本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

近年來，光纖與電力線相結(jié)合的電力載波技術(shù)成為了全新的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，其優(yōu)勢和特點是：1)以電力線為載體，提供了高速寬帶“最后100米”的最佳入戶解決方案，PLC可以傳輸各種數(shù)據(jù)、語音圖像等，普遍適用于居民小區(qū)、機關(guān)、學校等場所的組網(wǎng)和高速上網(wǎng)。光電寬帶具有靈活，使用方便的特點。用戶在室內(nèi)任何有電源插座的插口，將可享受高速網(wǎng)絡(luò)接入、瀏覽網(wǎng)頁、撥打VOIP電話和通過電視觀看在線電視電影等，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)﹑語音﹑視頻的“多網(wǎng)合一”。2)在室內(nèi)組網(wǎng)方面，計算機、打印機、各種家居智能控制設(shè)備都可借助電力線和室內(nèi)任一電源插座組成局域網(wǎng)，從而實現(xiàn)光纖寬帶的接入和室內(nèi)多網(wǎng)合一。3)不穿墻，不打通洞，保持了室內(nèi)的完美裝修。4)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，對運營商、房地產(chǎn)開發(fā)商、充電樁企業(yè)、船舶運輸業(yè)、小區(qū)監(jiān)控、賓館酒店、教育業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

但經(jīng)過實踐，發(fā)現(xiàn)不論是居民樓還是商場、賓館、寫字樓等，由于我國電力系統(tǒng)布線存在零線共用的問題，造成光纖與電力線相結(jié)合的電力載波技術(shù)在高速寬帶(20M以上)下，用戶出現(xiàn)了互相爭搶帶寬的問題，從而造成廣播風暴現(xiàn)象普遍發(fā)生。廣播風暴不但存在于電力載波技術(shù)上，而且目前四大運營商的GPON光纖入戶技術(shù)也同樣存在廣播風暴的困擾，此弊端一直是通訊行業(yè)的一個技術(shù)難題，一直困擾著運營商和廣大網(wǎng)絡(luò)用戶。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

經(jīng)本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，將光纖信號與電力載波相結(jié)合，采用在用戶電表的空氣開關(guān)接入的光口電力網(wǎng)橋技術(shù)；光口電力網(wǎng)橋技術(shù)中的電感式直流回路和磁環(huán)耦合器存在著電流回路，進而造成用戶間互相搶帶寬的問題，在高速寬帶(20M以上)下用戶上網(wǎng)會互相爭搶帶寬并互相干擾。且在GPON光纖入戶技術(shù)中也存在上述難題。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對上述缺點，提供一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)及方法，通過采取分層次多次編碼的組網(wǎng)技術(shù)，有效解決了廣播風暴，實現(xiàn)了高速寬帶下用戶上網(wǎng)互不干擾，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)電表前后產(chǎn)權(quán)的明確劃分，并有效隔離了電腦病毒的蔓延，實現(xiàn)了用戶使用高帶寬的正常使用和管理。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，包括：輸入接口模塊、處理模塊、供電模塊、輸出接口模塊，以及電力線載波接口設(shè)備和用戶終端；

所述輸入接口模塊通過電力線接收光纖和電力線分別傳輸?shù)墓饫w信號和電流信號，并將所述光纖信號和所述電流信號發(fā)送到所述處理模塊；

所述處理模塊分別對所述光纖信號和所述電流信號進行處理，得到不具有電流回路的電流信號，使光纖信號不受其干擾，并將處理后的光纖信號轉(zhuǎn)換為電信號，對所述電信號進行分層次多次編碼后加載到電力線上；

所述供電模塊為處理模塊供電；

所述輸出接口模塊將處理后的所述光纖信號和所述電流信號通過外部電力線載波接口傳輸?shù)剿鲭娏€載波接口設(shè)備；

所述電力線載波接口設(shè)備通過電力線將處理后的所述光纖信號和所述電流信號傳輸?shù)剿鲇脩舳?，以便所述用戶端對所述光纖信號轉(zhuǎn)換成的電信號進行分層次多次編碼。

本發(fā)明的有益效果是：通過采取分層次多次編碼的組網(wǎng)技術(shù)，解決了電力載波技術(shù)中存在的廣播風暴問題，實現(xiàn)了高速寬帶下(20M以上)用戶上網(wǎng)互不干擾，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)電表前后產(chǎn)權(quán)的明確劃分，并有效隔離了電腦病毒的蔓延，實現(xiàn)了用戶使用高帶寬的正常使用和管理，從而避免了廣播風暴的發(fā)生。本發(fā)明技術(shù)方案還解決了電流回路問題。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明做出如下改進。

進一步，所述輸入接口模塊通過電力線連接到用戶電表輸出端的空開火零線。

采用上述進一步方案的有益效果是，由于國家現(xiàn)有法律規(guī)定，對于電表的產(chǎn)權(quán)歸屬，在入戶電表前歸電力系統(tǒng)，在入戶電表后歸用戶，如果電力載波在用戶電力表前接入，不能有效劃分和管理，可能會成為小區(qū)共享的寬帶并造成通訊信號的干擾，也可能會造成病毒在整個網(wǎng)絡(luò)的無序蔓延和傳染，鑒于考慮到在用戶電表前后的產(chǎn)權(quán)劃分可能造成的制約光轉(zhuǎn)電以電力線作為載體的電力載波技術(shù)的發(fā)展瓶頸，因此本發(fā)明提供的通訊編碼系統(tǒng)的接入口與用戶電表后的空氣開關(guān)火零線相接。因為電流具有連續(xù)性，因而可以假設(shè)在每一個回路中分別存在一個比和流動的電流，這就是回路電流。

進一步，所述輸出接口模塊點對點的連接到所述外部電力線載波接口。

采用上述進一步方案的有益效果是，借助在用戶電表后光纖與電力線相結(jié)合的點對點式電力載波裝置，采用分層次多次編碼的組網(wǎng)技術(shù)，突破了用戶在高寬帶(20M)上網(wǎng)時互搶帶寬的技術(shù)瓶頸，適合高速寬帶數(shù)據(jù)傳輸。

進一步，所述處理模塊采用FTTH光纖到戶的方式接收光纖信號。

進一步，所述處理模塊包括：分別與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器連接的OLT光線路終端、ONU光網(wǎng)絡(luò)單元和DED載波板，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與所述輸入接口模塊相連接；

所述OLT光線路終端向所述ONU光網(wǎng)絡(luò)單元以廣播形式發(fā)送光纖信號；

所述ONU光網(wǎng)絡(luò)單元接收所述光纖信號，并將光纖信號發(fā)送到所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器；

所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將所述光纖信號進行處理，得到不受干擾的光纖信號，并將處理后的所述光纖信號轉(zhuǎn)換為電信號；

所述DED載波板將所述電信號進行分層次多次編碼后加載到電力線上。

進一步，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器對輸入的光纖信號進行二次編碼，得到不受干擾的光纖信號。

采用上述進一步方案的有益效果是，對輸入的光纖信號進行二次編碼可以得到不受干擾的光纖信號，從而在用戶上網(wǎng)高峰期不會出現(xiàn)爭搶帶寬導(dǎo)致網(wǎng)速下降以及互相干擾等不良的用戶體驗。

進一步，還包括強弱電結(jié)合模塊，所述強弱電結(jié)合模塊設(shè)置在輸入光接口模塊和處理模塊之間，用于將輸入的強電和弱電結(jié)合并兼容。

采用上述進一步方案的有益效果是，將強電與弱電從物理硬件方面有效隔離，有效的保證了用戶設(shè)備的安全。光轉(zhuǎn)電低壓載波技術(shù)是在電力線50赫茲以下頻率，保證了在用電高峰期互聯(lián)網(wǎng)信號穩(wěn)定傳輸，保證了用戶高速上網(wǎng)。

進一步，還包括防雷裝置，所述防雷裝置用于防止雷電侵入波對所述通訊編碼系統(tǒng)中的設(shè)備和各個模塊造成危害。

進一步，所述供電模塊包括POE供電模塊或直流供電模塊，其中，

所述POE供電模塊用于為所述處理模塊提供直流供電的同時傳輸光纖信號；

所述直流供電模塊用于為所述處理模塊提供直流供電。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種基于光纖和電力線的通訊編碼方法，具體包括以下步驟：

步驟1：通過電力線接收光纖信號和電力線分別傳輸?shù)墓饫w信號和電流信號；

步驟2：分別對所述光纖信號和所述電流信號進行處理，得到不具有電流回路的電流信號，使光纖信號不受其干擾，并將處理后的光纖信號轉(zhuǎn)換為電信號，對所述電信號進行分層次多次編碼后加載到電力線上；

步驟3：將處理后的所述光纖信號和所述電流信號通過外部電力線載波接口傳輸?shù)诫娏€載波接口設(shè)備；

步驟4：電力線載波接口設(shè)備通過電力線將處理后的所述光纖信號和所述電流信號傳輸?shù)接脩舳耍员闼鲇脩舳藢λ龉饫w信號轉(zhuǎn)換成的電信號進行分層次多次編碼。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明實施例所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼方法的示意性流程圖；

圖3為本發(fā)明另一實施例所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明另一實施例所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、輸入接口模塊，2、處理模塊，3、供電模塊，4、輸出接口模塊，5、強弱電結(jié)合模塊，6、防雷裝置，31、POE供電裝置，32、直流電供電裝置，7、電力線載波接口設(shè)備，8、用戶端。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，為本發(fā)明實施例1提供的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，包括輸入接口模塊1、處理模塊2、供電模塊3、輸出接口模塊4，以及電力線載波接口設(shè)備7和用戶端8。

輸入接口模塊1通過電力線接收光纖和電力線分別傳輸?shù)墓饫w信號和電流信號，并將光纖信號和電流信號發(fā)送到處理模塊2。處理模塊2分別對光纖信號和電流信號進行處理，得到不具有電流回路的電流信號，使光纖信號不受其干擾，并將處理后的光纖信號轉(zhuǎn)換為電信號，對電信號進行分層次多次編碼后加載到電力線上。供電模塊3為處理模塊2供電。輸出接口模塊4將處理后的光纖信號和電流信號通過外部電力線載波接口傳輸?shù)诫娏€載波接口設(shè)備7。電力線載波接口設(shè)備7通過電力線將處理后的光纖信號和電流信號傳輸?shù)接脩舳?，以便用戶端8對光纖信號轉(zhuǎn)換成的電信號進行分層次多次編碼。

本發(fā)明實施例2所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，在實施例1的基礎(chǔ)上，輸入接口模塊1通過電力線連接到用戶電表輸出端的空開火零線。

本發(fā)明實施例3所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，在實施例1或2的基礎(chǔ)上，處理模塊2采用FTTH光纖到戶的方式接收光纖信號。

本發(fā)明實施例4所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，在上述實施例1-3中任一實施例的基礎(chǔ)上，輸出接口模塊4點對點的連接到外部電力線載波接口。

本發(fā)明實施例5所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，在上述實施例1-4中任一實施例的基礎(chǔ)上，處理模塊2包括：分別與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器連接的OLT光線路終端、ONU光網(wǎng)絡(luò)單元和DED載波板，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與輸入接口模塊相連接。OLT光線路終端向ONU光網(wǎng)絡(luò)單元以廣播形式發(fā)送光纖信號；ONU光網(wǎng)絡(luò)單元接收光纖信號，并將光纖信號發(fā)送到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將光纖信號進行處理，得到不受干擾的光纖信號，并將處理后的光纖信號轉(zhuǎn)換為電信號；DED載波板將電信號進行分層次多次編碼后加載到電力線上。

本發(fā)明實施例6所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，在上述實施例1-5中任一實施例的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器對輸入的光纖信號進行二次編碼，得到不受干擾的光纖信號。

本發(fā)明實施例7所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，在上述實施例1-6中任一實施例的基礎(chǔ)上，還包括強弱電結(jié)合模塊5。強弱電結(jié)合模塊5設(shè)置在輸入接口模塊1和處理模塊2之間，用于將輸入的強電和弱電結(jié)合并兼容。

本發(fā)明實施例8所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，在上述實施例1-7中任一實施例的基礎(chǔ)上，還包括防雷裝置6。防雷裝置用于防止雷電侵入波對該通訊系統(tǒng)中的設(shè)備和各個模塊造成危害。

本發(fā)明實施例9所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，在上述實施例1-8中任一實施例的基礎(chǔ)上，供電模塊3包括POE供電模塊31或直流供電模塊32。POE供電模塊31用于為處理模塊2提供直流供電的同時，進行傳輸光纖信號。直流供電模塊32用于為處理模塊2提供直流供電。

如圖2所示，為本發(fā)明實施例1提供的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)所對應(yīng)一種基于光纖和電力線的通訊編碼方法，具體包括以下步驟：

步驟1：通過電力線接收光纖信號和電力線分別傳輸?shù)墓饫w信號和電流信號。

步驟2：分別對光纖信號和電流信號進行處理，得到不具有電流回路的電流信號，使光纖信號不受其干擾，并將處理后的光纖信號轉(zhuǎn)換為電信號，對電信號進行分層次多次編碼后加載到電力線上。

步驟3：將處理后的光纖信號和電流信號通過外部電力線載波接口傳輸?shù)诫娏€載波接口設(shè)備。

步驟4：電力線載波接口設(shè)備通過電力線將處理后的光纖信號和電流信號傳輸?shù)接脩舳?，以便用戶端對光纖信號轉(zhuǎn)換成的電信號進行分層次多次編碼。

具體的，在該實施例中，步驟2中處理后的電流不具有電流回路，不會對用戶的任何電器造成損壞和干擾，對光纖信號和PLC電力載波技術(shù)進行整合，整合后所提供的局端和用戶端設(shè)備在停電后從新供電不會產(chǎn)生電流回路。

另外，步驟2中可以根據(jù)編碼組成規(guī)則對電信號進行分層次多次編碼，且在編碼過程中嚴禁用手工輸入方式進行編碼。另外，還可以對用戶基礎(chǔ)信息的采集也與編碼一樣采取復(fù)制粘貼形式完成，建立用戶檔案。

作為本發(fā)明的具體示例1，如圖3所示，本發(fā)明所提供的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，包括電源裝置(為本發(fā)明系統(tǒng)中的供電模塊)3、輸入接口(為本發(fā)明系統(tǒng)中輸入接口模塊)1和輸出接口(為本發(fā)明系統(tǒng)中輸出接口模塊)4和PLC載波板。在電力線寬帶通信的高頻信號經(jīng)過電表等計量設(shè)備時，會產(chǎn)生嚴重的衰減，本發(fā)明使用的一種基于光纖和電力線的通訊方法，通過多層次多次編碼技術(shù)，克服了網(wǎng)橋之間造成的電流回路，實現(xiàn)了高速寬帶下用戶上網(wǎng)互不干擾。將該裝置直流接入用戶表后空開的火零線，F(xiàn)TTH、OLT、ONU和DED載波板通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器連接用戶表后的空氣開關(guān)的火、零線光纖與電力線相結(jié)合的點對點電力載波裝置，以太網(wǎng)或光纖信號經(jīng)調(diào)制后發(fā)送到輸出接口上，輸出接口連接至電力載波板接口，滿足不同用戶需求。

如圖4所示，本發(fā)明所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，還包括強弱電結(jié)合模塊5和防雷裝置6。強弱電結(jié)合模塊5使得用戶端在用電高峰期上網(wǎng)不受電壓波動影響，安全穩(wěn)定；防雷裝置6使得設(shè)備在惡劣的高溫天氣和強風暴雨氣候時，運行穩(wěn)定。

作為本發(fā)明的具體示例2，該通訊編碼系統(tǒng)由設(shè)置在直流板上的第一直流線圈，第二直流線圈替換，直流板上設(shè)置第一直流線圈，第二直流線圈組成。輸入接口連接至電表空開，利用輸入接口接入以太網(wǎng)或光纖信號，將以太網(wǎng)或光纖信號接入FTTH，OLT，ONU和DED載波板。FTTH，OLT，ONU和DED載波板通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器連接直流，OEO和DED載波板使用OFDM正交頻分復(fù)用技術(shù)，將以太網(wǎng)或光纖信號通過調(diào)制解調(diào)以載波的形式接入直流板的第一直流線圈。直流板是將FTTH，OLT，ONU和DED載波板調(diào)制的載波信號通過FTTH，OLT，ONU和DED信號線以直流的方式和電力線的火零線直流在一起，光纖信號通過PLC電力載波版經(jīng)調(diào)制后的光纖信號到電力線上，通過第二直流線圈發(fā)送經(jīng)調(diào)制后的光纖信號通過與輸出接口連接的電力線載波接口器，實現(xiàn)高頻信號與電力線的直流，將光口電力網(wǎng)橋直流接入用戶空開火零線上。

本發(fā)明所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，即用戶電表后光纖與電力線相結(jié)合的點對點式電力載波裝置還包括強弱電結(jié)合模塊5和防雷裝置6，強弱電結(jié)合模塊5使得用戶端在用電高峰期上網(wǎng)不受電壓波動影響，安全穩(wěn)定；防雷裝置6使得設(shè)備在惡劣的高溫天氣和強風暴雨氣候時，運行穩(wěn)定。

本發(fā)明所述的一種基于光纖和電力線的通訊編碼系統(tǒng)，可以在三相電上用戶電表后接入電力網(wǎng)橋技術(shù)1的電源規(guī)格為100V-240VAC 60/50Hz，調(diào)制技術(shù)為OFDM技術(shù)。運用了128-bitAES加密技術(shù)，讓資料傳輸自動加密保護。該電力裝置模塊為自適應(yīng)產(chǎn)品，使用時隨插即用，實現(xiàn)電力載波信號互通。

本發(fā)明不但可以解決電力載波技術(shù)中存在的廣播風暴問題，同時也可以解決GPON光纖入戶技術(shù)中存在的廣播風暴問題。不但可以用于普通的互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)，而且可用于承載語音、數(shù)據(jù)、視頻圖像、可視電話、IPTV、VOIP、攝像監(jiān)控、家庭智能中心等多種用途。在對運營商、房地產(chǎn)開發(fā)商、充電樁企業(yè)、船舶運輸業(yè)、小區(qū)監(jiān)控、賓館酒店、教育業(yè)、農(nóng)業(yè)等各行業(yè)均有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

應(yīng)用本發(fā)明時，把網(wǎng)絡(luò)線與光口網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，插入本發(fā)明的光口輸入接口和輸出接口，接通電源后，即可使用，可以達到良好的傳輸效果。

本發(fā)明傳輸最大速率100Mbps以上，傳輸距離建議在1000米以內(nèi)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。