CN201122961Y - 一种宽带接入室外设备及其系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种宽带接入室外设备及其系统，所述系统包括有用户、用户交接箱、宽带接入室外设备和局端机房，所述宽带接入室外设备包括有密封柜体、宽带接入主设备、以及所述宽带接入主设备的附属设备，所述宽带接入主设备和所述附属设备集成安装在所述密封柜体内；所述用户与所述用户交接箱通过配线电缆连接，所述交接箱与所述宽带接入室外设备的一端通过跳线线缆连接，同时与所述局端机房通过通局电缆连接，所述宽带接入室外设备的另一端与所述局端机房通过光纤连接。所述宽带接入室外设备及其系统提高了用户接入带宽和质量，并节约了成本。

Description

一种宽带接入室外设备及其系统

技术领域

本实用新型涉及一种宽带接入室外设备及其系统。

背景技术

一直以来，接入速度和业务内容被认为是推动网络宽带化建设的两个主要因素，两者相互促进，共同发展，推动宽带产业前进。由于数字用户线DSL技术是在现有铜线资源上发展起来的一种宽带接入技术，具有成本低，升级换代方便等优点，因此DSL是目前主流的宽带接入技术。根据DSL论坛公布的数字，目前中国DSL用户数已经超过3000万，而且还在高速增长中。

现有数字用户线接入复用器DSLAM宽带接入设备一般放在局端机房。如图1所示，宽带接入系统由如下几个部分组成：局端设备、通局电缆2、交接箱、用户。其中宽带接入局端设备主要由如下部分组成：供电单元，空调单元，宽带接入主设备，音频配线架单元MDF，光纤配线架单元ODF，机房管理监控单元等，其中宽带接入主设备通过电源线与供电单元相连，通过光纤与光纤配线架单元ODF线连，通过用户线缆与音频配线架单元MDF相连。为了覆盖更多用户，节省成本，现有局端宽带接入设备一般放置于距离用户较远处，一般距离在3KM以上。

由于非对称数字用户线路ADSL技术的局限性，其接入带宽受接入距离和铜线质量影响很大，在接入距离在3KM以上时，其速率很难超过2Mb/s，而这个速率远远满足不了互联网协议电视IPTV等新业务的需求，ADSL2+技术和甚高速数字用户线VDSL技术虽然带宽提高很多，但是都是建立在接入距离较短的基础上。按照IPTV对带宽的需求，1路高清晰度电视HDTV需要6-10Mb/s带宽，2路标准分辨率电视SDTV需要4-6Mb/s带宽，再加上视频通信、上网业务、网络游戏以及网际音频协议VOIP对带宽的需求，预计2010年，用户对接入带宽的需求可达20-30Mb/s。ADSL2+技术在1.5KM处下行可达15-20Mb/s，VDSL2技术在30MHZ频谱时可达上下行对称20Mb/s传输速率，可见只要适当缩短接入距离，DSL技术在近期仍然有相当的生命力。解决这一问题的办法就是将DSLAM设备尽量靠近用户，将原先部署在端局的宽带接入设备拉近到居民小区交接箱附近。解决这一问题，目前有二种方案：

第一种方案在用户附近建设新局点，用以缩短接入距离，提高“最后一公里”接入质量，该方案存在如下缺点：

1、一个新增局点覆盖1.5公里范围，到各个交接箱要重新铺设铜缆，外线费用增加很大。

2、需要进行线路改造、配套施工等多项工程，整个施工周期较长。

3、符合电信机房要求的房屋对承重力，供电，通风等都有一系列严格要求，这种房屋很难找到。

4、宽带接入设备需要机房提供电信标准电源、空调、配线架设备等，这些设备费用很多，甚至大大超过主设备的费用。

第二种方案是在现有接入网室外设备中增加宽带接入设备。这种方案有如下缺点：

1、现有接入网室外设备一般设计都较紧凑，很难为宽带接入设备找到合适的安装空间。

2、宽带接入设备一般功耗较大，现有室外设备很难提供足够电源。

3、现有接入网室外单元的配线空间已经确定，如果要新增宽带接入设备，需要新增配线单元，而现有接入网室外单元很难提供。

4、由于宽带接入设备功耗大，对散热要求高，现有接入网室外设备满足不了散热要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种宽带接入室外设备，所述宽带接入室外设备距离用户较近，提高了用户接入带宽和质量，并节约了成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种宽带接入室外设备，所述室外设备包括有宽带接入主设备以及所述宽带接入主设备的附属设备，还包括有密封柜体，所述宽带接入主设备和所述附属设备集成安装在所述密封柜体内。

进一步地，所述宽带接入主设备包括有标准插箱、背板、主控板和用户板，以实现数字用户线接入和接出；

所述附属设备包括：交直流转换模块，向所述主设备和附属设备提供直流电源；配线架单元，具有实现数字用户线的引入、引出和配线的接口，实现数字用户线的引入、引出和配线；以及散热单元，用于降低宽带接入主设备的温度；

所述宽带接入主设备通过串口与所述交直流转换模块连接，通过线缆与所述配线架单元连接，所述散热单元安装于所述密封柜体之上。

进一步地，所述附属设备还包括有环境电源监控单元，所述环境电源监控单元由传感器模块和环境电源监控设备组成，所述传感器模块与环境电源监控设备电连接；所述环境电源监控单元与所述宽带接入主设备通过串口连接；所述配线架单元包括有配线架告警单元，所述配线告警单元与所述环境电源监控单元电连接。

进一步地，所述传感器模块包括有温度、湿度、烟雾、水淹和门禁传感器模块中的一种或多种。

进一步地，所述附属设备还包括有蓄电池单元，所述蓄电池单元与所述交直流转换模块单元电连接，为所述宽带接入室外设备提供备用直流电源。

进一步地，所述设备在密封柜体外还具有外柜体，所述外柜体和密封柜体形成外层腔体，所述散热单元至少包括一热交换器，安装于密封柜体顶部，一部分位于密封柜体内，一部分位于所述外层腔体内。

进一步地，所述密封柜体包括有设备仓，配线仓，散热仓，配电仓和蓄电池仓；

所述设备仓由下而上依次放置有交直流转换模块单元、环境电源监控单元和宽带接入主设备；所述配线仓安装音频配线架和光纤配线架；所述散热仓安装热交换器；配电仓安装交直流配电单元；所述蓄电池仓放置蓄电池单元；

所述设备仓位于所述密封柜体的中部，配线仓位于设备仓的一侧，散热仓、配电仓和蓄电池仓由上而下依次排列，位于设备仓的另一侧。

本实用新型所要解决的另一个技术问题是提供一种宽带接入室外设备的系统，所述系统提高了用户接入带宽和质量，并节约了成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种宽带接入室外设备系统，包括有用户、用户交接箱和局端机房，所述用户交接箱与所述用户通过配线电缆连接，同时与所述局端机房通过通局电缆连接，还包括宽带接入室外设备，所述宽带接入室外设备包括有密封柜体、宽带接入主设备、以及所述宽带接入主设备的附属设备，所述宽带接入主设备和所述附属设备集成安装在所述密封柜体内；所述交接箱与所述宽带接入室外设备的一端通过跳线线缆连接，所述宽带接入室外设备的另一端与所述局端机房通过光纤连接。

进一步地，所述宽带接入主设备包括有标准插箱、背板、主控板和用户板，以实现数字用户线接入和接出；

所述附属设备包括：交直流转换模块，向所述主设备和附属设备提供直流电源；配线架单元，具有实现数字用户线的引入、引出和配线的接口，实现数字用户线的引入、引出和配线；以及散热单元，用于降低宽带接入主设备的温度；

所述宽带接入主设备通过串口与所述交直流转换模块连接，通过线缆与所述配线架单元连接，所述散热单元安装于所述密封壳体之上。

进一步地，所述附属设备还包括有环境电源监控单元，所述环境电源监控单元由传感器模块和环境电源监控设备组成，所述传感器模块和环境电源监控设备电连接；

所述配线架单元包括有配线架告警单元，所述配线告警单元与所述环境电源监控单元电连接；

所述局端机房内还具有后台网管，所述后台网管用于收集所述宽带接入主设备上报的信息；

环境电源监控设备收集所述传感器模块和配线架告警单元的告警信息，通过一个串口传输给所述宽带接入主设备，由所述宽带接入主设备将所述告警信息上报到局端机房内的后台网管。

进一步地，所述宽带接入室外设备与所述用户的距离在1公里以内。

本实用新型的宽带接入室外设备及其系统，宽带接入主设备更加靠近用户，提高了用户的接入带宽；并且，原来一整套庞大而昂贵的系统，现在集成在一个紧凑的设备中，节省了投资成本。

附图说明

图1是现有技术的宽带接入系统结构示意图。

图2是本实用新型系统在交接箱处增设宽带接入室外设备的结构示意图。

图3是本实用新型的宽带接入室外设备的一个实施例结构示意图。

图4是本实用新型的宽带接入室外设备的散热风道示意图。

图5是本实用新型的宽带接入室外设备硬件连接示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种宽带接入室外设备及其系统，涉及宽带接入技术领域，尤其涉及宽带接入系统的硬件和结构设计，以低成本方式，将宽带接入主设备和附属设备集成在一个一体化机柜中，该设备可以安装在小区交接箱附近，克服现有技术中存在的宽带接入设备距离用户较远，从而影响用户接入带宽和质量的问题。小区交接箱和用户距离一般在1KM以内，完全可以达到ADSL2+和VDSL2在20Mb/s带宽时对距离的要求。宽带接入室外设备通过光纤和公用电话交换网线上联到局端机房，大大减少了大量通局电缆的费用。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：如图2所示，本实用新型的宽带接入室外设备系统，包括有小区用户、用户交接箱、宽带接入室外设备和局端机房，所述用户与所述交接箱通过配线电缆连接，所述交接箱一端与所述宽带接入室外设备的一端通过跳线线缆连接，另一端与所述局端机房通过通局电缆连接，所述宽带接入室外设备的另一端与所述局端机房通过上联光纤连接。

所述宽带接入室外设备，包括有密封柜体、宽带接入主设备、以及宽带接入主设备的附属设备。

所述宽带接入主设备包括有标准插箱、背板、主控板和用户板组成，可实现用户的ADSL、ADSL2+、VDSL2、SHDSL等接入和接出。

所述附属设备包括交直流配电单元、交直流转换模块、蓄电池单元、配线架单元、散热和加热单元、环境电源监控单元，和操作维护单元等。

交直流配电单元为所述室外设备引入交流电源，包括有空气开关、防雷器、滤波器和接地排等，其位于交流电源和交直流转换模块之间，具有相应的开关功能、雷击保护功能、过流保护功能、双向滤波功能和接地功能。

交直流转换模块主要实现为室外设备供电功能，包括有交流和直流转换模块，也就是电源单体，以完成交直流转换，将220V的交流电转换为-48V直流，提供直流电源给宽带接入主设备和附属设备。所述电源单体，包含2个独立的冗余模块，可以实现电源备份功能，即当一个冗余模块发生故障时，另一个冗余模块可以继续工作，完成将交流电源转换成直流电源的工作。交直流转换模块通过一个串行通信接口连接到所述环境监控单元，通过此接口，可以实现电源过欠压告警和故障监控功能。

蓄电池单元与所述交直流转换模块单元电连接，可以为所述宽带接入室外设备提供备用直流电源。当出现供电异常，交流电源不能正常供电时，系统可以自动切换到蓄电池供电，可以实现4小时备份供电功能。所述交直流转换模块还具有蓄电池监控单元，可对蓄电池进行充放电监控。

配线架单元具有实现数字用户线的引入、引出和配线的接口，实现数字用户线的引入、引出和配线功能，由外线模块、内线模块、配线架告警单元和保安单元几个部分组成。当用户线发生雷击和大电流、电压故障时，保安单元可以实现线路保护和告警功能。配线架告警单元在有故障导致保安单元动作时，将告警信号送交环境电源监控单元处理。所述配线架单元包括有光纤配线架单元和音频配线架单元。所述光纤配线架单元主要实现主设备的上联光纤和外部光纤的对接功能，所述音频配线架单元主要实现主设备上的语音信号线缆和公用电话交换网PSTN交换机的线缆的连接。

散热和加热单元，包括有加热单元和/或散热单元，安装于所述密封柜体之上，用于调节宽带接入主设备的温度，主要是将室外设备内的温度保持在一个合理范围内，例如0度～45度，当温度高于一定数值时，散热单元发生作用，当温度低于一定数值时加热单元发生作用。常见的散热单元有如下几种：空调，热交换器、内外直接通风。空调散热的优点是效果好，缺点是成本高和耗电；热交换器的成本居中，需要根据设备功耗选择相应的设备；内外直接通风散热的成本最低，但是需要进风口和出风口，主设备放置空间和外部空间相通，不适合在湿度和盐雾较大的区域使用。本实施例的一个应用实例中选用热交换器散热方式。

环境电源监控单元主要由传感器模块，环境电源监控设备组成。传感器模块包括有各种传感器模块，如温度、湿度、水淹、烟雾、门禁传感器模块。传感器模块将相应信号传递给环境电源监控设备，实现环境监控功能。环境电源监控单元收集各个传感器、交直流转换模块、配线架模块的信息，和宽带接入主设备之间通过串行接口进行通讯，由宽带接入设备将环境电源告警信息转发给局端机房的上层后台网管单元，实现环境电源监控功能。

宽带接入主设备的附属设备的操作维护单元，主要为室外设备提供照明和电源插座等装置，方便设备维护。

图5为该宽带接入室外设备的硬件连接图。由图5可见，宽带接入室外设备的硬件连接包括如下几部分：电源和保护连接、监控和告警连接、宽带接入用户线连接和上联光纤连接。

电源和保护连接的主要连接关系是从室外设备外引入的交流电源先连接到宽带接入室外设备的配电仓中的交直流配电单元，经过空气开关、防雷器、滤波器和接地排后，输入到设备仓中的交直流转换模块，经过交直流变换后由220V转变为-48V直流电，给环境电源监控单元、宽带接入主设备、风扇、热交换器和配线架告警单元供电，蓄电池的-48V接进交直流转换模块，实现在交流断电情况下的备份电源功能，交直流转换模块负责对蓄电池的充放电进行管理。

监控和告警连接主要是将温度、湿度、烟雾、水淹、门禁传感器发出的信号连接到环境电源监控单元，配线架告警信号也连接到环境电源监控单元，交直流转换模块通过一个串口连接到环境电源监控单元，将电源故障和告警信息上报到环境电源监控设备。环境电源监控设备收集这些告警信息，通过一个串口和宽带接入主设备连接，由主设备将相关信息上报到后台网管。

所述后台网管位于局端机房中，后台网管的主要功能是收集设备上报的设备运行参数、故障告警信息，提供给局端维护人员，以方便对设备的维护和管理。

宽带接入用户线连接主要包括如下部分：进宽带接入室外设备的用户线先连接到外配线架，外配线架上安装有保安单元，可以实现对用户线的雷击保护，然后经过跳线连接到内配线架，内配线架上又卡接有线缆将信号连接到宽带接入主设备，主设备将用户信号分成语音信号和数据信号，语音信号通过用户线缆、内配线架、外配线架然后出机柜连接到公用电话交换网PSTN交换机，数据信号直接由主设备处理，主设备通过上传光纤将所述数据信号传输到局端机房。主设备上连接口出来的上联光纤经过位于配线仓的光纤配线架和外部上联光纤相连。

所述宽带接入室外设备在结构上包括底座和柜体。柜体上开有前门和侧门，便于设备维护操作。如图4所示，柜体采用双层设计，设备放置于内层密封柜体中，保持和外层空气隔离。内层密封柜体和外层柜体形成有外层腔体，所述外层腔体用于通风散热。

图3为本实用新型的一个实施例的结构示意图。由图3可见，底座为整个室外设备提供支撑；柜体包括有外层柜体和密封柜体(该图中未示出，请参照图4)，外层柜体和密封柜体上开有前门和右侧门，便于设备维护和配线操作。所述密封柜体内部以隔板形式分成若干仓室。这些仓室按照功能分成：设备仓，配线仓，散热仓，配电仓，蓄电池仓。

所述设备仓位于所述密封柜体的中部，配线仓位于设备仓的一侧，散热仓、配电仓和蓄电池仓由上而下依次排列，位于设备仓的另一侧。

设备仓由下而上依次放置有交直流转换模块单元、环境电源监控单元和宽带接入主设备，设备仓还可放置有风扇，用于将密封柜体内的冷空气抽进到宽带接入主设备中；配线仓主要安装音频配线架、光纤配线架；散热仓安装热交换器；配电仓安装有交直流配电单元，包括有空气开关、防雷器、滤波器、接地排等；蓄电池仓放置有蓄电池单元。

这样的设置结构，便于设备宽带接入主设备的散热和电源供给，便于主设备和外线的连接，且结构紧凑。

图4为宽带接入室外设备的散热风道图。由图4可见，宽带接入室外设备包括有双层柜体，将设备分成互相隔离的两个腔体，内层腔体主要放置设备，外层腔体主要用于散热使用。这样设计的优点是主设备和外界空气隔离，避免了外界空气对设备的侵蚀，提高了设备的环境适应性。

热交换器安装于密封柜体顶部，一部分位于密封柜体内的内循环风道上，一部分位于外层柜体与密封柜体之间的外层腔体的外循环风道内，用于将内层腔体中的热量交换到外层腔体。所述热交换器具有内风机和外风机，内风机位于密封柜体内，用于将经过宽带接入主设备的热空气吸入到热交换器进行热交换；外风机位于密封柜体外、外层柜体内，用于将外循环中的冷空气吸入到热交换器进行热交换。

设备的散热主要由内循环和外循环组成，内循环的冷空气通过宽带接入主设备的风扇抽风进入主设备，带走主设备热量后变成热空气，由热交换器内风机吸入到热交换器内循环进风口，热交换器将热量交换到外层腔体，内循环的空气变冷后经过热交换器的出风口进入内腔。外循环主要过程是柜体下部的冷空气通过外循环进风口进入腔体，由热交换器的外风机将冷空气吸入热交换器，带走热交换器的热量后，热空气经过外循环出风口排出到设备外部。

综上所述，本实用新型将宽带接入主设备和附属设备集成在一个一体化设备中，通过内置交流电源单元和蓄电池单元，满足宽带接入设备的电源供电和备份要求；通过合理设计散热方式，满足宽带接入设备的高散热要求；通过对配线空间和走线的合理设计，满足宽带接入设备走线维护要求；机柜内各种传感器可以随时收集温湿度、门禁、烟雾等信息，满足工作人员对设备状态的随时监控要求。该宽带接入室外设备可以方便地安装在小区交接箱附近，距离用户在1KM以内，可以采用ADSL2+和VDSL 2技术为用户提供大于20M的带宽，满足用户开展IPTV等新业务对带宽的需求。

采用本实用新型所述装置，与现有技术相比，具有如下优点：宽带接入室外设备放于小区交接箱处，一般小区交接箱距离用户小于1KM，在这个距离下，ADSL2+和VDSL技术都可以达到20M传输带宽；由于宽带接入室外设备放在交接箱旁，只需极短的配缆或跳线就可，大大降低了外线费用；整个宽带接入室外设备施工简单，只需外线、交流电源、光缆和接地就可以开通，极大缩短了施工周期；宽带接入室外设备无房屋要求，减少了投资费。宽带接入室外设备实现一体化配置，无须额外的电源、空调等配套费用，降低了成本；宽带接入室外设备采用双层腔体设计，内部设备和外界空气隔离，适合于在恶劣环境条件下工作；宽带接入室外设备有完善的环境电源监控功能，保证设备可靠安全工作；宽带接入室外设备采用热交换器进行散热，成本低，效率高，节省电力；宽带接入室外设备有充足的配线空间，满足运行商在交接箱容量不同时的灵活需求；宽带接入室外设备具有良好的防雷和接地保护，提供交流电源冗余备份，设备内含有蓄电池作为备份供电，提高了系统可靠性。

Claims (11)

1. 一种宽带接入室外设备，所述室外设备包括有宽带接入主设备以及所述宽带接入主设备的附属设备，其特征在于，还包括有密封柜体，所述宽带接入主设备和所述附属设备集成安装在所述密封柜体内。

2. 如权利要求1所述的宽带接入室外设备，其特征在于，

所述宽带接入主设备包括有标准插箱、背板、主控板和用户板，以实现数字用户线接入和接出；

所述附属设备包括：交直流转换模块，向所述主设备和附属设备提供直流电源；配线架单元，具有实现数字用户线的引入、引出和配线的接口，实现数字用户线的引入、引出和配线；以及散热单元，用于降低宽带接入主设备的温度；

所述宽带接入主设备通过串口与所述交直流转换模块连接，通过线缆与所述配线架单元连接，所述散热单元安装于所述密封柜体之上。

3. 如权利要求2所述的宽带接入室外设备，其特征在于，所述附属设备还包括有环境电源监控单元，所述环境电源监控单元由传感器模块和环境电源监控设备组成，所述传感器模块与环境电源监控设备电连接；所述环境电源监控单元与所述宽带接入主设备通过串口连接；所述配线架单元包括有配线架告警单元，所述配线告警单元与所述环境电源监控单元电连接。

4. 如权利要求3所述的宽带接入室外设备，其特征在于，所述传感器模块包括有温度、湿度、烟雾、水淹和门禁传感器模块中的一种或多种。

5. 如权利要求2至4中任一项所述的宽带接入室外设备，其特征在于，所述附属设备还包括有蓄电池单元，所述蓄电池单元与所述交直流转换模块单元电连接，为所述宽带接入室外设备提供备用直流电源。

6. 如权利要求5所述的宽带接入室外设备，其特征在于，所述设备在密封柜体外还具有外柜体，所述外柜体和密封柜体形成外层腔体，所述散热单元至少包括一热交换器，安装于密封柜体顶部，一部分位于密封柜体内，一部分位于所述外层腔体内。

7. 如权利要求6所述的宽带接入室外设备，其特征在于，所述密封柜体包括有设备仓，配线仓，散热仓，配电仓和蓄电池仓；

所述设备仓由下而上依次放置有交直流转换模块单元、环境电源监控单元和宽带接入主设备；所述配线仓安装音频配线架和光纤配线架；所述散热仓安装热交换器；配电仓安装交直流配电单元；所述蓄电池仓放置蓄电池单元；

所述设备仓位于所述密封柜体的中部，配线仓位于设备仓的一侧，散热仓、配电仓和蓄电池仓由上而下依次排列，位于设备仓的另一侧。

8. 一种宽带接入室外设备系统，包括有用户、用户交接箱和局端机房，所述用户交接箱与所述用户通过配线电缆连接，同时与所述局端机房通过通局电缆连接，其特征在于，还包括宽带接入室外设备，

所述宽带接入室外设备包括有密封柜体、宽带接入主设备、以及所述宽带接入主设备的附属设备，所述宽带接入主设备和所述附属设备集成安装在所述密封柜体内；

所述交接箱与所述宽带接入室外设备的一端通过跳线线缆连接，所述宽带接入室外设备的另一端与所述局端机房通过光纤连接。

9. 如权利要求8所述的宽带接入室外设备系统，其特征在于，

所述宽带接入主设备包括有标准插箱、背板、主控板和用户板，以实现数字用户线接入和接出；

所述附属设备包括：交直流转换模块，向所述主设备和附属设备提供直流电源；配线架单元，具有实现数字用户线的引入、引出和配线的接口，实现数字用户线的引入、引出和配线；以及散热单元，用于降低宽带接入主设备的温度；

所述宽带接入主设备通过串口与所述交直流转换模块连接，通过线缆与所述配线架单元连接，所述散热单元安装于所述密封壳体之上。

10. 如权利要求8或9所述的宽带接入室外设备系统，其特征在于，

所述附属设备还包括有环境电源监控单元，所述环境电源监控单元由传感器模块和环境电源监控设备组成，所述传感器模块与环境电源监控设备电连接；

所述配线架单元包括有配线架告警单元，所述配线告警单元与所述环境电源监控单元电连接；

所述局端机房内还具有后台网管，所述后台网管用于收集所述宽带接入主设备上报的信息；

环境电源监控设备收集所述传感器模块和配线架告警单元的告警信息，通过一个串口传输给所述宽带接入主设备，由所述宽带接入主设备将所述告警信息上报到局端机房内的后台网管。

11. 如权利要求10所述的宽带接入室外设备系统，其特征在于，所述宽带接入室外设备与所述用户的距离在1公里以内。

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