[发明专利]远程有、无线宽带网络及电源系统

说明书

所属技术领域： 

本发明涉及远程有、无线宽带网络及电源系统，尤其是互联网入户及向各节点供电的方案。 

背景技术：

互联网入户采用的几种方式中，ADSL采用电话线传输，最高速度为8Mbps，Cable Modem采用有线电视线路传送，最高速度为30Mbps，已经逐渐跟不上发展的需求。采用光纤到小区，网线到户的方式是目前较理想的一种方法。因为光纤到户费用高，技术难度大，不适合大面积连接，网线到户费用低，技术难度小，速度可达100Mbps、1000Mbps，适合于大面积连接。但目前面临的问题是如何建网。第一个问题是在小区或乡村由于权属问题，很难就近接到电源，即使接到电源，中间某一节点断电则后继用户就不能上网。第二个问题是在没有使用光纤的情况下，已有的用网线连接的方法延伸距离有限，网络结构不合理，不适合在小区或乡村大面积连接。无线局域网技术发展得很快，已经能实现100Mbps和300Mbps这样速率的高速无线覆盖，但目前只能在一些小范围内实现，不能实现大面积的高速覆盖。 

发明内容及技术问题： 

在小区或农村可通过路由与广域网相联接，再通过交换机由网线逐级连接到用户。每个交换机与上一交换机的连接线距是100米，按实际延伸80米计算，经过25个交换机串接就可延伸2000米的距离，本方案在实验中已经通过，并正常使用了一年，理论上可延伸至5000米甚至更长，具体方法将在下面介绍。若用同轴电缆，每一交换机的线间距离是800米，10个这样的交换机就可延伸8000米的距离，用光纤的话，在小区或乡村即使连接几十千米也完全可以不用中继。在大面积连接时，网络结构采用树型结构，用网线接交换机是最经济、实用的方法，一般单支路延伸2000米就已经足够了。在有线联接的基础上，在网络上添加一些无线路由或无线AP，在人口密集区实现高速的近距离无线宽带网络覆盖(如覆盖半径为800米)，再由远距离的无线AP作为补充(如覆盖半径为20公里)，实现宽带网络的全面覆盖。 

考虑到在100Mbps的网络中，网线中4股线(8根)有2股(4根)线在网络数据通信中没有使用，所以可以用这4根线作为电源线，对1000Mbps、同轴电缆、光纤网络来说，则可用单独的绞合线或增加连接线缆中的绞合线数量作为电源线使用，用绞合线可以有效防雷电、防电磁干扰，在下面将会介绍。电源和网络信号采用从起点一同连接至远端各节点的方法。由于绞合线的电感、分布电容都较大，无法用交流电送电，必须用直流电送电。在远距离(如2000米)送电的情况下，电阻会变得很大，必需采用较高的电压(如300V)，所以送电过程必须解决安全的问题。在高电感高分布电容的线路中，在送电过程中线路中会感生出强交流振荡电流，会使电流无法正常送达，即使两个交换机间的电源接线距离只为80米，在送电过程中绞合线感生的交流振荡电流也会严重影响电流的正常通过，而感生的高电压则会影响用电器的稳定，甚至烧坏用电器。所以对电源线路必须采用一定的措施，使电流、电压能稳定送达。 

为了解决电源及网络延伸距离这两个问题，本发明提供了电源及网络结构两个互相配合的技术方案，使电源及数据信号可直接从起点连接至远端各节点。 

电源方案： 

从起点由直流电源向远点送电，通过逐级整流稳压双向消振的方法消除电流电压的波动； 由伴行线断路跳闸电路、支线断路上传跳闸电路、过流跳闸电路、漏电跳闸器为供电电路提供安全保障；分级电压隔离的方法克服长线路的高电阻问题，分级隔离也使检修变得容易；采用过压扼制及绞合线防雷防电磁干扰保护措施进行供电。 

网络方案： 

采用无线宽带网络与有线宽带网络相结合，有、无线宽带网络同时覆盖，有、无线多链路备份，树型多点接入网络结构；远距离无线宽带网络(如覆盖半径为20公里)与近距离无线宽带网络(如覆盖半径为800米)互补方案，即在人口密集区采用近距离无线宽带网络，由远距离无线宽带网络作为备用网络的高速网络覆盖，边远(低人口密度)地区则采用低成本的远距离无线宽带网络覆盖；采用深度多交换机串接(多于5个)方案使宽带网络得以稳定远距离联接。 

技术前景： 

本技术方案降低了建网成本，在100Mbps、1000Mbps的基础上可实现共享上网，IP电话，网络电视，终端无线移动漫游(无线移动蜂窝通信网)等业务。其技术前景是： 

1.可以改变现有的“电话(电视)接宽带”的模式，变为“宽带接电话(电视)”的模式。