CC BY
82
ЦЕБРЕНКО1 Константин Николаевич, кандидат технических наук, доцент
КОНЦЕПЦИЯ РАДИОТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ РАДИОУДЛИНИТЕЛЯ ТЕЛЕФОННОЙ ЛИНИИ
В статье рассмотрена концепция, создания радиотелефонной связи на основе радиоудлинителя, телефонной линии. Приведен. анализ принципов построения, сельских телефонных сетей связи. Рассмотрены, принципы, работы, радиоудлиненной линии связи, основу которой составляет радиоудлинитель телефонной линии с автоматическим, и дистанционным, выбором. направлений.
Ключевые слова: телефонизация, радиоудлинитель, телефонные линии.
In this article covers concept of creating radiotelephone based on the radio extension unit. The analysis of the principles of the rural telephone networks is present. This article describes the principles of radio extension phone lines, which, was based, on a radio extension unit with, automatic and remote selection, of destinations. Keywords: telephone, radio extension unit, phone lines.
В настоящее время в России есть необходимость в телефонизации удаленных объектов хозяйственной деятельности. Основным ограничением при реализации этой задачи является значительная удаленность объекта телефонизации и, как следствие, отсутствие на указанном объекте доступа не только к проводным телефонным линиям связи, но и к сотовым сетям территориального провайдера. На актуальность данной задачи также указано в публикации Центра экономической безопасности Российской Федерации «Концепция устойчивого развития сельских территорий Российской Федерации на период до 2020 года» [1]. Необходимо отметить, что проводные телефонные линии в том или ином виде присутствуют в районном центре объекта хозяйственной деятельности либо в ином территориально-экономическом образовании, являющимся главным по отношению к телефонизируемому объекту. Решение поставленной задачи необходимо осуществить с учетом приемлемости цены
изготовления и развертывания на объекте. При разработке устройства целесообразно ориентироваться на использование стандартных выпускаемых промышленностью устройств радиочастотной связи и телефонных аппаратов, что позволит обеспечить сельские экономические и оперативные объекты связью в обозримые временные сроки. Ранее была предложена концепция устройства - радиоудлинитель телефонной линии — одного из оптимальных решений указанной задачи [2]. Указанное запатентованное устройство, в отличие от аналогов, позволяет работать на имеющихся у потребителя частотах, не привязывая его к какому-либо определенному диапазону. Кроме того, радиоудлинитель не производит дополнительной цифровой предварительной обработки аналогового сигнала и не генерирует собственных сигналов телефонной линии. Указанное обстоятельство позволяет избежать задержек при передаче и проблем, связанных с приемом и последующим не-
корректным распознаванием искаженного помехами цифрового сигнала. Факт отсутствия генерируемых устройством собственных сигналов телефонной линии, зачастую нестандартных, расширяет возможности по использованию устройства совместно с сельскими автоматическими телефонными станциями, часто технически устаревшими на сегодняшний день. В целях достижения оптимального соответствия современному уровню загруженности радиочастотного пространства в настоящее время разработаны имитационные модели радиочастотного распределения [3]. Кроме того, разработана, описана [4] и идентифицирована модель радиочастотного канала связи между блоками радиоудлинителя [5], подробное описание которых приводится ниже. Радиоудлинитель телефонной линии осуществляет непосредственный перенос свойств телефонной линии к стандартному телефонному аппарату посредством дуплексного радиоканала [6] на основе выпускаемых
' — Академия маркетинга и социально-информационных технологий — ИМСИТ (Краснодар), директор Института информационных технологий и инноваций.
промышленностью радиостанций, имеющих на контакте сервисного разъема вывод, сигнализирующий о наличии низкочастотного сигнала. Рассмотрим принцип действия устройства. Радиоудлинитель телефонной линии состоит из двух блоков, составляющих основу устройства — базового блока и абонентского блока. Абонентский блок расположен на телефонизируемом экономическом объекте. К абонентскому блоку подключается стандартный выпускаемый промышленностью телефонный аппарат. Базовый блок расположен на территории главного по отношению к телефонизируемому объекту экономико-территориальному образованию, например, районному центру, имеющему доступ тем или иным способом к проводным телефонным линиям связи. К базовому блоку радиоудлинителя телефонной линии может подключаться несколько проводных телефонных линий. Пользователь радиоудлинителя или абонент для того, чтобы произвести исходящий вызов с помощью устройства должен воспользоваться следующим алгоритмом:
Л абонент снимает трубку телефонного аппарата и слышит предварительную готовность радиоудлинителя;
12 абонент выбирает телефонную линию с помощью клавиатуры стандартного телефонного аппарата, стоящего перед ним;
13 абонентский блок передает информацию о выбранной абонентом линии по дуплексному каналу связи базовому блоку;
14 базовый блок подключает заданную абонентом телефонную линию и ретранслирует стандартный сигнал готовности данной телефонной линии;
15 абонент слышит сигнал готовности выбранной им телефонной линии и набирает необходимый ему номер. Предварительная готовность радиоудлинителя генерируется самим устройством и сигнализирует пользователю системы, что необходимо осуществить выбор одной из подключенных к базовому блоку линий связи.
В канале связи между блоками устройства отсутствует несущая частота в пассивные моменты работы устройства [2], поэтому базовый и абонентские блоки устройства должны выполнить подготовку радиоканала связи и установле-
ние связи перед тем, как начать процесс передачи информации. Пересылка номера выбранной пользователем линии связи осуществляется с помощью двухтональных многочастотных сигналов набора (ЭТМР) пониженной частоты для исключения несанкционированного использования канала связи неавтори-зированными пользователями системы. При входящем вызове радиоудлинитель телефонной линии работает по следующему алгоритму: Л контроллер базового блока получает от одной из подключенных к нему телефонных линий сигнал наличия входящего вызова;
^ контроллер базового блока пересылает полученный номер линии абоненту посредством дуплексного радиоканала связи;
1З абонентский блок преобразует полученную информацию для вывода абоненту;
^ информация о входящем вызове выводится абоненту на жидкокристаллический дисплей с двоично-десятичным дешифратором; 15 абонент делает вывод о необходимости снятия трубки при звонке по данной телефонной удаленной линии. При входящем или исходящем вызовах в случае успешной попытки вызова [7], после того как канал связи между абонентами сформирован, система базового и абонентского блоков радиоудлинителя переходит в пассивный режим работы, поддерживая логический канал связи «абонент — абонент» в пределах физического дуплексного радиоканала. Все остальные входящие звонки при этом базовым блоком игнорируются. Из вышесказанного очевидно, что устройство генерирует некоторое количество служебных сигналов — «предварительная готовность», «идентификационный сигнал», «номер телефонной линии», — существует, кроме того, сигнал «зуммер», однако он генерируется микросхемой эмуляции телефонной линии для абонента, входящей в состав абонентского блока. Однако указанные сигналы существуют в пределах системы блоков устройства радиоудлинителя и не транслируются в сеть проводных телефонных линий, остальные служебные сигналы либо ретранслируются базовым блоком от телефонных линий, либо абонентским через базовый блок от телефонного аппарата абонента. Та-
ким образом, обходится проблема совместимости различных телефонных линий преимущественно в сельской местности на территории России, а качество и сигналы линий проводных линий связи остаются на уровне, определенном операторами связи, описанными по ГОСТ Р 53727-2009 Качество услуги «Местная телефонная связь» [7]. Приведем краткое описание концепции связи, основу которой составляет радиоудлинитель телефонной линии с автоматическим и дистанционным выбором направлений, описание которого приведено выше. На рис. 1 приведена функциональная схема задач, для решения которых разработано устройство. Согласно рис. 1 реализуемая на основе радиоудлинителя концепция радиотелефонной связи включает город (или районный центр), где имеются традиционные (обычно проводные) телефонные линии. Далее посредством традиционных радиопередающих модулей связи формируется радиоудлиненная линия связи на основе дуплексного радиоканала, связывающая проводные телефонные линии с центром телефонных переговоров, расположенным на территории телефонизируемого территориально-экономического объекта. Центром телефонных переговоров в простейшем случае может быть отделение почтовой связи либо отдел оперативной связи подразделения быстрого реагирования, а также иной узел сельско-пригородной связи. Исходя из вышеописанной концепции, актуальной представляется задача до-
Телефонная линия
1, Дуплексный радиоканал
Центр телефонных
переговоров
Телефонизируемый объект
Рис. 1. Функциональная схема задач радиоудлинителя
ставки традиционных телефонных линий в расположение головного офиса экономического объекта, расположенного в городе или районном центре. Рассмотрим принципы построения сельских телефонных сетей связи. Основной характеристикой сельских сетей телефонной связи можно считать значительный разброс абонентских узлов связи, существующий в силу небольшой плотности населения сельских территорий [8, с. 231]. При этом информационное направление или часть сети связи, обеспечивающей передачу информации между районным центром и расположенной там центральной станцией, может быть достаточно большим [8, с. 234] за счет возможного использования прямых и обходных путей [8, с. 231]. Суммарная длина графа, включающего в качестве вершин центральные станции (ЦС), оконечные станции (ОС), узловые станции (УС) и абонентские аппараты также может быть достаточно велика. По рис. ' центральная станция представляет собой головной офис предприятия, информационное направление обеспечивается дуплексным радиоканалом и системой базовых и абонентских блоков радиоудлинителя телефонной линии, а оконечные станции привязаны к центрам телефонных переговоров.
Рассмотрим возможные ситуации доставки традиционных проводных линий телефонной связи на центральную станцию. Наиболее распространенная и соответствующая принятым в Российской Федерации стандартам является прокладка проводных линий связи. Параметры по проектированию линий связи определены согласно инструкции по проектированию линейно-кабельных сооружений связи Минсвязи России [9]. Указанный вариант доставки линий связи является классическим, в большинстве случаев уже реализован на центральной станции районного центра и в указанном случае не требует затрат на развертывание и реализацию. Следующим вариантом реализации доставки телефонных линий к радиоудлинителю телефонной линии являются радиорелейные станции. Радиорелейные станции обладают свойством быстрого развертывания и не требуют наличия кабельной канализации [10]. Такие системы представляют собой решение поставленной задачи телефонизации в
случаях, когда при прокладке волоконно-оптических линий связи возникают ограничения в виде рек, озер, железнодорожных путей, не позволяющих проложить волоконно-оптический кабель
[10]. Радиорелейные станции представляют собой универсальные цифровые системы, которые могут быть использованы как для передачи аналоговой информации (в цифровой форме), так и для доставки услуг сети Интернет. При их использовании могут возникать ситуации, когда использование сети Интернет приводит к невозможности использования сетей передачи голосовой информации. Кроме того, стоимость радиорелейных станций без дополнительного оборудования достаточно велика и может превышать бюджет сельской организации.
Стационарные GSM-терминалы представляют собой еще один способ доставки проводных линий связи к объекту центральной станции. Терминал работает в сетях связи стандарта GSM. На выходе терминала формируется стандартная двухпроводная линия
[11]. Терминал позволяет при наличии в районном центре доступа к сотовым
сетям одного из операторов перенести канал сотовой связи на оконечную станцию, подключив выход двухпроводной линии устройства на вход проводных линий радиоудлинителя. При этом доступа к сетям сотовой связи на экономическом объекте поселкового типа может не быть. Стоимость таких устройств обычно не превышает сравнительно небольших сумм [11]. Таким образом, несмотря на то, что радиоудлинитель телефонной линии позволяет перенести проводную телефонную линию на значительные расстояния, актуальной остается проблема определения способа доставки традиционных телефонных линий непосредственно к входу радиоудлинителя телефонной линии. При этом, если традиционные средства доставки линии к радиоудлинителю предназначены для удовлетворения потребностей передачи данных на небольшие расстояния [10], то радиуодулинитель телефонной линии способен решить проблему доставки полученной телефонной линии на значительно более удаленные и менее радиодоступные территории и объекты хозяйственной деятельности .
Литература
1. Концепция устойчивого развития сельских территорий Российской Федерации на период до 2020 года./ Центр экономической безопасности [Электронный ресурс] -режим доступа: http://econsec.ru/files/28.pdf
2. Патент на полезную модель 111732 РФ, МПК 8 H04Q7/24. Радиоудлинитель телефонной линии [Текст] / Н.И. Чегодаев, К.Н. Цебренко; заявитель и патентообладатель Негосударственное аккредитованное некоммерческое частное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Академия маркетинга и социально-информационных технологий - ИМСИТ» (г. Краснодар). - № 2011131251; заявл. 26.07.2011; опубл. 20.12.2011.
3. Чегодаев Н.И. О распределении частот радиоудлинителя телефонной линии [Текст] / Н.И. Чегодаев, К.Н. Цебренко./ Достижения и перспективы естественных и технических наук./ Материалы IIмеждународной научно-практической конференции (Ставрополь, Ноябрь 2012) - Ставрополь: «Тираж», 2012. - С. 19 - 23.
4. Чегодаев Н.И., Цебренко К.Н. Построение математической модели формирования радиотелефонного канала для передачи аудиоинформации. / Спецтехника и связь, 2012. - № 2. -С. 58 - 63.
5. Чегодаев Н.И., Цебренко К.Н. Моделирование радиочастотных сигналов./ Спецтехника и связь, 2012. - № 5-6. - С. 69 - 71.
6. Чегодаев Н.И., Цебренко К.Н. Математические зависимости при построении математической модели дискретных процессов в радиоудлинителе телефонной линии./ Спецтехника и связь, 2012. - № 3. - С. 45 - 50.
7. ГОСТ Р 53727-2009 Качество услуги «Местная телефонная связь» (дата введения - 1 января 2011, дата обращения - 21 января 2013)./ [Электронный ресурс] - режим доступа: http://www.vashdom.ru/ngost/53727-2009/
8. В.В. Ломовицкий, А.И. Михайлов, К.В. Шестак, В.М. Щекотихин. Основы построения систем и сетей передачи информации. - М: «Горячая линия - Телеком», 2010 - 382 с.
9. ВСН 116-93 Инструкция по проектированию линейно-кабельных сооружений связи./ Министерство связи России [Электронный ресурс] - режим доступа: http:// www.rfcmd.ru/sphider/docs/project/VCN_116-93.htm.
10. Ю. Писарев. Гигабитные радиорелейные станции диапазона 80. [Электронный ресурс] - режим доступа: http://www.osp.ru/telecom/2012/03/13014193/
11. Инструкция для GSM - терминала IPST-9669./ Компания ТЭК [Электронный ресурс] - режим доступа: http://tec.org.ru/load/0-0-0-18-20/
