CN102065345A

CN102065345A - 利用低成本的时分复用光网络传输电表抄表信息的方法及电路

Info

Publication number: CN102065345A
Application number: CN2010105697146A
Authority: CN
Inventors: 王健; 吴福刚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2011-05-18

Abstract

利用低成本的时分复用光网络传输电表抄表信息的方法及电路涉及光通信中点到多点时分复用通信和波分复用技术。本发明提供一种利用低成本的时分复用光网络传输电表抄表信息的方法及电路，解决了利用GSM网络传输抄表信息的抄表信息传输系统易受干扰、速度低、保密性差的问题。本发明的方法是，安装在电表中的光纤通信模块与安装在楼道/单元的多住户接入单元通过光纤、无源光分路器构成点到多点的星形光网络，它们采用时分复用技术实现点到多点通信。多住户接入单元通过点到多点光网络汇聚多个光纤通信模块发送来的抄表信息，再通过楼道/单元现有的P2P、EPON或GPON光网络发送到抄表信息监控中心。

Description

利用低成本的时分复用光网络传输电表抄表信息的方法及电路

技术领域

本发明涉及光通信技术，特别涉及光通信中点到多点时分复用通信和波分复用技术。

背景技术

目前，市场上存在利用GSM网络传输抄表信息的抄表信息传输系统及用于该传输系统的抄表器。它包括电表、抄表器、可发送抄表信息的GSM调制解调器和抄表信息监控中心，电表通过抄表器接入GSM调制解调器的输入端，GSM调制解调器的输出端通过GSM网接入抄表信息监控中心。

利用GSM网络传输抄表信息的系统在信息传输过程中存在以下问题，这些问题给供电管理部门造成极大不便。

1.GSM信号容易受到干扰，导致连接不上GSM基站，与抄表信息监控中心中断联络。

2.GSM网络传输数据速度低，不能保证实时数据的传输效果。

3.GSM信号保密性差，容易被解密。

现在，很多小区/写字楼宽带接入采用P2P、EPON或GPON光网络，实现了光纤到户或光纤到楼道。

P2P(点到点有源光网络)采用点到点结构，采用WDM(波分复用)方式实现单纤双向传输。

EPON(以太无源光网络)采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON(无源光网络)技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。

GPON(千兆无源光网络)类似EPON组网结构，支持以太网数据业务、电话PSTN业务、专用线(T1，E1，DS3，E3和ATM业务)和视频业务接入。

基于P2P、EPON、GPON光网络的“三网融合”已经开始广泛应用。“三网融合”就是指电信网、广播电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容，并逐步整合成为统一的信息通信网络。但是这个统一的信息通信网络没有包含电力网的信息通信系统，如何把电力网的信息通信系统纳入到“三网融合”方案中已成为当务之急。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种利用低成本的时分复用光网络传输电表抄表信息的方法及电路，采用点到多点时分复用的光网络构建抄表信息传输系统，把电表抄表数据传输到抄表信息监控中心。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，提供一种低成本的点到多点时分复用的光纤传输网络，包括安装在电表中的光纤通信模块、安装在楼道/单元的多住户接入单元、光纤以及无源光分路器等。此光纤网络传输电表抄表信息的步骤如下：

1.安装在电表中的光纤通信模块抄读电表的数据信息，通过通信模块内部的单纤双向光模块发送抄表信息，同时接收相关控制命令。

2.安装在电表中的光纤通信模块与安装在楼道/单元的多住户接入单元通过光纤以及无源分路器构成点到多点的星形光网络。多住户接入单元是星形光网络的中心节点，电表中的光纤通信模块是星形光网络的远端节点，中心节点通过无源光分路器与多个远端节点组成点到多点光网络，进行数据传输。

3.多住户接入单元通过点到多点光网络汇聚多个光纤通信模块发送来的抄表信息，再通过楼道/单元现有的P2P、EPON或GPON光网络发送到抄表信息监控中心。多住户接入单元通过P2P、EPON或GPON光网络也可以接收来自抄表信息监控中心的控制命令，通过点到多点光网络分发到各个电表的光纤通信模块。

本发明还提供了另外一种抄表信息传输方法，电表的通信模块通过光纤接口、以太网口或者RS485接口(三种接口选其一)接入用户家中(或公司中)P2P、EPON或GPON光网络的用户侧网络单元(ONU/ONT)，电表抄表信息传送到ONU/ONT后再通过现有的P2P、EPON或GPON光网络传输到抄表信息监控中心。

本发明的有益效果是，通过一种低成本的点到多点光纤传输网络在楼道/单元把各用户电表抄表信息收集起来，实现了抗干扰、易实施、低成本的楼道抄表信息接入。安装在楼道的多住户接入单元或住户家中(公司中)的ONU/ONT收集抄表信息，再通过现有的P2P、EPON或GPON光网络(比如：中国电信EPON或中国移动GPON)传输数据，减少了新建专用光网络传输抄表信息的费用。

通过这个点到多点光纤传输网络可以把电力网的信息通信系统纳入到目前的“三网融合”方案中来，形成包含电信网、广播电视网、计算机通信网和电力信息通信网在内的统一的“四网融合”方案。

这个低成本的点到多点光纤传输网络方案在电力通信领域的应用可以扩展到其它专网通信领域，比如：银行、公安、部队、大型社区、超市等等的专网。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的第一种实施方式的示意图。

图2是本发明的实施例安装在电表中的光纤通信模块的电路原理框图。

图3是本发明的实施例安装在楼道/单元的多用户接入单元的电路原理框图。

图4是本发明的第二种实施方式的示意图。

具体实施方式

本发明的第一种具体实施例如下。

参见图1、2、3。

安装在电表中的光纤通信模块抄读电表的数据信息，通过光纤通信模块内部的单纤双向光模块发送抄表信息，同时接收相关控制命令。

光纤通信模块的2排11针插针与电表的对应插座相连，电表的通信串口、抄表信息串口的数据发送到光纤通信模块的“点到多点光通信组网协议芯片”。此协议芯片通过单纤双向光模块把抄表信息发送给多住户接入单元。单纤双向光模块通过波分复用的办法在一根光纤中实现双向收发光信号，采用两个波长复用，比如：1310nm发/1490nm收或1310nm发/1550nm收。抄表信息不需要打包成P2P、EPON协议要求的以太网报文或GPON协议要求GPON帧结构，因此光纤通信模块电路简单，成本较低。

多住户接入单元中的“点到多点光通信组网协议芯片”通过其中一个单纤双向光模块的光口，与下联多个(最多32)住户家电表中的光纤通信模块进行双向通信。单纤双向光模块通过波分复用的办法在一根光纤中实现双向收发光信号，采用两个波长复用，比如：1310nm收/1490nm发或1310nm收/1550nm发。多住户接入单元中的“点到多点光通信组网协议芯片”通过时分复用的方法给每个住户家电表中的光纤通信模块分配上行传输带宽，让下联的多个光纤通信模块轮流(发光)发送数据，实现点到多点通信机制。每个多住户接入单元可以提供8个下联光口，每个下联光口通过1∶32无源光分路器可以连接32个光纤通信模块，一个多住户接入单元最多可以连接256个光纤通信模块。

安装在电表中的光纤通信模块与安装在楼道/单元的多住户接入单元通过光纤、无源光分路器构成点到多点的星形光网络。多住户接入单元是星形光网络的中心节点，电表中的光纤通信模块是星形光网络的远端节点，中心节点通过无源光分路器与多个远端节点组成点到多点光网络，进行数据传输。

多住户接入单元中的“点到多点光通信组网协议芯片”收集从住户家电表中的光纤通信模块发送的抄表信息，打包成电力信息监控中心要求格式的数据报文，通过交换芯片发送给PON(或P2P)协议芯片。PON(或P2P)协议芯片实现与现有PON(或P2P)网络(比如：中国电信EPON，中国移动GPON)局端光线路终端OLT通信，抄表信息报文就通过现有的P2P、EPON或GPON光网络发送到抄表信息监控中心。多住户接入单元通过P2P、EPON或GPON光网络也可以接收来自抄表信息监控中心的控制命令，通过点到多点光网络分发到各个电表的光纤通信模块。

本发明的第二种具体实施例。

参见图4。

电表的通信模块通过光纤接口、以太网口或者RS485接口(三种接口选其一)接入P2P、EPON或GPON光网络用户侧网络单元ONU/ONT设备，电表抄表信息传送到用户侧网络单元ONU/ONT后再通过现有的P2P、EPON或GPON光网络传输到抄表信息监控中心。

Claims

1.利用低成本的时分复用光网络传输电表抄表信息的方法是，提供一种点到多点时分复用的光纤传输网络，包括安装在电表中的光纤通信模块、安装在楼道/单元的多住户接入单元、光纤以及无源光分路器等。

2.安装在电表中的光纤通信模块的主要功能是，抄读电表的数据信息，通过光纤通信模块内部的单纤双向光模块发送抄表信息，同时接收相关控制命令。

3.安装在电表中的光纤通信模块的接口包括但不限于：与电表相连的通信串口、抄表信息串口、视频监控数据接口、光口、电源接口等等。

4.安装在电表中的光纤通信模块的技术特征是，电表的通信串口、抄表信息串口的数据发送到光纤通信模块的“点到多点光通信组网协议芯片”，此协议芯片通过单纤双向光模块把抄表信息发送给多住户接入单元，单纤双向光模块通过波分复用的办法在一根光纤中实现双向收发光信号，采用两个波长复用(比如：1310nm发/1490nm收或1310nm发/1550nm收)；抄表信息不需要打包成P2P、EPON协议要求的以太网报文或GPON协议要求GPON帧结构，因此光纤通信模块电路简单，成本较低。

5.安装在楼道/单元的多住户接入单元的主要功能是，通过点到多点光网络汇聚多个光纤通信模块发送来的抄表信息，再通过楼道/单元现有的EPON或GPON光网络发送到抄表信息监控中心；多住户接入单元通过EPON或GPON光网络也可以接收来自抄表信息监控中心的控制命令，通过点到多点光网络分发到各个电表的光纤通信模块。

6.安装在楼道/单元的多住户接入单元的接口包括但不限于：PON(或P2P)光口、支持点到多点组网的下联光口、以太网口、USB接口、图像监控RS485接口、电源接口等等。

7.安装在楼道/单元的多住户接入单元的技术特征是，多住户接入单元中的“点到多点光通信组网协议芯片”通过其中一个单纤双向光模块的光口，与下联多个住户家电表中的光纤通信模块进行双向通信；单纤双向光模块通过波分复用的办法在一根光纤中实现双向收发光信号，采用两个波长复用(比如：1310nm收/1490nm发或1310nm收/1550nm发)；多住户接入单元中的“点到多点光通信组网协议芯片”通过时分复用的方法给每个住户家电表中的光纤通信模块分配上行传输带宽，让下联的多个光纤通信模块轮流(发光)发送数据，实现点到多点通信机制，安装在电表中的光纤通信模块与安装在楼道/单元的多住户接入单元通过光纤、无源光分路器构成点到多点的星形光网络，多住户接入单元是星形光网络的中心节点，电表中的光纤通信模块是星形光网络的远端节点，中心节点通过光分路器与多个远端节点组成点到多点光网络，进行数据传输；多住户接入单元中的“点到多点光通信组网协议芯片”收集从住户家电表中的光纤通信模块发送的抄表信息，打包成电力信息监控中心要求格式的数据报文，通过交换芯片发送给PON(或P2P)协议芯片，PON(或P2P)协议芯片实现与现有PON(或P2P)网络(比如：中国电信EPON，中国移动GPON)局端光线路终端OLT通信，抄表信息报文就通过现有的P2P、EPON或GPON光网络发送到抄表信息监控中心。

8.低成本传输电表抄表信息的另一种方法是，电表的通信模块通过光纤接口、以太网口或者RS485接口(三种接口选其一)接入P2P、EPON或GPON光网络用户侧网络单元ONU/ONT设备，电表抄表信息传送到用户侧网络单元ONU/ONT后在通过现有的P2P、EPON或GPON光网络传输到抄表信息监控中心。

9.低成本的点到多点时分复用光纤传输网络可以把电力网的信息通信系统纳入到目前的“三网融合”方案中来，形成包含电信网、广播电视网、计算机通信网和电力信息通信网在内的统一的“四网融合”方案。

10.低成本的点到多点时分复用光纤传输网络方案可以应用在各行业专网通信领域，包括但不限于：银行、公安、部队、大型社区、超市等等的专网。