 В 3/24, 1984.