矿用无源光网络系统技术方案

本申请提出了一种矿用无源光网络系统，该系统包括：多个光线路终端、光分配网络和多个光网络单元，其中，多个光线路终端设置在井上，多个光线路终端相互连接，多个光线路终端，用于与通信网络进行数据交互；光分配网络和多个光网络单元设置在井下，光分配网络包括多个通信支路，每个支路上包括多个分光器；分光器，用于实现本支路中的光线路终端与对应的光网络单元之间的通信连接，或者，用于实现本支路中的光线路终端与对应的矿用5G接入网之间的通信连接；每个光网络单元与多个分光器连接，光网络单元，用于将井下的多个应用网络系统接入矿用无源光网络。该系统简化了井下网络的复杂度，提高了井下设备的安全性和设备部署的便利性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
矿用无源光网络系统


[0001]本申请涉及矿井网络通信
，尤其涉及一种矿用无源光网络系统。

技术介绍

[0002]随着煤炭开采向智能化和数字化方向的发展，目前，矿井中通常会布置通信网络实现井下与井上的数据传输。
[0003]相关技术中，井下
‑
井上间的数据传输主要是依赖于光纤环网，一般是按照图1所示的方式部署光纤环网。其中，在井上部署核心交换机，负责与地面网络相连，在井下部署若干台汇聚交换机，并连接组成环网，每台环网中的汇聚交换机分别下挂多台接入交换机，由接入交换机向井下附近区域提供网络接入。
[0004]然而，上述相关技术的方案中，光纤环网的井下部署大多使用环型结合星型结构，网络结构较为复杂，单个设备故障将影响一片区域业务，难以实现故障的快速定位。并且，该方案中部署的设备大多是有源光网络(AON)设备，难以实现本质安全，需要装入隔爆箱。并且需要设置多个环网，浪费了较多资源。

技术实现思路

[0005]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本申请的目的在于提出一种矿用无源光网络系统，该系统简化了井下网络的复杂度，能够实现故障快速和精准的定位，且该系统可以部署无源的小型设备，可以进行本安设计，提高了井下设备的安全性和设备部署的便利性，能够同时承载井下的多个系统和5G网络。
[0007]为达上述目的，本申请在于提出一种矿用无源光网络系统，该系统包括：多个光线路终端、光分配网络和多个光网络单元，其中，
[0008]所述多个光线路终端设置在矿井之上，所述多个光线路终端相互连接，所述多个光线路终端，用于与通信网络进行数据交互，所述通信网络包括矿用5G核心网；
[0009]所述光分配网络和所述多个光网络单元设置在矿井之下，所述光分配网络包括多个通信支路，每个所述支路上包括多个分光器；
[0010]所述分光器，用于实现本支路中的所述光线路终端与对应的所述光网络单元之间的通信连接，或者，用于实现本支路中的所述光线路终端与对应的矿用5G接入网之间的通信连接；
[0011]每个所述光网络单元与对应的多个所述分光器连接，所述光网络单元，用于将井下的多个应用网络系统接入矿用无源光网络。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，所述矿用5G接入网由多个设备组成，所述设备包括：基带处理单元BBU、多端口转发器HUB和射频拉远单元RRU。
[0013]可选地，在本申请的一个实施例中，多个所述基带处理单元BBU集中设置在矿井之上的中心机房处，形成基带处理单元BBU池；所述多个光线路终端通过基带处理单元BBU池
与所述矿用5G核心网连接；每个所述射频拉远单元RRU直接与对应的多个所述分光器连接。
[0014]可选地，在本申请的一个实施例中，所述多个光线路终端直接与所述矿用5G核心网连接；第一数量的所述分光器分别与对应的所述光网络单元连接；第二数量的所述分光器分别与对应的所述矿用5G接入网的设备连接，包括：所述基带处理单元BBU的第一端与多个所述分光器连接，所述基带处理单元BBU的第二端与所述多端口转发器HUB的第一端连接，所述多端口转发器HUB的第二端与多个所述射频拉远单元RRU连接。
[0015]可选地，在本申请的一个实施例中，所述多个光线路终端直接与所述矿用5G核心网连接；每个所述分光器分别与对应的所述矿用5G接入网的设备连接。
[0016]可选地，在本申请的一个实施例中，在目标光线路终端与对应的目标光网络单元之间的通信连接断开时，自动切换至与所述目标光网络单元连接的其他任一光线路终端与所述目标光网络单元进行数据交互。
[0017]可选地，在本申请的一个实施例中，所述分光器和所述光网络单元采用本安型设备。
[0018]可选地，在本申请的一个实施例中，所述基带处理单元BBU池与所述射频拉远单元RRU之间的数据传输速率为25Gbps或10Gbps。
[0019]可选地，在本申请的一个实施例中，所述光线路终端与所述光网络单元之间采用预设的通信协议，以10Gbps、25Gbps或50Gbps的数据传输速率进行数据传输。
[0020]可选地，在本申请的一个实施例中，所述光线路终端与所述基带处理单元BBU之间采用50Gbps的数据传输速率进行数据传输；所述基带处理单元BBU与所述多端口转发器HUB之间，以及所述多端口转发器HUB与所述射频拉远单元RRU之间采用统一的10吉比特以太网光接口或25吉比特以太网光接口连接。
[0021]本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：本申请通过矿用无源光网络替换了光纤环网，该系统避免了采用汇聚层等结构，使矿井通信系统的结构大幅简化，可采用本安型设备，实现井下减少防爆箱，从而使网络极简，提高煤矿应用的安全性。并且，该系统支持多点断纤保护，提了数据通信的可靠性，降低了网络时延，能够实现井下的精准故障定位。该网络采用的分光器、光网络单元等设备均是小型设备，可以进行本安设计，且重量较小，各个组网设备小巧轻便，便于安装和运维，降低了施工难度。该网络在新增网络节点时不影响已有的节点，便于自生长网络。并且能够同时承载井下的各个系统和矿用5G网络，满足井下全业务的承载需求，提高资源利用率。
[0022]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0023]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中
[0024]图1为相关技术中的一种光纤环网的部署方式的示意图；
[0025]图2为相关技术中的一种基于光纤环网的矿用5G网络部署方式的示意图；
[0026]图3为本申请实施例提出的一种矿用无源光网络系统的结构示意图；
[0027]图4为本申请实施例提出的一种具体的基于矿用无源光网络系统的矿用5G承载系
统的结构示意图；
[0028]图5为本申请实施例提出的另一种具体的基于矿用无源光网络系统的矿用5G承载系统的结构示意图；
[0029]图6为本申请实施例提出的再一种具体的基于矿用无源光网络系统的矿用5G承载系统的结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]需要说明的是，相关技术中在井下与井下之间进行网络通信的光纤环网在网络结构方面存在较多的不足。举例而言，如图1所示的光纤环网，其在地面机房，部署两台核心交换机，负责与地面网络相连，地面网络与核心交换机之间采用10GE(万兆以太网)光接口。在井下硐室，部署若干台汇聚交换机，并连接成环网。其中，距离井口最近的两台通过不同路径接入核心交换机。核心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用无源光网络系统，其特征在于，包括：多个光线路终端、光分配网络和多个光网络单元，其中，所述多个光线路终端设置在矿井之上，所述多个光线路终端相互连接，所述多个光线路终端，用于与通信网络进行数据交互，所述通信网络包括矿用5G核心网；所述光分配网络和所述多个光网络单元设置在矿井之下，所述光分配网络包括多个通信支路，每个所述支路上包括多个分光器；所述分光器，用于实现本支路中的所述光线路终端与对应的所述光网络单元之间的通信连接，或者，用于实现本支路中的所述光线路终端与对应的矿用5G接入网之间的通信连接；每个所述光网络单元与对应的多个所述分光器连接，所述光网络单元，用于将井下的多个应用网络系统接入矿用无源光网络。2.根据权利要求1所述的矿用无源光网络系统，其特征在于，所述矿用5G接入网由多个设备组成，所述设备包括：基带处理单元BBU、多端口转发器HUB和射频拉远单元RRU。3.根据权利要求2所述的矿用无源光网络系统，其特征在于，多个所述基带处理单元BBU集中设置在矿井之上的中心机房处，形成基带处理单元BBU池；所述多个光线路终端通过基带处理单元BBU池与所述矿用5G核心网连接；每个所述射频拉远单元RRU直接与对应的多个所述分光器连接。4.根据权利要求2所述的矿用无源光网络系统，其特征在于，所述多个光线路终端直接与所述矿用5G核心网连接；第一数量的所述分光器分别与对应的所述光网络单元连接；第二数量的所述分光器分别与对应的所述矿用5G接入网的设备连接，包括：所述基带处理单元BBU...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜玉峰，吴文臻，杨国伟，尹岚岚，杨大山，张立亚，李晨鑫，孟庆勇，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：