Устройство широкополосного беспроводного доступа с многоузловой архитектурой для железнодорожной станции

Устройство широкополосного беспроводного доступа с многоузловой архитектурой для железнодорожной станции

Реферат

Изобретение относится к технике электросвязи, преимущественно цифровой радиосвязи, и может найти применение на железнодорожном транспорте для организации технологической радиосвязи на станциях.

Известна система связи на железнодорожном транспорте, содержащая первую и вторую системы радиосвязи, осуществляющие связь с локомотивами и работающие в первой и второй полосах частот, причем процессор, установленный на локомотиве, обеспечивает возможность избирательного реагирования на заданные сигналы управления (RU №2312783, B61L 27/02, 10.04.05). Недостаток известной системы связи на железнодорожном транспорте заключается в наличии на железной дороге зон, в которых радиосвязь отсутствует из-за мешающих отражений радиосигналов от объектов, находящихся вблизи железной дороги.

Известно устройство для передачи информации при маневровой работе на железнодорожной станции, содержащее радиокомплексы машинистов локомотивов, составителей поездов и дежурных по станции, связанные между собой радиоканалом (RU №2179518, B61L 27/04, 20.02.02). Недостатком данного устройства для передачи информации при маневровой работе на железнодорожной станции является влияние взаимных помех и, как следствие, снижение надежности и увеличение времени передачи сообщений в экстремальных ситуациях.

Наиболее близким техническим решением является система контроля технологической дисциплины процесса управления движением поездов, содержащая центральный стационарный комплекс, взаимодействующий по радиоканалу с подвижным составом, при этом центральный стационарный комплекс содержит web-портал, центральный обрабатывающий комплекс и автоматизированные рабочие места с переговорными и регистрирующими устройствами технико-эксплуатационных служб железнодорожной станции, выводы которых через коммутаторы локальных сетей подключены к первым выводам общего коммутатора, второй вывод которого соединен с выводом последовательно соединенных маршрутизатора и коммутатора локальной сети передачи данных (RU №2307041, B61L 25/00, 27.09.07). Недостаток данной системы контроля технологической дисциплины процесса управления движением поездов состоит в невозможности организации высокоскоростной передачи данных (включая передачу видеоизображения и речи), что не позволяет создать новые железнодорожные технологии с обеспечением необходимого потребителю качества обслуживания, повысить безопасность перевозок и значительно снизить их себестоимость.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении высокоскоростной передачи данных, включая передачу видеоизображения и речи.

Технический результат изобретения достигается тем, что в устройстве широкополосного беспроводного доступа с многоузловой архитектурой для железнодорожной станции, содержащем центральный стационарный комплекс, взаимодействующий по радиоканалу с подвижным составом, при этом центральный стационарный комплекс содержит автоматизированные рабочие места с переговорными и регистрирующими устройствами технико-эксплуатационных служб железнодорожной станции, выводы которых через коммутаторы локальных сетей подключены к первым выводам общего коммутатора, второй вывод которого через коммутатор локальной сети передачи данных соединен с маршрутизатором локальной сети передачи данных, согласно изобретению в центральный стационарный комплекс введен контроллер коммутации, а на территории железнодорожной станции размещены интеллектуальные точки доступа, беспроводные маршрутизаторы, стационарные и переносные радиомодемы, стационарные и переносные видеокамеры, а также радиомодемы и видеокамеры, установленные на подвижном составе, причем первый вывод контроллера коммутации соединен с третьим выводом общего коммутатора, а вторые выводы контроллера коммутации соединены с выводами одних интеллектуальных точек доступа, выводы других интеллектуальных точек доступа соединены с выводами соответствующих маршрутизаторов локальной сети передачи данных, выводы стационарных, переносных и установленных на подвижном составе видеокамер соединены соответственно с выводами беспроводных маршрутизаторов, переносных и установленных на подвижном составе радиомодемов.

На чертеже представлена структурная схема устройства широкополосного беспроводного доступа с многоузловой архитектурой для железнодорожной станции.

Устройство широкополосного беспроводного доступа с многоузловой архитектурой для железнодорожной станции содержит центральный стационарный комплекс 1, взаимодействующий по радиоканалу с подвижным составом, при этом центральный стационарный комплекс 1 содержит автоматизированные рабочие места 2 с переговорными и регистрирующими устройствами технико-эксплуатационных служб железнодорожной станции, выводы которых через коммутаторы 3 локальных сетей подключены к первым выводам общего коммутатора 4, второй вывод которого через коммутатор 6 локальной сети передачи данных соединен с маршрутизатором 5 локальной сети передачи данных, выход общего коммутатора 4 соединен с первым выводом контроллера 7 коммутации, на территории железнодорожной станции размещены интеллектуальные точки 8 доступа, беспроводные маршрутизаторы 9, стационарные 10 и переносные 11 радиомодемы, стационарные 12 и переносные видеокамеры 13, а также радиомодемы 14 и видеокамеры 15, установленные на подвижном составе, вторые выводы контроллера 7 коммутации соединены с выводами одних интеллектуальных точек 8 доступа, выводы других интеллектуальных точек 8 доступа соединены с выводами соответствующих маршрутизаторов 16 локальной сети передачи данных, выводы стационарных 12, переносных 13 и установленных на подвижном составе 15 видеокамер соединены соответственно с выводами беспроводных маршрутизаторов 9, носимых 11 и установленных на подвижном составе 14 радиомодемов.

Устройство широкополосного беспроводного доступа с многоузловой архитектурой для железнодорожной станции работает следующим образом.

Центральный стационарный комплекс 1 содержит автоматизированные рабочие места 2 с переговорными и регистрирующими устройствами технико-эксплуатационных служб железнодорожной станции, например вагонной службы, локомотивной службы, станционной службы, маневровой автоматической локомотивной сигнализации и др. Все эти службы организуют работу железнодорожной станции. Каждая из служб работает в своей локальной сети, а через соответствующие коммутаторы 3 локальных сетей и общий коммутатор 4 подключены к контроллеру 7 коммутации, взаимодействующему по радиоканалу с подвижным составом. Кроме этого, контроллер 7 коммутации через маршрутизатор 5 и коммутатор 6 локальной сети передачи данных имеет связь с локальной сетью передачи данных.

Организация радиосвязи на железнодорожной станции основана на децентрализованной схеме. Интеллектуальные точки 8 доступа не только предоставляют услуги абонентского доступа, но и наряду с беспроводными маршрутизаторами 9 выполняют функции маршрутизаторов/ретрансляторов для других точек доступа сети. Благодаря этому появляется возможность создания самоустанавливающегося и самовосстанавливающегося сегмента широкополосной сети. Территория покрытия железнодорожных станций разделяется на кластерные зоны. В одном кластере размещается от 8 до 16 интеллектуальных точек 8 доступа. Одни из таких точек являются узловыми и подключаются к магистральному информационному каналу и к контроллеру 7 коммутации с помощью кабеля (оптического либо электрического) или по радиоканалу (с использованием систем широкополосного доступа). Узловые интеллектуальные точки 8 доступа, так же как и остальные точки доступа в кластере, соединяются между собой по транспортному радиоканалу. В зависимости от конкретного решения интеллектуальные точки 8 доступа и беспроводные маршрутизаторы 9 могут выполнять функции ретранслятора (транспортный канал) либо функции ретранслятора и абонентской точки доступа. Особенностью устройства является использование специальных протоколов, позволяющих интеллектуальной точке 8 доступа и беспроводному маршрутизатору 9 создавать таблицы абонентов сети с контролем состояния транспортного канала и поддержкой динамической маршрутизации трафика по оптимальному маршруту между соседними интеллектуальными точками 8 доступа и беспроводными маршрутизаторами 9. При отказе какой-либо из них происходит автоматическое перенаправление трафика по другому маршруту, что гарантирует не просто доставку трафика адресату, а доставку за минимальное время. Процедура расширения сети в пределах кластера ограничивается установкой новых интеллектуальных точек 8 доступа или беспроводных маршрутизаторов 9, интеграция которых в существующую сеть происходит автоматически. Удаленные интеллектуальные точки 8 доступа могут быть подключены в сеть через маршрутизаторы 16 системы передачи данных.

Устройство образует опорную магистраль для развертывания локальной широкополосной мобильной сети. К этой магистрали подключены беспроводные маршрутизаторы 9, к которым могут быть подключены стационарные видеокамеры 12, стационарные радиомодемы 10, переносные радиомодемы 11, к которым могут быть подключены переносные видеокамеры 13, и установленные на подвижном составе радиомодемы 14, к которым могут быть подключены переносные видеокамеры 15. Автоматизированные рабочие места 2 с переговорными и регистрирующими устройствами технико-эксплуатационных служб железнодорожной станции, например вагонной службы, локомотивной службы, станционной службы, маневровой автоматической локомотивной сигнализации и др., могут обмениваться речевыми сообщениями, данными и видеоинформацией. Персоналу на местах становятся доступными базы данных и другие ресурсы локальных сетей.

Предложенное техническое решение обеспечивает высокоскоростную передачу данных (включая передачу видеоизображения и речи), что позволит создать новые железнодорожные технологии с обеспечением необходимого потребителю качества обслуживания, повысить безопасность перевозок и снизить их себестоимость.

Устройство широкополосного беспроводного доступа с многоузловой архитектурой для железнодорожной станции, содержащее центральный стационарный комплекс, взаимодействующий по радиоканалу с подвижным составом, при этом центральный стационарный комплекс содержит автоматизированные рабочие места с переговорными и регистрирующими устройствами технико-эксплуатационных служб железнодорожной станции, выводы которых через коммутаторы локальных сетей подключены к первым выводам общего коммутатора, второй вывод которого через коммутатор локальной сети передачи данных соединен с маршрутизатором локальной сети передачи данных, отличающееся тем, что в центральном стационарном комплексе введен контроллер коммутации, а на территории железнодорожной станции размещены интеллектуальные точки доступа, беспроводные маршрутизаторы, стационарные и переносные радиомодемы, стационарные и переносные видеокамеры, а также радиомодемы и видеокамеры, установленные на подвижном составе, причем первый вывод контроллера коммутации соединен с третьим выводом общего коммутатора, а вторые выводы контроллера коммутации соединены с выводами одних интеллектуальных точек доступа, выводы других интеллектуальных точек доступа соединены с выводами соответствующих маршрутизаторов локальной сети передачи данных, выводы стационарных, переносных и установленных на подвижном составе видеокамер соединены, соответственно, с выводами беспроводных маршрутизаторов, переносных и установленных на подвижном составе радиомодемов.