CN102780566B - 网络设备 - Google Patents

Abstract

一种网络设备。于本发明中，设置在网络设备中的多个电容会被分离且划分成两个独立的群组。当网络设备断电时，所述两独立群组的其一的能量会被提供以产生断电信号，而所述两独立群组的另一的能量会被提供以放大与传送断电信号至局端设备。因此，局端设备即可准确地得知网络设备是否断电，而且所述两独立群组各自的电容值得以被大大地降低，藉以降低网络设备的成本。

Description

网络设备

技术领域

本发明涉及一种网络设备，尤其涉及一种关联于数字用户环路的网络设备。

背景技术

对网际网络(Internet)信息需求的急剧增长，促进宽频接入业务的进一步推广及普及。数字用户环路(digital subscriber line/loop，DSL)技术经过不断发展，在部署方便性和性能价格比方面具有相当的优势，目前在全球范围内已经成为主要宽频接入方式(main broadbandaccess technology)。

非对称数字用户线(asymmetrical DSL，ADSL)与高速传输数字用户线(very high bit rate DSL，VDSL)是当前DSL技术中最普遍的两种，ADSL/VDSL用户端专属设备(customer’s premises equipment，CPE)需要根据局端设备(central office，CO)的情况进行配置、监控、维护和升级。ADSL/VDSL国际标准ITU(InternationalTelecommunications Union)G.992.1规定，当ADSL/VDSL用户端专属设备处于断电的状况下，ADSL/VDSL用户端专属设备必须产生并传送断电信号(dying gasp signal)至ADSL/VDSL局端设备，以便网管人员作为ADSL/VDSL网络故障判断上的依据。

不幸地，ADSL/VDSL用户端专属设备在断电的情况下，并无法运作且送出此断电信号。因而，传统技艺都会在ADSL/VDSL用户端专属设备中设置储能元件，如电容，藉以于ADSL/VDSL用户端专属设备断电时，反应于所设置的电容的储能而使ADSL/VDSL用户端专属设备在断电的情况下，还能产生断电信号给ADSL/VDSL局端设备。

然而，由于用以产生ADSL/VDSL用户端专属设备所需的多组直流操作电压的所有直流转直流转换器(DC-DC converter)都会在ADSL/VDSL用户端专属设备断电时，同时消耗所设置的电容的能量。而在此条件下，ADSL/VDSL用户端专属设备在断电时，有可能无法产生断电信号给ADSL/VDSL局端设备。为了要解决这样的问题，通常的做法为加大所设置的电容的容量。然而，电容加大不但会使得ADSL/VDSL用户端专属设备的成本增加，而且还使得所占印刷电路板空间增加造成布板困难。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种网络设备，藉以解决现有技术所述及的问题。

本发明提供一种网络设备，其包括：通信端口、系统单芯片、线性驱动器、第一转换单元、第二转换单元、第一储能单元，以及第二储能单元。所述系统单芯片操作于第一直流操作电压与第二直流操作电压下，且所述系统单芯片用以于所述网络设备断电时，产生断电信号。所述线性驱动器耦接于所述通信端口与所述系统单芯片之间，且操作于所述第二直流操作电压与第三直流操作电压下。所述线性驱动器用以接收并放大来自于所述系统单芯片的所述断电信号，且通过所述通信端口而传送至局端设备。所述第一转换单元耦接所述系统单芯片与所述线性驱动器，用以接收并转换直流输入电压，藉以产生所述第一直流操作电压与所述第二直流操作电压。所述第二转换单元耦接所述线性驱动器，用以接收并转换所述直流输入电压，藉以产生所述第三直流操作电压。所述第一储能单元耦接所述第一转换单元，用以于所述网络设备断电时，提供关联于所述直流输入电压的第一直流电力给所述第一转换单元。所述第二储能单元耦接所述第二转换单元，用以于所述网络设备断电时，提供关联于所述直流输入电压的第二直流电力给所述第二转换单元。

本发明另提供一种网络设备，其包括：系统单芯片、线性驱动器，以及至少两独立的储能元件。所述线性驱动器耦接所述系统单芯片。当所述网络设备断电时，所述系统单芯片反应于所述两储能元件的其一的能量而产生断电信号，接着所述线性驱动器反应于所述两储能元件的另一的能量而放大并传送所述断电信号至局端设备。

于本发明的一实施例中，所述网络设备可以为关联于数字用户环路(DSL)的用户端专属设备(CPE)。而且，所述数字用户环路可以包括非对称数字用户环路(ADSL)或高速传输数字用户环路(VDSL)。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。

附图说明

下面的附图是本发明的说明书的一部分，显示了本发明的实施例，附图与说明书的描述一起说明本发明的原理。

图1为本发明一实施例的网络设备10的系统方框图。

附图标记：

10：网络设备

20：局端设备

101：通信端口

103：系统单芯片

103-1：处理部分

103-2：检测部分

103-3：断电信号产生部分

105：线性驱动器

107：第一转换单元

107-1、107-2、109-1：直流转直流转换器

109：第二转换单元

111：第一储能单元

111-1、113-1：储能元件

113：第二储能单元

115：电源转换单元

117：开关单元

119：过压保护单元

FV：第一直流操作电压

SV：第二直流操作电压

THV：第三直流操作电压

D1～D5：二极管

C1、C2：电容

R1、R2：电阻

DP1：第一直流电力

DP2：第二直流电力

Dy_Ga：断电信号

DCV：直流输入电压

ACP：交流电源

DCP：直流电源

具体实施方式

现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件代表相同或类似部分。

图1为本发明一实施例的网络设备(network device)10的系统方框图。请参照图1，网络设备10可以为关联于数字用户环路(DSL，例如非对称数字用户环路(ADSL)或高速传输数字用户环路(VDSL)的用户端专属设备(CPE)，且其可以包括有通信端口(communication port)101、系统单芯片(system-on-a-chip，SoC)103、线性驱动器(linedriver)105、第一转换单元(first conversion unit)107、第二转换单元(second conversion unit)109、第一储能单元(firstenergy-storage unit)111、第二储能单元(second energy-storageunit)113、电源转换单元(power conversion unit)115、开关单元(switching unit)117、过压保护单元(over-voltage protection unit，OVP unit)119，以及二极管(diode)D1～D3。当然，在本发明的其它实施例中，开关单元117、过压保护单元119以及二极管D3并非是必要构件(essential components)。基于实际应用，开关单元117、过压保护单元119以及二极管D3可以是被添加的构件(additionalcomponents)。

于本实施例中，系统单芯片103操作于第一直流操作电压FV(例如3.3V，但并不限制于此)与第二直流操作电压SV(例如2.5V，但并不限制于此)下。系统单芯片103用以于网络设备10断电时，产生断电信号(dying gasp signal)Dy_Ga。更清楚来说，系统单芯片103可以包括有处理部分(processing part)103-1、检测部分(detection part)103-2，以及断电信号产生部分(dying gasp signal generating part)103-3。其中，处理部分103-1用以作为网络设备10的运作核心(coreof operation)。检测部分103-2用以检测网络设备10是否断电。断电信号产生部分103-3用以于网络设备10断电时，产生断电信号Dy_Ga。

线性驱动器105耦接于通信端101与系统单芯片103之间，且操作于第二直流操作电压SV与第三直流操作电压THV(例如7.7V，但并不限制于此)下。线性驱动器105用以接收来自于系统单芯片103所产生的断电信号Dy_Ga，并对断电信号Dy_Ga进行信号放大以通过通信端口101而传送至局端设备(CO)20。当然，在本发明的其它实施例中，线性驱动器105可以只操作在单一第三直流操作电压THV下。换言之，基于实际应用，线性驱动器105可以被设计以操作在单一直流操作电压或者两相异直流操作电压下。

第一转换单元107耦接系统单芯片103与线性驱动器105，用以接收并转换直流输入电压(DC input voltage)DCV，藉以产生第一直流操作电压FV与第二直流操作电压SV。更清楚来说，第一转换单元107可以包括直流转直流转换器(DC-DC conversion)107-1与107-2。其中，直流转直流转换器107-1用以接收并转换直流输入电压DCV，藉以产生第一直流操作电压FV。另外，直流转直流转换器107-2用以接收并转换直流输入电压DCV，藉以产生第二直流操作电压SV。

第二转换单元109耦接线性驱动器105，用以接收并转换直流输入电压DCV，藉以产生第三直流操作电压THV。更清楚来说，第二转换单元109可以包括直流转直流转换器109-1。直流转直流转换器109-1用以接收并转换直流输入电压DCV，藉以产生第三直流操作电压THV。当然，在本发明的其它实施例中，每一直流转直流转换器107-1、107-2与109-1可以被低压差(low-dropout，LDO)转换器或者其他具备有产生直流操作电压的转换器所取代。

第一储能单元111耦接第一转换单元107，用以于网络设备10断电时，提供关联于直流输入电压DCV的第一直流电力(first DC power)DP 1给第一转换单元107。更清楚来说，第一储能单元111可以包括储能元件(energy-storage element)111-1、二极管D4，以及电阻R1。其中，储能元件111-1用以于网络设备10断电时，提供第一直流电力DP1给第一转换单元107，否则(亦即网络设备10未断电)，反应于直流输入电压DCV而进行充电。二极管D4的阳极耦接储能元件111-1，而二极管D4的阴极则耦接第一转换单元107。电阻R1会与二极管D4并接在一起。于本实施例中，储能元件111-1可以由单一电容C1所组成，但亦可由多个并接在一起的电容C1所组成。此外，在本发明的其它实施例中，基于涌浪电流(inrush current)的失活(inactivation)，二极管D4可以是被添加的构件。如此一来，电阻R1的电阻值可以被设为0欧姆(Ω)。换言之，基于涌浪电流(inrush current)的活化(activation)，即需要具有某一电阻值的电阻R4与二极管D4。

第二储能单元113耦接第二转换单元109，用以于网络设备10断电时，提供关联于直流输入电压DCV的第二直流电力(second DC power)DP2给第二转换单元109。更清楚来说，第二储能单元113可以包括储能元件113-1、二极管D5，以及电阻R2。其中，储能元件113-1用以于网络设备10断电时，提供第二直流电力DP2给第二转换单元109，否则(亦即网络设备10未断电)，反应于直流输入电压DCV而进行充电。二极管D5的阳极耦接储能元件113-1，而二极管D5的阴极则耦接第二转换单元109。电阻R2会与二极管D5并接在一起。于本实施例中，储能元件113-1可以由单一电容C2所组成，但亦可由多个并接在一起的电容C2所组成。相似地，在本发明的其它实施例中，基于涌浪电流的失活，二极管D5可以是被添加的构件。如此一来，电阻R2的电阻值可以被设为0欧姆。换言之，基于涌浪电流的活化，即需要具有某一电阻值的电阻R2与二极管D5。

二极管D 1的阳极用以接收直流输入电压DCV，而二极管D1的阴极则耦接第一转换单元107。二极管D2的阳极用以接收直流输入电压DCV，而二极管D2的阴极则耦接第二转换单元109。电源转换单元115用以接收并转换交流电源(AC power)ACP或直流电源(DC power)DCP，藉以提供直流输入电压DCV。显然地，电源转换单元115可以是交流转直流转换器(AC-DC converter)或者直流转直流转换器(DC-DC converter)。

二极管D3的阳极用以接收电源转换单元115所提供的直流输入电压DCV。开关单元117耦接二极管D3的阴极，用以传输直流输入电压DCV给二极管D1与D2的阳极，直至网络设备10断电为止。过压保护单元119耦接二极管D3的阴极与开关单元117，用以于电源转换单元115所提供的直流输入电压DCV过压(over-voltage)时，控制开关单元117停止传输直流输入电压DCV。

基于上述，当电源转换单元115能正常提供直流输入电压DCV，且所提供的直流输入电压DCV并未过压时，开关单元117会使能(activated)以传输电源转换单元115所提供的直流输入电压DCV给第一转换单元107与第二转换单元109。如此一来，直流转直流转换器107-1与107-2即会反应于直流输入电压DCV而分别地产生第一直流操作电压FV与第二直流操作电压SV，且直流转直流转换器109-1也会反应于直流输入电压DCV而产生第三直流操作电压THV。

另一方面，储能元件111-1亦会反应于电源转换单元115所提供的直流输入电压DCV而通过电阻R1以进行充电，而储能元件113-1也会反应于电源转换单元115所提供的直流输入电压DCV而通过电阻R2以进行充电。与此同时，由于系统单芯片103可通过检测部分103-2而得知网络设备10并未断电，所以系统单芯片103的断电信号产生部分103-3就不会产生断电信号Dy_Ga。

一旦网络设备10断电时，亦即：电源转换单元115无法正常提供直流输入电压DCV，则开关单元117会立即禁能(inactivated)。如此一来，检测部分103-2即会立即检测到网络设备10断电。与此同时，储能元件111-1即会通过二极管D4以提供第一直流电力DP1给第一转换单元107(此时第一直流电力DP1反应于二极管D1的阻挡而不会回灌至其他回路，藉以避免功率损失(power loss))，而储能元件113-1也会通过二极管D5以提供第二直流电力DP2给第二转换单元109(此时第二直流电力DP2反应于二极管D2的阻挡而不会回灌至其他回路，藉以避免功率损失)。如此一来，直流转直流转换器107-1与107-2就会反应于第一直流电力DP1而分别地产生第一直流操作电压FV与第二直流操作电压SV，且直流转直流转换器109-1也反应于第二直流电力DP2而产生第三直流操作电压THV。

再加上，由于系统单芯片103可通过检测部分103-2而得知网络设备10断电，且第一转换单元107具有对应且独立的储能元件111-1，而第二转换单元109也具有对应且独立的储能元件113-1。因此，在网络设备10断电时，第一转换单元107与第二转换单元109并不会同时消耗单一储能元件111-1或113-1的能量。换言之，第一转换单元107只会消耗储能元件111-1的能量，而第二转换单元109只会消耗储能元件113-1的能量。在此条件下，电容C1与C2的容量即可被有效地降低，从而降低成本。

与此同时，系统单芯片103与线性驱动器105即会分别反应于储能元件111-1与113-1的储能而持续运作一段时间。以至于，系统单芯片103的断电信号产生部分103-3即可有效地产生断电信号Dy_Ga给线性驱动器105，而且线性驱动器105也可以有效地对所产生的断电信号Dy_Ga进行信号放大以通过通信端口101而传送至局端设备20。藉此，本实施例可以解决现有技术所述及的所有问题。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，当可作些许更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。另外，本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭示的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (18)

1.一种网络设备，包括：

一通信端口；

一系统单芯片，操作于一第一直流操作电压与一第二直流操作电压下，该系统单芯片用以于该网络设备断电时，产生一断电信号；

一线性驱动器，耦接于该通信端口与该系统单芯片之间，且操作于该第二直流操作电压与一第三直流操作电压下，该线性驱动器用以接收并放大来自于该系统单芯片的该断电信号，且通过该通信端口而传送至一局端设备；

一第一转换单元，耦接该系统单芯片与该线性驱动器，用以接收并转换一直流输入电压，藉以产生该第一直流操作电压与该第二直流操作电压；

一第二转换单元，耦接该线性驱动器，用以接收并转换该直流输入电压，藉以产生该第三直流操作电压；

一第一储能单元，耦接该第一转换单元，用以于该网络设备断电时，提供关联于该直流输入电压的一第一直流电力给该第一转换单元；以及

一第二储能单元，耦接该第二转换单元，用以于该网络设备断电时，提供关联于该直流输入电压的一第二直流电力给该第二转换单元。

2.根据权利要求1所述的网络设备，其中该系统单芯片包括：

一处理部分，用以作为该网络设备的运作核心；

一检测部分，用以检测该网络设备是否断电；以及

一断电信号产生部分，用以于该网络设备断电时，产生该断电信号。

3.根据权利要求1所述的网络设备，其中该第一转换单元包括：

一第一直流转直流转换器，用以接收并转换该直流输入电压，藉以产生该第一直流操作电压；以及

一第二直流转直流转换器，用以接收并转换该直流输入电压，藉以产生该第二直流操作电压。

4.根据权利要求1所述的网络设备，其中该第二转换单元包括：

一直流转直流转换器，用以接收并转换该直流输入电压，藉以产生该第三直流操作电压。

5.根据权利要求1所述的网络设备，其中该第一储能单元包括：

一储能元件，用以于该网络设备断电时，提供该第一直流电力给该第一转换单元，否则，反应于该直流输入电压而进行充电。

6.根据权利要求5所述的网络设备，其中该第一储能单元还包括：

一二极管，其阳极耦接该储能元件，而其阴极则耦接该第一转换单元；以及

一电阻，其与该二极管并接。

7.根据权利要求5所述的网络设备，其中该储能元件至少包括一电容。

8.根据权利要求1所述的网络设备，其中该第二储能单元包括：

一储能元件，用以于该网络设备断电时，提供该第二直流电力给该第二转换单元，否则，反应于该直流输入电压而进行充电。

9.根据权利要求8所述的网络设备，其中该第二储能单元还包括：

一二极管，其阳极耦接该储能元件，而其阴极则耦接该第二转换单元；以及

一电阻，其与该二极管并接。

10.根据权利要求8所述的网络设备，其中该储能元件至少包括一电容。

11.根据权利要求1所述的网络设备，其中还包括：

一第一二极管，其阳极用以接收该直流输入电压，而其阴极则耦接该第一转换单元；以及

一第二二极管，其阳极用以接收该直流输入电压，而其阴极则耦接该第二转换单元。

12.根据权利要求11所述的网络设备，其中还包括：

一电源转换单元，用以接收并转换一交流电压或一直流电压，藉以提供该直流输入电压；

一第三二极管，其阳极用以接收该电源转换单元所提供的该直流输入电压；

一开关单元，耦接该第三二极管的阴极，用以传输该直流输入电压给该第一二极管与该第二二极管的阳极，直至该网络设备断电为止；以及

一过压保护单元，耦接该第三二极管的阴极与该开关单元，用以于该电源转换单元所提供的该直流输入电压过压时，控制该开关单元停止传输该直流输入电压。

13.根据权利要求1所述的网络设备，其中该网络设备为关联于一数字用户环路的一用户端专属设备。

14.根据权利要求13所述的网络设备，其中该数字用户环路包括一非对称数字用户环路或一高速传输数字用户环路。

15.一种网络设备，包括：

一系统单芯片；

一线性驱动器，耦接该系统单芯片；以及

至少两独立的储能元件，

其中，当该网络设备断电时，该两储能元件的能量分别地被提供给相异的一第一转换单元和一第二转换单元，使得该系统单芯片反应于该两储能元件的其一的能量而产生一断电信号，接着该线性驱动器反应于该两储能元件的另一的能量而放大并传送该断电信号至一局端设备。

16.根据权利要求15所述的网络设备，其中该些储能元件为电容。

17.根据权利要求15所述的网络设备，其中该网络设备为关联于一数字用户环路的一用户端专属设备。

18.根据权利要求17所述的网络设备，其中该数字用户环路包括一非对称数字用户环路或一高速传输数字用户环路。