Мікрохвильова інтегрована телерадіоінформаційна система

1 Мікрохвильова інтегрована телерадюинформаційна система, що містить базову станцію, розташовані в зоні и радювидимості абонентські станції і/або термінали та вузол керування, яка відрізняється тим, що вона додатково містить підсистему безпровідного доступу, що містить контролер базової станції, а також власне базову станцію та абонентські термінали, підсистему формування, комутації і керування цифровими потоками високошвидкісними цифровими потоками надвисокої частоти, а також низькошвидкісними цифровими потоками звукової час тоти, що містить вузли комутації потоків і мультиплексори-демультиплексори, підсистему забезпечення доступу в телефонну мережу загального користування по провідних каналах зв'язку, що містить місцеву АТС і підсистему формування, комутації і керування цифровими потоками 2 Мікрохвильова інтегрована телерадюинформаційна система за п 1, яка відрізняється тим, що вона додатково містить модуль доступу користувачів Інтернетом, установлений між приймальним виносним конвертером і телевізійним тюнером 3 Мікрохвильова інтегрована телерадюинформаційна система за п 1, яка відрізняється тим, що вона додатково містить підсистему охоронної сигналізації та оповіщення, що складається з центрального і локального пультів, до яких підключені датчики з кодовим поділом адрес за допомогою провідних або безпровідних каналів 4 Мікрохвильова інтегрована телерадюинформаційна система за п 1, яка відрізняється тим, що базова та абонентська станції виконані з застосуванням широкосмугової мікрохвильової технології О 1 со Винахід відноситься до спеціальної техніки телерадюмовлення і зв'язку, за допомогою якої здійснюється багатоканальне телерадюмовлення, а також передача та прийом різних видів інформації Основою для розвитку інформаційних технологій є інфраструктура системи зв'язку, призначена для розподілу інформаційних потоків між кінцевими терміналами користувачів Однак рівень розвитку інфраструктури зв'язку в Україні істотно відстає від аналогічного показника в розвинутих країнах У найбільш важкому положенні знаходиться абонентська ділянка мережі, особливо в сільських адміністративних районах Не в кращому стані знаходиться інформаційна інфраструктура й у МІСТІ, оскільки для передачі даних використовуються існуючі малопродуктивні аналогові телефонні ЛІНИ Одним зі шляхів рішення цієї проблеми є використання мікрохвильових технологій, що дозво ляють поєднати в одній системі і телерадюмовлення, і цифрову телефонію, і передачу даних Такі системи мають можливість швидкого розгортання і нарощування абонентської ємності при порівняно невеликих капіталовкладеннях Відома мікрохвильова інтегрована телерадюінформаційна система (МІТРІС), що містить базову станцію, розташовані в зоні її радіо видимості абонентські станції і/або термінали та вузол керування (Заявка на патент України № 2001106947 кл Н04В7/165, 12 10 01 р публ Бюл №4 2003р ) На основі відомої системи розроблена цифрова система зв'язку з інтеграцією послуг, за винаходом, що може використовуватися разом із системою аналогового телерадюмовлення Система призначена для забезпечення надання користувачам у межах адміністративного району додаткового спектра послуг - цифрового телефонного зв'язку як по провід (О 00 ю 58637 виконані з застосуванням широкосмугової мікрохвильової технології На кресленні представлена блок-схема системи Мікрохвильова інтегрована телерадюінформаційна система за винаходом містить базову станцію 1, розташовані в зоні її радювидимості абонентські станції 2 і/або термінали, а також вузол керування, крім того вона містить сполучені з базовою станцією підсистему безпровідного доступу, що містить власне базову станцію, підключений до неї через окремий порт її контролер 3, та абонентські термінали, підсистему формування, комутації і керування цифровими потоками - високошвидкісними цифровими потоками надвисокої частоти, а також низькошвидкісними цифровими потоками звукової частоти, що містить вузли комутації потоків і підключені через окремі порти мультиплексори-демультиплексори, та підсистему забезпечення доступу в телефонну мережу Суть винаходу Мікрохвильова інтегрована тезагального користування по провідних каналах лерадюшформаційна система, що містить базову зв'язку, що містить підключені через окремі порти станцію, розташовані в зоні и радювидимості абомісцеву АТС і підсистему формування, комутації і нентські станції і/або термінали, а також вузол керування цифровими потоками керування, згідно з винаходом, вона додатково них ЛІНІЯХ, так і з використанням систем безпровідного радюдоступу, - доступу до мереж передачі даних і Інтернету, - охоронної сигналізації та оповіщення Послуги можуть надаватися в залежності від їхнього типу і створюваного трафіка як по комутованих, так і по виділених каналах зв'язку Система будується за зональним принципом Для виключення впливу перешкод від систем, що працюють у сусідніх зонах, застосовується просторовочастотний поділ Цифрові канали зв'язку організуються комбінованим методом багатостанційного доступу у напрямку від базової станції (БС) застосовується часовий поділ каналів, у напрямку до БС - частотно-часовий поділ Такий доступ дає можливість мультиплексувати різношвидКІСНІ потоки, утому числі в стандартах цифрової телефони містить сполучені з базовою станцією підсистему безпровідного доступу, що в свою чергу містить власне базову станцію, підключений до неї через окремий порт и контролер, та абонентські термінали, підсистему формування, комутації і керування цифровими потоками -високошвидкісними цифровими потоками надвисокої частоти, а також низькошвидкісними цифровими потоками звукової частоти, що містить вузли комутації потоків і підключені через окремі порти мультиплексоридемультиплексори, та підсистему забезпечення доступу в телефонну мережу загального користування по провідних каналах зв'язку, що містить підключені через окремі порти місцеву АТС і підсистему формування, комутації і керування цифровими потоками При цьому мікрохвильова інтегрована телерадюінформаційна система додатково містить розташовану в центрі зони обслуговування базову станцію, сполучену через порт з мультиплексоромдемультиплексором, та ряд абонентських станцій В мікрохвильовій інтегрованій телерадюшформаційній системі до центрального комутаційного вузла за допомогою декількох портів підключені базова станція, вузол керування мережею, вузол Інтернету, центральний пульт охорони та оповіщення, а також контролер системи безпровідного доступу базової станції, при цьому кожна абонентська станція сполучена через порт з мультиплексором-демультиплексором Мікрохвильова інтегрована телерадюінформаційна система додатково містить модуль доступу користувачів Інтернетом, установлений між приймальним виносним конвертером і телевізійним тюнером Мікрохвильова інтегрована телерадюінформаційна система додатково містить підсистему охоронної сигналізації та оповіщення, що складається з центрального і локального пультів, до яких підключені датчики з кодовим поділом адрес за допомогою провідних або безпровідних каналів В мікрохвильовій інтегрованій телерадюшформаційній системі базова та абонентські станції При цьому мікрохвильова інтегрована телерадюінформаційна система додатково містить розташовану в центрі зони обслуговування базову станцію, сполучену через порт з мультиплексоромдемультиплексором, та ряд абонентських станцій В мікрохвильовій інтегрованій телерадюшформаційній системі до центрального комутаційного вузла за допомогою декількох портів підключені базова станція, вузол керування мережею, вузол Інтернету, центральний пульт охорони та оповіщення, а також контролер системи безпровідного доступу базової станції, при цьому кожна абонентська станція сполучена через порт з мультиплексором-демультиплексором Мікрохвильова інтегрована телерадюінформаційна система додатково містить модуль доступу користувачів Інтернетом, установлений між приймальням виносним конвертером і телевізійним тюнером Мікрохвильова інтегрована телерадюінформаційна система додатково містить підсистему охоронної сигналізації та оповіщення, що складається з центрального і локального пультів, до яких підключені датчики з кодовим поділом адрес за допомогою провідних або безпровідних каналів В мікрохвильовій інтегрованій телерадюшформаційній системі базова та абонентські станції виконані з застосуванням широкосмугової мікрохвильової технології Аналогово-цифровий варіант Базова станція 1 підключена до центрального комутаційного вузла 2 за допомогою декількох (від 4 до 16) портів, що підтримують стик стандарту G 703 (2048Кбіт/с) До комутаційного вузла 2 підключені також (у залежності від повноти організації системи) вузол керування мережею 3, вузол Інтернету 4, центральний пульт охорони та оповіщення 5, а також контролер системи безпровідного доступу базової станції Центральний комутаційний вузол 2 сполучений з існуючою телефонною мережею загального користування за допомогою її включення в транзитний вузол зв'язку як АТС У якості центрального 58637 комутаційного вузла може бути використана існутролем несучої і запобіганням конфліктів юча цифрова місцева (районна) АТС 7 при наяв(CSMA/CA) ВІДПОВІДНО до стандарту IEEE 802 11 ності достатньої для роботи системи вільної ємноТака схема в застосуванні до цифрової мікрості Центральний комутаційний вузол необхідний хвильової мережі працює наступним чином Зв'ядля виконання функцій комутації та маршрутизації зок на одній робочій частоті встановлюється, коли одна з абонентських станцій посилає короткий Демультиплексор абонентської станції 8 спопакет «запит на передачу», що містить у собі адлучається з мультиплексором-демультиплексором ресу станції і довжину повідомлення Одержавши 9 через порт, що підтримує інтерфейс G 703 Музапит на передачу, базова станція передає станльтиплексор-демультиплексор розподіляє і перецм-відправнику пакет «встановлення в стан перетворює цифрові інтерфейси в залежності від виду дачі», у той час як іншим абонентським станціям наданих послуг зв'язку та використовуваного устаповідомлення на заборону виходу в ефір, називаткування Карта розподілу потоків може бути зане «вектором розподілу мережі» Якщо пакет програмована при першому встановленні мульти«встановлення в стан передачі» не отриманий, то плексора-демультиплексора або дистанційно з це інтерпретується як КОЛІЗІЯ, і процес установки вузла керування мережею в процесі інсталяції або зв'язку повторюється Далі передається пакет дамодифікації системи них, і базова станція підтверджує успішний прийом Цифрові потоки від мультиплексорасигналом «підтвердження прийому», що знімає демультиплексора в залежності від необхідного заборону на передачу для інших абонентських трафіка можуть розподілятися на потоки, що застанцій безпечують послуги мережевого доступу, доступу в Інтернет по виділених каналах зв'язку, послуги Окрема цифрова мікрохвильова мережа може охоронної сигналізації та оповіщення і традиційні функціонувати в одному чи декількох частотних послуги телефонного зв'язку з можливістю доступу діапазонах При виборі робочого частотного діапав Інтернет по комутованих каналах зв'язку Охозону варто брати до уваги КІЛЬКІСТЬ користувачів і ронна сигналізація може бути організована як по їхнє розташування Так, якщо користувачі зосерепровідних ЛІНІЯХ зв'язку, так і з використанням сисджені компактно в одному МІСЦІ, потрібно використеми збору даних на основі доступу з кодовим потовувати міліметровий діапазон, а якщо розосереділом адрес по безпровідних каналах зв'язку або джені на великій території - діапазон більш низьких комплексно частот У якості місцевої АТС можуть використовуваБазова (абонентська) станція цифрової мікротися існуючі аналогові телефонні станції або цифхвильової мережі складається з рові абонентські концентратори Крім того, при антенного модуля, невеликій КІЛЬКОСТІ абонентів послуги телефонного радюмодуля, що містить модулі вузькосмугозв'язку можуть бути забезпечені шляхом встановвих приймачів Прм 10, передавачів Прд 11, синтелення безпровідного доступу заторів частоти СЧ 12, ВХІДНІ-ВИХІДНІ високочастотні ланцюги селекції і розподільчі пристрої РП 13 Цифровий варіант Цифровий варіант полягає для забезпечення частотного поділу каналів, в створенні зональної цифрової мікрохвильової мережі, побудованої на сучасних технологіях доапаратури доступу АД 14 що здійснює стик (інставки інформації комп'ютерних мережних транстерфейс) між пристроями радюмодуля і цифровою портних протоколах Така мережа, що має можлиінформаційною шиною, вість інтеграції з телефонними мережами центрального сервера, 15 що служить для кезагального користування та діючими у визначеній рування і контролю функціонування штрамережі і зоні базової станції МІТРІС, поєднує переваги вимає доступ до комутованої телефонної мережі соких швидкостей передачі радіорелейних систем, загального користування, мобільність стільникового зв'язку, здійснює в мікблоку контролю і керування БКК 16, призначерохвильовому діапазоні дуплексний високошвидкіного для індикації (телесигналізації) стану роботи сний радіорежим обміну інформацією з Інтернетом складових частин радюмодуля та апаратури доі формує в межах радювидимості зональну інтраступу як базової, так і абонентських станцій, а тамережу поміж користувачами кож для телекерування модулями базової станції До складу цифрової мікрохвильової мережі При необхідності можливе нарощування часвходять базова і ряд абонентських станцій Базова тотних стовбурів прийому-передачі шляхом підстанція 1, розташована в центрі зони обслуговуключення додаткових модулів Прм, Прд і АД Цей вання, має антену з круговою чи секторною діагпроцес нарощування обмежений шириною смуги рамою спрямованості, здійснює мультиплексувандозволеного робочого діапазону і частотним подіня і комутацію абонентських станцій, створюючи лом каналів у ній, необхідним для функціонування при цьому внутрішню штрамережу і забезпечуючи системи високошвидкісний вихід до Інтернету або інших Для прийому сигналів від абонентської станції мереж У залежності від конфігурації мережі обмін в діапазоні низьких частот використовується приінформацією відбувається зі швидкостями від ймач, побудований аналогічно приймачеві супут56Кбіт/с до 34Мбіт/с Дуплексний режим роботи никового телебачення на вході встановлюється системи заснований на частотному і часовому широкосмуговий малошумний конвертер, а на його ПОДІЛІ каналів Мережа будується на основі протовиході через розподільний блок приєднаний ряд колу доступу ВІДПОВІДНО до стандарту IEEE 802 3 зі Прм, що обробляють конкретну (по частоті) вузьспецифікацією 10Base-T чи 100Base-T При цьому космугову несучу протокол рівня керування доступом до середовиАбонентська станція (АС) також може складаща використовує схему множинного доступу з контися з трьох основних модулів 58637 8 тобто підключення до нього другого радюмодуля - радюмодуля для зовнішнього встановлення Використовуючи один з вільних крайніх (у від(на поверхні стін і на дахах будинків, на віконних ношенні частоти сигналу в смузі передачі) мовних рамах), що виконує усі функції приймача або приканалів передавача МІТРІС, можна ввести в зоні йомопередавача - у залежності від обраного типу мовлення передачу мікрохвильового цифрового абонентських станцій, каналу При цьому для користувачів такої телеві- антенного модуля, що може бути інтегровазійної системи можливий доступ через цифрову ний з радюмодулем чи встановлений окремо, мікрохвильову мережу до Інтернету зі швидкістю - модуля доступу (МД), встановлюваного в до 300-400Кбіт/с за допомогою встановлення у приміщенні, для підключення комп'ютера, телефокористувачів між приймальням виносним конверну (МД02/02) чи сервера (МД01/01), що керує лотером і телевізійним тюнером модуля доступу МД кальною обчислювальною мережею 02/0201 Модуль доступу (МД) пропускає через Абонентські станції можуть бути трьох основсебе сигнал проміжної частоти конвертера, не них типів Станції першого типу (АС 1), побудовані вносячи в нього перешкод, відгалужує сигнал з на основі цифрових радіорелейних станцій Вони цифрової піднесучої, що надходить на вхід селекзабезпечують ВИСОКОШВИДКІСНІ радіоканали зв'язку тивного приймача МД, де відновлюється прийняз базової й іншими абонентськими станціями, а тий цифровий потік Останній подається на меретакож дають можливість створювати ретрансляжну карту, що також входить до складу модуля ційну ЛІНІЮ для зв'язку з іншою базовою чи абонедоступу Сигнал, прийнятий користувачами з ефінтською станціями, що належить сусідньої цифрору, утворює високошвидкісний канал, а сигнал вої мікрохвильової мережі Такі станції мають запиту іде по телефонній лінії на базову станцію гостроспрямовані антени і призначені для корисУсі ЦІ цифрові потоки розподіляє модуль доступу тувачів, яким потрібно дуплексний обмін даними зі швидкостями не менш 2Мбіт/с і що мають, як праЦентральна станція МІТРІС, приймаючи сигвило, свої внутрішні локальні обчислювальні менали телерадюпрограм від декількох супутників режі Радюмодуль АС 1 являє собою прийомопечерез телепорт, сигнали від місцевих студій та редавач, що містить для швидкостей передачі до ефірних телевізійних передавачів, групові сигнали 10Мбіт/с (включно) цифровий блок модулятора і цифрової телефонії і даних, поєднує їх по спектрі демодулятора, що дозволяє відновлювати цифроРезультуючий сигнал формується і випромінюєтьвий сигнал безпосередньо в радюмодулі та обміся в сантиметровому або міліметровому діапазонюватися з модулем доступу за допомогою цифнах хвиль рових потоків Для швидкостей вище 10Мбіт/с Характеристики і конфігурація системи визнарадіо модуль стикується з модулем доступу на чаються ВІДПОВІДНО до необхідного переліку та своїй другій проміжній частоті 70 Мгц У такому обсягу наданих послуг Крім того, можливе поетавипадку модуль доступу є повністю цифровим мопне встановлення системи При організації цифродемом АС 1 з ретрансляцією МД01/01 і може кевих каналів зв'язку використовується комбінований руватися сервером, що визначає трафік обміну метод багатостанційного доступу по напрямку від цифровими потоками, які йдуть на локальну обчиБС - часовий поділ каналів, у напрямку до БС слювальну мережу і далі - на ретрансляцію частотно-часовий поділ Такий метод доступу дозволяє мультиплексувати різношвидкісні потоки Станції другого типу (АС 2) недорогі, призначені для індивідуальних користувачів, яким надаПослуги локальних мереж передачі даних, диється однобічний високошвидкісний канал тільки спетчеризації інженерного устаткування будинків, від базової станції, подібно технології DirectPC, із електронних платежів і торгівлі, охоронної та прозапитом по телефону Для АС 2 радюмодуль є типожежної сигналізації забезпечуються підсистемікрохвильовим приймачем, що приймає модумою передачі даних При необхідності можливе льований високочастотний сигнал і виділяє з нього надання цих послуг у підсистемі цифрової телецифровий потік, що надходить потім на МД02/02 фони шляхом організації виділених каналів зв'язку Функції останнього аналогічні функціям мережевої Для доступу до Інтернету можливе викорискарти DirectPC тання Станції третього типу (АС 3) так само, як і дру1) підсистеми передачі даних, що забезпечує гого, надають індивідуальним користувачам асиншвидкість обміну до 144Кбіт/с, хронний доступ до базової станції, але з запитом 2) абонентської мережі DirectPC, що забезпепо низькошвидкісному мікрохвильовому радіокачує швидкість прийому даних до 10Мбіт/с (при налі В АС 3 радюмодуль складається з двох нецьому до ЦС підключається станція прийому Diзалежних і рознесених просторово частин мікроrectPC, до АС - модем DirectPC, а зворотний канал хвильового приймача, подібного до приймача в АС організується по існуючій телефонній мережі або з 2, і передавача, що працює в смузі більш низьких застосуванням підсистеми цифрового телефонночастот Такий частотний поділ між приймачем і го зв'язку, передавачем обумовлений тим, що для прийнято3) традиційних методів із застосуванням підго високошвидкісного сигналу потрібно більш шисистеми цифрового телефонного зв'язку, що зарока наскрізна робоча смуга (яка легше формубезпечує швидкість обміну до 64Кбіт/с ється в діапазоні більш високих частот), чим для Побудова багатофункціональних інтегрованих зворотного сигналу запиту, для передачі якого телекомунікаційних мереж на основі МІТРІС дає цілком достатня вузька смуга (легко одержувана в можливість у стислий термін підвищити рівень низькочастотних діапазонах Застосовуваний тут інформатизації країни завдяки наданню користумодуль МДО2/01 може використовуватися також і вачам широкого спектра як традиційних послуг в АС 1, коли не потрібно ретрансляція сигналу, телерадюмовлення і телефони, так і додаткових 58637 штераісгивного телебачення, доступу до репональних і світових інформаційних мереж, організації Комп'ютерна верстка М Мацело 10 локальних мереж передачі даних і інших додатків на їхній основі Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна