CN107819589A - 以太网供电系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种以太网供电系统及方法,将交换机网口中的数据信号传输线对与第一类型以太网变压器连接,并将交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对与第二类型以太网变压器连接,采用第一类型以太网变压器和第二类型以太网变压器分别通过数据信号传输线对和数据信号及供电信号复用线对为交换机供电。本发明实施例将交换机网口中的线对按类型分别与不同类型的以太网变压器连接,应用于PSE千兆以太网交换机时,对于仅传输数据信号的线对则可以选用以太网普通变压器,对于传输数据信号和电流信号的复用线对才用以太网PoE变压器,这样在相同网口的情况下,可以减少一半太网PoE变压器的使用,从而在保证相同供电性能和可靠性的同时,能降低供电成本。

Description

以太网供电系统及方法
技术领域
本发明涉及以太网供电领域,尤其涉及一种以太网供电系统及方法。
背景技术
PoE(Power Over Ethernet,以太网供电)是指在现有的以太网基础架构不做任何改动的情况下,利用双绞线对电缆,为与以太网连接的设备在传输数据的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术,以解决这些设备的电源系统布线问题。PoE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,最大限度地降低成本。
PSE(Power Sourcing Equipment,源端供电设备)是指PoE系统中的供电设备,同时也管理着整个PoE以太网供电过程:检测是否有兼容的受电设备(PD,Powered Device)连接入系统,并对受电设备进行分级,以提供相应功率的电源。PSE设备有中间跨接法和末端跨接法两种类型。
末端跨接法指在传统交换机基础上集成了PSE功能,无需在交换机与受电设备之间插入PSE供电设备即能给PD设备供电。有关PoE的两个标准IEEE802.3af和IEEE802.3at中定义的末端跨接法PSE设备均支持10/100/1000BASE-T,其中1000BASE-T在使用8芯以太网线进行传输时,应用场景如图1和图2所示:图1为Alternative A供电模式,指利用传输信号的1/2、3/6线对进行直流电源的传输,同时传输数据信号;图2图为Alternative B供电模式,指利用4/5、7/8线对进行直流电源的传输,同时传输数据信号。
传统的末端跨接式PSE千兆交换机,采用将交换机的GE(Gigabit Ethernet,千兆以太网)网口中的数据信号线以及数据信号和供电信号复用线均连到同一个千兆以太网PoE变压器,而千兆以太网PoE变压器和千兆以太网普通变压器相比,在磁芯线圈绕制、线径粗细和通流能力等方面要求更高,因此其成本相对以太网普通变压器的成本更高,将交换机网口中的传输线不区分类型而全部直接与千兆以太网PoE变压器连接,必然会占用更多的千兆以太网PoE变压器,从而提升从而提高PSE千兆交换机成本。
发明内容
本发明实施例提供一种以太网供电系统及方法,以解决现有将交换机网口中的传输线不区分类型而全部直接与千兆以太网PoE变压器连接,导致PSE千兆交换机成本高的问题。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种以太网供电系统,包括第一类型以太网变压器、第二类型以太网变压器以及交换机;
所述交换机网口中的数据信号传输线对与所述第一类型以太网变压器连接;所述交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对与所述第二类型以太网变压器连接;
所述第一类型以太网变压器和所述第二类型以太网变压器分别通过所述数据信号传输线对和所述数据信号及供电信号复用线对为所述交换机传输数据并供电。
本发明实施例还提供一种以太网供电方法,其特征在于,包括:
将交换机网口中的数据信号传输线对与第一类型以太网变压器连接,并将所述交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对与第二类型以太网变压器连接;
所述第一类型以太网变压器和所述第二类型以太网变压器分别通过所述数据信号传输线对和所述数据信号及供电信号复用线对为所述交换机传输数据并供电。
有益效果
本发明实施例提供的以太网供电系统及方法,将交换机网口中的数据信号传输线对与第一类型以太网变压器连接,并将交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对与第二类型以太网变压器连接,采用第一类型以太网变压器和第二类型以太网变压器分别通过数据信号传输线对和数据信号及供电信号复用线对为交换机供电。也即本发明实施例将交换机网口中的线对按类型区分分别与不同类型的以太网变压器连接,因此可以按不同类型线对电流要求的情况灵活选择对应类型的变压器,例如应用于PSE千兆以太网交换机时,对于仅传输数据信号的线对则可以选用以太网普通变压器,对于传输数据信号和电流信号的复用线对才用以太网PoE变压器,这样在相同网口的情况下,可以减少一半太网PoE变压器的使用,从而在保证相同供电性能和可靠性的同时,能降低供电成本。
附图说明
图1为Alternative A模式下PSE千兆交换机末端跨接法示意图;
图2为Alternative B模式下PSE千兆交换机末端跨接法示意图;
图3为本发明实施例一中以太网供电系统连接示意图;
图4为本发明实施例一中以太网供电方法连接示意图;
图5为本发明实施例一中Alternative A模式下PSE千兆交换机末端跨接连接示意图;
图6为本发明实施例一中Alternative B模式下PSE千兆交换机末端跨接连接示意图;
图7为本发明实施例二中Alternative A模式下PSE千兆交换机末端跨接连接示意图;
图8为本发明实施例二中Alternative B模式下PSE千兆交换机末端跨接连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只是本发明中一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一:
本实施例将交换机网口中的线对按类型区分分别与不同类型的以太网变压器连接,因此可以按不同类型线对对电流要求的情况灵活选择对应类型的变压器,提升供电设计的灵活性,保证供电可靠性和供电性能的同时,降低供电成本。
请参见图3,本实施例提供的供电系统包括:第一类型以太网变压器、第二类型以太网变压器以及交换机。本实施例提供的以太网供电方法参见图4所示,包括:
S401:将交换机网口中的数据信号传输线对与第一类型以太网变压器连接;
S402:将交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对与第二类型以太网变压器连接。这样第一类型以太网变压器和第二类型以太网变压器可以分别通过数据信号传输线对和数据信号及供电信号复用线对为交换机供电。
应当理解的是,上述S401和S402的执行并不任何时序限制,二者可以同时执行,也可以不同时执行,且不同时执行时,可以先执行S401,再执行S402,也可以先执行S402,再执行S401。本实施例中,由于数据信号传输线对对于电流的要求相对数据信号及供电信号复用线对的要求要低。因此本实施例中的第一类型以太网变压器可以选择满足数据信号传输线对但成本相对较低的变压器,例如包括但不限于以太网普通变压器;本实施例中的第二类型以太网变压器则需要选择满足数据信号及供电信号复用线对供电要求的变压器,例如包括但不限于以太网PoE变压器。这样本实施例对于一个交换机并不是采用统一的太网PoE变压器为其供电,而是可以采用以太网PoE变压器和以太网普通变压器为其供电,在相同网口的情况下,可以减少一半太网PoE变压器的使用,因此可以在保证供电性能的同时,降低供电成本。
应当理解的是,本实施例中的上述系统可方法可以应用于千兆以太网中,以太网PoE变压器和以太网普通变压器可以分别为千兆太网PoE变压器和千兆以太网普通变压器,交换机可以为PSE千兆交换机,网口包括但不限于采用8芯网线的GE RJ45网口。
本实施例中,将交换机网口中的数据信号传输线对与第一类型以太网变压器连接包括:
将交换机网口中的数据信号传输线对中的两传输线引脚分别与第一类型以太网变压器副边侧对应的引脚连接,且第一类型以太网变压器侧的中心抽头引脚与电磁发射阻断电路连接,本实施例中的电磁发射阻断电路可以采用但不限于BOB-SMITH电路。
将交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对与第二类型以太网变压器连接包括:
将交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对中的两复用传输线引脚分别与第二类型以太网变压器副边侧对应的引脚连接,且第二类型以太网变压器侧的中心抽头引脚依次与电源和电磁发射阻断电路串联连接。
为了更好的理解本发明,本实施例以网口为GE RJ45网口为例,对本发明做进一步示例说明。
网口为GE RJ45网口,采用Alternative A供电模式时,交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对为引脚编号为1/2线对和引脚编号为3/6线对,数据信号传输线对为引脚编号为4/5线对和引脚编号为7/8线对。
网口为GE RJ45网口,采用Alternative B供电模式时,交换机网口中数据信号及供电信号复用线对为引脚编号为4/5线对和引脚编号为7/8线对,数据信号传输线对为引脚编号为1/2线对和引脚编号为3/6线对。
下面以交换机为PSE千兆交换机,以太网PoE变压器和以太网普通变压器可以分别为千兆太网PoE变压器和千兆以太网普通变压器为例,对本发明做进一步示例说明。
交换机为PSE千兆交换机时,PSE千兆交换机中不同的GE RJ45网口,仅用来传输数据的两组线对共用普通的千兆以太网普通变压器,剩余两组用来传输数据和电流信号的线对共用千兆以太网PoE变压器。如千兆太网PoE变压器和千兆以太网普通变压器采用单口以太网变压器时,PSE千兆交换机可以设置2个GE RJ45网口与其连接,具体的,2个GE RJ45网口的仅传输数据线对共用一个千兆以太网普通变压器,而同时传输数据和电流信号的复用线对共用一个以千兆太网PoE变压器。当千兆太网PoE变压器和千兆以太网普通变压器采用双口以太网变压器时,PSE千兆交换机可以设置4个GE RJ45网口,4个GE RJ45网口的仅传输数据线对共用一个千兆以太网普通变压器,而同时传输数据和电流信号的复用线对共用一个以千兆太网PoE变压器。
下面说明以采用单口以太网变压器为例,PSE千兆交换机两个不同的GE RJ45网口可以是任意两个口,一般从设计和PCB布线考虑,这里选择相邻的两个GE口说明。
假设PSE千兆交换机的两个GE RJ45网口分别为#1和#2,千兆交换机GE RJ45网口信号的四组差分线对引脚编号为1/2、3/6、4/5、7/8,使用的以太网变压器分别是单口千兆以太网普通变压器和单口千兆以太网PoE变压器。当使用8芯以太网线进行传输时,分如下两种不同应用场景:
在Alternative A模式时,参见图5所示,#1的4/5、7/8线对和#2的4/5、7/8线对一起连到单口千兆以太网普通变压器副边侧信号,其副边中心抽头直接连接电磁发射阻断电路(例如75欧电阻+1000P电容的BOB-SMITH电路,下同);#1的1/2、3/6线对和#2的1/2、3/6线对一起连到单口千兆以太网PoE变压器副边侧信号,其副边中心抽头连接电源信号后,再连接BOB-SMITH电路。
在Alternative B模式时,参见图6所示,#1的1/2、3/6线对和#2的1/2、3/6线对一起连到单口千兆以太网普通变压器副边侧信号,其副边中心抽头直接连接BOB-SMITH电路;#1的4/5、7/8线对和#2的4/5、7/8线对一起连到单口千兆以太网PoE变压器副边侧信号,其副边中心抽头连接电源信号后,再连接BOB-SMITH电路。
采用本实施例所述方案,不会影响PSE千兆交换机GE口的数据性能和PSE供电业务。本发明通过使用不同以太网变压器的新设计,相比传统PSE千兆交换机均采用PoE变压器的方法,可以有效降低设备成本,而不会影响产品性能。
实施例二:
为了更好的理解本发明,本实施例以PSE千兆交换机的两个GE RJ45网口分别为#1和#2,千兆交换机GE RJ45网口信号的四组差分线对引脚编号为1/2、3/6、4/5、7/8,使用的以太网变压器分别是单口千兆以太网普通变压器和单口千兆以太网PoE变压器,结合使用8芯以太网线进行传输时的网口和变压器内部结构的连接,对本发明做进一步详细说明,
根据本发明的方案,通过使用不同以太网变压器的方式,实现PSE千兆交换机新的PoE供电设计方案,新的设计,对于PSE千兆交换机的任意两个GE口,GE#1和GE#2的四组差分线对为1/2、3/6、4/5、7/8,与单口千兆以太网变压器副边侧信号的连线,分如下两种具体情况:
参见图7所示,在Alternative A模式时,GE#1和GE#2的4/5、7/8线对是仅传输数据信号的,将GE#1中的4/5、7/8引脚分别与单口千兆以太网普通变压器Channel 1、Channel 2副边侧的23/22、20/19引脚相连,将GE#2中的4/5、7/8引脚分别与单口千兆以太网普通变压器Channel 3、Channel 4副边侧的17/16、14/13引脚相连,Channel 1~Channel 4副边侧的中心抽头引脚24/21/18/15分别与75欧电阻、1000p高压电容,即BOB-SMITH电路相连;GE#1和GE#2的1/2、3/6线对是同时传输数据和电源信号的,将GE#1中的1/2、3/6引脚分别与单口千兆以太网PoE变压器Channel A、Channel B副边侧的23/22、20/19引脚相连,将GE#2中的1/2、3/6引脚分别与单口千兆以太网PoE变压器Channel C、Channel D副边侧的17/16、14/13引脚相连,Channel A~Channel D副边侧中心抽头引脚24/21/18/15分别与电源信号VA+/VA-/VB+/VB-(MDI)或VA-/VA+/VB-/VB+(MDI-X)相连后,再与75欧电阻、1000p高压电容,即BOB-SMITH电路相连。以太网变压器原边侧引脚1~12,需要根据与之互连的物理层芯片PHY要求对应连接和处理,原副边信号要对应。
参见图8所示,在Alternative B模式时,GE#1和GE#2的1/2、3/6线对是仅传输数据信号的,将GE#1中的1/2、3/6引脚分别与单口千兆以太网普通变压器Channel 1、Channel 2副边侧的23/22、20/19引脚相连,将GE#2中的1/2、3/6引脚分别与单口千兆以太网普通变压器Channel 3、Channel 4副边侧的17/16、14/13引脚相连,Channel 1~Channel 4副边侧的中心抽头引脚24/21/18/15分别与75欧电阻、1000p高压电容,即BOB-SMITH电路相连;GE#1和GE#2的4/5、7/8线对是同时传输数据和电源信号的,将GE#1中的4/5、7/8引脚分别与单口千兆以太网PoE变压器Channel A、Channel B副边侧的23/22、20/19引脚相连,将GE#2中的4/5、7/8引脚分别与单口千兆以太网PoE变压器Channel C、Channel D副边侧的17/16、14/13引脚相连,Channel A~Channel D副边侧中心抽头引脚24/21/18/15分别与电源信号VA+/VA-/VB+/VB-相连后,再与75欧电阻、1000p高压电容,即BOB-SMITH电路相连。以太网变压器原边侧引脚1~12,需要根据与之互连的物理层PHY芯片要求对应连接和处理,原副边信号要对应。
本发明实施例将交换机网口中的线对按类型区分分别与不同类型的以太网变压器连接,因此可以按不同类型线对对电流要求的情况灵活选择对应类型的变压器,应用于GE RJ45网口时,对于仅传输数据信号的线对则可以选用以太网普通变压器,对于传输数据信号和电流信号的复用线对才用以太网PoE变压器,这样在相同网口的情况下,可以减少一半太网PoE变压器的使用,从而在保证相同供电性能和可靠性的同时,能降低供电成本。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种以太网供电系统,其特征在于,包括第一类型以太网变压器、第二类型以太网变压器以及交换机;
所述交换机网口中的数据信号传输线对与所述第一类型以太网变压器连接;所述交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对与所述第二类型以太网变压器连接;
所述第一类型以太网变压器和所述第二类型以太网变压器分别通过所述数据信号传输线对和所述数据信号及供电信号复用线对为所述交换机供电。
2.如权利要求1所述的以太网供电系统,其特征在于,所述交换机网口中的数据信号传输线与所述第一类型以太网变压器电连接包括:
所述交换机网口中的数据信号传输线对中的两传输线引脚分别与第一类型以太网变压器副边侧对应的引脚连接,且所述第一类型以太网变压器侧的中心抽头引脚与电磁发射阻断电路连接。
3.如权利要求1所述的以太网供电系统,其特征在于,所述交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对与所述第二类型以太网变压器连接包括:
所述交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对中的两复用传输线引脚分别与第二类型以太网变压器副边侧对应的引脚连接,且所述第二类型以太网变压器侧的中心抽头引脚依次与电源和电磁发射阻断电路串联连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的以太网供电系统,其特征在于,采用Alternative A供电模式时,所述交换机网口中的数据信号传输线对为引脚编号为4/5线对和引脚编号为7/8线对;采用Alternative B供电模式时,所述交换机网口中的数据信号传输线对为引脚编号为1/2线对和引脚编号为3/6线对。
5.如权利要求1-3任一项所述的以太网供电系统,其特征在于,所述网口为GE RJ45网口,采用Alternative A供电模式时,所述数据信号及供电信号复用线对为引脚编号为1/2线对和引脚编号为3/6线对;采用Alternative B供电模式时,所述数据信号及供电信号复用线对为引脚编号为4/5线对和引脚编号为7/8线对。
6.如权利要求1-3任一项所述的以太网供电系统,其特征在于,所述网口为GE RJ45网口,所述第一类型以太网变压器为以太网普通变压器,所述第二类型以太网变压器为以太网PoE变压器。
7.一种以太网供电方法,其特征在于,包括:
将交换机网口中的数据信号传输线对与第一类型以太网变压器连接,并将所述交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对与第二类型以太网变压器连接;
所述第一类型以太网变压器和所述第二类型以太网变压器分别通过所述数据信号传输线对和所述数据信号及供电信号复用线对为所述交换机供电。
8.如权利要求7所述的以太网供电方法,其特征在于,将所述交换机网口中的数据信号传输线与所述第一类型以太网变压器电连接包括:
将所述交换机网口中的数据信号传输线对中的两传输线引脚分别与第一类型以太网变压器副边侧对应的引脚连接,并将所述第一类型以太网变压器侧的中心抽头引脚与电磁发射阻断电路连接。
9.如权利要求7所述的以太网供电方法,其特征在于,将所述交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对与所述第二类型以太网变压器连接包括:
将所述交换机网口中的数据信号及供电信号复用线对中的两复用传输线引脚分别与第二类型以太网变压器副边侧对应的引脚连接,并将所述第二类型以太网变压器侧的中心抽头引脚依次与电源和电磁发射阻断电路串联连接。
10.如权利要求7-9任一项所述的以太网供电方法,其特征在于,所述第一类型以太网变压器为以太网普通变压器,所述第二类型以太网变压器为以太网PoE变压器。
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