CN105356913A - 一种通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通信方法，其中的下行通信操作包括：光网络单元设备接收光线路终端发送的光信号，并将其转换为数字信号，向头端设备发送数字信号；所述头端设备接收数字信号，并将其转换为载波信号，向中继设备发送载波信号；所述中继设备接收所述头端设备发送的载波信号，并对其进行增益，向终端设备发送增益后的载波信号；所述终端设备接收所述中继设备发送的增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，向第一用户终端发送数字信号。

Description

一种通信方法

技术领域

本发明涉及数据通信领域，具体涉及一种通信方法。

背景技术

配电自动化系统是提升配电网生产管理水平和提高供电可靠性的重要技术手段，也是智能电网建设的主要内容之一。国家电网公司正在全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。智能电网是在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。

光纤通信是配电自动化系统改造中主要通信方式。但从实际情况看，对于未预留通信管道区域，投资成本较大，施工困难；对于已预留通信管道区域，由于地面沉降、其他管道施工等原因，20%-30%的管道已经不通，导致光纤无法穿过，由此可见，单一使用光纤通信系统进行组网的成本较高。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于降低通信成本，提高通信系统的实用性。

本发明提供一种通信方法，包括：光网络单元设备接收光线路终端发送的光信号，并将其转换为数字信号，向头端设备发送数字信号；所述头端设备接收数字信号，并将其转换为载波信号，向中继设备发送载波信号；所述中继设备接收所述头端设备发送的载波信号，并对其进行增益，向终端设备发送增益后的载波信号；所述终端设备接收所述中继设备发送的增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，向第一用户终端发送数字信号；所述终端设备接收所述第一用户终端发送的数字信号，并将其转换为载波信号，向所述中继设备发送载波信号；所述中继设备接收所述终端设备发送的载波信号，并对其进行增益，向所述头端设备发送增益后的载波信号；所述头端设备接收所述中继设备发送的增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，向所述光网络单元发送数字信号；所述光网络单元设备接收所述头端设备发送的数字信号，并将其转换为光信号，向所述光线路终端发送光信号。

优选地，在所述中继设备接收载波信号后还包括：中继设备将载波信号转换为数字信号，向第二用户终端发送数字信号；

优选地，还包括：中继设备接收第二用户终端发送的数字信号，并将其转换为载波信号，向所述头端设备发送载波信号。

优选地，所述中继设备接收所述头端设备发送的载波信号包括：第一耦合器将所述头端设备发送的载波信号耦合到第一电缆中；第二耦合器将所述第一电缆中的载波信号耦合到所述中继设备中；

优选地，所述终端设备接收所述中继设备发送的增益后的载波信号包括：第三耦合器将所述中继设备发送的增益后的载波信号耦合到第二电缆中；第四耦合器将所述第二电缆中的增益后的载波信号耦合到所述终端设备中。

优选地，所述中继设备接收所述终端设备发送的载波信号包括：所述第四耦合器将所述终端设备发送的载波信号耦合到所述第二电缆中；所述第三耦合器将所述第二电缆中的载波信号耦合到所述中继设备中。

优选地，所述头端设备接收所述中继设备发送的增益后的载波信号包括：所述第二耦合器将所述中继设备发送的增益后的载波信号耦合到所述第一电缆中；所述第一耦合器将所述第一电缆中的增益后的载波信号耦合到所述头端设备中。

优选地，所述第一电缆是第一开闭所与第二开闭所间的输电线缆，所述第二电缆是所述第二开闭所与第三开闭所间的输电线缆。

优选地，所述头端设备、中继设备和终端设备采用OFDM调制方式生成处理通信数据，并根据所述通信数据的传输质量确定设备自身的工作频率。

优选地，所述根据所述通信数据的传输质量确定设备自身的工作频率包括：所述头端设备向中继设备和终端设备发送训练数据；所述中继设备和终端设备根据所述训练数据确定自身的工作频率。

根据本发明提供的通信方法，可以通过光网络单元设备与光线路终端对接，接收以光波形式发送的下行数据并发出数字信号，然后通过头端设备接收数字信号，并将其转换为可以在电缆中传输的载波信号，同时通过中继设备对该载波信号进行增益，以弥补传输过程中的损耗，最终通过终端设备14接收上述载波信号，并将其转换为数字信号发送至用户终端，以完成下行通信过程；并可以通过终端设备接收用户终端发送的数字信号将其转换为可以在电缆中传输的载波信号，通过中继设备对该载波信号进行增益，以弥补传输过程中的损耗，然后通过头端设备接受增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，最终通过光网络单元设备接收所述数字信号，并将其转换为适合在光纤中传输的光信号发送至光线路终端，以完成上行通信过程。本方法可以实现光纤通信与载波通信的混合组网，由此可以在通信线路上减少光纤的敷设，进而减少通信线路施工工作，降低通信成本。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明实施例1提供的通信系统的结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的通信系统的具体结构图；

图3是本发明实施例2提供的通信方法的流程图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种通信系统，包括：光网络单元设备11、头端设备12、中继设备13和终端设备14，光网络单元设备11通过网线与头端设备12连接，头端设备12通过电缆与中继设备13连接，中继设备13通过电缆与终端设备14连接；

其中，光网络单元设备11包括第一下行信号处理单元和第一上行信号处理单元，所述第一下行信号处理单元用于接收光线路终端发送的光信号，并将其转换为数字信号，向头端设备12发送数字信号；所述第一上行信号处理单元用于接收头端设备12发送的数字信号，并将其转换为光信号，向光线路终端发送光信号；光网络单元设备11即ONU(OpticalNetworkUnit)；所述光线路终端（OLT，opticallineterminal）发送的光信号可以是以广播方式发送的用光波形态的下行通信数据，经过转换后，第一下行信号处理单元可以发出符合IEEE802.3标准的数字信号，用于表示下行通信数据;第一上行信号处理单元向OLT发出的光信号是以光为传输介质的上行通信数据。

头端设备12包括第二下行信号处理单元和第二上行信号处理单元，所述第二下行信号处理单元用于接收光网络单元发送的数字信号，并将其换为载波信号，向中继设备13发送载波信号；第二上行信号处理单元用于接收中继设备13发送的增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，向光网络单元发送数字信号；头端设备12可以是设有载波信号处理芯片的设备，例如电力调制解调器，第二下行信号处理单元作用是将上述符合IEEE802.3标准的数字信号经过处理转换成适合在电力线路传输的模拟电信号，用于表示下行通信数据。具体地，即将头端设备12端口接收过来的符合IEEE802.3标准的数字信号经过加密、编码、调制处理，转换为适合在电力电缆传输的载波模拟信号。第二上行信号处理单元作用是将接收到的载波信号经过处理转换成适合在网线中传输的数字信号，用于表示上行通信数据。具体地，即对该设备端口接收过来的载波信号进行解调、解密处理，转换为符合IEEE802.3标准的数字信号。

中继设备13包括增益单元，所述增益单元用于接收头端设备12发送的载波信号，并对其进行增益，向终端设备14发送增益后的载波信号；还用于接收终端设备14发送的载波信号，并对其进行增益，向头端设备12发送增益后的载波信号；由于载波信号本质上是一种电磁信号，所以随着传输距离的增加其本身会有所衰减。中继设备13可以是设有增益处理芯片的设备，其可以对载波信号进行信号增益，弥补信号在电缆中长距离传输的信号衰减、弥补损耗。

终端设备14包括第四下行信号处理单元和第四上行信号处理单元，所述第四下行信号处理单元用于接收中继设备13发送的增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，向第一用户终端15发送数字信号；第四上行信号处理单元用于接收第一用户终端15发送的数字信号，并将其转换为载波信号，向中继设备13发送载波信号。终端设备14可以是设有载波信号处理芯片的设备，例如电力调制解调器，第四下行信号处理单元的作用是将接收到的载波信号经过处理转换成适合在网线中传输的数字信号，用于表示下行通信数据。具体地，即对该设备端口接收过来的载波信号进行解调、解密处理，转换为符合IEEE802.3标准的数字信号，然后将其发送至第一用户终端15完成下行数据的发送过程。第四上行信号处理单元的作用是将第一用户终端15发送的符合IEEE802.3标准的数字信号经过处理转换成适合在电力线路传输的模拟电信号，用于表示上行通信数据。具体地，即将从设备端口接收过来的符合IEEE802.3标准的数字信号经过加密、编码、调制处理，转换为适合在电力电缆传输的载波模拟信号。

根据本发明提供的通信系统，可以通过光网络单元设备11与光线路终端对接，接收以光波形式发送的下行数据并发出数字信号，然后通过头端设备12接收数字信号，并将其转换为可以在电缆中传输的载波信号，同时通过中继设备13对该载波信号进行增益，以弥补传输过程中的损耗，最终通过终端设备14接收上述载波信号，并将其转换为数字信号发送至用户终端，以完成下行通信过程；并可以通过终端设备接收用户终端发送的数字信号将其转换为可以在电缆中传输的载波信号，通过中继设备对该载波信号进行增益，以弥补传输过程中的损耗，然后通过头端设备接受增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，最终通过光网络单元设备接收所述数字信号，并将其转换为适合在光纤中传输的光信号发送至光线路终端，以完成上行通信过程。本系统可以实现光纤通信与载波通信的混合组网，由此可以在通信线路上减少光纤的敷设，进而减少通信线路施工工作，降低通信成本。

本系统特别适用于配电自动化改造过程中未预留通信管道或者通信管道不通的区域（由于地面沉降、其他管道施工等原因导致的管道不通等），此类区域虽然无法敷设光纤，但大多设有电缆线路。这种情况下可以在光纤到达末端架设上述光网络单元设备11和头端设备12，在局部光纤不通点位置架设宽带载波终端/中继设备13，即可完成光纤不通点至主站平台的通信网络建立，是P2P（点对点方式），也可以是P2MP（点对多点方式）。本系统不需要在通信线路上进行任何施工，只需在现有的通信线路上安装调试上述设备后就可完成配电通信网的建设。

由于中继设备13所在位置也可能有需要接收和发送通信数据的用户终端，所以上述中继设备还可以包括第三下行信号处理单元和第三上行信号处理单元，其中所述第三下行信号处理单元用于接收所述头端设备发送的载波信号，将所述载波信号转换为数字信号，并发送至第二用户终端；所述第三上行信号处理单元用于接收所述第二用户终端发送的数字信号，并将其转换为载波信号，向所述头端设备发送所述载波信号。即中继设备13也可以设有载波信号处理芯片，其第三下行信号处理单元可以对头端设备12端口发来的载波信号进行解调、解密处理，转换为符合IEEE802.3标准的数字信号，然后将其发送至第二用户终端16完成下行数据的发送过程。其第三上行信号处理单元可以将第二用户终端16发送的符合IEEE802.3标准的数字信号经过处理转换成适合在电力线路传输的模拟电信号，用于表示上行通信数据。上述优选方案可以进一步提高本系统的可扩展性，便于用户终端接入通信网络。

图2示出了本系统的具体连接示意图，如图2所示，本实施例的通信系统还可以包括：第一耦合器21和第二耦合器22，所述头端设备12通过所述第一耦合器21与第一电缆25的第一端连接，所述中继设备13通过所述第二耦合器22与所述第一电缆25的第二端连接。

还可以包括：第三耦合器23和第四耦合器24，所述中继设备13通过所述第三耦合器23与第二电缆26的第一端连接，所述终端设备14通过所述第四耦合器24与所述第二电缆26的第二端连接。

具体地，耦合器通常分别安装在一根电缆的两端，其作用是信号的耦合和高压隔离，即通过耦合作用在输电线缆和通信设备之间传递载波信号，耦合器是在原有的电缆线路上进行安装，不需要改变线路，也不会破坏线路。

上述耦合器可以是电感耦合器或电容耦合器。电感耦合器一般在电缆线路上使用，电感耦合器直接卡接在中压电缆某一相上，通过电感耦合器与电缆连接，可以确保信号在工作频带内不产生畸变，并在最大频率范围内减小不匹配衰耗，使耦合器的信号损耗最小；并且，电感耦合器可以长时间稳定工作于高电流强度下，电感耦合器具有安装方便，绝缘性好，不与电缆直接接触，安全性高，价格经济等优点

电容耦合器一般在架空线路上使用，电容耦合器采用注入方式与架空线路某一相连接，并固定在架空线路线缆杆上。电容耦合器安全优势明显，电容耦合器具有防水、防尘的结构，并且电容耦合器上面部分装有10KV氧化锌避雷器，当沿架空线路传入的雷电冲击波超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，并将电流经过接地良导体安全的引入大地，利用接地装置使雷电电压幅值限制在被保护的范围内，避免设备受到破坏，保证通信的正常运行。电容耦合器安装过程简单、方便、快捷，主要是包含连接至中压架空线、电容耦合器固定和自带接地固定。

优选地，所述第一电缆25是第一开闭所27与第二开闭所28间的输电线缆，所述第一电缆25的第一端是所述第一开闭所27中的环网柜的出线端，所述第一电缆25的第二端是所述第二开闭所28中的环网柜的进线端；

所述第二电缆26是所述第二开闭所28与第三开闭所29间的输电线缆，所述第二电缆26的第一端是所述第二开闭所28中的环网柜的出线端，所述第二电缆26的第二端是所述第三开闭所29中的环网柜的进线端。

开闭所是用于接受电力并分配电力的供配电设施，高压电网中称为开关站。中压电网中的开闭所一般用于10kV电力的接受与分配。设有中压配电进出线、对功率进行再分配的配电装置。相当于变电站母线的延伸，可用于解决变电站进出线间隔有限或进出线走廊受限，并在区域中起到电源支撑的作用，中压开关站必要时可与配电室合建。

如前文所述，载波信号本质上是一种电磁信号，如果载波信号在传输过程中直接穿过开闭所，必然会受到一定的干扰而影响到信号的质量。为了避免开闭所对信号质量的影响，本系统中的耦合器可以按照上述优选方案进行设置，使载波信号跨过传输线路上的开闭所，以提高载波信号的质量。

载波信号的调制方式有多种，本实施例中的头端设备12、终端设备14和中继设备13采用OFDM调制方式生成载波信号，并根据载波信号的传输质量确定所述载波信号的工作频率。所述工作频率范围可以是2-34MHz。OFDM调制方式是一种多载波调制方式，这种方式可以在一定的频率范围内将一个载波分为许多个带宽较窄的次载波，这些次载波相互正交，采用快速傅立叶变换将这些次载波信号进行编码。次载波频分器将信号反转，使之正交，对于n个次载波，每一个次载波的符号速率被载波调制器分为整个符号速率的1/n，这使得调制后符号速率长于多径延迟从而减少符号间干扰。OFDM技术主要有以下优点：1）有效克服码间干扰，抗干扰能力强；2）频带利用率高；3）系统的均衡简单等。上述载波设备（头端设备、中继设备、终端设备）可以根据实时信号传输质量的变化选择使用全部或者部分子载波，并且可以灵活调整子载波的调制方式。

宽带载波信号的工作频率范围可以是2-34MHz。OFDM技术将频率选择性衰落信道划分成大量的平坦衰落子信道,因此可以有效地对抗频率选择性衰落。OFDM系统中的子信道带宽窄,相邻子信道不需要分配在连续的频带上,OFDM系统能有效对抗电力线信道上的干扰和衰落。在电力线信道上,干扰通常发生在某个频率上,也就是干扰会影响一个或几个子信道。当某个子信道上的衰落严重,信噪比低于给定门限时,OFDM可以自适应地关闭该子信道,不在该子信道上发送数据,以保证数据的完整性和较低的误码率。同样的方法也可以用来对抗信道干扰。当干扰很大,严重影响某个子信道时,可同样的方法也可以用来对抗信道干扰。当干扰很大,严重影响某个子信道时,可以关闭该子信道来避免大的数据错误,或者可以通过提高干扰较大的子信道上信号的发射功率来提高信噪比,保证数据正确传输。

优选地，所述中继设备13和所述终端设备14还可以根据所述头端设备12发送的载波信号的频率确定自身信号发送频率。具体地，在通信过程中，可以由所述头端设备12向所述中继设备13和终端设备14发送训练数据，所述中继设备13和终端设备14用于根据所述训练数据确定自身的工作频率。上述优选方案可以是头端设备12、中继设备13和终端设备14工作在相同的频率上，从而提高载波信号的传输质量。

实施例2

本实施例提供一种通信方法，如图3所示，该方法包括：

S1，光网络单元设备接收光线路终端发送的光信号，并将其转换为数字信号，向头端设备发送数字信号；所述光线路终端（OLT，opticallineterminal）发送的光信号可以是以广播方式发送的用光波形态的下行通信数据，经过转换后，光网络单元设备可以发出符合IEEE802.3标准的数字信号，用于表示下行通信数据。

S2，所述头端设备接收数字信号，并将其转换为载波信号，向中继设备发送载波信号；所述头端设备通过网线与所述光网络单元设备连接，头端设备可以是设有载波信号处理芯片的设备，例如电力调制解调器，其作用是将上述符合IEEE802.3标准的数字信号经过处理转换成适合在电力线路传输的模拟电信号，用于表示下行通信数据。具体地，即将头端设备端口接收过来的符合IEEE802.3标准的数字信号经过加密、编码、调制处理，转换为适合在电力电缆传输的载波模拟信号。

S3，所述中继设备接收所述头端设备发送的载波信号，并对其进行增益，向终端设备发送增益后的载波信号；中继设备可以通过电缆与所述头端设备连接，由于载波信号本质上是一种电磁信号，所以随着传输距离的增加其本身会有所衰减。中继设备可以是设有增益处理芯片的设备，例如电力调制解调器，其可以对载波信号进行信号增益，弥补信号在电缆中长距离传输的信号衰减、弥补损耗。

S4，所述终端设备接收所述中继设备发送的增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，向第一用户终端发送数字信号，终端设备可以通过电缆与所述中继设备连接。终端设备可以是设有载波信号处理芯片的设备，例如电力调制解调器，其作用是将上述载波信号经过处理转换成适合在网线中传输的数字信号，用于表示下行通信数据。具体地，即对该设备端口接收过来的载波信号进行解调、解密处理，转换为符合IEEE802.3标准的数字信号，然后将其发送至第一用户终端15完成下行数据的发送过程。

S5，所述终端设备接收所述第一用户终端发送的数字信号，并将其转换为载波信号，向所述中继设备发送载波信号；终端设备可以将第一用户终端发送的符合IEEE802.3标准的数字信号经过处理转换成适合在电力线路传输的模拟电信号，用于表示上行通信数据。具体地，即将从设备端口接收过来的符合IEEE802.3标准的数字信号经过加密、编码、调制处理，转换为适合在电力电缆传输的载波模拟信号。

S6，所述中继设备接收所述终端设备发送的载波信号，并对其进行增益，向所述头端设备发送增益后的载波信号；即对载波信号进行信号增益，弥补信号在电缆中长距离传输的信号衰减、弥补损耗。

S7，所述头端设备接收所述中继设备发送的增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，向所述光网络单元发送数字信号；头端设备可以将载波信号经过处理转换成适合在网线中传输的数字信号，用于表示上行通信数据。具体地，即对该设备端口接收过来的载波信号进行解调、解密处理，转换为符合IEEE802.3标准的数字信号。

S8，所述光网络单元设备接收所述头端设备发送的数字信号，并将其转换为光信号，向所述光线路终端发送光信号，即向OLT发送以光为传输介质的上行通信数据，完成上行数据的发送过程。

根据本发明提供的通信方法，可以通过光网络单元设备与光线路终端对接，接收以光波形式发送的下行数据并发出数字信号，然后通过头端设备接收数字信号，并将其转换为可以在电缆中传输的载波信号，同时通过中继设备对该载波信号进行增益，以弥补传输过程中的损耗，最终通过终端设备14接收上述载波信号，并将其转换为数字信号发送至用户终端，以完成下行通信过程；并可以通过终端设备接收用户终端发送的数字信号将其转换为可以在电缆中传输的载波信号，通过中继设备对该载波信号进行增益，以弥补传输过程中的损耗，然后通过头端设备接受增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，最终通过光网络单元设备接收所述数字信号，并将其转换为适合在光纤中传输的光信号发送至光线路终端，以完成上行通信过程。本方法可以实现光纤通信与载波通信的混合组网，由此可以在通信线路上减少光纤的敷设，进而减少通信线路施工工作，降低通信成本。

本方法特别适用于配电自动化改造过程中未预留通信管道或者通信管道不通的区域（由于地面沉降、其他管道施工等原因导致的管道不通等），此类区域虽然无法敷设光纤，但大多设有电缆线路。这种情况下可以在光纤到达末端架设上述光网络单元设备11和头端设备12，在局部光纤不通点位置架设宽带载波终端/中继设备13，即可完成光纤不通点至主站平台的通信网络建立，是P2P（点对点方式），也可以是P2MP（点对多点方式）。本系统不需要在通信线路上进行任何施工，只需在现有的通信线路上安装调试上述设备后就可完成配电通信网的建设。

由于中继设备所在位置也可能有需要发送上行数据的用户终端，所以本实施例所述方法在下行通信过程中，在所述中继设备接收载波信号后还包括：

S9，中继设备将载波信号转换为数字信号，向第二用户终端发送数字信号；

本实施例所述方法在上行通信过程中，还可以包括：

S10，中继设备接收第二用户终端发送的数字信号，并将其转换为载波信号，向所述头端设备发送载波信号。

中继设备也可以设有载波信号处理芯片，其可以对头端设备端口发来的载波信号进行解调、解密处理，转换为符合IEEE802.3标准的数字信号，然后将其发送至第二用户终端完成下行数据的发送过程；也可以将第二用户终端发送的符合IEEE802.3标准的数字信号经过处理转换成适合在电力线路传输的模拟电信号，用于表示上行通信数据。上述优选方案可以进一步提高本系统的可扩展性，便于用户终端接入通信网络。

本方法可以利用耦合器的耦合作用传输上述载波信号，耦合器通常分别安装在一根电缆的两端，其作用是信号的耦合和高压隔离，即通过耦合作用在载波设备与电缆之间传递载波信号，耦合器是在原有的电缆线路上进行安装，不需要改变线路，也不会破坏线路。

具体地,上述S3可以包括：

S31，第一耦合器将所述头端设备发送的载波信号耦合到第一电缆中；

S32，第二耦合器将所述第一电缆中的载波信号耦合到所述中继设备中。

上述S4可以包括：

S41，第三耦合器将所述中继设备发送的增益后的载波信号耦合到第二电缆中；

S42，第四耦合器将所述第二电缆中的增益后的载波信号耦合到所述终端设备中。

上述S6可以包括：

S61，所述第四耦合器将所述终端设备发送的载波信号耦合到所述第二电缆中；

S62，所述第三耦合器将所述第二电缆中的载波信号耦合到所述中继设备中。

上述S7可以包括：

S71，所述第二耦合器将所述中继设备发送的增益后的载波信号耦合到所述第一电缆中；

S72，所述第一耦合器将所述第一电缆中的增益后的载波信号耦合到所述头端设备中。

上述耦合器可以是电感耦合器或电容耦合器，电感耦合器一般在电缆线路上使用，电感耦合器直接卡接在中压电缆某一相上，通过电感耦合器与电缆连接，可以确保信号在工作频带内不产生畸变，并在最大频率范围内减小不匹配衰耗，使耦合器的信号损耗最小；并且，电感耦合器可以长时间稳定工作于高电流强度下，电感耦合器具有安装方便，绝缘性好，不与电缆直接接触，安全性高，价格经济等优点

电容耦合器一般在架空线路上使用，电容耦合器采用注入方式与架空线路某一相连接，并固定在架空线路线缆杆上。电容耦合器安全优势明显，电容耦合器具有防水、防尘的结构，并且电容耦合器上面部分装有10KV氧化锌避雷器，当沿架空线路传入的雷电冲击波超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，并将电流经过接地良导体安全的引入大地，利用接地装置使雷电电压幅值限制在被保护的范围内，避免设备受到破坏，保证通信的正常运行。电容耦合器安装过程简单、方便、快捷，主要是包含连接至中压架空线、电容耦合器固定和自带接地固定。

优选地，所述第一电缆是第一开闭所与第二开闭所间的输电线缆，所述第二电缆是所述第二开闭所与第三开闭所间的输电线缆。

开闭所是用于接受电力并分配电力的供配电设施，高压电网中称为开关站。中压电网中的开闭所一般用于10kV电力的接受与分配。设有中压配电进出线、对功率进行再分配的配电装置。相当于变电站母线的延伸，可用于解决变电站进出线间隔有限或进出线走廊受限，并在区域中起到电源支撑的作用，中压开关站必要时可与配电室合建。

如前文所述，载波信号本质上是一种电磁信号，如果载波信号在传输过程中直接穿过开闭所，必然会受到一定的干扰而影响到信号的质量。为了避免开闭所对信号质量的影响，本系统中的耦合器可以按照上述优选方案进行设置，使载波信号跨过传输线路上的开闭所，以提高载波信号的质量。

载波信号的调制方式有多种，本实施例中的头端设备、中继设备和终端设备优选采用OFDM调制方式生成处理通信数据，并根据所述通信数据的传输质量确定设备自身的工作频率。

OFDM调制方式是一种多载波调制方式，这种方式可以在一定的频率范围内将一个载波分为许多个带宽较窄的次载波，这些次载波相互正交，采用快速傅立叶变换将这些次载波信号进行编码。次载波频分器将信号反转，使之正交，对于n个次载波，每一个次载波的符号速率被载波调制器分为整个符号速率的1/n，这使得调制后符号速率长于多径延迟从而减少符号间干扰。OFDM技术主要有以下优点：1）有效克服码间干扰，抗干扰能力强；2）频带利用率高；3）系统的均衡简单等。

宽带载波信号的工作频率范围可以是2-34MHz。OFDM技术将频率选择性衰落信道划分成大量的平坦衰落子信道,因此可以有效地对抗频率选择性衰落。OFDM系统中的子信道带宽窄,相邻子信道不需要分配在连续的频带上,OFDM系统能有效对抗电力线信道上的干扰和衰落。在电力线信道上,干扰通常发生在某个频率上,也就是干扰会影响一个或几个子信道。当某个子信道上的衰落严重,信噪比低于给定门限时,OFDM可以自适应地关闭该子信道,不在该子信道上发送数据,以保证数据的完整性和较低的误码率。同样的方法也可以用来对抗信道干扰。当干扰很大,严重影响某个子信道时,可同样的方法也可以用来对抗信道干扰。当干扰很大,严重影响某个子信道时,可以关闭该子信道来避免大的数据错误,或者可以通过提高干扰较大的子信道上信号的发射功率来提高信噪比,保证数据正确传输。

优选地，所述中继设备和所述终端设备还可以根据所述头端设备发送的载波信号的频率确定自身信号发送频率。

具体地，在通信过程中，所述头端设备可以向中继设备和终端设备发送训练数据；所述中继设备和终端设备根据所述训练数据确定自身的工作频率。上述优选方案可以是头端设备、中继设备和终端设备工作在相同的频率上，从而提高载波信号的传输质量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种通信方法，其特征在于，包括：

光网络单元设备接收光线路终端发送的光信号，并将其转换为数字信号，向头端设备发送数字信号；

所述头端设备接收数字信号，并将其转换为载波信号，向中继设备发送载波信号；

所述中继设备接收所述头端设备发送的载波信号，并对其进行增益，向终端设备发送增益后的载波信号；

所述终端设备接收所述中继设备发送的增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，向第一用户终端发送数字信号；

所述终端设备接收所述第一用户终端发送的数字信号，并将其转换为载波信号，向所述中继设备发送载波信号；

所述中继设备接收所述终端设备发送的载波信号，并对其进行增益，向所述头端设备发送增益后的载波信号；

所述头端设备接收所述中继设备发送的增益后的载波信号，并将其转换为数字信号，向所述光网络单元发送数字信号；

所述光网络单元设备接收所述头端设备发送的数字信号，并将其转换为光信号，向所述光线路终端发送光信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述中继设备接收载波信号后还包括：

中继设备将载波信号转换为数字信号，向第二用户终端发送数字信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

中继设备接收第二用户终端发送的数字信号，并将其转换为载波信号，向所述头端设备发送载波信号。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述中继设备接收所述头端设备发送的载波信号包括：

第一耦合器将所述头端设备发送的载波信号耦合到第一电缆中；

第二耦合器将所述第一电缆中的载波信号耦合到所述中继设备中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端设备接收所述中继设备发送的增益后的载波信号包括：

第三耦合器将所述中继设备发送的增益后的载波信号耦合到第二电缆中；

第四耦合器将所述第二电缆中的增益后的载波信号耦合到所述终端设备中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述中继设备接收所述终端设备发送的载波信号包括：

所述第四耦合器将所述终端设备发送的载波信号耦合到所述第二电缆中；

所述第三耦合器将所述第二电缆中的载波信号耦合到所述中继设备中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述头端设备接收所述中继设备发送的增益后的载波信号包括：

所述第二耦合器将所述中继设备发送的增益后的载波信号耦合到所述第一电缆中；

所述第一耦合器将所述第一电缆中的增益后的载波信号耦合到所述头端设备中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一电缆是第一开闭所与第二开闭所间的输电线缆，所述第二电缆是所述第二开闭所与第三开闭所间的输电线缆。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述头端设备、中继设备和终端设备采用OFDM调制方式生成处理通信数据，并根据所述通信数据的传输质量确定设备自身的工作频率。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述通信数据的传输质量确定设备自身的工作频率包括：

所述头端设备向中继设备和终端设备发送训练数据；

所述中继设备和终端设备根据所述训练数据确定自身的工作频率。