本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，具體涉及一種通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

配電自動(dòng)化系統(tǒng)是提升配電網(wǎng)生產(chǎn)管理水平和提高供電可靠性的重要技術(shù)手段，也是智能電網(wǎng)建設(shè)的主要內(nèi)容之一。國(guó)家電網(wǎng)公司正在全面建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國(guó)際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)是在開(kāi)放和互聯(lián)的信息模式基礎(chǔ)上，通過(guò)加載系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備和升級(jí)電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級(jí)調(diào)度、綜合服務(wù)等電力產(chǎn)業(yè)全流程的智能化、信息化、分級(jí)化互動(dòng)管理，是集合了產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命和管理革命的綜合性的效率變革。

光纖通信是配電自動(dòng)化系統(tǒng)改造中主要通信方式。但從實(shí)際情況看，對(duì)于未預(yù)留通信管道區(qū)域，投資成本較大，施工困難；對(duì)于已預(yù)留通信管道區(qū)域，由于地面沉降、其他管道施工等原因，20%-30%的管道已經(jīng)不通，導(dǎo)致光纖無(wú)法穿過(guò)，由此可見(jiàn)，單一使用光纖通信系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)的成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于降低通信成本，提高通信系統(tǒng)的實(shí)用性。

本實(shí)用新型提供一種下行信號(hào)處理系統(tǒng)，包括：光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備，用于接收光線路終端光線路終端發(fā)送的光信號(hào)，并將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，發(fā)送所述數(shù)字信號(hào)；頭端設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)線與所述光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備連接，用于接收所述數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，發(fā)送所述載波信號(hào)；中繼設(shè)備，通過(guò)電纜與所述頭端設(shè)備連接，用于接收所述載波信號(hào)，并對(duì)所述載波信號(hào)進(jìn)行增益，發(fā)送增益后的載波信號(hào)。終端設(shè)備，通過(guò)電纜與所述中繼設(shè)備連接，用于接收所述增益后的載波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，向第一用戶終端發(fā)送所述數(shù)字信號(hào)。

優(yōu)選地，所述中繼設(shè)備還用于將所述載波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并發(fā)送至第二用戶終端。

優(yōu)選地，還包括：第一耦合器和第二耦合器，所述頭端設(shè)備通過(guò)所述第一耦合器與第一電纜的第一端連接，所述中繼設(shè)備通過(guò)所述第二耦合器與所述第一電纜的第二端連接，其中所述第一耦合器用于將所述載波信號(hào)耦合到所述第一電纜中，所述第二耦合器用于將第一電纜中的載波信號(hào)耦合到所述中繼設(shè)備中。

優(yōu)選地，還包括：第三耦合器和第四耦合器，所述中繼設(shè)備通過(guò)所述第三耦合器與第二電纜的第一端連接，所述終端設(shè)備通過(guò)所述第四耦合器與所述第二電纜的第二端連接，其中所述第三耦合器用于將所述增益后的載波信號(hào)耦合到所述第二電纜中，所述第四耦合器用于將第二電纜中的增益后的載波信號(hào)耦合到所述終端設(shè)備中。

優(yōu)選地，所述第一電纜是第一開(kāi)閉所與第二開(kāi)閉所間的輸電線纜，所述第一電纜的第一端是所述第一開(kāi)閉所中的環(huán)網(wǎng)柜的出線端，所述第一電纜的第二端是所述第二開(kāi)閉所中的環(huán)網(wǎng)柜的進(jìn)線端；

所述第二電纜是所述第二開(kāi)閉所與第三開(kāi)閉所間的輸電線纜，所述第二電纜的第一端是所述第二開(kāi)閉所中的環(huán)網(wǎng)柜的出線端，所述第二電纜的第二端是所述第三開(kāi)閉所中的環(huán)網(wǎng)柜的進(jìn)線端。

優(yōu)選地，所述頭端設(shè)備采用OFDM調(diào)制方式生成所述載波信號(hào)，并根據(jù)所述載波信號(hào)的傳輸質(zhì)量確定所述載波信號(hào)的工作頻率。

優(yōu)選地，所述中繼設(shè)備和所述終端設(shè)備還用于根據(jù)所述頭端設(shè)備發(fā)送的載波信號(hào)的頻率確定自身信號(hào)發(fā)送頻率。

優(yōu)選地，所述頭端設(shè)備用于向所述中繼設(shè)備和終端設(shè)備發(fā)送訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所述中繼設(shè)備和終端設(shè)備用于根據(jù)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)確定自身的工作頻率

根據(jù)本實(shí)用新型提供的下行信號(hào)處理系統(tǒng)，通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備與光線路終端光線路終端對(duì)接，接收以光波形式發(fā)送的下行數(shù)據(jù)并發(fā)出數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)頭端設(shè)備接收數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為可以在電纜中傳輸?shù)妮d波信號(hào)，同時(shí)通過(guò)中繼設(shè)備對(duì)該載波信號(hào)進(jìn)行增益，以彌補(bǔ)傳輸過(guò)程中的損耗，最終通過(guò)終端設(shè)備接收上述載波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至用戶終端，實(shí)現(xiàn)光纖通信與載波通信的混合組網(wǎng)，由此可以在通信線路上減少光纖的敷設(shè)，進(jìn)而降低通信線路施工成本，以降低通信成本。

附圖說(shuō)明

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的通信系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的通信方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

例提供一種通信系統(tǒng)，包括：光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備11、頭端設(shè)備12、中繼設(shè)備13和終端設(shè)備14，光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備11通過(guò)網(wǎng)線與頭端設(shè)備12連接，頭端設(shè)備12通過(guò)電纜與中繼設(shè)備13連接，中繼設(shè)備13通過(guò)電纜與終端設(shè)備14連接；

其中，光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備11包括第一下行信號(hào)處理單元和第一上行信號(hào)處理單元，所述第一下行信號(hào)處理單元用于接收光線路終端發(fā)送的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，向頭端設(shè)備12發(fā)送數(shù)字信號(hào)；所述第一上行信號(hào)處理單元用于接收頭端設(shè)備12發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，向光線路終端發(fā)送光信號(hào)；光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備11即ONU (Optical Network Unit)；所述光線路終端（OLT，optical line terminal）發(fā)送的光信號(hào)可以是以廣播方式發(fā)送的用光波形態(tài)的下行通信數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后，第一下行信號(hào)處理單元可以發(fā)出符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)，用于表示下行通信數(shù)據(jù); 第一上行信號(hào)處理單元向OLT發(fā)出的光信號(hào)是以光為傳輸介質(zhì)的上行通信數(shù)據(jù)。

頭端設(shè)備12包括第二下行信號(hào)處理單元和第二上行信號(hào)處理單元，所述第二下行信號(hào)處理單元用于接收光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，并將其換為載波信號(hào)，向中繼設(shè)備13發(fā)送載波信號(hào)；第二上行信號(hào)處理單元用于接收中繼設(shè)備13發(fā)送的增益后的載波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，向光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送數(shù)字信號(hào)；頭端設(shè)備12可以是設(shè)有載波信號(hào)處理芯片的設(shè)備，例如電力調(diào)制解調(diào)器，第二下行信號(hào)處理單元作用是將上述符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成適合在電力線路傳輸?shù)哪M電信號(hào)，用于表示下行通信數(shù)據(jù)。具體地，即將頭端設(shè)備12端口接收過(guò)來(lái)的符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)加密、編碼、調(diào)制處理，轉(zhuǎn)換為適合在電力電纜傳輸?shù)妮d波模擬信號(hào)。第二上行信號(hào)處理單元作用是將接收到的載波信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成適合在網(wǎng)線中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，用于表示上行通信數(shù)據(jù)。具體地，即對(duì)該設(shè)備端口接收過(guò)來(lái)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解密處理，轉(zhuǎn)換為符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)。

中繼設(shè)備13包括增益單元，所述增益單元用于接收頭端設(shè)備12發(fā)送的載波信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行增益，向終端設(shè)備14發(fā)送增益后的載波信號(hào)；還用于接收終端設(shè)備14發(fā)送的載波信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行增益，向頭端設(shè)備12發(fā)送增益后的載波信號(hào)；由于載波信號(hào)本質(zhì)上是一種電磁信號(hào)，所以隨著傳輸距離的增加其本身會(huì)有所衰減。中繼設(shè)備13可以是設(shè)有增益處理芯片的設(shè)備，其可以對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行信號(hào)增益，彌補(bǔ)信號(hào)在電纜中長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)衰減、彌補(bǔ)損耗。

終端設(shè)備14包括第四下行信號(hào)處理單元和第四上行信號(hào)處理單元，所述第四下行信號(hào)處理單元用于接收中繼設(shè)備13發(fā)送的增益后的載波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，向第一用戶終端15發(fā)送數(shù)字信號(hào)；第四上行信號(hào)處理單元用于接收第一用戶終端15發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，向中繼設(shè)備13發(fā)送載波信號(hào)。終端設(shè)備14可以是設(shè)有載波信號(hào)處理芯片的設(shè)備，例如電力調(diào)制解調(diào)器，第四下行信號(hào)處理單元的作用是將接收到的載波信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成適合在網(wǎng)線中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，用于表示下行通信數(shù)據(jù)。具體地，即對(duì)該設(shè)備端口接收過(guò)來(lái)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解密處理，轉(zhuǎn)換為符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)，然后將其發(fā)送至第一用戶終端15完成下行數(shù)據(jù)的發(fā)送過(guò)程。第四上行信號(hào)處理單元的作用是將第一用戶終端15發(fā)送的符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成適合在電力線路傳輸?shù)哪M電信號(hào)，用于表示上行通信數(shù)據(jù)。具體地，即將從設(shè)備端口接收過(guò)來(lái)的符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)加密、編碼、調(diào)制處理，轉(zhuǎn)換為適合在電力電纜傳輸?shù)妮d波模擬信號(hào)。

根據(jù)本實(shí)用新型提供的通信系統(tǒng)，可以通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備11與光線路終端對(duì)接，接收以光波形式發(fā)送的下行數(shù)據(jù)并發(fā)出數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)頭端設(shè)備12接收數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為可以在電纜中傳輸?shù)妮d波信號(hào)，同時(shí)通過(guò)中繼設(shè)備13對(duì)該載波信號(hào)進(jìn)行增益，以彌補(bǔ)傳輸過(guò)程中的損耗，最終通過(guò)終端設(shè)備14接收上述載波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至用戶終端，以完成下行通信過(guò)程；并可以通過(guò)終端設(shè)備接收用戶終端發(fā)送的數(shù)字信號(hào)將其轉(zhuǎn)換為可以在電纜中傳輸?shù)妮d波信號(hào)，通過(guò)中繼設(shè)備對(duì)該載波信號(hào)進(jìn)行增益，以彌補(bǔ)傳輸過(guò)程中的損耗，然后通過(guò)頭端設(shè)備接受增益后的載波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，最終通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備接收所述數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為適合在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)發(fā)送至光線路終端，以完成上行通信過(guò)程。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)光纖通信與載波通信的混合組網(wǎng)，由此可以在通信線路上減少光纖的敷設(shè)，進(jìn)而減少通信線路施工工作，降低通信成本。

本系統(tǒng)特別適用于配電自動(dòng)化改造過(guò)程中未預(yù)留通信管道或者通信管道不通的區(qū)域（由于地面沉降、其他管道施工等原因?qū)е碌墓艿啦煌ǖ龋?，此類區(qū)域雖然無(wú)法敷設(shè)光纖，但大多設(shè)有電纜線路。這種情況下可以在光纖到達(dá)末端架設(shè)上述光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備11和頭端設(shè)備12，在局部光纖不通點(diǎn)位置架設(shè)寬帶載波終端/中繼設(shè)備13，即可完成光纖不通點(diǎn)至主站平臺(tái)的通信網(wǎng)絡(luò)建立，是P2P（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式），也可以是P2MP（點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式）。本系統(tǒng)不需要在通信線路上進(jìn)行任何施工，只需在現(xiàn)有的通信線路上安裝調(diào)試上述設(shè)備后就可完成配電通信網(wǎng)的建設(shè)。

由于中繼設(shè)備13所在位置也可能有需要接收和發(fā)送通信數(shù)據(jù)的用戶終端，所以上述中繼設(shè)備還可以包括第三下行信號(hào)處理單元和第三上行信號(hào)處理單元，其中所述第三下行信號(hào)處理單元用于接收所述頭端設(shè)備發(fā)送的載波信號(hào)，將所述載波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并發(fā)送至第二用戶終端；所述第三上行信號(hào)處理單元用于接收所述第二用戶終端發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，向所述頭端設(shè)備發(fā)送所述載波信號(hào)。即中繼設(shè)備13也可以設(shè)有載波信號(hào)處理芯片，其第三下行信號(hào)處理單元可以對(duì)頭端設(shè)備12端口發(fā)來(lái)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解密處理，轉(zhuǎn)換為符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)，然后將其發(fā)送至第二用戶終端16完成下行數(shù)據(jù)的發(fā)送過(guò)程。其第三上行信號(hào)處理單元可以將第二用戶終端16發(fā)送的符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成適合在電力線路傳輸?shù)哪M電信號(hào)，用于表示上行通信數(shù)據(jù)。上述優(yōu)選方案可以進(jìn)一步提高本系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，便于用戶終端接入通信網(wǎng)絡(luò)。

圖2示出了本系統(tǒng)的具體連接示意圖，如圖2所示，本實(shí)施例的通信系統(tǒng)還可以包括：第一耦合器21和第二耦合器22，所述頭端設(shè)備12通過(guò)所述第一耦合器21與第一電纜25的第一端連接，所述中繼設(shè)備13通過(guò)所述第二耦合器22與所述第一電纜25的第二端連接。

還可以包括：第三耦合器23和第四耦合器24，所述中繼設(shè)備13通過(guò)所述第三耦合器23與第二電纜26的第一端連接，所述終端設(shè)備14通過(guò)所述第四耦合器24與所述第二電纜26的第二端連接。

具體地，耦合器通常分別安裝在一根電纜的兩端，其作用是信號(hào)的耦合和高壓隔離，即通過(guò)耦合作用在輸電線纜和通信設(shè)備之間傳遞載波信號(hào)，耦合器是在原有的電纜線路上進(jìn)行安裝，不需要改變線路，也不會(huì)破壞線路。

上述耦合器可以是電感耦合器或電容耦合器。電感耦合器一般在電纜線路上使用，電感耦合器直接卡接在中壓電纜某一相上，通過(guò)電感耦合器與電纜連接，可以確保信號(hào)在工作頻帶內(nèi)不產(chǎn)生畸變，并在最大頻率范圍內(nèi)減小不匹配衰耗，使耦合器的信號(hào)損耗最??；并且，電感耦合器可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作于高電流強(qiáng)度下，電感耦合器具有安裝方便，絕緣性好，不與電纜直接接觸，安全性高，價(jià)格經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)

電容耦合器一般在架空線路上使用，電容耦合器采用注入方式與架空線路某一相連接，并固定在架空線路線纜桿上。電容耦合器安全優(yōu)勢(shì)明顯，電容耦合器具有防水、防塵的結(jié)構(gòu)，并且電容耦合器上面部分裝有10KV氧化鋅避雷器，當(dāng)沿架空線路傳入的雷電沖擊波超過(guò)避雷器保護(hù)水平時(shí)，避雷器首先放電，并將電流經(jīng)過(guò)接地良導(dǎo)體安全的引入大地，利用接地裝置使雷電電壓幅值限制在被保護(hù)的范圍內(nèi)，避免設(shè)備受到破壞，保證通信的正常運(yùn)行。電容耦合器安裝過(guò)程簡(jiǎn)單、方便、快捷，主要是包含連接至中壓架空線、電容耦合器固定和自帶接地固定。

優(yōu)選地，所述第一電纜25是第一開(kāi)閉所27與第二開(kāi)閉所28間的輸電線纜，所述第一電纜25的第一端是所述第一開(kāi)閉所27中的環(huán)網(wǎng)柜的出線端，所述第一電纜25的第二端是所述第二開(kāi)閉所28中的環(huán)網(wǎng)柜的進(jìn)線端；

所述第二電纜26是所述第二開(kāi)閉所28與第三開(kāi)閉所29間的輸電線纜，所述第二電纜26的第一端是所述第二開(kāi)閉所28中的環(huán)網(wǎng)柜的出線端，所述第二電纜26的第二端是所述第三開(kāi)閉所29中的環(huán)網(wǎng)柜的進(jìn)線端。

開(kāi)閉所是用于接受電力并分配電力的供配電設(shè)施，高壓電網(wǎng)中稱為開(kāi)關(guān)站。中壓電網(wǎng)中的開(kāi)閉所一般用于10kV電力的接受與分配。設(shè)有中壓配電進(jìn)出線、對(duì)功率進(jìn)行再分配的配電裝置。相當(dāng)于變電站母線的延伸，可用于解決變電站進(jìn)出線間隔有限或進(jìn)出線走廊受限，并在區(qū)域中起到電源支撐的作用，中壓開(kāi)關(guān)站必要時(shí)可與配電室合建。

如前文所述，載波信號(hào)本質(zhì)上是一種電磁信號(hào)，如果載波信號(hào)在傳輸過(guò)程中直接穿過(guò)開(kāi)閉所，必然會(huì)受到一定的干擾而影響到信號(hào)的質(zhì)量。為了避免開(kāi)閉所對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響，本系統(tǒng)中的耦合器可以按照上述優(yōu)選方案進(jìn)行設(shè)置，使載波信號(hào)跨過(guò)傳輸線路上的開(kāi)閉所，以提高載波信號(hào)的質(zhì)量。

載波信號(hào)的調(diào)制方式有多種，本實(shí)施例中的頭端設(shè)備12、終端設(shè)備14和中繼設(shè)備13采用OFDM調(diào)制方式生成載波信號(hào)，并根據(jù)載波信號(hào)的傳輸質(zhì)量確定所述載波信號(hào)的工作頻率。所述工作頻率范圍可以是2-34MHz。OFDM調(diào)制方式是一種多載波調(diào)制方式，這種方式可以在一定的頻率范圍內(nèi)將一個(gè)載波分為許多個(gè)帶寬較窄的次載波，這些次載波相互正交，采用快速傅立葉變換將這些次載波信號(hào)進(jìn)行編碼。次載波頻分器將信號(hào)反轉(zhuǎn)，使之正交，對(duì)于n個(gè)次載波，每一個(gè)次載波的符號(hào)速率被載波調(diào)制器分為整個(gè)符號(hào)速率的1/n，這使得調(diào)制后符號(hào)速率長(zhǎng)于多徑延遲從而減少符號(hào)間干擾。OFDM 技術(shù)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：1）有效克服碼間干擾，抗干擾能力強(qiáng)；2）頻帶利用率高；3）系統(tǒng)的均衡簡(jiǎn)單等。上述載波設(shè)備（頭端設(shè)備、中繼設(shè)備、終端設(shè)備）可以根據(jù)實(shí)時(shí)信號(hào)傳輸質(zhì)量的變化選擇使用全部或者部分子載波，并且可以靈活調(diào)整子載波的調(diào)制方式。

寬帶載波信號(hào)的工作頻率范圍可以是2-34MHz。OFDM技術(shù)將頻率選擇性衰落信道劃分成大量的平坦衰落子信道,因此可以有效地對(duì)抗頻率選擇性衰落。OFDM系統(tǒng)中的子信道帶寬窄,相鄰子信道不需要分配在連續(xù)的頻帶上, OFDM系統(tǒng)能有效對(duì)抗電力線信道上的干擾和衰落。在電力線信道上,干擾通常發(fā)生在某個(gè)頻率上,也就是干擾會(huì)影響一個(gè)或幾個(gè)子信道。當(dāng)某個(gè)子信道上的衰落嚴(yán)重,信噪比低于給定門限時(shí),OFDM可以自適應(yīng)地關(guān)閉該子信道,不在該子信道上發(fā)送數(shù)據(jù),以保證數(shù)據(jù)的完整性和較低的誤碼率。同樣的方法也可以用來(lái)對(duì)抗信道干擾。當(dāng)干擾很大,嚴(yán)重影響某個(gè)子信道時(shí),可同樣的方法也可以用來(lái)對(duì)抗信道干擾。當(dāng)干擾很大,嚴(yán)重影響某個(gè)子信道時(shí),可以關(guān)閉該子信道來(lái)避免大的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,或者可以通過(guò)提高干擾較大的子信道上信號(hào)的發(fā)射功率來(lái)提高信噪比,保證數(shù)據(jù)正確傳輸。

優(yōu)選地，所述中繼設(shè)備13和所述終端設(shè)備14還可以根據(jù)所述頭端設(shè)備12發(fā)送的載波信號(hào)的頻率確定自身信號(hào)發(fā)送頻率。具體地，在通信過(guò)程中，可以由所述頭端設(shè)備12向所述中繼設(shè)備13和終端設(shè)備14發(fā)送訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所述中繼設(shè)備13和終端設(shè)備14用于根據(jù)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)確定自身的工作頻率。上述優(yōu)選方案可以是頭端設(shè)備12、中繼設(shè)備13和終端設(shè)備14工作在相同的頻率上，從而提高載波信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

[1]

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種通信方法，如圖3所示，該方法包括：

S1，光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備接收光線路終端發(fā)送的光信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，向頭端設(shè)備發(fā)送數(shù)字信號(hào)；所述光線路終端（OLT，optical line terminal）發(fā)送的光信號(hào)可以是以廣播方式發(fā)送的用光波形態(tài)的下行通信數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后，光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備可以發(fā)出符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)，用于表示下行通信數(shù)據(jù)。

S2，所述頭端設(shè)備接收數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，向中繼設(shè)備發(fā)送載波信號(hào)；所述頭端設(shè)備通過(guò)網(wǎng)線與所述光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備連接，頭端設(shè)備可以是設(shè)有載波信號(hào)處理芯片的設(shè)備，例如電力調(diào)制解調(diào)器，其作用是將上述符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成適合在電力線路傳輸?shù)哪M電信號(hào)，用于表示下行通信數(shù)據(jù)。具體地，即將頭端設(shè)備端口接收過(guò)來(lái)的符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)加密、編碼、調(diào)制處理，轉(zhuǎn)換為適合在電力電纜傳輸?shù)妮d波模擬信號(hào)。

S3，所述中繼設(shè)備接收所述頭端設(shè)備發(fā)送的載波信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行增益，向終端設(shè)備發(fā)送增益后的載波信號(hào)；中繼設(shè)備可以通過(guò)電纜與所述頭端設(shè)備連接，由于載波信號(hào)本質(zhì)上是一種電磁信號(hào)，所以隨著傳輸距離的增加其本身會(huì)有所衰減。中繼設(shè)備可以是設(shè)有增益處理芯片的設(shè)備，例如電力調(diào)制解調(diào)器，其可以對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行信號(hào)增益，彌補(bǔ)信號(hào)在電纜中長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)衰減、彌補(bǔ)損耗。

S4，所述終端設(shè)備接收所述中繼設(shè)備發(fā)送的增益后的載波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，向第一用戶終端發(fā)送數(shù)字信號(hào)，終端設(shè)備可以通過(guò)電纜與所述中繼設(shè)備連接。終端設(shè)備可以是設(shè)有載波信號(hào)處理芯片的設(shè)備，例如電力調(diào)制解調(diào)器，其作用是將上述載波信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成適合在網(wǎng)線中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，用于表示下行通信數(shù)據(jù)。具體地，即對(duì)該設(shè)備端口接收過(guò)來(lái)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解密處理，轉(zhuǎn)換為符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)，然后將其發(fā)送至第一用戶終端15完成下行數(shù)據(jù)的發(fā)送過(guò)程。

S5，所述終端設(shè)備接收所述第一用戶終端發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，向所述中繼設(shè)備發(fā)送載波信號(hào)；終端設(shè)備可以將第一用戶終端發(fā)送的符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成適合在電力線路傳輸?shù)哪M電信號(hào)，用于表示上行通信數(shù)據(jù)。具體地，即將從設(shè)備端口接收過(guò)來(lái)的符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)加密、編碼、調(diào)制處理，轉(zhuǎn)換為適合在電力電纜傳輸?shù)妮d波模擬信號(hào)。

S6，所述中繼設(shè)備接收所述終端設(shè)備發(fā)送的載波信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行增益，向所述頭端設(shè)備發(fā)送增益后的載波信號(hào)；即對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行信號(hào)增益，彌補(bǔ)信號(hào)在電纜中長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)衰減、彌補(bǔ)損耗。

S7，所述頭端設(shè)備接收所述中繼設(shè)備發(fā)送的增益后的載波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，向所述光網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送數(shù)字信號(hào)；頭端設(shè)備可以將載波信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成適合在網(wǎng)線中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，用于表示上行通信數(shù)據(jù)。具體地，即對(duì)該設(shè)備端口接收過(guò)來(lái)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解密處理，轉(zhuǎn)換為符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)。

S8，所述光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備接收所述頭端設(shè)備發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，向所述光線路終端發(fā)送光信號(hào)，即向OLT發(fā)送以光為傳輸介質(zhì)的上行通信數(shù)據(jù)，完成上行數(shù)據(jù)的發(fā)送過(guò)程。

根據(jù)本實(shí)用新型提供的通信方法，可以通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備與光線路終端對(duì)接，接收以光波形式發(fā)送的下行數(shù)據(jù)并發(fā)出數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)頭端設(shè)備接收數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為可以在電纜中傳輸?shù)妮d波信號(hào)，同時(shí)通過(guò)中繼設(shè)備對(duì)該載波信號(hào)進(jìn)行增益，以彌補(bǔ)傳輸過(guò)程中的損耗，最終通過(guò)終端設(shè)備14接收上述載波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至用戶終端，以完成下行通信過(guò)程；并可以通過(guò)終端設(shè)備接收用戶終端發(fā)送的數(shù)字信號(hào)將其轉(zhuǎn)換為可以在電纜中傳輸?shù)妮d波信號(hào)，通過(guò)中繼設(shè)備對(duì)該載波信號(hào)進(jìn)行增益，以彌補(bǔ)傳輸過(guò)程中的損耗，然后通過(guò)頭端設(shè)備接受增益后的載波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，最終通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備接收所述數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為適合在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)發(fā)送至光線路終端，以完成上行通信過(guò)程。本方法可以實(shí)現(xiàn)光纖通信與載波通信的混合組網(wǎng)，由此可以在通信線路上減少光纖的敷設(shè)，進(jìn)而減少通信線路施工工作，降低通信成本。

本方法特別適用于配電自動(dòng)化改造過(guò)程中未預(yù)留通信管道或者通信管道不通的區(qū)域（由于地面沉降、其他管道施工等原因?qū)е碌墓艿啦煌ǖ龋?，此類區(qū)域雖然無(wú)法敷設(shè)光纖，但大多設(shè)有電纜線路。這種情況下可以在光纖到達(dá)末端架設(shè)上述光網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備11和頭端設(shè)備12，在局部光纖不通點(diǎn)位置架設(shè)寬帶載波終端/中繼設(shè)備13，即可完成光纖不通點(diǎn)至主站平臺(tái)的通信網(wǎng)絡(luò)建立，是P2P（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式），也可以是P2MP（點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式）。本系統(tǒng)不需要在通信線路上進(jìn)行任何施工，只需在現(xiàn)有的通信線路上安裝調(diào)試上述設(shè)備后就可完成配電通信網(wǎng)的建設(shè)。

由于中繼設(shè)備所在位置也可能有需要發(fā)送上行數(shù)據(jù)的用戶終端，所以本實(shí)施例所述方法在下行通信過(guò)程中，在所述中繼設(shè)備接收載波信號(hào)后還包括：

S9，中繼設(shè)備將載波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，向第二用戶終端發(fā)送數(shù)字信號(hào)；

本實(shí)施例所述方法在上行通信過(guò)程中，還可以包括：

S10，中繼設(shè)備接收第二用戶終端發(fā)送的數(shù)字信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為載波信號(hào)，向所述頭端設(shè)備發(fā)送載波信號(hào)。

中繼設(shè)備也可以設(shè)有載波信號(hào)處理芯片，其可以對(duì)頭端設(shè)備端口發(fā)來(lái)的載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解密處理，轉(zhuǎn)換為符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)，然后將其發(fā)送至第二用戶終端完成下行數(shù)據(jù)的發(fā)送過(guò)程；也可以將第二用戶終端發(fā)送的符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成適合在電力線路傳輸?shù)哪M電信號(hào)，用于表示上行通信數(shù)據(jù)。上述優(yōu)選方案可以進(jìn)一步提高本系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，便于用戶終端接入通信網(wǎng)絡(luò)。

本方法可以利用耦合器的耦合作用傳輸上述載波信號(hào)，耦合器通常分別安裝在一根電纜的兩端，其作用是信號(hào)的耦合和高壓隔離，即通過(guò)耦合作用在載波設(shè)備與電纜之間傳遞載波信號(hào)，耦合器是在原有的電纜線路上進(jìn)行安裝，不需要改變線路，也不會(huì)破壞線路。

具體地,上述S3可以包括：

S31，第一耦合器將所述頭端設(shè)備發(fā)送的載波信號(hào)耦合到第一電纜中；

S32，第二耦合器將所述第一電纜中的載波信號(hào)耦合到所述中繼設(shè)備中。

上述S4可以包括：

S41，第三耦合器將所述中繼設(shè)備發(fā)送的增益后的載波信號(hào)耦合到第二電纜中；

S42，第四耦合器將所述第二電纜中的增益后的載波信號(hào)耦合到所述終端設(shè)備中。

上述S6可以包括：

S61，所述第四耦合器將所述終端設(shè)備發(fā)送的載波信號(hào)耦合到所述第二電纜中；

S62，所述第三耦合器將所述第二電纜中的載波信號(hào)耦合到所述中繼設(shè)備中。

上述S7可以包括：

S71，所述第二耦合器將所述中繼設(shè)備發(fā)送的增益后的載波信號(hào)耦合到所述第一電纜中；

S72，所述第一耦合器將所述第一電纜中的增益后的載波信號(hào)耦合到所述頭端設(shè)備中。

上述耦合器可以是電感耦合器或電容耦合器，電感耦合器一般在電纜線路上使用，電感耦合器直接卡接在中壓電纜某一相上，通過(guò)電感耦合器與電纜連接，可以確保信號(hào)在工作頻帶內(nèi)不產(chǎn)生畸變，并在最大頻率范圍內(nèi)減小不匹配衰耗，使耦合器的信號(hào)損耗最?。徊⑶?，電感耦合器可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作于高電流強(qiáng)度下，電感耦合器具有安裝方便，絕緣性好，不與電纜直接接觸，安全性高，價(jià)格經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)

電容耦合器一般在架空線路上使用，電容耦合器采用注入方式與架空線路某一相連接，并固定在架空線路線纜桿上。電容耦合器安全優(yōu)勢(shì)明顯，電容耦合器具有防水、防塵的結(jié)構(gòu)，并且電容耦合器上面部分裝有10KV氧化鋅避雷器，當(dāng)沿架空線路傳入的雷電沖擊波超過(guò)避雷器保護(hù)水平時(shí)，避雷器首先放電，并將電流經(jīng)過(guò)接地良導(dǎo)體安全的引入大地，利用接地裝置使雷電電壓幅值限制在被保護(hù)的范圍內(nèi)，避免設(shè)備受到破壞，保證通信的正常運(yùn)行。電容耦合器安裝過(guò)程簡(jiǎn)單、方便、快捷，主要是包含連接至中壓架空線、電容耦合器固定和自帶接地固定。

優(yōu)選地，所述第一電纜是第一開(kāi)閉所與第二開(kāi)閉所間的輸電線纜，所述第二電纜是所述第二開(kāi)閉所與第三開(kāi)閉所間的輸電線纜。

開(kāi)閉所是用于接受電力并分配電力的供配電設(shè)施，高壓電網(wǎng)中稱為開(kāi)關(guān)站。中壓電網(wǎng)中的開(kāi)閉所一般用于10kV電力的接受與分配。設(shè)有中壓配電進(jìn)出線、對(duì)功率進(jìn)行再分配的配電裝置。相當(dāng)于變電站母線的延伸，可用于解決變電站進(jìn)出線間隔有限或進(jìn)出線走廊受限，并在區(qū)域中起到電源支撐的作用，中壓開(kāi)關(guān)站必要時(shí)可與配電室合建。

如前文所述，載波信號(hào)本質(zhì)上是一種電磁信號(hào)，如果載波信號(hào)在傳輸過(guò)程中直接穿過(guò)開(kāi)閉所，必然會(huì)受到一定的干擾而影響到信號(hào)的質(zhì)量。為了避免開(kāi)閉所對(duì)信號(hào)質(zhì)量的影響，本系統(tǒng)中的耦合器可以按照上述優(yōu)選方案進(jìn)行設(shè)置，使載波信號(hào)跨過(guò)傳輸線路上的開(kāi)閉所，以提高載波信號(hào)的質(zhì)量。

載波信號(hào)的調(diào)制方式有多種，本實(shí)施例中的頭端設(shè)備、中繼設(shè)備和終端設(shè)備優(yōu)選采用OFDM調(diào)制方式生成處理通信數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述通信數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量確定設(shè)備自身的工作頻率。

OFDM調(diào)制方式是一種多載波調(diào)制方式，這種方式可以在一定的頻率范圍內(nèi)將一個(gè)載波分為許多個(gè)帶寬較窄的次載波，這些次載波相互正交，采用快速傅立葉變換將這些次載波信號(hào)進(jìn)行編碼。次載波頻分器將信號(hào)反轉(zhuǎn)，使之正交，對(duì)于n個(gè)次載波，每一個(gè)次載波的符號(hào)速率被載波調(diào)制器分為整個(gè)符號(hào)速率的1/n，這使得調(diào)制后符號(hào)速率長(zhǎng)于多徑延遲從而減少符號(hào)間干擾。OFDM 技術(shù)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：1）有效克服碼間干擾，抗干擾能力強(qiáng)；2）頻帶利用率高；3）系統(tǒng)的均衡簡(jiǎn)單等。

寬帶載波信號(hào)的工作頻率范圍可以是2-34MHz。OFDM技術(shù)將頻率選擇性衰落信道劃分成大量的平坦衰落子信道,因此可以有效地對(duì)抗頻率選擇性衰落。OFDM系統(tǒng)中的子信道帶寬窄,相鄰子信道不需要分配在連續(xù)的頻帶上, OFDM系統(tǒng)能有效對(duì)抗電力線信道上的干擾和衰落。在電力線信道上,干擾通常發(fā)生在某個(gè)頻率上,也就是干擾會(huì)影響一個(gè)或幾個(gè)子信道。當(dāng)某個(gè)子信道上的衰落嚴(yán)重,信噪比低于給定門限時(shí),OFDM可以自適應(yīng)地關(guān)閉該子信道,不在該子信道上發(fā)送數(shù)據(jù),以保證數(shù)據(jù)的完整性和較低的誤碼率。同樣的方法也可以用來(lái)對(duì)抗信道干擾。當(dāng)干擾很大,嚴(yán)重影響某個(gè)子信道時(shí),可同樣的方法也可以用來(lái)對(duì)抗信道干擾。當(dāng)干擾很大,嚴(yán)重影響某個(gè)子信道時(shí),可以關(guān)閉該子信道來(lái)避免大的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,或者可以通過(guò)提高干擾較大的子信道上信號(hào)的發(fā)射功率來(lái)提高信噪比,保證數(shù)據(jù)正確傳輸。

優(yōu)選地，所述中繼設(shè)備和所述終端設(shè)備還可以根據(jù)所述頭端設(shè)備發(fā)送的載波信號(hào)的頻率確定自身信號(hào)發(fā)送頻率。

具體地，在通信過(guò)程中，所述頭端設(shè)備可以向中繼設(shè)備和終端設(shè)備發(fā)送訓(xùn)練數(shù)據(jù)；所述中繼設(shè)備和終端設(shè)備根據(jù)所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)確定自身的工作頻率。上述優(yōu)選方案可以是頭端設(shè)備、中繼設(shè)備和終端設(shè)備工作在相同的頻率上，從而提高載波信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。