CN109194527A - 一种基于混合组网模型的配网通信*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于混合组网模型的配网通信***，***包括无线子网、无线访问基站、网关、ONU单元、OLT单元以及服务器，无线子网包括多个用电信息采集终端和集中器；本发明提供的配网通信***，将微功率无线、PON、PTN进行混合组网，光通讯的最大优势在于低损耗、长距离、高可靠性；以太网的最大优势在于便捷的业务分层管理；而无线通讯的最大优势在于部署灵活、易组网，能够实现无处不在的信息接入，微功率无线解决了有线PON网络的部分末端不能施放线缆的问题，作为PON主干光网络的补充，完成部分直埋线、跨公路、无管道场景的分支延伸；本申请的配网通信***不仅能够实现网络全覆盖还能够实现业务分层管理、配用电终端良好接入。
Description
技术领域
本发明涉及配网通信技术领域，特别涉及一种基于混合组网模型的配网通信***。
背景技术
配网通信网承载配电自动化、用电信息采集、负控等多项业务，是智能配网建设的瓶颈，目前正处于起始建设阶段，还有一些问题需要研究解决。
一是配网上各种业务的信息分区、安全等级、实时性、可靠性要求各异，需要通信网提供分层管理服务，而目前常用的EPON、工业以太网交换机技术都无法实现分层管理，只能用两套设备来实现物理隔离，分别支持不同业务***。往往是同一个位置上多套相同的PON类设备，分别跑单一业务，造成单套设备利用率很低，但总体又重复建设的情况。需要考虑引进新的具有支持不同业务分层管理功能的通信技术来解决该问题。
二是配网延伸到城镇的基层，由于市政、交通、管道建设等原因，在配网的一些末端节点处往往没有光缆的施放和运维条件，无法实现配用电终端的接入。如果使用GPRS类无线公网，则不能传输一些重要的生产信息；如果单为这些分支末点自建3G、4G类无线专网，性价比又低。
发明内容
本申请提供了一种基于混合组网模型的配网通信***，以解决现有技术中的配网通信***无法实现全覆盖、分层管理以及配用电终端接入的问题。
为了解决上述技术问题本发明提供如下技术方案：
所述***包括无线子网、无线访问基站、网关、ONU单元、OLT单元以及服务器，所述无线子网包括多个用电信息采集终端和集中器；
所述用电信息采集终端与所述集中器通信连接，所述集中器与所述无线访问基站通信连接，所述网关与所述无线访问基站通信连接，所述ONU单元与所述网关通信连接，所述OLT单元与所述ONU单元通信连接，所述服务器与所述OLT单元通信连接；
所述用电信息采集终端用于采集电力用户的用电信息；
所述集中器用于聚合多个所述用电信息采集终端，为多个所述用电信息采集终端提供中心通信链路；
所述无线访问基站用于在所述集中器与所述网关之间传输数据；
所述网关用于转换所述无线访问基站和所述ONU单元传输的数据格式；
所述ONU单元用于将信息传输至OLT单元，所述OLT单元用于将数据传输至服务器；
所述服务器用于数据分析和数据管理。
优选的，所述ONU单元和所述OLT单元之间连接有ODN单元，所述光分离器用于提供光传输通道。
优选的，所述OLT单元到所述ONU单元的数据传输方式为广播传输。
优选的，所述ONU单元到OLT单元的数据传输方式为TDMA多址接入传输。
优选的，所述无线访问基站设置为多个。
优选的，所述OLT单元设置在变电站内，所述ONU单元设置在开闭所或配电房内。
本申请提供的***包括无线子网、无线访问基站、网关、ONU单元、OLT单元以及服务器，所述无线子网包括多个用电信息采集终端和集中器，所述用电信息采集终端与所述集中器通信连接，所述集中器与所述无线访问基站通信连接，所述网关与所述无线访问基站通信连接，所述ONU单元与所述网关通信连接，所述OLT单元与所述ONU单元通信连接，所述服务器与所述OLT单元通信连接，所述用电信息采集终端用于采集电力用户的用电信息，所述集中器用于聚合多个所述用电信息采集终端，为多个所述用电信息采集终端提供中心通信链路，所述无线访问基站用于在所述集中器与所述网关之间传输数据，所述网关用于转换所述无线访问基站和所述ONU单元传输的数据格式，所述ONU单元用于将信息传输至OLT单元，所述OLT单元用于将数据传输至服务器；所述服务器用于数据分析和数据管理；相比较于现有技术，本发明提供的配网通信***，将微功率无线、PON、PTN进行混合组网，在PON和PTN的末端利用微功率无线技术进行延伸，完成补盲组网，光通讯的最大优势在于高带宽、低损耗、长距离、高可靠性；以太网的最大优势在于高带宽、易组网、便捷的业务分层管理；而无线通讯的最大优势在于部署灵活、低成本、易组网，能够实现无处不在的信息接入，其中微功率无线解决了有线PON网络的部分末端不能施放线缆的问题，作为PON主干光网络的补充，完成部分直埋线、跨公路、无管道场景的分支延伸，且微功率无线是自建专网，可以承载公司内部生产数据；本申请的配网通信***不仅能够实现网络全覆盖还能够实现业务分层管理、配用电终端良好接入。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的配网通信***的***框图；
图2为本发明实施例提供的配网通信***的组网原理示意图；
图3为本发明优选实施例提供的配网通信***的***框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，为本发明实施例提供的配网通信***的***框图，图2为本发明实施例提供的配网通信***的组网原理示意图。所述***包括无线子网1、无线访问基站2、网关3、ONU单元4、OLT单元5以及服务器6，所述无线子网1包括多个用电信息采集终端11和集中器12。
所述用电信息采集终端11与所述集中器12通信连接，所述集中器12与所述无线访问基站2通信连接，所述网关3与所述无线访问基站2通信连接，所述ONU单元4与所述网关3通信连接，所述OLT单元5与所述ONU单元4通信连接，所述服务器6与所述OLT单元5通信连接；
所述用电信息采集终端11用于采集电力用户的用电信息；
所述集中器12用于聚合多个所述用电信息采集终端11，为多个所述用电信息采集终端11提供中心通信链路；
所述无线访问基站2用于在所述集中器12与所述网关3之间传输数据；
所述网关3用于转换所述无线访问基站2和所述ONU单元4传输的数据格式；
所述ONU单元4用于将信息传输至OLT单元5，所述OLT单元5用于将数据传输至服务器6；
所述服务器6用于数据分析和数据管理。
其中，所述用电信息采集终端11与集中器12组成无线子网1；所述集中器12通过无线传输方式与无线访问基站2进行通信，构成无线局域网。无线子网1可以设置为多个，多个无线子网1分别与无线访问基站2通信连接，数据的传输方式可以使无线传输，ONU单元4也可以设置为多个，多个无线局域网分别与多个ONU单元4通信连接。
集中器12是连接终端、计算机或通信设备的中心连接点设备。它成为电缆汇合的中心点。在若干终端密集区内，通常为减少通信线路，先把终端接到集中器，然后再经过高速线路将集中器连接到计算机的通信控制器，因此，集中器也是共享线路和提高线路利用率的一种有效设备。基站(BS)即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在有限的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。基站是移动通信中组成蜂窝小区的基本单元，完成移动通信网和移动通信用户之间的通信和管理功能。本申请实施例集中器2通过无线传输方式与无线访问基站3进行通信，构成无线局域网。
网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机***或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种***之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的***的需求。本申请实施例中网关3用于转换所述无线访问基站2和所述ONU单元4传输的数据格式。
典型的EPON***由OLT、ONU以及POS组成，其中，OLT，是光接入网的核心部件，相当于传统通信网中的交换机或路由器，同时也是一个多业务提供平台。一般放置在局端，提供面向用户的无源光纤网络的光纤接口。它主要实现的功能是：上联上层网络，完成PON网络的上行接入，通过ODN单元网络下连用户端设备ONU。实现对用户端设备ONU的控制、管理和测距等功能。ONU，是光网络中的用户端设备，放置在用户端，与OLT配合使用，实现以太网二层、三层功能，为用户提供语音、数据和多媒体业务。它主要实现的功能是：选择接受OLT发送的数据，响应OLT发出的管理命令，并作相应的调整，对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送。本申请实施例的PON***包括ONU单元4和OLT单元5，OLT单元5直接位于用户端，而ONU单元4与用户之间还设置有以太网。
由以上技术方案可知，本申请提供的***包括无线子网、无线访问基站、网关、ONU单元、OLT单元以及服务器，所述无线子网包括多个用电信息采集终端和集中器，所述用电信息采集终端与所述集中器通信连接，所述集中器与所述无线访问基站通信连接，所述网关与所述无线访问基站通信连接，所述ONU单元与所述网关通信连接，所述OLT单元与所述ONU单元通信连接，所述服务器与所述OLT单元通信连接，所述用电信息采集终端用于采集电力用户的用电信息，所述集中器用于聚合多个所述用电信息采集终端，为多个所述用电信息采集终端提供中心通信链路，所述无线访问基站用于在所述集中器与所述网关之间传输数据，所述网关用于转换所述无线访问基站和所述ONU单元传输的数据格式，所述ONU单元用于将信息传输至OLT单元，所述OLT单元用于将数据传输至服务器；所述服务器用于数据分析和数据管理；相比较于现有技术，本发明提供的配网通信***，将微功率无线、PON、PTN进行混合组网，在PON和PTN的末端利用微功率无线技术进行延伸，完成补盲组网，光通讯的最大优势在于高带宽、低损耗、长距离、高可靠性；以太网的最大优势在于高带宽、易组网、便捷的业务分层管理；而无线通讯的最大优势在于部署灵活、低成本、易组网，能够实现无处不在的信息接入，其中微功率无线解决了有线PON网络的部分末端不能施放线缆的问题，作为PON主干光网络的补充，完成部分直埋线、跨公路、无管道场景的分支延伸，且微功率无线是自建专网，可以承载公司内部生产数据；本申请的配网通信***不仅能够实现网络全覆盖还能够实现业务分层管理、配用电终端良好接入，并且具有良好的综合经济性。
图3为本发明优选实施例提供的配网通信***的***框图，本申请优选的实施例中，所述ONU单元4和所述OLT单元5之间连接有ODN单元7，所述光分离器7用于提供光传输通道。ODN单元是基于PON设备的FTTH光缆网络。其作用是为OLT和ONU之间提供光传输通道。从功能上分，ODN单元从局端到用户端可分为馈线光缆子***，配线光缆子***，入户线光缆子***和光纤终端子***四个部分。
无源光网络(PON)是一种采用点到多点(P2MP)结构的单纤双向光接入网络，其典型拓扑结构为树形。基于以太网方式的无源光网络，由局侧的光线路终端(OLT单元5)、用户侧的光网络单元(ONU单元4)和无源光分配网络(ODN单元7)组成。ODN单元7在OLT单元5和ONU单元4间提供光传输通道。在上行方向(ONU单元4到OLT单元5)，ONU单元4发送的信号只会到达OLT单元5，而不会到达其它ONU单元4；在下行方向(OLT单元5到ONU单元4)，OLT单元5发送的信号经ODN单元7转达各个ONU单元4，为了避免数据冲突并提高网络利用效率，下行数据采用广播传输方式传输数据，上行方向采用TDMA多址接入方式传输数据，并对各ONU单元4的数据发送进行仲裁。
本申请优选的实施例中，所述无线访问基站2设置为多个。
本申请优选的实施例中，所述OLT单元5设置在变电站内，所述ONU单元4设置在开闭所或配电房内。
本申请优选的实施例中，配用电通信网络结构分成三层：核心层、汇聚层和接入层；
核心层：网络的骨干，提供高速数据交换和快速路由收敛，具有较高的稳定性、可靠性及易扩展性等。对于配用电网的核心层，必须提供咼性能、咼可靠的网络结构，采用多设备冗余的环网结构。
汇聚层：当路由协议应用于这一层时，具有快速收敛和易于扩展等特点，承载多种融合业务。本发明采用OSPF路由协议实现快速的路由收敛，保证网络的可靠性。
接入层：提供网络的第一级接入，完成简单的二层交换，安全、QOS、组播都位于这一层。
优选的实施例配网通信***由工作区子***和水平子***两个部分构成。工作区子***为：每个变电站为一个OLT单元5，其辖区内的开闭所及配电房为一个ONU单元4，有条件的地方采用星型结构有线接入(TDM专线或以太网)，无法实现有线接入的点(被物理隔断较难实现或较远地区农网配电点)采用MESH网络由无线网关接入。变电站之间构成水平子***，形成扁平状栅格网状网。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (6)
1.一种基于混合组网模型的配网通信***，其特征在于，所述***包括无线子网(1)、无线访问基站(2)、网关(3)、ONU单元(4)、OLT单元(5)以及服务器(6)，所述无线子网(1)包括多个用电信息采集终端(11)和集中器(12)
所述用电信息采集终端(11)与所述集中器(12)通信连接，所述集中器(12)与所述无线访问基站(2)通信连接，所述网关(3)与所述无线访问基站(2)通信连接，所述ONU单元(4)与所述网关(3)通信连接，所述OLT单元(5)与所述ONU单元(4)通信连接，所述服务器(6)与所述OLT单元(5)通信连接；
所述用电信息采集终端(11)用于采集电力用户的用电信息；
所述集中器(12)用于聚合多个所述用电信息采集终端(11)，为多个所述用电信息采集终端(11)提供中心通信链路；
所述无线访问基站(2)用于在所述集中器(12)与所述网关(3)之间传输数据；
所述网关(3)用于转换所述无线访问基站(2)和所述ONU单元(4)传输的数据格式；
所述ONU单元(4)用于将信息传输至OLT单元(5)，所述OLT单元(5)用于将数据传输至服务器(6)；
所述服务器(6)用于数据分析和数据管理。
2.如权利要求1所述的基于混合组网模型的配网通信***，其特征在于，所述ONU单元(4)和所述OLT单元(5)之间连接有ODN单元(7)，所述光分离器(7)用于提供光传输通道。
3.如权利要求1所述的基于混合组网模型的配网通信***，其特征在于，所述OLT单元(5)到所述ONU单元(4)的数据传输方式为广播传输。
4.如权利要求1所述的基于混合组网模型的配网通信***，其特征在于，所述ONU单元(4)到OLT单元(5)的数据传输方式为TDMA多址接入传输。
5.如权利要求1所述的基于混合组网模型的配网通信***，其特征在于，所述无线访问基站(2)设置为多个。
6.如权利要求1所述的基于混合组网模型的配网通信***，其特征在于，所述OLT单元(5)设置在变电站内，所述ONU单元(4)设置在开闭所或配电房内。
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