多节点低压直流电力线的宽带通信系统及其通信方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通信系统及其通信方法，特别是涉及一种多节点低压直流电力线的宽带通信系统及其通信方法。
【背景技术】
[0002]目前，在楼宇对讲系统、视频监控、分布式网络系统等领域，是通过网络交换机和网线实现网络数据传输，视频语音和远距离控制等功能，这种应用范围虽然能覆盖一定的广度，但仍然有其局限性，比如使用交换机和网线的成本高，除了铺设给设备的直流供电线之外，还需要给每台设备铺设专用的网线，类似于使用直流供电的小区安防系统，导致系统较庞大、布线也很复杂。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种多节点低压直流电力线的宽带通信系统及其通信方法，其可实现宽带数据在直流电力线上的传输，可最多250个节点之间的高速数据传输，节点与节点数据传输速率最高可达到500Mbps。
[0004]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种多节点低压直流电力线的宽带通信系统，其特征在于，所述多节点低压直流电力线的宽带通信系统包括两个直流电力线宽带通信装置，每个直流电力线宽带通信装置都包括RJ45接口、PHY芯片、宽带载波芯片、高频差分运放电路、带通滤波器、耦合单元，RJ45接口与PHY芯片连接，PHY芯片与宽带载波芯片连接，高频差分运放电路、带通滤波器都与带通滤波器连接，高频差分运放电路、带通滤波器还都与耦合单元连接，所述多节点低压直流电力线的宽带通信系统能实现250个节点组网通信和最远实现400m的传输距离。
[0005]优选地，所述两个直流电力线宽带通信装置分别安装在12?24V的直流电力线上的两端。
[0006]优选地，所述直流电力线是普通的RVV平行线或是普通的双绞线。
[0007]本发明还提供一种多节点低压直流电力线的宽带通信系统的通信方法，其特征在于，其包括以下步骤:
[0008]发送信号步骤:以太网宽带数字信号由RJ45接口接入，经PHY芯片连接至宽带载波芯片进行数据调制；终端发送过来的网络信号经PHY芯片解析后，转换成RGMII/MII接口的数字信号，传递到宽带载波芯片的MAC层，经宽带载波芯片SSC1660内的基带数字信号经过OFDM技术调制为频带为符合G.hn标准的1.8MHz?25MHz或者1.8MHz?50MHz的高频模拟信号，并由高频差分运放电路将宽带载波芯片输出的载波信号进行功率放大，从而提高发送功率，由耦合单元将放大后的高频信号耦合到直流12V?24V的直流电力线上；
[0009]接收信号步骤:在远端的装置接收电力线上的信号，由耦合单元将直流电力线上的高频信号通过带通滤波器进行滤波后进入宽带载波芯片SSC1660接收引脚，经过解调后转换为以太网宽带数字信号通过RJ45发送到其他网络终端设备，接收信号为发送信号的逆向过程。
[0010]本发明的积极进步效果在于:本发明可在直流12V?24V电力线上实现最高500Mbps的通信速率，直流电力线既是供电线路也兼作通信线路，免除另外布置通信线路的麻烦。本发明可在直流12V?24V电力线上实现最高500Mbps的通信速率，直流电力线既是供电线路也兼作通信线路，免除另外布置通信线路的麻烦。本发明可以节省网线和交换机的成本；由于直流电力线环境比较稳定，干扰较小，可以高速、双向、实时可靠的进行远距离视频语音和网络信号的传输；目前可以实现在400米距离时，多个节点可以同时进行多路视频语音的正常通信。
【附图说明】
[0011]图1为本发明多节点低压直流电力线的宽带通信系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0012]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明专利。
[0013]如图1所示，本发明多节点低压直流电力线的宽带通信系统包括两个直流电力线宽带通信装置，即在12?24V的直流电力线上的两端分别安装上直流电力线宽带通信装置，每个直流电力线宽带通信装置都包括RJ45接口、PHY芯片、宽带载波芯片(型号可以是青岛东软载波科技股份有限公司生成的SSC1660型芯片)、高频差分运放电路、带通滤波器、耦合单元，RJ45接口与PHY芯片连接，PHY芯片与宽带载波芯片连接，高频差分运放电路、带通滤波器都与带通滤波器连接，高频差分运放电路、带通滤波器还都与耦合单元连接，能实现250个节点组网通信和最远实现400m的传输距离。
[0014]本发明在直流电力线上的宽带通信如下，即本发明多节点低压直流电力线的宽带通信系统的通信方法包括以下步骤:
[0015]发送信号步骤:以太网宽带数字信号由RJ45接口接入，经PHY芯片(PHY指物理层，OSI的最底层，一般指与外部信号接口的以太网收发芯片)连接至宽带载波芯片SSC1660进行数据调制；宽带载波芯片SSC1660完全支持ITU-T G.9960和G.9961规范及IPV4和IPV6网络协议，其功能是将宽带数字信号调制为符合G.hn协议的模拟信号；PHY芯片是以太网收发芯片，终端发送过来的网络信号经PHY芯片解析后，转换成RGMII/MII接口的数字信号，传递到宽带载波芯片SSC1660的MAC层，经宽带载波芯片SSC1660内的基带数字信号经过OFDM技术(ISL1571芯片)调制为频带为符合G.hn标准的1.8MHz?25MHz或者1.8MHz?50MHz的高频模拟信号，并由高频差分运放电路(采用ISL1571)将宽带载波芯片SSC1660输出的载波信号进行功率放大，从而提高发送功率，由耦合单元(CouplingUnit)将放大后的高频信号耦合到直流12V?24V的直流电力线上。直流电力线可以是普通的RVV平行线，也可以是普通的双绞线，线的材质和形态基本不受限；需要相互通信的网络终端设备的直流供电要进行物理连接，所以不同开关电源供电的网络终端设备之间，只需要通过无缘的电力线进行连接即可，无缘电力线可以是普通的RVV平行线、普通的双绞，同轴电缆等，线材质和形态基本不受限。直流电力线既是供电线路也是通信信道，目的网络终端设备通过RJ45接口或者RGMII接口与宽带载波芯片SSC1660相连，然后直流电力线中的高频模拟信号通过高频耦合磁环进入宽带载波芯片SSC1660解调为高速数字信号，通过RJ45接口或者RGMII接口传输给目的网络终端设备，完成一次数据通信。
[0016]接收信号步骤:在远端的装置接收电力线上的信号，由親合单元(Coupling Unit)将直流电力线上的高频信号通过带通滤波器(Band Pass Filters)进行滤波后进宽带载波芯片入SSC1660接收引脚，经过解调后转换为以太