CN101834728A - 基于以太网端口的反向馈电设备及其馈电方法 - Google Patents

基于以太网端口的反向馈电设备及其馈电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于以太网端口的反向馈电设备，主要由具有一个以上以太网端口的接入设备、以及一个以上的用户端组成，其特征在于：该接入设备由变压器、直流—直流电压变换单元、以及分别与该变压器和直流—直流电压变换单元相连接的芯片组成；所述的变压器、直流—直流电压变换单元均分别与所述的以太网端口相连接，且所述的每个用户端均分别与这些以太网端口一一对应相连。本发明还公开了一种基于以太网端口的反向馈电设备所实现的馈电方法，主要包括将一个以上的用户端分别与接入设备中的以太网端口一一对应相连接等步骤。本发明的整体结构非常简单，其制作成本及维护成本均有很大幅度的降低。

Description

基于以太网端口的反向馈电设备及其馈电方法
技术领域
本发明涉及一种馈电装置，具体是指一种基于以太网端口的反向馈电设备及其馈电方法。
背景技术
宽带网络是20世纪末期才兴起的行业，FTTH(光纤到户)是宽带接入的最终发展方向，而在目前情况下，FTTB/C(光纤到户/交接箱)是FTTH的最佳过渡方案，不仅其技术最为成熟，而且投资最低。在FTTB/C网络中，以太网交换机、ONU(Optical Network Unit，光节点)、路由器等是其核心设备，然而，随着大规模的网络建设和运行，发现在用户端对接入层楼道以太网交换机、ONU等的供电存在供电不方便、施工难度大、运维费用高及管理不方便等诸多缺点，给宽带运营带来了极大不方便。
目前对接入层楼道以太网交换机、ONU等主要有两种供电方式，即本地供电和上端远程供电。所谓的本地供电是指采用接入层楼道以太网交换机、ONU的内置或外置转换电源，即转换电源连接AC220V的市电网，把AC220V的电压转换成以太网交换机、ONU所需的电压。由于现在的住宅都采用电线暗埋的方式，因此采用本地供电的方式时存在取电非常困难、费用较高以及不适合大规模运营的缺陷。而所谓的上端远程供电是指由接入设备通过机房或上端的远程供电设备获得电源，即上端远程供电设备把远程设备的信号和电源合并到一个端口，通过传输介质把数据和电源同时传输到具有以太网端口的接入设备。但目前的上端远程供电由于其结构复杂以及受以太网数据线以太网传输距离的限制，其使用受到很大的局限，同时，不论有无用户上网使用，在以上两种供电模式情况下，都会对设备供电，从而使得接入设备都处于运行状态，不仅增加了运维成本也同时降低了交换机、ONU的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服目前本地供电或上端远程供电的接入设备的结构复杂，制作成本及维护成本费用较高以及使用寿命较短的缺陷，提供一种不仅结构简单、制作及维护成本较低，而且能有效延长该接入设备使用寿命的基于以太网端口的反向馈电装置。
本发明的另一目的是提供一种基于以太网端口的反向馈电装置所实现的馈电方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：基于以太网端口的反向馈电设备，主要由具有一个以上以太网端口的接入设备、以及一个以上的用户端组成，该接入设备由变压器、直流—直流电压变换单元、以及分别与该变压器和直流—直流电压变换单元相连接的芯片组成；所述的变压器、直流—直流电压变换单元均分别与所述的以太网端口相连接，且所述的每个用户端均分别与这些以太网端口一一对应相连。
相应地，该用户端由交流—直流电压变换单元、第一以太网端口、第二以太网端口、以及与该交流—直流电压变换单元相连接并为其提供工作电源的电源接口组成；所述的第二以太网端口、交流—直流电压变换单元均与第一以太网端口相连接，且第一以太网端口还通过以太网数据线与所述接入设备的以太网端口相连接。
为了较好的实现本发明，所述的变压器采用普通的隔离变压器，所述的接入设备为以太网交换机、路由器或ONU。
为了满足不同的需求，本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：基于以太网端口的反向馈电设备，主要由具有一个以上以太网端口的接入设备、以及一个以上的用户端组成，该接入设备由变压器、直流—直流电压变换单元、以及分别与该变压器和直流—直流电压变换单元相连接的芯片组成；所述的变压器还分别与直流—直流电压变换单元和所述的以太网端口相连接；所述的每个用户端均分别与这些以太网端口一一对应相连。
相应地，所述的用户端由第一以太网端口、与第一以太网端口相连接的变压器、与该变压器相连接的第二以太网端口和交流—直流电压变换单元、以及与该交流—直流电压变换单元相连接的电源接口组成。所述的第一以太网端口通过以太网数据线与接入设备的以太网端口相连接。
为了更好的实现本发明，该变压器采用POE隔离变压器，所述的接入设备为以太网交换机、路由器或ONU。
一种基于以太网端口的反向馈电设备所实现的馈电方法，主要包括以下步骤：
(a)将一个以上的用户端分别与接入设备中的以太网端口一一对应相连接；
(b)用户连接上用户网络终端和电源接口；
(c)当用户开启用户网络终端时，交流—直流电压变换单元将220V的交流电源变换成相应的直流电压，用户网络终端与接入设备建立连接产生数据信号，直流电压通过以太网数据线输入到接入设备的以太网端口中，同时数据信号通过以太网数据线在接入设备与用户网络终端之间进行传输，并执行步骤(e)；
(d)当用户不开启用户网络终端时，则直接由用户端的交流—直流电压变换单元将220V的交流电源变换成相应的直流电压，且该直流电压经以太网数据线输入到接入设备的以太网端口中，并执行步骤(f)；
(e)接入设备的直流—直流电压变换单元将接收到的直流电压转换成芯片的工作电压，以确保接入设备的正常运行，同时数据信号经变压器与芯片进行数据交换，最后执行步骤(g)；
(f)接入设备的直流—直流电压变换单元将接收到的直流电压转换成芯片的工作电压，以确保接入设备正常运行，最后执行步骤(g)；
(g)当任意一个用户端断开电源接口时，则与该用户端相连接的接入设备的以太网端口相应的停止工作；
(h)当所有用户均断开电源接口时，则该接入设备停止工作。
进一步地，步骤(c)中所述的直流电压经以太网数据线的1、2、3、6线对，或4、5、7、8线对，或1、2、3、6及4、5、7、8线对进行传输。
为了满足不同需求，步骤(c)和步骤(d)中所述的相应的直流电压为DC36V或DC48V。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
(1)本发明的接入设备的结构非常简单，因此其制作成本及维护成本均有很大幅度的降低。
(2)本发明的接入设备与一个以上的用户端通过以太网数据线连接，且本发明的接入设备采用反向馈电方式，即每个用户端都可以通过以太网端口为该接入设备提供工作电源。
(3)本发明在所有用户网络终端没有工作时或没有接通用户端电源接口时，该接入设备便处于断电状态；只要有一个用户网络终端启动工作时，该接入设备便会自动启动，而当有两个或两个以上的用户同时上网时，所有的上网用户均对该接入设备进行供电。因此，本发明能确保只有在有用户上网或接通电源接口时该接入设备才会运行，从而克服传统交换机一直处于运行状态的缺陷，最大程度的节约运行成本，延长接入设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明采用普通隔离变压器且只有一个用户端时的整体结构示意图。
图2为本发明采用普通隔离变压器且具有两个以上用户端时的整体结构示意图。
图3为本发明采用POE隔离变压器且具有一个用户端时的整体结构示意图。
图4为本发明采用POE隔离变压器且具有两个以上用户端时的整体结构示意图。
图5为本发明的使用流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1、2所示，本发明由用于网络数据接入的接入设备1，为实现反向馈电功能而为该接入设备1提供电源的用户端2共同组成。其中，该接入设备1具有数量为一个以上的以太网端口6，而用户端2的数量也为一个以上，用户可以根据实际的情况任意配置，即该用户端2的数量可以为图1所示的1个，也可以为图2所示的两个以上。
本发明的接入设备1可以为各种类型，如以太网交换机、路由器或ONU。如图1、2所示，该接入设备1还包括有变压器3，直流—直流电压变换单元4，分别与变压器3和直流—直流电压变换单元4相连接的芯片5。
为了便于通过以太网数据线(网线)进行数据信号及电能的传输，该变压器3和直流—直流电压变换单元4还均分别与所有的以太网端口6相连接，即每一个以太网端口6均同时分别与变压器3和直流—直流电压变换单元4相连接。其中，直流—直流变换单元4用于将用户端2所提供的直流电压进行转换，并为芯片5及其他元件的正常工作提供工作电压。
本实施例中的变压器3采用普通的隔离变压器。由于该接入设备1可以为不同的类型，因此，为了更好的实现本发明，所述的芯片5则根据实际所采用的具体设备采用相应的芯片即可。
所述的用户端2则是由交流—直流电压变换单元7、电源接口8、第一以太网端口10及第二以太网端口9组成。其中，该交流—直流电压变换单元7与电源接口8相连接，以确保用户给用户端2通以220V的交流电源时，该交流—直流电压变换单元7能将其转换为DC48V、DC36V或是其它直流电压。
第二以太网端口9通过以太网数据线与用户网络终端相连接，且该第二以太网端口9和交流—直流电压变换单元7也均与第一以太网端口10相连接。连接时，所有用户端2的第一以太网端口10均通过以太网数据线与接入设备1的以太网端口6相连接。根据实际的需要，该用户网络终端可以为计算机、路由器或其他设备。
由于每个用户端2只具有一个第一以太网端口10，而每一个接入设备1则具有一个及其以上的以太网端口6，因此当用户端2与接入设备1相连接时，每个用户端2需要与接入设备1的以太网端口6在位置上一一对应相连，即每一个用户端2的第一以太网端口10通过以太网数据线与接入设备1中的一个以太网端口6相连接。
如图5所示，当使用本发明的用户端2对接入设备1进行反向馈电时，其工作流程如下：
(a)将一个以上的用户端2分别与接入设备1中的以太网端口6一一对应相连接，即每个用户端2的第一以太网端口10均连接到接入设备1中的以太网端口6中。
(b)用户连接上用户网络终端和电源接口8。即任意一个或多个用户将第二以太网端口9与用户网络终端相连接，并将用户端的电源接口8接入220V的交流电源，其连接顺序可以为先连接用户网络终端后连接电源接口，也可以为先连接电源接口后连接用户网络终端。
(c)当用户开启用户网络终端时，交流—直流电压变换单元7将220V的交流电源变换成DC48V的直流电压；用户网络终端与接入设备1建立连接产生数据信号，且该数据信号和48V的直流电压均经以太网数据线输入到接入设备1的以太网端口中，并执行步骤(e)。根据实际的需要，该交流—直流电压变换单元7还可以将220V的交流电源转换成其他电压值，如DC36V或其他适合的电压值。
(d)当用户不开启用户网络终端时，则直接由用户端2的交流—直流电压变换单元7将220V的交流电源变换成48V的直流电压，并将该直流电压经以太网数据线输入到接入设备1的以太网端口6中，并执行步骤(f)。
(e)接入设备1的直流—直流电压变换单元4将接收到的48V的直流电压转换成芯片5的工作电压，确保接入设备1正常运行，同时数据信号经变压器3与芯片5进行数据交换，最后执行步骤(g)。
(f)接入设备1的直流—直流电压变换单元4将接收到的48V的直流电压信号转换成芯片5的工作电压，以确保接入设备正常运行，最后执行步骤(g)。
(g)当任意一个用户端2断开电源接口8时，则与该用户端2相连接的接入设备1的以太网端口6相应的停止工作。
(h)当所有用户均断开电源接口8时，则该接入设备1停止工作。
本实施例中的数据信号和相应的直流电压经以太网数据线进行传输时，数据信号根据以太网的实际特性来决定其使用的线对，而直流电压则经以太网数据线的4/5、7/8线对来进行传输。
实施例2
本实施例同实施例1相比，其结构基本和运行过程相同，不同点仅在于本实施例中所采用的变压器3为POE隔离变压器，且在用户端2中也相应的采用了该POE隔离变压器。
当本实施例的接入设备1只接一个用户端2时，其结构如图3所示；当本实施例的接入设备1连接两个及两个以上的用户端2时，其结构如图4所示。
如图3、4所示，该接入设备1也具有一个以上的以太网端口6，同时，该接入设备1也包括变压器3，直流—直流电压变换单元4、以及分别与该变压器3和直流—直流电压变换单元4相连接的芯片5。所述的变压器3分别与直流—直流电压变换单元4和所述的以太网端口6相连接，而每个用户端2均分别与这些以太网端口6一一对应相连。
为了同该接入设备1相匹配，该用户端2包括有第一以太网端口10、变压器3、交流—直流电压变换单元7、电源接口8及第二以太网端口9组成。连接时，变压器3与第一以太网端口10相连接，而第二以太网端口9和交流—直流电压变换单元7均与该变压器3相连接。电源接口8则与该交流—直流电压变换单元相连接。当该用户端2与接入设备1相连接时，第一以太网端口10通过以太网数据线与接入设备1的以太网端口6相连接。
由于本实施例的变压器3采用的是POE隔离变压器，因此当数据信号和相应的直流电压经以太网数据线进行传输时，数据信号根据以太网的实际特性来决定其使用的线对，而直流电压则经以太网数据线的1/2、3/6线对或1/2、3/6及4/5、7/8线对进行传输。
如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims (9)

1.基于以太网端口的反向馈电设备，主要由具有一个以上以太网端口(6)的接入设备(1)、以及一个以上的用户端(2)组成，其特征在于：该接入设备(1)由变压器(3)、直流—直流电压变换单元(4)、以及分别与该变压器(3)和直流—直流电压变换单元(4)相连接的芯片(5)组成；所述的变压器(3)、直流—直流电压变换单元(4)均分别与所述的以太网端口(6)相连接，且所述的每个用户端(2)均分别与这些以太网端口(6)一一对应相连。
2.根据权利要求1所述的基于以太网端口的反向馈电设备，其特征在于：所述的用户端(2)由交流—直流电压变换单元(7)、第一以太网端口(10)、第二以太网端口(9)、以及与该交流—直流电压变换单元(7)相连接并为其提供工作电源的电源接口(8)组成；所述的第二以太网端口(9)、交流—直流电压变换单元(7)均与第一以太网端口(10)相连接，且第一以太网端口(10)还通过以太网数据线与所述接入设备(1)的以太网端口(6)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于以太网端口的反向馈电设备，其特征在于：所述的变压器(3)为普通的隔离变压器，所述的接入设备(1)为以太网交换机、路由器或ONU。
4.基于以太网端口的反向馈电设备，主要由具有一个以上以太网端口(6)的接入设备(1)、以及一个以上的用户端(2)组成，其特征在于：该接入设备(1)由变压器(3)、直流—直流电压变换单元(4)、以及分别与该变压器(3)和直流—直流电压变换单元(4)相连接的芯片(5)组成；所述的变压器(3)还分别与直流—直流电压变换单元(4)及所述的以太网端口(6)相连接，所述的每个用户端(2)均分别与这些以太网端口(6)一一对应相连。
5.根据权利要求4所述的基于以太网端口的反向馈电设备，其特征在于：所述的用户端(2)由第一以太网端口(10)、与第一以太网端口(10)相连接的变压器(3)、与该变压器(3)相连接的第二以太网端口(9)和交流—直流电压变换单元(7)、以及与该交流—直流电压变换单元(7)相连接的电源接口(8)组成，所述的第一以太网端口(10)通过以太网数据线与接入设备(1)的以太网端口(6)相连接。
6.根据权利要求4或5所述的基于以太网端口的反向馈电设备，其特征在于：所述的变压器(3)为POE隔离变压器，所述的接入设备(1)为以太网交换机、路由器或ONU。
7.基于以太网端口的反向馈电设备所实现的馈电方法，主要包括以下步骤：
(a)将一个以上的用户端分别与接入设备中的以太网端口一一对应相连接；
(b)用户连接上用户网络终端和电源接口；
(c)当用户开启用户网络终端时，交流—直流电压变换单元将220V的交流电源变换成相应的直流电压，用户网络终端与接入设备建立连接产生数据信号，直流电压通过以太网数据线输入到接入设备的以太网端口中，同时数据信号通过以太网数据线在接入设备与用户网络终端之间进行传输，并执行步骤(e)；
(d)当用户不开启用户网络终端时，则直接由用户端的交流—直流电压变换单元将220V的交流电源变换成相应的直流电压，且该直流电压经以太网数据线输入到接入设备的以太网端口中，并执行步骤(f)；
(e)接入设备的直流—直流电压变换单元将接收到的直流电压转换成芯片的工作电压，以确保接入设备的正常运行，同时数据信号经变压器与芯片进行数据交换，最后执行步骤(g)；
(f)接入设备的直流—直流电压变换单元将接收到的直流电压转换成芯片的工作电压，以确保接入设备正常运行，最后执行步骤(g)；
(g)当任意一个用户端断开电源接口时，则与该用户端相连接的接入设备的以太网端口相应的停止工作；
(h)当所有用户均断开电源接口时，则该接入设备停止工作。
8.根据权利要求7所述的基于以太网端口的反向馈电设备所实现的馈电方法，其特征在于：步骤(c)中所述的直流电压经以太网数据线的1、2、3、6线对，或4、5、7、8线对，或1、2、3、6及4、5、7、8线对进行传输。
9.根据权利要求7所述的基于以太网端口的反向馈电设备所实现的馈电方法，其特征在于：步骤(c)和步骤(d)中所述的相应的直流电压为DC36V或DC48V。
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