CN101977115A

CN101977115A - 一种实现以太网供电控制的方法和装置

Info

Publication number: CN101977115A
Application number: CN2010102773858A
Authority: CN
Inventors: 尚迎春
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2030-09-07
Also published as: CN101977115B

Abstract

本发明公开了一种实现以太网供电控制的方法和装置，均可接收自协商信号并检测端口是否连接有受电端设备设备；在没有接收到自协商信号并且检测到端口连接有受电端设备设备时，进行线路完整性检测；当检测到具备线路完整性时，启动端口对外供电。本发明方法和装置，能够实现对供电端设备设备和受电端设备设备的保护，并可有效节约能源。

Description

一种实现以太网供电控制的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种实现以太网供电控制的方法和装置。

背景技术

随着通信产品技术的发展，在现有以太网布线基础架构不做任何改动的情况下，供电端设备(Power Sourcing Equipment，PSE)网络设备为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时，还能利用以太网供电(Power over Ethernet，PoE)技术为此类设备提供直流供电。这些基于IP的终端，无需再安装单独的电源设备，无需单独拉接电源线，其称为受电端设备(Power Device，PD)。越来越多的网络设备具有给这些PD供电的PoE功能，包括路由器、交换机等。

网络设备端口连接的以太网线为8根线，或4对线。PSE设备端口供电线对的选择，或采用1、2线对和3、6线对，或采用4、5线对和7、8线对，或采用所有的四个线对。PSE网络设备的PoE端口是否对外供电，是由PSE设备内部的PoE管理器控制的。

PSE设备内部的PoE管理器控制端口对外部连接设备的检测(是否满足PD设备的特征)、供电以及断电检测。常规下，当PSE设备检测到某一端口连接到一PD设备时，PSE可立即启动该端口对外供电。但某些情况下，PSE即使检测到其某一端口连接一PD设备时，该端口不应该或者不能对外进行供电。如：网线异常，供电的某对差分线中有一根线路是断开的，供电可能造成变压器线圈磁饱和，影响线圈性能；PD为伪PD，它只是消耗PSE的电能，但无数据交换等。在这些情况下，供电可能会损害PSE设备或PD设备，也浪费了能源。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现以太网供电控制的方法和装置，实现对PSE设备和PD设备的保护，节约能源。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现以太网供电控制的方法，该方法包括：

接收自协商信号并检测端口是否连接有受电端设备PD设备；

在没有接收到自协商信号并且检测到端口连接有PD设备时，进行线路完整性检测；

当检测到具备线路完整性时，启动端口对外供电。

所述检测到具备线路完整性的方法为：

启动端口物理层PHY的虚拟线缆检测VCT，判断VCT检测结果是否异常，当检测结果无异常时，确认检测到具备线路完整性。

该方法进一步包括：

接收到自协商信号时，所述端口立即处于连接上状态，停止该端口的对外检测PD功能。

该方法进一步包括：

当检测到不具备线路完整性时，检测连到所述端口的PD设备是否离开该端口，并在检测结果为PD设备已经离开该端口时重新返回到所述接收自协商信号的操作。

启动端口对外供电后，该方法进一步包括：

检测连到所述端口的PD设备是否离开，在检测结果为PD设备已经离开该端口时重新返回到所述接收自协商信号的操作。

一种实现以太网供电控制的装置，该装置包括PD设备连接判决单元、线路完整性检测单元、供电管理单元；其中，

所述PD设备连接判决单元，用于接收自协商信号并检测端口是否连接有PD设备，在没有接收到自协商信号并且检测到端口连接有PD设备时通知线路完整性检测单元；

所述线路完整性检测单元，用于根据收到的通知进行线路完整性检测，并在检测到具备线路完整性时通知供电管理单元；

所述供电管理单元，用于根据收到的通知启动端口对外供电。

所述线路完整性检测单元在检测是否具备线路完整性时，用于：

启动端口PHY的VCT，判断VCT检测结果是否异常，当检测结果无异常时，确认检测到具备线路完整性。

所述PD设备连接判决单元，进一步用于：

在接收到自协商信号时，控制所述端口立即处于连接上状态，停止该端口的对外检测PD功能。

所述线路完整性检测单元，进一步用于：

当检测到不具备线路完整性时，通知所述PD设备连接判决单元检测连到所述端口的PD设备是否离开该端口，并在检测结果为PD设备已经离开该端口时重新返回到所述接收自协商信号的操作；

所述PD设备连接判决单元，进一步用于：

在所述启动端口对外供电后，检测连到所述端口的PD设备是否离开，在检测结果为PD设备已经离开该端口时重新返回到所述接收自协商信号的操作。

所述线路完整性检测单元设置于端口PHY中；所述供电管理单元设置于以太网供电PoE管理器中。

本发明方法和装置，能够实现对PSE设备和PD设备的保护，并可有效节约能源。

附图说明

图1为PoE系统图；

图2为本发明一实施例的PSE端控制流程图；

图3为本发明实现供电控制的流程简图；

图4为本发明一实施例实现供电控制的装置图。

具体实施方式

为了实现对PSE设备和PD设备的保护，也为了节约能源，可以通过PSE设备内部物理层(physical layer，PHY)芯片的虚拟电缆检测，实现对PSE设备和PD设备间连接线路的完整性检测；通过PHY的自协商功能和PoE管理器对PD的检测，实现对端口连接设备是否为PD的准确判断。这样，可以为PSE内部对端口的供电控制提供可靠的依据。

总体而言，可以利用PSE设备中的PoE管理器对PD的检测结果和PHY的自协商功能以及PHY对线路的虚拟线缆检测(Virtual Cable Test，VCT)检测结果，综合判断PSE端口连接的设备类型以及连接线路的状态，以判断是否对PD进行供电或改变PSE的状态。如：在PSE设备检测到连接了PD时，启动VCT以检测线路的状态，并根据VCT检测的结果决定是否对PD供电；并且，PSE可以根据PoE管理器或PHY的实时检测结果，判断网线对端设备的状态是否有变化，以决定是否改变当前的PSE状态。

具体而言，可以进行包括如下步骤的操作：

第一步：端口PHY对外发送自协商信号，同时接收自协商信号，检测该端口是否连接有网络设备；并且PoE管理器检测端口是否连接有PD设备；

第二步：如果端口接收到自协商信号，而端口的PoE管理器没有检测到该端口连接有PD设备，则该端口立即处于连接上状态，端口的PoE管理器暂停该端口的对外检测PD功能，直到下一次该端口从连接上状态变成下线状态时，端口的PoE管理器才重新启动该端口的对外检测PD功能；

第三步：如果端口的PoE管理器检测该端口连接有PD设备，而端口没有接收到自协商信号，该端口启动PHY的VCT检测；

第四步：如果VCT检测异常(如端口的网线中某一根线断开或某两根线短路等)，该端口不对外供电；同时，PoE管理器检测该端口所连接的PD设备是否从该端口断开，如果断开，则重新检测该端口是否连接有网络设备或PD设备，否则就重复检测PD是否从该端口断开。如果VCT检测结果为正常，PoE管理器则可以启动该端口对外供电。

可见，PSE设备可以利用PoE管理器对PD的检测结果和PHY对线路的VCT检测结果以及PHY的自协商功能，控制PoE管理器的供电操作。

上述操作内容中的PoE系统可以表示如图1所示。参见图1，图1为PoE系统图。图1所示的PoE系统包括PSE设备和PD设备，以及中间连接的网线。

PoE系统中的PSE设备包括PHY和PoE管理器。其中，PHY用来对外连接其它的网络设备以进行数据收发，同时支持虚拟线缆检测和自协商功能；PoE管理器具有检测PSE端口上是否连接有PD设备、对外供电、检测PD是否离开该PSE端口等功能。

上述操作内容的具体执行过程可以表示如图2所示。参见图2，图2为本发明一实施例的PSE端控制流程图，该流程包括以下步骤：

步骤201：系统正常工作后，端口对外发生自协商信号，检测该端口是否连接有网络设备；同时PoE管理器检测端口是否连接有PD设备。

步骤202：端口PHY判断是否接收到自协商信号。如果收到自协商信号，则跳至步骤207处执行；否则跳至步骤203处执行；

步骤203：PoE管理器检测该端口是否连接有PD设备。如果检测结果为有PD设备，则跳至步骤204处执行；否则跳至步骤201处执行。

步骤204：PSE设备启动该端口PHY的VCT检测。

步骤205：判断VCT检测结果是否异常。当检测结果为有异常时，跳至步骤206执行；否则跳至步骤209执行。

步骤206：PoE管理器检测连到该端口的PD设备是否离开该端口。如果检测结果是PD设备连接在端口上，则重复执行步骤206；如果检测结果为PD设备已经离开该端口，即线路为开路时，则跳至步骤201处执行。

步骤207：该端口立即处于连接上状态，PoE管理器停止该端口的对外检测PD功能。

步骤208：PSE设备判断端口是否从连接上状态变成下线状态。如果为连接上状态，则重复执行步骤208；否则跳至步骤201处执行。

步骤209：PoE管理器启动该端口对外供电。

步骤210：PoE管理器检测连到该端口的PD设备是否离开。如果PD没有离开，则重复执行步骤210；否则跳至步骤201处执行。

结合以上流程可知，本发明实现供电控制的操作思路可以表示如图3所示。参见图3，图3为本发明实现供电控制的流程简图，该流程包括以下步骤：

步骤310：接收自协商信号并检测端口是否连接有PD设备。

步骤320：在没有接收到自协商信号并且检测到端口连接有PD设备时，进行线路完整性检测。

步骤330：当检测到具备线路完整性时，启动端口对外供电。

为了保证上述操作能够顺利实现，可以进行如图4所示的设置。参见图4，图4为本发明一实施例实现供电控制的装置图，该装置包括相连的PD设备连接判决单元、线路完整性检测单元、供电管理单元；其中，PD设备连接判决单元包括相连的自协商信号检测单元、PD设备检测单元。上述单元中，自协商信号检测单元和线路完整性检测单元可以设置于端口PHY中；PD设备检测单元和供电管理单元可以设置于PoE管理器中；

具体应用时，自协商信号检测单元能够接收自协商信号并触发PD设备检测单元；由PD设备检测单元检测端口是否连接有PD设备。并且，自协商信号检测单元和PD设备检测单元分别能够将自身的处理结果通知给线路完整性检测单元，线路完整性检测单元则在根据通知确定没有接收到自协商信号并且检测到端口连接有PD设备时，进行线路完整性检测，并在检测到具备线路完整性时通知供电管理单元供电，供电管理单元进而根据线路完整性检测单元的通知启动端口对外供电。

可见，图4所示各单元除了能够实现上述总体操作以外，线路完整性检测单元在检测是否具备线路完整性时，还能够启动端口PHY的VCT，判断VCT检测结果是否异常，当检测结果无异常时，确认检测到具备线路完整性。并且，PD设备连接判决单元能够在接收到自协商信号时，控制端口立即处于连接上状态，停止该端口的对外检测PD功能。再有，线路完整性检测单元在检测到不具备线路完整性时，能够通知PD设备连接判决单元(如其中的PD设备检测单元)检测连到端口的PD设备是否离开该端口，并在检测结果为PD设备已经离开该端口时重新返回到接收自协商信号的操作；另外，PD设备连接判决单元(如其中的PD设备检测单元)还能够在启动端口对外供电后，检测连到端口的PD设备是否离开，在检测结果为PD设备已经离开该端口时重新返回到接收自协商信号的操作。

综上所述，与现有技术相比较，本发明利用PoE管理器对PD的检测结果和PHY对线路的VCT检测结果，以及PHY的自协商功能，控制PoE管理器的操作。这样，在网线连接有异常的情况下，可防止PSE设备对PD设备供电导致对系统的损坏，而且可以减少系统不必要的功率损耗，提高能源的利用率。另外，在线路异常的情况下，还可主动给用户上报线路的异常信息，提示用户该如何处理。本发明既保护了整个PoE系统，又节省了系统功耗，提高能源利用率，还方便了用户的操作。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种实现以太网供电控制的方法，其特征在于，该方法包括：

接收自协商信号并检测端口是否连接有受电端设备PD设备；

当检测到具备线路完整性时，启动端口对外供电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测到具备线路完整性的方法为：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，启动端口对外供电后，该方法进一步包括：

6.一种实现以太网供电控制的装置，其特征在于，该装置包括PD设备连接判决单元、线路完整性检测单元、供电管理单元；其中，

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述线路完整性检测单元在检测是否具备线路完整性时，用于：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述PD设备连接判决单元，进一步用于：

9.根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于：

所述线路完整性检测单元，进一步用于：

所述PD设备连接判决单元，进一步用于：

10.根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，所述线路完整性检测单元设置于端口PHY中；所述供电管理单元设置于以太网供电PoE管理器中。