本實(shí)用新型涉及一種配電通信網(wǎng)混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)以及以該混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)在OLT設(shè)備發(fā)生故障切換至電力線載波通信的環(huán)形通信網(wǎng)絡(luò)。涉及專利分類號(hào)H04電通信技術(shù)H04B傳輸H04B3/00有線傳輸系統(tǒng)H04B3/54通過(guò)電力配電線傳輸?shù)南到y(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著EPON技術(shù)的不斷成熟，配電通信系統(tǒng)組網(wǎng)多采用EPON組網(wǎng)技術(shù)。EPON技術(shù)采用一點(diǎn)到多點(diǎn)的無(wú)源分配光纖網(wǎng)構(gòu)造連接局端與用戶端，其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3ah已于2004年發(fā)布，其解決方案和相應(yīng)產(chǎn)品也日趨成熟，已基本適應(yīng)配電通信網(wǎng)接入層可靠性的需求，將成為今后主流配電通信接入網(wǎng)的組網(wǎng)方式。但是，EPON保護(hù)和其組網(wǎng)技術(shù)目前還處于初級(jí)階段，由于配電網(wǎng)可靠性的特殊需要，為了提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，EPON冗余保護(hù)組網(wǎng)已成為配電通信網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。目前EPON冗余保護(hù)組網(wǎng)技術(shù)在配電通信組網(wǎng)的新建項(xiàng)目中已經(jīng)開(kāi)始使用。配電通信網(wǎng)接入層EPON保護(hù)組網(wǎng)方式在實(shí)際工程使用的通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括：?jiǎn)坞娫慈哂啾Ｗo(hù)樹(shù)形網(wǎng)、全鏈型保護(hù)手拉手網(wǎng)、全鏈路保護(hù)雙電源雙Ｔ網(wǎng)和環(huán)形保護(hù)網(wǎng)。上述幾種冗余組網(wǎng)保護(hù)技術(shù)均是通過(guò)對(duì)光纜中信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)快速將工作光路切換到備用光纖通道，其應(yīng)用前提是具備備用的光纖路由。

在實(shí)際應(yīng)用中，有些地方光纜因城建審批原因無(wú)法敷設(shè)?；蛘哂捎诘孛娉两档仍蛟斐深A(yù)留通信管道區(qū)域管道不通，致使光纖不能到達(dá)?；蛘咭汛嬖诘墓饫w外力等影響發(fā)生機(jī)械斷裂，無(wú)法繼續(xù)提供通信支持。上述問(wèn)題均會(huì)造成無(wú)法提供備用光纖路由甚至無(wú)法提供光纖路由，造成無(wú)法形成光纖通信保護(hù)甚至造成地點(diǎn)無(wú)法解決配電通信問(wèn)題，孤島化情況普遍存在。這些問(wèn)題限制了配電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)開(kāi)展和智能電網(wǎng)建設(shè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)以上問(wèn)題的提出，而研制的一種配電通信網(wǎng)混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)，包括。

偶數(shù)個(gè)光纖接口、與光纖接口連接的轉(zhuǎn)換單元、與多個(gè)轉(zhuǎn)換單元連接的判斷/切換單元以及載波單元。

所述的偶數(shù)個(gè)光纖接口和連接的轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成默認(rèn)傳輸通道和冗余傳輸通道。

所述的光纖接口通過(guò)光纖線路連接區(qū)域光纖網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU。

所述的轉(zhuǎn)換單元連接所述的光纖接口，接收光網(wǎng)絡(luò)單元ONU傳輸?shù)墓庑盘?hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。將其它區(qū)域光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)妮d波信號(hào)/電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的光纖接口采用標(biāo)準(zhǔn)光纖接口。所述的判斷/切換單元通過(guò)通用電氣接口與至少2個(gè)轉(zhuǎn)換單元連接。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，包括判設(shè)備溫度參數(shù)的判斷模塊。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的判斷切換單元對(duì)偶數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)換單元傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行隔離。同時(shí)對(duì)隔離的信號(hào)進(jìn)行硬件加密。在原有信號(hào)的基礎(chǔ)上加上不同數(shù)字信號(hào)標(biāo)簽區(qū)分，保證多路信號(hào)傳輸互不干擾。

一種混合介質(zhì)通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于包括。

多個(gè)通過(guò)電力線相互連接的區(qū)域光通信網(wǎng)絡(luò)。

所述的區(qū)域光通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部包括：光線路終端OLT和多個(gè)通過(guò)光纖與所述OLT連接的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU。

每個(gè)所述的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU與OLT連接的光纖上設(shè)有分光器，由該分光器引出的光纖與網(wǎng)絡(luò)混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)的光纖接口連接。

更進(jìn)一步的，所述的ONU還通過(guò)光纖與共同的區(qū)域光通信網(wǎng)絡(luò)中的混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)直連，作為冗余線路。在所在區(qū)域OLT以及連通ONU和OLT的光纖線路出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，通過(guò)冗余線路將ONU的光信號(hào)傳輸至混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)，進(jìn)而通過(guò)電力載波信號(hào)傳輸至OLT2以完成信號(hào)的后續(xù)傳輸。

通過(guò)采用上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型公開(kāi)的一種配電通信網(wǎng)混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)及環(huán)形通信網(wǎng)絡(luò)具備以下優(yōu)點(diǎn)：能夠?yàn)槭墁F(xiàn)場(chǎng)條件和審批許可限制的“孤島化”配電終端提供一種可以快速實(shí)現(xiàn)的配電通信方式。能夠解決受現(xiàn)場(chǎng)條件和審批許可限制原因光纖鏈路無(wú)法構(gòu)成環(huán)形通信網(wǎng)的問(wèn)題，提高配電通信網(wǎng)的可靠性、有效性。能夠提供一種可靠性高、實(shí)現(xiàn)快速、經(jīng)濟(jì)性好的配電通信網(wǎng)建設(shè)方案，對(duì)配電通信網(wǎng)建設(shè)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。將會(huì)加快智能配電網(wǎng)的建設(shè)，為千家萬(wàn)戶提供更加完善、安全的供電環(huán)境，具有十分重要的社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明

為了更清楚的說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)的模塊組成圖。

圖2為本實(shí)用新型基于混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述。

如圖1所示：一種配電通信網(wǎng)混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)絡(luò)主要用于設(shè)置在光纖網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)光纖斷點(diǎn)A和光纖斷點(diǎn)B之間，利用寬帶載波通信方式的優(yōu)點(diǎn)，作為光纖手拉手環(huán)路斷點(diǎn)的通信中繼手段，實(shí)現(xiàn)環(huán)形配電網(wǎng)絡(luò)通信。網(wǎng)絡(luò)主要包括：光纖接口、轉(zhuǎn)換單元、判斷/切換模塊以及載波單元。

光纖接口，分別與光纖斷點(diǎn)A和光纖斷點(diǎn)B連接的光纖接口1和光纖接口2。

為了能夠保證本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)能夠適應(yīng)xPON系統(tǒng)以及光纖以太網(wǎng)系統(tǒng)的連接，作為較佳的實(shí)施方式，光纖接口1和光纖接口2均采用了標(biāo)準(zhǔn)口，以適應(yīng)多種不同的接口，以保證不同設(shè)備和系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通。

轉(zhuǎn)換單元，與所述的光纖接口連接，負(fù)責(zé)接收外部設(shè)備傳輸?shù)墓庑盘?hào)和將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的光信號(hào)發(fā)射至外部設(shè)備，即主要負(fù)責(zé)光信號(hào)和電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的轉(zhuǎn)換單元主要包含光信號(hào)接收模塊，用于接收由所述的光纖接口1和光纖接口2導(dǎo)入本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)的光信號(hào)。

還包括光信號(hào)發(fā)射模塊，用于將本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信號(hào)發(fā)射至光纖接口連接的外部光通信設(shè)備。

相應(yīng)的，為了保證光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，還包括必要的光-電信號(hào)轉(zhuǎn)換單元。

同時(shí)，為了能夠監(jiān)控模塊的溫度參數(shù)，轉(zhuǎn)換單元還包含了一個(gè)主要用于溫度參數(shù)監(jiān)測(cè)的判斷模塊。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的轉(zhuǎn)換單元可以完成對(duì)光纖通信中實(shí)時(shí)通信質(zhì)量的監(jiān)控，監(jiān)控主要通過(guò)對(duì)接收光功率、發(fā)射光功率和光模塊溫度參數(shù)的監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)，也可根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，添加其它參數(shù)的監(jiān)控。

判斷切換單元，該模塊與所述的轉(zhuǎn)換單元連接，為本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)中的核心部件，主要完成兩項(xiàng)檢測(cè)工作。

1.對(duì)所述的轉(zhuǎn)換單元光口的檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.對(duì)所述的轉(zhuǎn)換單元輸出的電信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，電信號(hào)主要包括：誤碼率、延時(shí)和抖動(dòng)等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，通過(guò)通用電氣接口連接，保證通過(guò)更換模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)xPON和光纖以太網(wǎng)以及單光纖和雙光纖的完全支持。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述的判斷切換單元一般可連接多個(gè)所述的轉(zhuǎn)換單元，根據(jù)較為普遍的需求，最多同時(shí)可與4個(gè)轉(zhuǎn)換單元連接，當(dāng)需要增加轉(zhuǎn)換單元數(shù)量時(shí)，只需要簡(jiǎn)單的增加判斷結(jié)婚模塊的通用接口數(shù)量即可。

正常工作過(guò)程中，判斷切換單元監(jiān)測(cè)到所述的光口參數(shù)、電信號(hào)誤碼率、延時(shí)和抖動(dòng)任一參數(shù)不合格時(shí)，即會(huì)切換數(shù)據(jù)傳輸通道，切換至備份冗余傳輸通道，切換至網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的另一個(gè)所述的轉(zhuǎn)換單元。比如附圖1中的與光纖接口1#連接的轉(zhuǎn)換單元出現(xiàn)上述任意參數(shù)的異常情況，意味著此時(shí)光纖接口1#所連接的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU無(wú)法通過(guò)原有的光線路終端OLT與外界進(jìn)行通信。

所述的判斷切換單元即將切換原有的經(jīng)由光纖接口1#的傳輸通道至與所述的光纖接口2#連接的轉(zhuǎn)換單元，在本實(shí)用新型中光纖接口2#作為前述光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的冗余輸出端口，當(dāng)光纖接口1#出現(xiàn)故障時(shí)，由于接受到的是由分光器傳輸?shù)呐c向OLT傳輸?shù)南嗤盘?hào)，即可判斷是光線路終端OLT或者連接光纖的故障，即可在切換光纖接口2#對(duì)應(yīng)的傳輸通道同時(shí)，啟動(dòng)所述的載波單元將網(wǎng)關(guān)所連接的ONU設(shè)備的信號(hào)通過(guò)電力網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由其它的自網(wǎng)絡(luò)的OLT完成傳輸。

在切換傳輸通道后，所述的判斷切換單元繼續(xù)監(jiān)測(cè)光纖的通信狀態(tài)，如果通信質(zhì)量符合內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)，且持續(xù)時(shí)間達(dá)到30分鐘，判斷切換單元會(huì)由載波單元切換回原有的光通信信道。

為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的判斷切換單元還具備加密、隔離和過(guò)濾機(jī)制。

由于在本實(shí)用新型實(shí)施例中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)中連接有4個(gè)轉(zhuǎn)換單元，判斷/切換模塊通過(guò)不同的模塊接口與轉(zhuǎn)化模塊連接，在物理上對(duì)4路信號(hào)進(jìn)行了隔離。在物理隔離的基礎(chǔ)上，判斷/切換模塊還對(duì)4路信號(hào)分別進(jìn)行硬件加密，并在原有信號(hào)的基礎(chǔ)上加上不同數(shù)字信號(hào)標(biāo)簽區(qū)分，保證4路信號(hào)在同一個(gè)載波信道內(nèi)分別同時(shí)傳輸，互不影響。

更進(jìn)一步的，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的判斷切換單元還能夠根據(jù)多個(gè)連接的轉(zhuǎn)換單元輸入的數(shù)據(jù)，進(jìn)行比較過(guò)濾掉重復(fù)數(shù)據(jù)，只將一路有效數(shù)據(jù)傳輸給所述的載波單元。

更進(jìn)一步的，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的判斷切換單元還可以由外界通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或者現(xiàn)場(chǎng)人工直接關(guān)閉切換功能，強(qiáng)制保持光纖通信或者載波通信狀態(tài)，取消強(qiáng)制后，恢復(fù)自動(dòng)判斷切換功能。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的載波單元包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊、調(diào)制解調(diào)模塊、信號(hào)放大模塊、阻抗變換模塊和信號(hào)耦合模塊。

載波單元可以與復(fù)數(shù)個(gè)對(duì)等的載波單元建立載波通信?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景，靈活調(diào)節(jié)載波工作頻率。支持一根電纜傳輸多個(gè)不同頻率的載波信號(hào)同時(shí)傳輸。

一種混合介質(zhì)通信網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示：在本實(shí)施例中為了方便介紹，通信介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)采用兩個(gè)通過(guò)電力線路連接的區(qū)域光通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行舉例說(shuō)明。

所述的區(qū)域光通信網(wǎng)絡(luò)主要包括2個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元ONU組成，當(dāng)然可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景或者硬件限制條件，設(shè)定更多的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU。

2個(gè)ONU1和ONU2通過(guò)光纖與光線路終端OLT1連接，ONU自身的信號(hào)通過(guò)光線路終端OLT匯集后傳輸給外部的目標(biāo)設(shè)備。

為了保證所述的光線路終端OLT1出現(xiàn)故障的情況下，ONU1和ONU2的信號(hào)仍然能夠傳遞至目標(biāo)設(shè)備，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，在正常的工作狀態(tài)下，所述的ONU1以及ONU2通過(guò)分光器分別與OLT1和混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)1連接，同時(shí)向OLT1和混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)1發(fā)送信號(hào)，此時(shí)混合介質(zhì)網(wǎng)1關(guān)采用前述的方法測(cè)試光信號(hào)是否處于正常的工作狀態(tài)，但并不發(fā)送光信號(hào)，此時(shí)，ONU1和2的信號(hào)主要還是通過(guò)OLT1傳輸。

當(dāng)OLT1出現(xiàn)故障，無(wú)法完成光信號(hào)的傳輸時(shí)，混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)1監(jiān)測(cè)到光信號(hào)異常，開(kāi)啟其自身的載波單元通過(guò)電力線網(wǎng)絡(luò)傳輸至相鄰的區(qū)域光通信網(wǎng)絡(luò)，由相鄰區(qū)域內(nèi)部的混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)完成電-光信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后，由相鄰網(wǎng)絡(luò)的OLT2完成向遠(yuǎn)程目標(biāo)設(shè)備的傳輸。

更進(jìn)一步的，考慮到與區(qū)域光通信網(wǎng)絡(luò)中的OLT1（或者OLT2）設(shè)備連接的光纖也可能出現(xiàn)問(wèn)題，比如挖斷事故，會(huì)導(dǎo)致通過(guò)分光器與ONU1和ONU2設(shè)備通信的混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)也無(wú)法接收到ONU設(shè)備傳輸?shù)男盘?hào)，即無(wú)法保證通信的持續(xù)性。

故作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的ONU1和ONU2（ONU3以及ONU4也采用相同的方式進(jìn)行設(shè)置）還通過(guò)光纖與混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)直連，如入圖2所示的線路2。這樣可保證，在OLT1以及光纖線路出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，通過(guò)冗余線路仍能保證將ONU1和ONU2的信號(hào)傳輸至混合介質(zhì)網(wǎng)關(guān)，進(jìn)而通過(guò)電力載波信號(hào)傳輸至OLT2以完成信號(hào)的后續(xù)傳輸。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。