專利名稱：通信系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)和方法。
背景技術：
通信設備通常從本地電源和/或變壓器供應電力。然而，在某些應用中，遠程供應電力是可期望的。這種應用包括低電力環(huán)境或危險環(huán)境。危險環(huán)境的例子包括諸如甲烷等可燃氣體自然出現(xiàn)的煤礦，以及煉油廠中、化工廠、煤氣廠、或其它可燃氣體或蒸汽可能存在的地方。其它危險環(huán)境包括可以存儲爆炸物或提供高電力的發(fā)送器可運行的區(qū)域。在這樣的環(huán)境中，可建議或要求將安全措施應用到電子裝置以確保它們本質上安全，從而防止爆炸或火災。一個這樣的安全措施是在低電力水平運行電子裝置，以降低產生火花的可能性，并從而與本質安全標準一致。將電力遠程供應給電子裝置的一個現(xiàn)有方法是經由諸如銅電纜等傳導電纜。銅電纜使得能夠從與設備相距遠的電源供應電力給該設備。例如，在地下礦的應用中，電源或發(fā)電機被設置在地上并供應電力給位于地下的一個或多個通信設備。然而，當供應遠程電力給這些通信設備時，存在銅電纜長度和電纜阻抗之間的設計平衡。該設計平衡意味著電纜的最大可能長度趨于短些，例如小于500米。這在期望在較長的距離上供應電力的地方是明顯成問題的。此外，這種進行傳送的通信設備仍然需要相當量的電力由此影響電源和通信設備之間的最大可能距離，及應用的范圍。因此，本發(fā)明的目的在于提供克服或至少替代現(xiàn)有技術中的一個或多個缺點的通信系統(tǒng)、方法和設備。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種通信系統(tǒng)，其包括設置在第一區(qū)內的第一通信設備；設置在第二區(qū)內用于生成光載波信號的第二通信設備；以及至少一個連接到該第一通信設備以供應第一設備運行的電力及用于提供來自所述第二區(qū)的光載波信號的光纖，其中該第一通信設備包括用于輸入信息的用戶接口 ；以及用于調制該光載波信號以包括通過所述用戶接口輸入的信息并將所調制的信號經由所述至少一個光纖發(fā)送到該第二通信設備的光調制器。在本發(fā)明的實施方式中包括光調制器降低了對第一通信設備的電力要求，并從而減輕了對相對高的電力消費的光發(fā)送器的需求。本領域技術人員將意識到，通過光纖供應電力給第一通信設備可增加第一通信設備和電源之間的距離并因此增加第一和第二通信設備之間的距離。在一個實施方式中，光電源經由光纖電纜供應電力給與第一通信設備相關聯(lián)的光伏轉換器，從而將電力供應給其不同的部件，比如接收器、發(fā)送器、控制器、以及顯示器等。然而，這些部件，尤其發(fā)送器需要大量的電力而能夠通過光纖電纜被傳遞的電力水平通常非常低，比如在500米上每核為50mW。因此，電源和設備之間的光纖電纜的最大可能長度可能是受限制的。此外，本領域技術人員將意識到，設備的發(fā)送部件的高電力消耗限制了可通過光纖系統(tǒng)采用電力的應用的潛在范圍。在一個實施方式中，第一區(qū)可以是危險區(qū)而第二區(qū)可以是非危險區(qū)?？商娲?，第一和第二區(qū)兩者都可以在危險區(qū)或非危險區(qū)中。如本領域技術人員將意識到的那樣，危險區(qū)的確需要如此如果它含有爆炸性氣體、保存有爆炸物等。在煤礦的一個例子中，空中傳播的煤炭的粉末和易燃氣體可形成礦表面以下的爆炸性氣體，其因此的確是危險區(qū)。用在這樣的危險區(qū)的電子設備必須遵守本質安全的行業(yè)標準，以將爆炸的風險降到最低。該標準確保了在危險區(qū)內由電子設備供應和/或生成的任何可用電能和熱能都低到足以防止爆炸性氣體著火。用在這種環(huán)境中的電子設備必須不因在例如開關、刷、連接器等內部部件內生成火化或者不因在正常使用和故障情況兩者下產生過量的熱而引起爆炸。本領域技術人員將意識到這些電子設備可以通過包括電流限制電阻器、二極管、和保險絲等部件以防止所有情況下的高溫和/或通過限制這些器件的功率損耗而在本質上被制造地安全。該通信系統(tǒng)可包括在危險區(qū)內的至少一個被設計成經由光纖從位于非危險區(qū)內的相應光電源接收電力的第一通信設備，由此每個設備可以充分低的電力運行從而遵守對于本質安全的標準，同時允許電源和相應的第一通信設備之間的合宜地大距離。因此，允許在位于非危險區(qū)內的第二通信設備和在危險區(qū)內的每個第一通信設備之間的適宜地大距
1 O在一個實施方式中，通信系統(tǒng)用于礦內的通信(尤其緊急通信)，在礦內的通信中，地下危險區(qū)內的用戶或個人使用第一通信設備來警醒那些在下面發(fā)生了事故的礦表面上使用第二通信設備的人。通常，人們隨后執(zhí)行對他們來說可用的他們自己的資源和系統(tǒng)從而離開礦井。在該方案中，第一通信設備被用來共同協(xié)調在地下的所有人從而走出緊急事件?？商娲?，系統(tǒng)可以用在緊急情況中以幫助救助被截留的人。例如因物理阻礙、火或傷害被截留在地下礦中的人可能需要支持緊急管理團隊的地下協(xié)商及營救動作的通信，尤其在人們被截留在地下深處長時間段的時候。本領域技術人員將意識到通信系統(tǒng)也可被用在非危險區(qū)的應用中，諸如第一區(qū)可以在工作區(qū)域而第二區(qū)可在管理區(qū)域的工業(yè)環(huán)境中。在該情況下，系統(tǒng)可在第一通信設備、它的光電源以及第二通信設備之間實現(xiàn)更長的距離。另外，或者在替代方案中，系統(tǒng)可以被用作礦井環(huán)境中的非緊急情況下的通信系統(tǒng)，亦即，對于表面和地下之間的所有通信而言。在另一個實施方式中，每一個通信設備可以與設置在第二區(qū)內且在第一通信設備和第二通信設備中間(intermediate)的協(xié)議轉換器通信。優(yōu)選地，協(xié)議轉換器將來自光調制器的信息轉換成網絡數(shù)據(jù)并傳送該網絡數(shù)據(jù)到第二區(qū)。協(xié)議轉換器還可以將網絡數(shù)據(jù)轉換成能夠被用戶接口所接收的通信數(shù)據(jù)。在一個例子中，網絡可以是局域網(LAN)且在該LAN上被傳遞的數(shù)據(jù)可以是與以太網協(xié)議相容的，以便可靠的數(shù)據(jù)傳輸和更大的數(shù)據(jù)吞吐率。本領域技術人員將意識到，協(xié)議轉換器可以經由諸如設置在第二區(qū)中的以太網交換機等網絡轉接器傳送數(shù)據(jù)。該轉接器可以傳送并在與不止一個相應的第一通信設備的通
5信中，從不止一個協(xié)議轉換器接收數(shù)據(jù)。例如，在上文所描述的礦的應用中，多個通信設備可以被設置在地下從而在緊急情況中經由至少一個網絡轉接器傳遞信息給設置在地上的接收站。另外，不止一個第一通信設備可以與單個協(xié)議轉換器通信然后與網絡轉接器通信。另外，在緊急情況中，第一通信設備可以響應于出現(xiàn)的諸如火災或巖石滾落等緊急事件而自動與第二區(qū)互通信息。在第二區(qū)內的協(xié)議轉換器和網絡轉接器在危險區(qū)中的實施方式中，本領域技術人員可以意識到，危險區(qū)內的所有部件應該本質上安全。例如，協(xié)議轉換器及網絡轉接器可包括遵守例如IEEE802. 3x以太網交換機和IEEE802. Ilx無線接入點等IEEE標準的通信裝置。這些可以被安裝在防暴殼內以在其被用在危險區(qū)內時提供本質安全。另外，本質安全的IEEE802. 3x以太網交換機和IEEE802. Ilx無線接入點可以被采用，并且在一個實施方式中，設想到可以實現(xiàn)可替代的布置，諸如從協(xié)議轉換器到網絡轉接器的通信可以是無線的或者從協(xié)議轉換器到第一通信設備的通信可以是無線的，然而，第一通信設備經由光纖接收電力而光調制器調制光載波信號以降低第一通信設備的電力需要。還設想到，來自協(xié)議轉換器的信息可以通過光接收器在設備的用戶接口處被接收，以及光纖電纜然后可以被用于所有的通信和電力需求。在另一個實施方式中，協(xié)議轉換器可以適于經由至少一個光纖將光載波信號傳送到通信設備的光調制器以便調制。在以上礦的例子中，協(xié)議轉換器可以被設置在地下且在第一通信設備和第二通信設備中間，以降低用于傳輸載波信號和數(shù)據(jù)到第一和第二通信設備以及自第一和第二通信設備傳輸載波信號和數(shù)據(jù)到該協(xié)議轉換器的距離。在一個實施方式中，在接收到來自第二通信設備的信號時，即在協(xié)議轉換器處生成載波信號。在一個實施方式中，該至少一個光纖包括至少兩個光纖，其中一個光纖用于供應電力給第一通信設備而另一個既用于提供光載波信號又用于發(fā)送調制信號。在另外的實施方式中，系統(tǒng)包括用于提供光載波信號的光纖以及用于發(fā)送調制的信號的獨立光纖。此外，在又一個實施方式中，系統(tǒng)還包括另一個用于提供要被第一通信設備的用戶接口接收的信息的獨立光纖。然后，本領域技術人員將意識到，光載波信號可以包括要被用戶接口所接收的信息而系統(tǒng)所采用的光纖的數(shù)量可以受到數(shù)據(jù)傳輸需求的影響。在以上的情況中，通信系統(tǒng)包括連接到第一通信設備的四個分開的光纖。在實施方式中，第一通信設備的用戶接口可以包括輸入和接收基于文本的信息以減少需要被傳送和接收的數(shù)據(jù)量并由此降低功耗的裝置。這樣的設備可以包括諸如顯示基于文本的信息的LCD顯示器以及用于輸入基于文本的信息的鍵盤等特征。然而，本領域技術人員可以理解到，這樣的設備可以作為替代或另外包括用于傳遞語音信息的麥克風和揚聲器。例如，用戶接口可以是通過網絡協(xié)議的語音(VoIP)電話和/或具有鍵盤、LCD顯示器、麥克風和揚聲器等，從而傳遞信息給第二區(qū)。在該例子中，設想到通過向第一通信設備提供本質安全的內部電池來供應額外的電力，該電池可以從第二區(qū)經由光纖進行點滴式充電?？商娲?，可以通過安裝多個給通信設備供應電力的光纖核來供應額外的電力。另外，還將意識到，在諸如AC電源被切斷的地下火災或洪水等煤礦緊急事故中，具有內部不間斷電源(UPQ的電源可被用于維持所連接的通信裝置達到若干小時。本領域技術人員將認識到UPS可以被設置在礦的表面上并包括太陽充電電池。在一個實施方式中，用于第一通信設備的光電源可以被布置在非危險區(qū)中(或者在地上或者在地下)并且可以被連接到UPS以確保第一通信設備在緊急事故中經由光纖接收電力。另外，使用經由光纖到第一通信設備的光電源允許具有較長光纖長度的更深的井孔，其可以被用在諸如山地等許多情形中。另外，設想到可以實施環(huán)形拓撲或配置，其中多個網絡轉接器被用在通信系統(tǒng)中并且被彼此連接，且由此一些網絡轉接器被連接到接收站的網絡轉接器。在該情況中，如果連接電纜中出現(xiàn)故障或者轉接器中出現(xiàn)故障，則快速生成樹(RSTP)可以自動地經由冗余路徑路由所有的通信量。此外，可以經由雙電源供應電力給網絡轉接器從而提供進一步的冗余。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在第一區(qū)和第二區(qū)之間進行通信的方法，包括提供設置在所述第一區(qū)中的第一通信設備和設置在所述第二區(qū)中的第二通信設備，提供至少一個光纖，其連接到所述第一通信設備以便提供用于所述第一通信設備運行的電力以及以便提供來自所述第二區(qū)的光載波信號；經由所述第一通信設備的用戶接口輸入信息；調制所述光載波信號以包括通過所述用戶接口輸入的信息；以及將所調制的信號經由所述至少一個光纖發(fā)送到所述第二通信設備。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于在上文的通信系統(tǒng)中使用的第一通信設備，其包括用于供應電力以及用于提供光載波信號的至少一個光纖輸入端；用于輸入信息的用戶接口，其由所供應的電力給予電力；用于將所述光載波信號調制成包括通過所述用戶接口輸入的信息的光調制器，其由所供應的電力給予電力；以及至少一個光纖輸出端,用于發(fā)送所調制的信號。在一個實施方式中，第一通信設備可以包括一個用于提供光載波信號給光調制器的光纖輸入端，以及一個用于提供信息給第一通信設備的用戶接口的獨立的光纖輸入端。 然而，本領域技術人員將意識到，一個光纖輸入端可以容納要被用戶接口所接收的光載波
號和息兩者。在另一個實施方式中，第一通信設備可包括供應用于通信設備運行的補充電力的電池，尤其是在緊急情況中。電池可以通過從所述一個光纖輸入端或者從另外的光纖輸入端向設備供應的電力而進行點滴式充電，從而維持電池的電荷。在第二種情況中，另外的光纖可以被采用以供應電力給電池。


為了更清楚地確定本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖以示例的方式描述多個實施方式，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的通信系統(tǒng)的圖解示意；圖2是圖I示出的第一通信設備與協(xié)議轉換器進行通信的通信系統(tǒng)的圖解示意， 該協(xié)議轉換器用于將來自通信設備的信息轉換成網絡數(shù)據(jù)；
圖3是圖2示出的不止一個第一通信設備經由協(xié)議轉換器對共同的接收站進行通信的圖解示意；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的由圖I的系統(tǒng)所實施的方法的流程圖；以及圖5是用于在圖I的系統(tǒng)中使用的第一通信設備的圖解示意。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供圖I中所示的通信系統(tǒng)10，其包括適于經由光纖14接收電力且位于第一區(qū)16內以便與第二區(qū)18通信的至少一個第一通信設備12。該系統(tǒng)被用在地下煤礦應用中，由此第一區(qū)是在地表以下且在該礦的危險區(qū)中而第二區(qū)是在非危險區(qū)的地上。通信設備12包括將信息傳遞給用戶(未示出)的用戶接口 20及調制所接收的光載波信號以包括來自用戶接口 20的通信信息、并將其轉送到在第二區(qū)18 (即，在地上)中的第二通信設備的光調制器22。光調制器22支持本質上安全的設計，因為它降低了設備 12的電力需求并因此由于減輕了對于相對高的電力消耗的光發(fā)送器部件的需求而降低了爆炸的可能性。在通信系統(tǒng)10運行期間，在第一區(qū)中的第一通信設備12的用戶(未示出)可以通過接收載波信號26和包含通信信息的信息信號24來與在第二區(qū)18(即，在煤礦礦的表面上)中的第二通信設備通信，該通信信息諸如為要經由用戶接口 20顯示給用戶的語音或文本等。然而，為了進一步降低設備12的電力和數(shù)據(jù)傳送需要，基于文本的通信被主要用于通信。光調制器22調制從第二區(qū)18所接收的光載波信號26，以包括來自用戶接口 20 的通常為文本形式但可以是語音或視頻形式的通信信息，然后將所調制的信號經由光纖28 轉送到第二區(qū)18。用戶接口 20被示出具有鍵盤和IXD顯示，但是還可以包括麥克風和揚聲器以將信息傳遞給第二區(qū)18。此外，就移動手機來說，鍵盤是通常使用的字母數(shù)字鍵盤。光載波信號26在第二區(qū)18中生成，以減輕對于第一區(qū)16或危險區(qū)中的發(fā)送器部件的要求。通常，激光二極管被脈動以生成載波光信號，該載波光信號被光調制器22的光衰減器部件調制以包括信息，光調制器22的光衰減器部件根據(jù)與從用戶接口 20所接收的通信信息相對應的期望的調制計劃來衰減所接收的載波信號。用于生成光載波信號的激光二極管可以被并入到第二區(qū)18中的第二通信設備內、或者可被并入到中間協(xié)議轉換器 32(示意在圖2中)中，該激光二極管在接收到來自第二區(qū)18中的通信設備的命令時即生成信號。諸如靜電微機電系統(tǒng)(MEMS)的可變衰減器的調制器22的光衰減器部件可產生具有2mW的驅動電力的30dB的光衰減。相反，需要發(fā)送這種信息的通常大小的光發(fā)送器將消耗大約25mW的電力。另外，設備12的光接收器部件可消耗大約IOmW的電力，用于該設備的微控制器可消耗大約5mW的電力，而LCD和鍵盤可消耗大約5mW的電力。因此，非常低的電力消耗通信設備可被設計成在長距離上傳遞信息，尤其是從在其中理想地具有遵循本質安全標準而運行的低功率設備的危險區(qū)傳遞信息。在圖2中所示的實施方式中，通信系統(tǒng)30中的每個第一通信設備12可與設置在第二區(qū)18中的協(xié)議轉換器32對信息進行通信，協(xié)議轉換器32在第二區(qū)18中的第二通信設備和每個第一通信設備12中間。協(xié)議轉換器32將信息從調制信號轉換成網絡數(shù)據(jù)并將該網絡數(shù)據(jù)經由網絡轉接器34發(fā)送給第二區(qū)中的個人、或自動監(jiān)測服務。協(xié)議轉換器32還將網絡數(shù)據(jù)轉換成能夠被用戶接口 20接收并由其顯示給用戶的通信信息。在運行期間，第一通信設備12的用戶可以將基于文本的信息輸入到用戶接口 20中，該基于文本的信息由協(xié)議轉換器32轉換成用于到載波信號上的調制及用于到網絡數(shù)據(jù)的轉換的二進制信息， 反過來，協(xié)議轉換器32將文本信息傳送給在第二區(qū)中的第二通信設備的用戶。用戶接口 20具有用于低數(shù)據(jù)率通信的低功率電路，諸如4千比特/秒，而低功率消耗使得它可經由光纖接收電力。協(xié)議轉換器32具有用于高數(shù)據(jù)率通信的高功率電路， 即，大約I吉比特/秒。因此，協(xié)議轉換器32可以經由獨立電源向第一通信設備12供應電力。在煤礦的例子中，協(xié)議轉換器32可以被設置在非危險區(qū)中使得其可以在無需遵守本質安全要求的情況下使用較高的電力供應部件。本領域的技術人員將意識到使協(xié)議轉換器32 操作用于到第二區(qū)的適當?shù)臄?shù)據(jù)通信所需要的較高的供應電力的部件允許由第一通信設備12引起的電力損耗的進一步降低并因此允許可以由光源36從其向該第一通信設備12 供應電力的另外的距離。在某些情況中一個光電源36足以經由相應的光伏轉換器供應電力給不止一個第一通信設備12是可設想的。然而，如在圖2中所示的那樣，每個第一通信設備12可以由其自己的光電力源36供應電力，該光電力源36為設置在非危險區(qū)的激光二極管。另外，在非危險區(qū)中的協(xié)議轉換器32可以適于包括激光二極管或光纖發(fā)送器集成電路從而產生并傳送光載波信號26給第一通信設備12的光調制器22，由此降低所需光纖的長度。因此，所有的被傳送到危險區(qū)中以及從危險區(qū)傳送出的電力和通信信息是經由光纖的，但是到位于非危險區(qū)內的協(xié)議轉換器32及來自該協(xié)議轉換器32的通信和電力傳輸可以經由銅線或者光纖電纜實現(xiàn)?，F(xiàn)在參考圖3，可以看出通信系統(tǒng)38內采用了不止一個第一通信設備12來將信息從第一區(qū)16傳遞到第二區(qū)18。在煤礦的例子中，以期望的間隔將不止一個第一通信設備12 用作設置在地下危險區(qū)內的通信設備。在圖3所示出的例子中，每個第一通信設備12經由光纖通過井孔40和井孔42與設置在第二區(qū)內的相應的協(xié)議轉換器32進行通信，順次地， 在第二區(qū)內的相應的協(xié)議轉換器32與網絡轉接器34進行通信。網絡轉接器34然后將數(shù)據(jù)經由接收站網絡轉接器46傳遞到接收站44或者控制房，并且最后傳遞到可由用戶或自動系統(tǒng)操作的第二通信設備48，該自動系統(tǒng)諸如是在通信被接收到而用戶不在的情況下引起警報的系統(tǒng)。為了確保數(shù)據(jù)可靠性以及更大的數(shù)據(jù)流通量，協(xié)議轉換器32和網絡轉接器34之間的網絡是局域網(LAN)并使用以太網協(xié)議。因此，網絡轉接器34是能夠從不止一個協(xié)議轉換器32接收數(shù)據(jù)的以太網交換機，而接收站網絡轉接器46也是能夠與不止一個網絡轉接器34進行數(shù)據(jù)通信的以太網交換機。因此，接收站44可以管理不止一個通信設備12的系統(tǒng)。例如，接收站可以監(jiān)測來自以規(guī)則間隔橫跨不止一個地下礦分布的第一通信設備12 的通信。在煤礦的實施方式中，通信系統(tǒng)38可以被用于位于地下的危險區(qū)16中的第一通信設備12的用戶和位于地上的非危險區(qū)18中的接收站44處的第二通信設備48的用戶之間的正常和緊急通信。協(xié)議轉換器32、光源36、網絡轉接器34等形成了可以從地下或者從表面對其供應電力的通信節(jié)點基礎設置。在任何情況中，當經過傳導電纜給節(jié)點基礎設施供應電力時，必須對電源的輸出阻抗給予考慮，該電源的輸出阻抗必須與連接電纜的阻抗及負載的輸入阻抗一致。也可對電源輸出電壓和橫跨電纜的電壓降之間的差給與考慮，該差必須與基礎設施裝置的最小輸入電壓一致。同樣，電源到裝置的最大距離受到可接受的電纜電壓降和可允許的電感與電阻比(L/R)的限制。例如，假定使電源到裝備的距離任意地長是所期望的。原理上，增大導體的橫截表面積將允許更長的電纜。然而，更長的電纜將具有增大的電感并且最終其將不能達到可允許的L/R。然而，從控制房或接收站44到地下礦的工作面的距離可以達到10km。因此，在該例子中，通信系統(tǒng)38可以使用用星形或環(huán)形配置的光纖和銅電纜的結合，其中網絡轉接器34和協(xié)議轉換器32在地下危險區(qū)內并使其本質上安全。另外，為了降低從光源36到相應的第一通信設備12的距離，可以使光源36 本質上安全且位于危險區(qū)內。圖4是在第一區(qū)和第二區(qū)之間通過在第一區(qū)內提供52第一通信設備以便與在第二區(qū)內的第二通信設備通信、提供54至少一個始于第一通信設備以便使用以上所描述的在光纖系統(tǒng)(即，光源傳送光信號給與每一個通信設備相關聯(lián)的光伏轉換器從而將光能轉換為用于設備的電能，并且用于提供光載波信號)上的電力來供應電力的光纖。方法50還包括提供56具有用戶接口和光調制器的第一通信設備，將光載波信號調制成58包括以用戶接口輸入的通信信息，以及將所調制的信號經由至少一個光纖發(fā)送到60第二通信設備。圖5示出了用于使用在第一區(qū)16中的第一通信設備12，該第一通信設備12連接到包含光纖的線管62，該光纖既是用于電力所需又是與第二區(qū)18的通信所需。本領域技術人員將理解到線管62用以容置多光纖干線電纜、或者具有多個芯的光纖電纜。另外，第一通信設備12包括容納來自線管62的光纖輸入端，和用以輸出或者發(fā)送所調制的信號到光纖的光纖輸出端。在一個實施方式中，第一通信設備12包括用于供應電力給包括用戶接口 20和調制器22部件的設備的分開的輸入端，以及用于供應光載波信號給光調制器22。另外，設備12包括用于提供要由第一通信設備12的用戶接口 20接收的信息。在圖5中所顯示的第一通信設備12是發(fā)送基于SMS或電子郵件的通信的基于文本的設備，而用戶接口 20包括有助于此的鍵盤64和顯示器66。在這種情況下，這樣的設備需要與來自危險區(qū)內的單個光纖核的可用電力相適合的小于50mW的電力來運行。因此，本領域技術人員將意識到線管62將容置用于傳輸電力及用于傳遞信息的不止一個光纖核， 包括傳輸載波信號和調制信號給第一通信設備12以及從第一通信設備12傳輸載波信號和調制信號。因此，線管62可以容置至少四個光核，一個用于通過光纖傳輸電力給設備12，兩個用于通信，及一個用于由光調制器22光調制的光載波信號。第一通信設備12還包括用于提供補充電源的電池68，用于在緊急的情況中或者需要額外的電力時運行。在這種情況下，使用供應給第一通信設備12的電力對電池68進行點滴式充電。本發(fā)明所屬的技術領域的技術人員將理解到在不脫離本明的精神和范圍的情況下可以進行許多修改，尤其本發(fā)明的某些特征可以被結合以形成另外的實施方式是顯而易見的。將理解到，如果任何現(xiàn)有技術的出版物在此被參考，這樣的參考并不構成該出版物形成本領域的通常的普通知識的一部分在澳大利亞或其他國家的準入。在下面的權利要求中并且在本發(fā)明的以上描述中，除了上下文由于表達語言或必需的推斷引起的需要其他描述的地方，詞“包括”或其變形，例如“包含”或者“含有”被以非限制的意義使用，亦即，用于指明存在所描述的特征但并不排除存在或者本發(fā)明的多個實施方式中的另外的特征的附加。
權利要求
1.一種通信系統(tǒng)，包括設置在第一區(qū)內的第一通信設備；設置在第二區(qū)內用于生成光載波信號的第二通信設備；以及連接到所述第一通信設備的至少一個光纖，其用于供應所述第一通信設備運行的電力并用于提供來自所述第二區(qū)的光載波信號，其中所述第一設備包括用于輸入信息的用戶接口 ；以及光調制器，用于調制光載波信號以包括通過所述用戶接口輸入的信息以及將所調制的信號經由所述至少一個光纖發(fā)送到所述第二通信設備。
2.如權利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一通信設備與設置在第二區(qū)內在所述第二通信設備和所述第一通信設備中間的協(xié)議轉換器通信，所述協(xié)議轉換器將來自所述調制的信號的信息轉換成網絡數(shù)據(jù)并將所述網絡數(shù)據(jù)傳送到所述第二通信設備。
3.如權利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述協(xié)議轉換器經由網絡轉接器將所述網絡數(shù)據(jù)傳送給所述第二通信設備。
4.如權利要求3所述的通信系統(tǒng)，其中所述協(xié)議轉換器將從所述網絡轉接器接收的數(shù)據(jù)轉換成要被所述第一通信設備的所述用戶接口接收的信息，并將所述信息經由所述至少一個光纖傳送給所述用戶接口。
5.如權利要求4所述的通信系統(tǒng)，其中所述網絡轉接器傳送數(shù)據(jù)并從與不止一個相應的第一通信設備通信的不止一個協(xié)議轉換器接收數(shù)據(jù)。
6.如權利要求4所述的通信系統(tǒng)，其中所述協(xié)議轉換器將所述光載波信號經由所述至少一個光纖傳送給所述光調制器。
7.如權利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述第二通信設備經由所述至少一個光纖傳送所述光載波信號給所述光調制器。
8.如權利要求2所述的通信系統(tǒng)，其中所述網絡是局域網(LAN)。
9.如權利要求8所述的通信系統(tǒng)，其中通過所述LAN被傳遞的所述數(shù)據(jù)是與以太網協(xié)議相容的。
10.如權利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述第一區(qū)是危險區(qū)而所述第二區(qū)是非危險區(qū)，并且由此設置在所述第一區(qū)內的每個第一通信設備是本質上安全的。
11.如權利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述至少一個光纖包括至少一個用于供應電力給所述第一通信設備的光纖，以及至少一個用于提供光載波信號以及用于發(fā)送所調制的信號的光纖。
12.如權利要求11所述的通信系統(tǒng)，其中所述至少一個光纖還包括至少一個用于提供所述光載波信號的光纖，及至少一個用于發(fā)送所調制的信號的獨立光纖。
13.如權利要求12所述的通信系統(tǒng)，其中所述至少一個光纖還包括用于提供要被所述第一通信設備的用戶接口接收的信息的至少一個獨立光纖。
14.如權利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述光載波信號包括要被所述第一通信設備的用戶接口接收的信息。
15.如權利要求1所述的通信系統(tǒng)，還包括設置在所述第二區(qū)內用于經由所述至少一個光纖供應電力給所述第一通信設備的至少一個光電源。
16.如權利要求1所述的通信系統(tǒng)，其中所述用戶接口包括用于輸入和接收基于文本的信息的裝置。
17.如權利要求16所述的通信系統(tǒng)，其中所述用戶接口包括用于顯示所述基于文本的信息的LCD顯示器，以及用于輸入所述基于文本的信息的鍵盤。
18.—種在第一區(qū)和第二區(qū)之間進行通信的方法，包括提供設置在所述第一區(qū)內的第一通信設備和設置在所述第二區(qū)內的第二通信設備，提供至少一個光纖，其連接到所述第一通信設備以供應用于所述第一通信設備運行的電力以及提供來自所述第二區(qū)的光載波信號；經由所述第一通信設備的用戶接口輸入信息；調制所述光載波信號以包括通過所述用戶接口輸入的信息；以及將所調制的信號經由所述至少一個光纖發(fā)送到所述第二通信設備。
19.一種用于在如權利要求1所述的通信系統(tǒng)中使用的第一通信設備，包括用于供應電力以及用于提供光載波信號的至少一個光纖輸入端；用于輸入信息的用戶接口，其由所供應的電力給予電力；用于將所述光載波信號調制成包括通過所述用戶接口輸入的信息的光調制器，其由所供應的電力給予電力；以及至少一個光纖輸出端，用于發(fā)送所調制的信號。
20.如權利要求19所述的第一通信設備，其中，所述至少一個光纖輸入端包括用于供應電力以運行所述設備的至少一個光纖輸入端，以及用于提供光載波信號的至少一個獨立的光纖輸入端。
21.如權利要求20所述的第一通信設備，其中，所述至少一個光纖輸入端還包括用于提供要被所述第一通信設備的用戶接口接收的至少一個光纖輸入端。
22.如權利要求19所述的第一通信設備，其中，所述用戶接口包括用于輸入和接收基于文本的信息的裝置。
23.如權利要求22所述的第一通信設備，其中，所述用戶接口包括用于顯示所述基于文本的信息的LCD顯示器以及用于輸入所述基于文本的信息的鍵盤。
24.如權利要求18所述的第一通信設備，進一步包括用于供應補充電力以便所述第一通信設備運行的電池。
25.如權利要求M所述的第一通信設備，進一步包括用于供應電力以便對所述電池進行點滴式充電的光纖輸入端。
26.如權利要求19所述的第一通信設備，其中所述第一通信設備消耗少于大約50mW的功率。
全文摘要
一種通信系統(tǒng)包括設置在第一區(qū)內的第一通信設備；設置在第二區(qū)內用于生成光載波信號的第二通信設備；以及連接到所述第一通信設備的至少一個光纖，其用于供應第一通信設備運行的電力并提供來自所述第二區(qū)的光載波信號，其中第一通信設備包括用于輸入信息的用戶接口；以及用于調制該光載波信號以包括通過所述用戶接口輸入的信息并將調制的信號經由該至少一個光纖發(fā)送到第二通信設備的調制器。
文檔編號H04B10/28GK102598546SQ201080033811
公開日2012年7月18日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權日2009年5月28日
發(fā)明者D·W·海因斯沃思, G·A·艾尼克, L·G·芒迪 申請人:聯(lián)邦科學及工業(yè)研究組織