Безпровідна багатоцільова система зв’язку

1. Безпровідна багатоцільова система зв'язку, яка відрізняється тим, що містить в поєднанні наступні елементи багатогніздий термінал (100), що підключений до множини ліній (102) зв'язку і містить засіб (106, 108, 110) взаємодії із згаданою множиною ліній, множину окремих гнізд (104), і розподільний засіб (114, 116), виконаний з можливістю вибіркового з'єднання згаданих гнізд із згаданою множиною ліній, щонайменше один окремий з'єднувальний модуль (200), що виконаний з можливістю окремого установлення в одне із згаданих гнізд і містить інтерфейсний засіб (202) для взаємодії із згаданим розподільним засобом термінала, безпровідний приймально-передавальний пристрій (204, 206), і керуючий засіб (208, 210) для керування інтерфейсним засобом і приймальнопередавальним засобом, виконаний з можливістю перетворення сигналів, що відправлені розподільним засобом термінала і надходять з лінії, в радіосигнали для передачі і перетворення прийнятих радіосигналів в сигнали, які надсилаються на розподільний засіб термінала для відправлення по тій же лінії, і кожного окремого з'єднувального модуля щонайменше одну незалежну зовнішню станцію (300), що містить 2 (19) 1 3 77704 4 7. Система за п. 1, в якій число зовнішніх станцій прямку до зовнішньої станції, пов'язаної з модубільше числа модулів, і кожна зовнішня станція лем, і/або в напрямку від неї. виділена динамічним і змінюваним чином для за10. Система за п. 1, в якій незалежна зовнішня даного модуля. станція (300) містить вушний телефон (310), мік8. Система за п. 1, в якій модулі можуть включати рофон (312) і клавіатуру (314), які фізично незалев себе засоби для прийому запиту на з'єднання, жні і забезпечені пов'язаними з ними безпровіднипереданого зовнішньою станцією, відправлення ми приймально-передавальними засобами, запиту на керуючий засіб термінала для авторизавушний телефон виконаний у вигляді навушників, ції отримання доступу і для виділення лінії, прийодо яких можуть бути підключені: 1) другий вушний му від термінала сигналу, що авторизує доступ і телефон, що не має приймально-передавального з'єднання з сітьовою лінією, разом з ідентифікатозасобу, і/або 2) згаданий мікрофон (312), і ром радіоканалу і встановлення виклику із згадаклавіатура інтегрована в окремий об'єкт, до якого ною зовнішньою станцією по каналу, ідентифікотакож може бути підключений згаданий мікрофон ваному таким чином. (312). 9. Система за п. 1, в якій модулі містять засіб (216, 11. Система за п. 10, в якій мікрофон (312) є пере218) з'єднання з джерелами аудіосигналів, відеотворювачем, що не має власного приймальносигналів і/або цифрових сигналів даних і передавального засобу, і діє спільно з приймальзасіб (210, 220) формування локального сервера, но-передавальним засобом елемента, до якого він виконаний з можливістю незалежного керування підключений, наприклад, вушного теле фону (310) обміном сигналів між згаданими джерелами і згаабо клавіатури (314). даним приймально-передавальним засобом в на Винахід відноситься до багатоцільових систем зв'язку, що використовують безпровідні технології. Відомо, що безпровідні технології гнучкі у використанні, і зокрема, що близькодіючі безпровідні або безкабельні технології гнучкі у використанні, наприклад, роблячи можливим керування безпровідними лініями зв'язку між телефонними апаратами і базовими станціями, підключеними до провідної телефонної мережі. Однак ці технології втілені тільки в абонентських установках з використанням гнізд, розташованих в квартирі або будинку абонента і підключених до блоків угруп ування ліній, спільних для множини користувачів, в свою чергу підключених до комутатора мережі. Кінцеві проводи в будівля х або в житлових кварталах завжди дорого прокладати, що пов'язано з обов'язковими супутніми витратами, часом для прокладки і відсутністю гн учкості, оскільки на практиці прокладка абонентської лінії всюди в будинку абонента може мати значення тільки при тривалому використанні, означаючи підписку на послуги на досить довгий період часу і витрати по підключенню до мережі, щоб покрити різні витрати, пов'язані з прокладкою лінії всюди в будинку абонента. Ці практичні обмеження і відповідні витрати сповільнили розвиток телефонії в деяких країнах, особливо в країнах, що розвиваються, де ресурси потенційних користувачів обмежені і де складні умови навколишнього середовища роблять прокладку ліній дуже складною. Всі ці обмеження приводять до того, що перешкоджає широкому поширенню індивідуальних телефонів, щоб отримува ти переваги від більшого їх числа. Крім того, через відсутність гнучкості мережі провідного зв'язку непридатні в ситуаціях, коли абонент хоче мати лінію лише на обмежений період (наприклад тільки на декілька годин або на декілька днів), або коли користувач має намір подо рожувати між декількома різними місцями. Використання радіотелефону стандарту GSM, наприклад насправді являє собою рішення, придатне для таких ситуацій, однак це рішення примушує використовувати засоби, які відносно дорогі і які, крім того, вимагають від користувача, щоб він знаходився в зоні, покритій (охопленій) радіотелефонною мережею, а це далеко не так у великій кількості ізольованих регіонів в країнах, які дуже великі, і в яких мережею охоплені лише міські території. Однією із задач винаходу є зменшення цих різних обмежень провідних мереж шляхом пропозиції системи зв'язку, яка дозволяє абоненту підключатися до телефонної мережі просто і швидко (а отже, і за невисоку плату), і яка крім того дуже гнучка. Як пояснено нижче, система за винаходом служить не тільки для забезпечення телефонного з'єднання, але також втілює різні інші застосування, такі як місцеві переговорні пристрої, сервери для передачі мови і даних (наприклад для передачі музики з плеєрів), сервери зображень в професійних застосуваннях, таких як отримання медичних зображень, ігрові мультимедіа сервери і т.д. Для цього винахід пропонує систему, що містить наступні елементи в поєднанні багатогніздий термінал, підключений до множини ліній зв'язку і що містить засіб взаємодії із згаданою множиною ліній, множину окремих гнізд і розподільний засіб, виконаний з можливістю вибіркового з'єднання згаданої множини гнізд із згаданою множиною ліній, щонайменше один окремий з'єднувальний модуль, виконаний з можливістю окремої установки на одному із згаданих гнізд і що містить інтерфейсний засіб для взаємодії із згаданим розподільним засобом термінала, безпровідний приймальнопередавальний засіб і керуючий засіб для керування інтерфейсним засобом і приймально 5 77704 6 передавальним засобом, виконаний з можливістю лів, відеосигналів і/або сигналів цифрових даних і перетворення сигналів, відправлених розподільзасіб, що формує локальний сервер, виконаний з ним засобом термінала і що надходять з лінії, в можливістю незалежного керування обміном сиградіосигнали для передачі, і перетворення прийнналів між згаданими джерелами і приймальноятих радіосигналів в сигнали, які посилаються на передавальним засобом в напрямку до зовнішньої розподільний засіб термінала для відправлення по станції, пов'язаної з модулем, і/або в напрямку від тій же самій лінії, неї. і щонайменше, одну незалежну зовнішню стаВаріант виконання винаходу описаний нижче з нцію для кожного окремого з'єднувального модуля, посиланням на прикладені креслення. що містить безпровідний приймальноФіг.1 є схемою, що показує різні елементи, що передавальний засіб, виконаний з можливістю складають систему за винаходом. встановлення двостороннього виклику з окремим Фіг.2 є блок-схемою багатогніздого термінала з'єднувальним модулем, пов'язаним із згаданою системи за винаходом. зовнішньою станцією, і інтерфейсний засіб для Фіг.3 є блок-схемою окремого з'єднувального взаємодії з перетворювачами для прийому і/або модуля системи за винаходом. відтворення аудіосигналів, відеосигналів і/або сигФіг.4 є блок-схемою зовнішньої станції систеналів цифрових даних. ми зв'язку за винаходом. Коли число ліній менше, ніж число гнізд, терФіг.5 показує поліпшений варіант окремого мінал включає в себе мультиплексуючий засіб, з'єднувального модуля за Фіг.3, сконфігурований з виконаний з можливістю вибору модуля, виділеноможливістю функціонування як локальний сервер. го для даного користувача при вхідному виклику Як показано на Фіг.1, система за винаходом по лінії для цього користувача, або, навпаки, з момістить багатогніздий термінал 100 (який надалі жливістю вибору доступної лінії для виклику, вихіназивається «терміналом»), що містить стійку, дного від користувача. підключену до комплекту ліній 102 зв'язку (які наВідповідно до різних допоміжних характерисдалі називаються «лініями»), які можуть бути звитик, що забезпечують переваги термінал додаткочайними лініями комутованої телефонної мережі во містить ретрансляційний приймальнозагального користування (КТМЗК), або дійсно лініпередавальний засіб, працюючий спільно з приями супутникового комплекту VSAT-типу, або опймально-передавальними засобами модулів, щоб товолоконними лініями, або навіть лініями безпроприймати радіосигнали, передані згаданими модувідної мережі (радіотелефонної мережі). лями, і ретранслювати їх після посилення на зовТермінал має ряд окремих гнізд 104 (які надалі нішні станції, називаються «гніздами»), кожне з яких придатне інтерфейсний засіб термінала включає в себе для прийому окремого з'єднувального модуля 200 засіб для взаємодії з однією або декількома мере(який надалі називається «модулем») шляхом жами таких типів, як комутована телефонна мерепростого включення модуля в гніздо. Кожний можа загального користування (КТМЗК, PSTN), супудуль 200 персоналізується і виділяється для коритникова мережа з терміналами з дуже малою стувача, наприклад для даного будинку або кварапертурою (СТМА, VSAT), асиметрична цифрова тири в приміщенні, або для житлового кварталу. абонентська лінія (АЦАЛ, ADSL), радіостанція, Кількість наявних гнізд 104 може дорівнювати місцева провідна лінія зв'язку або радіотелефонна кількості ліній 102; передбачається, що всі гнізда мережа, не обов'язково використовуються одночасно, можі термінал додатково містить засіб подачі елеливо забезпечити кількість гнізд 104, яка більше ктроживлення, а гнізда включають в себе виводи кількості ліній 102, використовуючи звичайну техдля подачі електроживлення на окремі модулі нологію мультиплексування, що дає можливість і/або перезарядки індивідуальних джерел живлензбільшити кількість гнізд. ня, що належать окремим модулям. Кожний з модулів 200 здійснює зв'язок з безУ першому варіанті виконання кожна зовнішня провідним приймально-передавальним засобом станція статично виділяється і знаходиться у взаабо з однією або декількома зовнішніми станціями ємно-однозначній відповідності із заданим модуабо «наборами» 300, які доступні для різних корилем. стувачів. Кожний набір 300 містить різні пристрої, У другому варіанті виконанні кількість зовнішнеобхідні для організації телефонного виклику, ніх станцій більше кількості модулів, при цьому зокрема, щонайменше, наступні: вушний телефон кожна зовнішня станція виділяється динамічним і 310, мікрофон 312 і клавіатуру 314, які знаходятьзмінюваним чином для заданого модуля. Модулі ся в двосторонньому безпровідному зв'язку (через можуть потім включати в себе засіб прийому запиантену 304) з модулем 200 (через антену 206), з ту на з'єднання, переданого зовнішньою станцією, яким пов'язаний цей набір. для відправлення запиту на керуючий засіб терміЯк показано, поєднання вушного телефону з нала для авторизації (санкціонування) отримання мікрофоном може бути системою, не пов'язаною доступ у і для виділення лінії, для прийому від терніякими проводами з клавіатурою або центральмінала сигналу, що авторизує (що санкціонує) доним корпусом набору, але цим набором з тим же ступ і з'єднання з сітьовою лінією, разом з ідентиуспіхом може бути звичайний безпровідний телефікатором радіоканалу, і для встановлення фон, або ж телефон, що має тр убку, сполучену виклику із згаданою зовнішньою станцією по канашнуром з корпусом, оснащеним клавіатурою. лу, ідентифікованому таким чином. З цією загальною конфігурацією немає необБільш того модулі можуть переважно включахідності протягати телефонні лінії всередині кварти в себе засіб з'єднання з джерелами аудіосигнатир або будинків; термінал 200 може бути комуна 7 77704 8 льним, квартальним, приватним або громадським лення. в залежності від положення і використання за тим Загальна архітектура окремого з'єднувального призначенням, яке передбачалося. модуля схематично зображена на Фіг.3. Гнізда і модулі можуть встановлюватися на Кожний модуль 200, встановлений в гнізді 104 панелі, доступній тільки оператору телекомунікатермінала, має інтерфейс 202 до термінала, раційної служби. діоприймально-передавальний засіб 204, який У одному варіанті гнізда можуть бути зроблені працює спільно з антеною 206, і центральний блок доступними для користувачів, які встановлюють 208 керування, керований мікрокомп'ютером 210. власні модулі на тимчасовій основі на той час, Як згадано вище, джерело 212 живлення може який потрібен для організації виклику, або, наприпереважно бути надане терміналом. клад на декілька годин. У цій конфігурації модуль Зовнішня станція 300 схематично зображена користувача може бути підключений користувачем на Фіг.4. Вона містить радіоприймальнодо будь-якого гнізда будь-якого термінала, тим передавальну частину 302, підключену до антени самим даючи користувачеві можливість організу304, з керуючим центральним блоком 306, яким вати виклик з власного набору користувача в будькерує мікрокомп'ютер 308. якому місці і використати одне і те ж обладнання Різні перетворювачі, такі як вушний телефон будинку, на роботі або з громадського термінала, 310, мікрофон 312 і клавіатура 314, підключені до встановленого на вулиці. мікрокомп'ютера 308 по провідних з'єднаннях, або Різні елементи системи зв'язку описані нижче переважно по безпровідних з'єднаннях з викорисбільш детально з посиланнями на Фіг.2-5. танням таких технологій, як Bluetooth, DECT і т.д. Фіг.2 є блок-схемою, що показує різні функціоСтанція також має джерело 316 живлення, напринальні елементи, що складають термінал 100. клад, батарею, що перезаряджається. Для підключення до ліній 102 передбачені інЗовнішня станція 300 переважно може бути терфейси 106, 108, 110, ..., конкретні для кожного набором з гучним зв'язком, причому вушний телетипу з'єднання (КТМЗК, VSAT, ADSL і т.п.) і вклюфон 310, мікрофон 312 і клавіатура 314 є фізично чаючи різні протоколи зв'язку, необхідні для обміну незалежними елементами, кожний з яких має свій інформацією. власний приймально-передавальний засіб для Крім того, підключення до різних модулів 200, зв'язку з окремим з'єднувальним модулем 200. встановлених в гніздах 104, забезпечується по Переважно вушний телефон потім виконаний у шині 112. вигляді навушників, до яких можуть бути підклюІнтерфейси 106, 108, 110 і шина 112 підключечені в режимі «підключи і працюй» (тобто відразу, ні до центрального блока 114 керування, що викобез перезапуску обладнання): 1) другий вушний нує різні необхідні функції, такі як: телефон, що не має засобу радіозв'язку (простий - мультиплексування/демультиплексування ліперетворювач для поліпшення прослуховування); ній; і/або 2) мікрофон 312 в корпусі, розташованому на - виділення сигналів для вхідних викликів, що виступі навушників, витягнутому близько до рота приходять по різних лініях; і користувача. Клавіатура може бути інтегрована в - вироблення сигналів для запитів виклику, що об'єкті у вигляді ручки, годинника і т.д. Крім того, в приходять від різних наборів через модулі 200. згаданому об'єкті переважно може бути передбаЦей блок керування управляється комп'ютечений роз'їм, в який можна встановити мікрофон в ром 116, виконаним з можливістю спільної роботи режимі «підключи і працюй». Користувач може, з місцевою базою 118 даних, що зберігає в пам'яті таким чином, вмістити мікрофон або на навушник, інформацію відносно різних абонентів, для яких в або на об'єкт з клавіатурою (наприклад на ручку, гніздо на терміналі встановлений модуль 200, що знаходиться в нагрудній кишені); потрібно заособливо з метою керування доступом до лінії, і значити, що при таких обставинах мікрофон не для різних функцій, таких як відправлення сигналів повинен бути незалежний функціонально, і може абонента, керування розрахунками вартості вибути просто перетворювачем, що використовує кликів і т.п. приймально-передавальний засіб вушного телеТермінал 100 може вибірково мати пам'ять, фону 310 або клавіатури 314 відповідно. що дає йому можливість діяти як місцевий інтерУ загальному випадку набір включає в себе нет-сервер, при цьому різні модулі виконані з моідентифікаційний номер користувача, який може жливістю відправлення вмісту сервера на прибути вбудований в пам'ять мікрокомп'ютера або строї, пов'язані з відповідними зовнішніми записаний на окрему інтелектуальну карту, того ж станціями. типу, що і SIM-карти (карти модуля ідентифікації Термінал може мати ретрансляційну антену абонента) в радіотелефонах стандарту GSM, або 120, що дає можливість збільшити дальність пеу вигляді коду, що вводиться користувачем з кларедачі між модулями і наборами, що пересилає віатури, коли виконується з'єднання. дані з антени модуля, встановленого в терміналі, У першому варіанті виконання фізичний канал на віддалений набір, і навпаки. (частота, код, ...) виділений статично для кожного Нарешті, термінал включає в себе свою власмодуля 200, а таким чином, і для кожного набору ну систему подачі живлення (сонячні батареї, аку300, пов'язаного з ними. Це дає можливість мати мулятор і ін.), яка переважно використовується модулі, які відносно прості, причому центральний також для живлення різних модулів 200 в доповблок 208 керування служить безпосередньо для нення до їх власних джерел живлення; таким чивиявлення вхідних або вихідних викликів і для пеном, установлення модуля в гніздо також служить редачі інформації між інтерфейсом 202 і радіочасдля підключення його до джерела електроживтиною 204. 9 77704 10 Однак, в даному вирішенні є недолік: потрібно так, що набір дзвонить і користувач приймає вистільки модулів, скільки є абонентів телефонних клик, незалежно від того, де вінзнаходиться. Пеліній, навіть якщо ймовірність того, що всі користуреважно, коли мобільний модуль нікуди не підклювачі будуть здійснювати виклики одночасно, пракчений, стаціонарний модуль перенаправляє тично дорівнює нулю. виклик на номер радіотелефону. Цей принцип роТаким чином, у другому варіанті виконання умінгу можливий завдяки тому факту, що кожний можливо оптимізувати термінал шляхом скоромодуль має ідентифікаційний код, наприклад, зачення числа модулів в порівнянні з числом потенписаний в пам'яті інтелектуальної карти того ж ційних користувачів. Канали потім виділяються типу, що і SIM-карти в радіотелефонах стандарту динамічним і змінюваним чином, причому модулі GSM. Це той код, який розшукується в процесі не виділені фіксовано для будь-якого конкретного операції роумінгу, неважливо, в національній або в (заданого) користувача. міжнародній мережі. Отже, в цьому випадку центральний блок 208 Коли мобільний модуль підключений до мерекерування виконує різні додаткові функції, причому жі, він також може бути автоматично запрограмопослідовність, по якій користувач робить запит на ваний для здійснення прямого з'єднання зі стаціоз'єднання, виглядає таким чином: нарним модулем, щоб спростити і полегшити - набір, який викликає, надсилає загальний запроцедуру ро умінгу. пит на з'єднання по зарезервованому радіоканалу У доповнення до описаних вище телефонних і цей запит включає в себе ідентифікаційний нофункцій кожний з модулів 200 може бути викорисмер користувача; таний незалежно як багатоцільовий адаптер, дію- цей запит приймається всіма неактивними чий як місцевий сервер аудіо, відео або інших дамодулями на терміналі (тобто модулями, які не них. задіяні для викликів); Ар хітектура модуля 200 показана на Фіг.5. - модуль(-і), що прийняв(-ли) виклик, направУ доповнення до описаних вище елементів ляє(-ють) цей виклик на центральний блок 114 модуль включає в себе один або декілька інтеркерування термінала; фейсів 218, що дозволяють встановлювати з'єд- термінал перевіряє в своїй базі даних, чи нання через гнізда 216 з різними побутовими признаходиться ідентифікаційний номер в списку австроями, такими як плеєр, відеокамера, медичний торизованих користувачів, і надсилає на один з зонд (офтальмоскоп, отоскоп, стетоскоп, ехолокамодулів авторизацію (санкцію) на з'єднання корисційний або доплерівський ехозонд, датчик ЕКГ) і тувача з теле фонною мережею; ця авторизація т.п. (санкція) супроводжується параметром, який заЦі різні пристрої подають цифрові або оцифдає номер радіоканалу, який повинен бути викорировані сигнали, які передаються радіоелементом станий; і 204 модуля 200 на віддалений набір 300, напри- модуль, вибраний таким чином, у відповідь клад, на вушний телефон для подачі звуку, на віднадсилає на набір, що розглядається, по зарезереоекран набору для показу зображень і т.д. В привованому каналу інформацію відносно авторизації кладі з плеєром, підключеним до модуля, цей разом з номером каналу (або замість цього він модуль ретранслює аудіосигнали з плеєра на віднадсилає сигнал, що відкидає установку виклику). далений набір. У цьому випадку плеєр з провідниФункція перевірки ідентифікаційного номера ми навушниками перетворюється в безпровідний користувача може бути розширена на множину плеєр за допомогою модуля і віддаленого набору. терміналів однакового типу, коли всі користувачі, Набір переважно може включати безпровідні фунякі отримують доступ до терміналів для здійснення кції для керування джерелом сигналу або даних, викликів, спільно використовують термінали; таким даючи користувачеві можливість мати повний кончином, користувач може однаково добре використроль над передачею і ретрансляцією таких сигтати будь-який термінал серед декількох, в залежналів від набору. ності від поточного географічного положення коМодуль 200 також може включати в себе елеристувача, тим самим роблячи можливим менти, такі як пам'ять надвеликої місткості, GSM розширення зони покриття. інтерфейс 222, схему 224 позиціонування GPS і Модулі можуть вибірково керувати функціями т.д. для втілення різних функцій, такого як позиціпередачі виклику, коли користувач має два модулі, онування на місцевості або зкачування даних. один з яких («стаціонарний модуль»), підключений Якщо користувач одночасно підключив до модо гнізда на звичайний телефонний номер корисдуля плеєр і радіотелефон стандарту GSM, то тувача; користувач потім програмує пам'ять згадапотім користувач може слухати музику з підключеного стаціонарного модуля, або напряму, або відного плеєра і приймати телефонний виклик по далено, тими номерами, на які користувач хотів би телефону стандарту GSM; у разі надходження або перенаправляти виклики. Користувач носить друпочатку виклику модуль за умовчанням віддає гий модуль («мобільний модуль»), щоб мати можпріоритет телефонному виклику. Таким чином, він ливість підключати його в будь-яке гніздо поза діє як сервер аудіосигналів і сигналів даних з пріобудинком. Якщо відсутній вдома користувач приритетом, відданим GSM виклику перед іншими ймає виклик на звичайний номер користувача, то функціями. Цей пріоритет може бути природно стаціонарний модуль робить пошук по національзмінений шляхом програмування модуля належно. ній або міжнародній мережі, щоб побачити, чи не Це розширення також дійсне і для інших джерел підключений мобільний модуль до іншого гнізда. аудіосигналів і/або сигналів даних. Якщо підключений, виклик передається на терміАр хітектура цього модуля також може забезнал, який підключається до мобільного модуля печувати інші місцеві функції, такі як функції пере 11 77704 12 говорного пристрою між множиною користувачів, автовідповідача). що мають набори, підключені до каналу модуля, Нарешті, підкреслимо, що модулі переважно або, природно, такі як запис аудіосигналів або сигможуть бути підключені не тільки до гнізд термінаналів даних, що надходять від набору (функції лів того типу, який описаний вище, але також і до диктофона), або навпаки, запис мовних і цифробудь-якого іншого телефонного гнізда, наприклад, вих повідомлень, залишених тими, що викликають, до настінного гнізда за допомогою відповідного при відсутності відповіді від користувача (функція перехідника. 13 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 77704 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601