專(zhuān)利名稱(chēng)：利用低成本的時(shí)分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)傳輸電表抄表信息的方法及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)，特別涉及光通信中點(diǎn)到多點(diǎn)時(shí)分復(fù)用通信和波分復(fù)用技 術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)上存在利用GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸抄表信息的抄表信息傳輸系統(tǒng)及用于該傳輸 系統(tǒng)的抄表器。它包括電表、抄表器、可發(fā)送抄表信息的GSM調(diào)制解調(diào)器和抄表信息監(jiān)控中 心，電表通過(guò)抄表器接入GSM調(diào)制解調(diào)器的輸入端，GSM調(diào)制解調(diào)器的輸出端通過(guò)GSM網(wǎng)接 入抄表信息監(jiān)控中心。利用GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸抄表信息的系統(tǒng)在信息傳輸過(guò)程中存在以下問(wèn)題，這些問(wèn)題給 供電管理部門(mén)造成極大不便。1. GSM信號(hào)容易受到干擾，導(dǎo)致連接不上GSM基站，與抄表信息監(jiān)控中心中斷聯(lián)絡(luò)。2. GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)速度低，不能保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸效果。3. GSM信號(hào)保密性差，容易被解密?，F(xiàn)在，很多小區(qū)/寫(xiě)字樓寬帶接入采用P2P、EP0N或GPON光網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了光纖到戶(hù) 或光纖到樓道。P2P(點(diǎn)到點(diǎn)有源光網(wǎng)絡(luò))采用點(diǎn)到點(diǎn)結(jié)構(gòu)，采用WDM(波分復(fù)用)方式實(shí)現(xiàn)單纖雙 向傳輸。EPON(以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無(wú)源光纖傳輸，在以太網(wǎng)之上提供多 種業(yè)務(wù)。它在物理層采用了 PON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)的接入。GPON(千兆無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))類(lèi)似EPON組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，支持以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、電話(huà)PSTN業(yè) 務(wù)、專(zhuān)用線(xiàn)(T1，E1，DS3，E3和ATM業(yè)務(wù))和視頻業(yè)務(wù)接入?；赑2P、EP0N、GPON光網(wǎng)絡(luò)的“三網(wǎng)融合”已經(jīng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用?！叭W(wǎng)融合”就是 指電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的相互滲透、互相兼容，并逐步整合成為統(tǒng)一的信息 通信網(wǎng)絡(luò)。但是這個(gè)統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有包含電力網(wǎng)的信息通信系統(tǒng)，如何把電力網(wǎng) 的信息通信系統(tǒng)納入到“三網(wǎng)融合”方案中已成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種利用低成本的時(shí)分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)傳輸電表抄 表信息的方法及電路，采用點(diǎn)到多點(diǎn)時(shí)分復(fù)用的光網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建抄表信息傳輸系統(tǒng)，把電表抄 表數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠硇畔⒈O(jiān)控中心。本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，提供一種低成本的點(diǎn)到多點(diǎn)時(shí)分復(fù) 用的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括安裝在電表中的光纖通信模塊、安裝在樓道/單元的多住戶(hù)接入單元、光纖以及無(wú)源光分路器等。此光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸電表抄表信息的步驟如下1.安裝在電表中的光纖通信模塊抄讀電表的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)通信模塊內(nèi)部的單纖 雙向光模塊發(fā)送抄表信息，同時(shí)接收相關(guān)控制命令。2.安裝在電表中的光纖通信模塊與安裝在樓道/單元的多住戶(hù)接入單元通過(guò)光 纖以及無(wú)源分路器構(gòu)成點(diǎn)到多點(diǎn)的星形光網(wǎng)絡(luò)。多住戶(hù)接入單元是星形光網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié) 點(diǎn)，電表中的光纖通信模塊是星形光網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，中心節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)源光分路器與多個(gè) 遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)組成點(diǎn)到多點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。3.多住戶(hù)接入單元通過(guò)點(diǎn)到多點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)匯聚多個(gè)光纖通信模塊發(fā)送來(lái)的抄表信 息，再通過(guò)樓道/單元現(xiàn)有的P2P、EPON或GPON光網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到抄表信息監(jiān)控中心。多住戶(hù) 接入單元通過(guò)P2P、EPON或GPON光網(wǎng)絡(luò)也可以接收來(lái)自抄表信息監(jiān)控中心的控制命令，通 過(guò)點(diǎn)到多點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)分發(fā)到各個(gè)電表的光纖通信模塊。本發(fā)明還提供了另外一種抄表信息傳輸方法，電表的通信模塊通過(guò)光纖接口、以 太網(wǎng)口或者RS485接口(三種接口選其一)接入用戶(hù)家中(或公司中)P2P、EPON或GPON 光網(wǎng)絡(luò)的用戶(hù)側(cè)網(wǎng)絡(luò)單元(0NU/0NT)，電表抄表信息傳送到0NU/0NT后再通過(guò)現(xiàn)有的P2P、 EPON或GPON光網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)匠硇畔⒈O(jiān)控中心。本發(fā)明的有益效果是，通過(guò)一種低成本的點(diǎn)到多點(diǎn)光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)在樓道/單元把 各用戶(hù)電表抄表信息收集起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了抗干擾、易實(shí)施、低成本的樓道抄表信息接入。安裝 在樓道的多住戶(hù)接入單元或住戶(hù)家中(公司中)的0NU/0NT收集抄表信息，再通過(guò)現(xiàn)有的 P2P、EPON或GPON光網(wǎng)絡(luò)(比如中國(guó)電信EPON或中國(guó)移動(dòng)GP0N)傳輸數(shù)據(jù)，減少了新建 專(zhuān)用光網(wǎng)絡(luò)傳輸抄表信息的費(fèi)用。通過(guò)這個(gè)點(diǎn)到多點(diǎn)光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)可以把電力網(wǎng)的信息通信系統(tǒng)納入到目前的“三 網(wǎng)融合”方案中來(lái)，形成包含電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)和電力信息通信網(wǎng)在內(nèi)的 統(tǒng)一的“四網(wǎng)融合”方案。這個(gè)低成本的點(diǎn)到多點(diǎn)光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)方案在電力通信領(lǐng)域的應(yīng)用可以擴(kuò)展到其 它專(zhuān)網(wǎng)通信領(lǐng)域，比如銀行、公安、部隊(duì)、大型社區(qū)、超市等等的專(zhuān)網(wǎng)。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的第一種實(shí)施方式的示意圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例安裝在電表中的光纖通信模塊的電路原理框圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施例安裝在樓道/單元的多用戶(hù)接入單元的電路原理框圖。圖4是本發(fā)明的第二種實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的第一種具體實(shí)施例如下。參見(jiàn)圖1、2、3。安裝在電表中的光纖通信模塊抄讀電表的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)光纖通信模塊內(nèi)部的單 纖雙向光模塊發(fā)送抄表信息，同時(shí)接收相關(guān)控制命令。光纖通信模塊的2排11針插針與電表的對(duì)應(yīng)插座相連，電表的通信串口、抄表信 息串口的數(shù)據(jù)發(fā)送到光纖通信模塊的“點(diǎn)到多點(diǎn)光通信組網(wǎng)協(xié)議芯片”。此協(xié)議芯片通過(guò)單 纖雙向光模塊把抄表信息發(fā)送給多住戶(hù)接入單元。單纖雙向光模塊通過(guò)波分復(fù)用的辦法在一根光纖中實(shí)現(xiàn)雙向收發(fā)光信號(hào)，采用兩個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用，比如1310nm發(fā)/1490nm收或1310nm 發(fā)/1550nm收。抄表信息不需要打包成P2P、EP0N協(xié)議要求的以太網(wǎng)報(bào)文或GPON協(xié)議要求 GPON幀結(jié)構(gòu)，因此光纖通信模塊電路簡(jiǎn)單，成本較低。多住戶(hù)接入單元中的“點(diǎn)到多點(diǎn)光通信組網(wǎng)協(xié)議芯片”通過(guò)其中一個(gè)單纖雙向光 模塊的光口，與下聯(lián)多個(gè)(最多3 住戶(hù)家電表中的光纖通信模塊進(jìn)行雙向通信。單纖雙 向光模塊通過(guò)波分復(fù)用的辦法在一根光纖中實(shí)現(xiàn)雙向收發(fā)光信號(hào)，采用兩個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用，比 如1310nm收/1490nm發(fā)或1310nm收/1550nm發(fā)。多住戶(hù)接入單元中的“點(diǎn)到多點(diǎn)光通信 組網(wǎng)協(xié)議芯片”通過(guò)時(shí)分復(fù)用的方法給每個(gè)住戶(hù)家電表中的光纖通信模塊分配上行傳輸帶 寬，讓下聯(lián)的多個(gè)光纖通信模塊輪流(發(fā)光)發(fā)送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)通信機(jī)制。每個(gè)多住 戶(hù)接入單元可以提供8個(gè)下聯(lián)光口，每個(gè)下聯(lián)光口通過(guò)1 32無(wú)源光分路器可以連接32 個(gè)光纖通信模塊，一個(gè)多住戶(hù)接入單元最多可以連接256個(gè)光纖通信模塊。安裝在電表中的光纖通信模塊與安裝在樓道/單元的多住戶(hù)接入單元通過(guò)光纖、 無(wú)源光分路器構(gòu)成點(diǎn)到多點(diǎn)的星形光網(wǎng)絡(luò)。多住戶(hù)接入單元是星形光網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)，電 表中的光纖通信模塊是星形光網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，中心節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)源光分路器與多個(gè)遠(yuǎn)端節(jié) 點(diǎn)組成點(diǎn)到多點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。多住戶(hù)接入單元中的“點(diǎn)到多點(diǎn)光通信組網(wǎng)協(xié)議芯片”收集從住戶(hù)家電表中的光 纖通信模塊發(fā)送的抄表信息，打包成電力信息監(jiān)控中心要求格式的數(shù)據(jù)報(bào)文，通過(guò)交換芯 片發(fā)送給PON(或P2P)協(xié)議芯片。PON(或P2P)協(xié)議芯片實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有PON(或P2P)網(wǎng)絡(luò)(比 如中國(guó)電信ΕΡ0Ν，中國(guó)移動(dòng)GP0N)局端光線(xiàn)路終端OLT通信，抄表信息報(bào)文就通過(guò)現(xiàn)有 的P2P、EPON或GPON光網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到抄表信息監(jiān)控中心。多住戶(hù)接入單元通過(guò)P2P、EPON或 GPON光網(wǎng)絡(luò)也可以接收來(lái)自抄表信息監(jiān)控中心的控制命令，通過(guò)點(diǎn)到多點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)分發(fā)到各 個(gè)電表的光纖通信模塊。本發(fā)明的第二種具體實(shí)施例。參見(jiàn)圖4。電表的通信模塊通過(guò)光纖接口、以太網(wǎng)口或者RS485接口(三種接口選其一)接 入P2P、EPON或GPON光網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)側(cè)網(wǎng)絡(luò)單元0NU/0NT設(shè)備，電表抄表信息傳送到用戶(hù)側(cè)網(wǎng) 絡(luò)單元0NU/0NT后再通過(guò)現(xiàn)有的P2P、EPON或GPON光網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)匠硇畔⒈O(jiān)控中心。
權(quán)利要求
1.利用低成本的時(shí)分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)傳輸電表抄表信息的方法是，提供一種點(diǎn)到多點(diǎn)時(shí)分 復(fù)用的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，包括安裝在電表中的光纖通信模塊、安裝在樓道/單元的多住戶(hù)接 入單元、光纖以及無(wú)源光分路器等。
2.安裝在電表中的光纖通信模塊的主要功能是，抄讀電表的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)光纖通信 模塊內(nèi)部的單纖雙向光模塊發(fā)送抄表信息，同時(shí)接收相關(guān)控制命令。
3.安裝在電表中的光纖通信模塊的接口包括但不限于與電表相連的通信串口、抄表 信息串口、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接口、光口、電源接口等等。
4.安裝在電表中的光纖通信模塊的技術(shù)特征是，電表的通信串口、抄表信息串口的數(shù) 據(jù)發(fā)送到光纖通信模塊的“點(diǎn)到多點(diǎn)光通信組網(wǎng)協(xié)議芯片”，此協(xié)議芯片通過(guò)單纖雙向光模 塊把抄表信息發(fā)送給多住戶(hù)接入單元，單纖雙向光模塊通過(guò)波分復(fù)用的辦法在一根光纖中 實(shí)現(xiàn)雙向收發(fā)光信號(hào)，采用兩個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用(比如1310nm發(fā)/1490nm收或1310nm發(fā)/1550nm 收)；抄表信息不需要打包成P2P、EP0N協(xié)議要求的以太網(wǎng)報(bào)文或GPON協(xié)議要求GPON幀結(jié) 構(gòu)，因此光纖通信模塊電路簡(jiǎn)單，成本較低。
5.安裝在樓道/單元的多住戶(hù)接入單元的主要功能是，通過(guò)點(diǎn)到多點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)匯聚多個(gè) 光纖通信模塊發(fā)送來(lái)的抄表信息，再通過(guò)樓道/單元現(xiàn)有的EPON或GPON光網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到抄 表信息監(jiān)控中心；多住戶(hù)接入單元通過(guò)EPON或GPON光網(wǎng)絡(luò)也可以接收來(lái)自抄表信息監(jiān)控 中心的控制命令，通過(guò)點(diǎn)到多點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)分發(fā)到各個(gè)電表的光纖通信模塊。
6.安裝在樓道/單元的多住戶(hù)接入單元的接口包括但不限于Ρ0Ν(或P2P)光口、支持 點(diǎn)到多點(diǎn)組網(wǎng)的下聯(lián)光口、以太網(wǎng)口、USB接口、圖像監(jiān)控RS485接口、電源接口等等。
7.安裝在樓道/單元的多住戶(hù)接入單元的技術(shù)特征是，多住戶(hù)接入單元中的“點(diǎn)到多 點(diǎn)光通信組網(wǎng)協(xié)議芯片”通過(guò)其中一個(gè)單纖雙向光模塊的光口，與下聯(lián)多個(gè)住戶(hù)家電表中 的光纖通信模塊進(jìn)行雙向通信；單纖雙向光模塊通過(guò)波分復(fù)用的辦法在一根光纖中實(shí)現(xiàn)雙 向收發(fā)光信號(hào)，采用兩個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用(比如1310nm收/1490nm發(fā)或1310nm收/1550nm發(fā))； 多住戶(hù)接入單元中的“點(diǎn)到多點(diǎn)光通信組網(wǎng)協(xié)議芯片”通過(guò)時(shí)分復(fù)用的方法給每個(gè)住戶(hù)家 電表中的光纖通信模塊分配上行傳輸帶寬，讓下聯(lián)的多個(gè)光纖通信模塊輪流(發(fā)光)發(fā)送 數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)通信機(jī)制，安裝在電表中的光纖通信模塊與安裝在樓道/單元的多住 戶(hù)接入單元通過(guò)光纖、無(wú)源光分路器構(gòu)成點(diǎn)到多點(diǎn)的星形光網(wǎng)絡(luò)，多住戶(hù)接入單元是星形 光網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)，電表中的光纖通信模塊是星形光網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)，中心節(jié)點(diǎn)通過(guò)光分 路器與多個(gè)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)組成點(diǎn)到多點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；多住戶(hù)接入單元中的“點(diǎn)到多點(diǎn) 光通信組網(wǎng)協(xié)議芯片”收集從住戶(hù)家電表中的光纖通信模塊發(fā)送的抄表信息，打包成電力 信息監(jiān)控中心要求格式的數(shù)據(jù)報(bào)文，通過(guò)交換芯片發(fā)送給PON(或P2P)協(xié)議芯片，PON(或 P2P)協(xié)議芯片實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有PON(或P2P)網(wǎng)絡(luò)(比如中國(guó)電信ΕΡ0Ν，中國(guó)移動(dòng)GP0N)局端 光線(xiàn)路終端OLT通信，抄表信息報(bào)文就通過(guò)現(xiàn)有的P2P、EPON或GPON光網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到抄表信 息監(jiān)控中心。
8.低成本傳輸電表抄表信息的另一種方法是，電表的通信模塊通過(guò)光纖接口、以太網(wǎng) 口或者RS485接口(三種接口選其一)接入P2P、EP0N或GPON光網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)側(cè)網(wǎng)絡(luò)單元ONU/ ONT設(shè)備，電表抄表信息傳送到用戶(hù)側(cè)網(wǎng)絡(luò)單元0NU/0NT后在通過(guò)現(xiàn)有的P2P、EP0N或GPON 光網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)匠硇畔⒈O(jiān)控中心。
9.低成本的點(diǎn)到多點(diǎn)時(shí)分復(fù)用光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)可以把電力網(wǎng)的信息通信系統(tǒng)納入到目前的“三網(wǎng)融合”方案中來(lái)，形成包含電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)和電力信息通信網(wǎng) 在內(nèi)的統(tǒng)一的“四網(wǎng)融合”方案。
10.低成本的點(diǎn)到多點(diǎn)時(shí)分復(fù)用光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)方案可以應(yīng)用在各行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)通信領(lǐng)域， 包括但不限于銀行、公安、部隊(duì)、大型社區(qū)、超市等等的專(zhuān)網(wǎng)。
全文摘要
利用低成本的時(shí)分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)傳輸電表抄表信息的方法及電路涉及光通信中點(diǎn)到多點(diǎn)時(shí)分復(fù)用通信和波分復(fù)用技術(shù)。本發(fā)明提供一種利用低成本的時(shí)分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)傳輸電表抄表信息的方法及電路，解決了利用GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸抄表信息的抄表信息傳輸系統(tǒng)易受干擾、速度低、保密性差的問(wèn)題。本發(fā)明的方法是，安裝在電表中的光纖通信模塊與安裝在樓道/單元的多住戶(hù)接入單元通過(guò)光纖、無(wú)源光分路器構(gòu)成點(diǎn)到多點(diǎn)的星形光網(wǎng)絡(luò)，它們采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)通信。多住戶(hù)接入單元通過(guò)點(diǎn)到多點(diǎn)光網(wǎng)絡(luò)匯聚多個(gè)光纖通信模塊發(fā)送來(lái)的抄表信息，再通過(guò)樓道/單元現(xiàn)有的P2P、EPON或GPON光網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到抄表信息監(jiān)控中心。
文檔編號(hào)H04J14/08GK102065345SQ20101056971
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者吳福剛, 王健 申請(qǐng)人:吳福剛, 王健