CN113497713B - 一种光网络单元及poe供电系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种光网络单元及POE供电系统，用于对POE终端设备进行拉远供电。本申请实施例的光网络单元包括：导电连接端子、开关模块、网络变压器、第一电压转换模块和网口连接器；导电连接端子用于连接以太网供电POE供电设备；导电连接端子与网络变压器连接；网络变压器与网口连接器连接；网口连接器用于连接POE终端设备；导电连接端子还通过开关模块与第一电压转换模块连接；在POE供电设备与POE终端设备握手完成前，开关模块处于断开状态；在POE供电设备与POE终端设备握手完成后，开关模块处于闭合状态，为POE终端设备供电，同时为光网络单元供电。

Description

一种光网络单元及POE供电系统

技术领域

本申请实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种光网络单元及POE供电系统。

背景技术

随着第五代通信技术及下一代固定网络的发展，光纤通信已成为主流。然而，目前很多以太网供电POE终端设备上仅设置有网口连接器，不设置有通信接口，因此不能直接与光纤连接。

为了实现POE终端设备的光纤通信，往往需要添加中继设备，该中继设备与光纤连接，并通过网口与POE终端设备连接。

然而，现有的中继设备往往是本地取电，所以无法实现POE终端设备的拉远供电。

发明内容

本申请实施例提供了一种光网络单元及POE供电系统，能够对POE终端设备进行拉远供电。

本申请实施例第一方面提供了一种光网络单元，包括：导电连接端子、开关模块、网络变压器、第一电压转换模块和网口连接器。

导电连接端子用于连接以太网供电POE供电设备，具体地，导电连接端子可以通过电缆与POE供电设备。

导电连接端子与网络变压器连接，网络变压器与网口连接器连接。

网口连接器用于连接POE终端设备，具体地，网口连接器可以通过网线与POE终端设备连接。

导电连接端子还通过开关模块与第一电压转换模块连接，其中开关模块可以为开关管，第一电压转换模块的结构可以有多种。

在POE供电设备与POE终端设备握手完成前，开关模块处于断开状态；在POE供电设备与POE终端设备握手完成后，开关模块处于闭合状态。

在本申请实施例中，导电连接端子连接POE供电设备和POE终端设备，从而实现POE供电设备对POE终端设备的拉远供电；同时，导电连接端子还与第一电压转换模块连接，以对光网络单元内部的其他元器件进行供电。

基于第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种实施方式，在该实施方式中，开关模块包括第一电阻、第二电阻和开关管，其中开关管可以为MOS管。

导电连接端子包括正极端和负极端。

第一电阻的第一端与正极端连接，第一电阻的第二端与第二电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与负极端连接。

开关管的第一极与导电连接端子的负极端连接，开关管的第二极与第一电压转换模块的第一端连接，开关管的控制极与第一电阻的第二端连接。

第一电压转换模块的第二端与正极端连接。

合理选择第一电阻和第二电阻的阻值，使得POE供电设备与POE终端设备握手完成前，开关管的控制极的电压小于阈值电压，此时，开关管关断，第一电压转换模块断电；POE供电设备与POE终端设备握手完成后，开关管的控制极的电压大于或等于阈值电压，此时，开关管导通，第一电压转换模块通电工作。

本申请实施例提供了开关模块的一种可行方案，在该方案中，通过控制第一电阻的阻值与第二电阻的阻值的比例，来控制开关管的控制极的电压。

基于第一方面的第一种实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种实施方式，在该实施方式中，网络变压器包括第一线圈和第二线圈。

导电连接端子的正极端可以与第一线圈的一次侧绕组的中心抽头连接，导电连接端子的负极端可以与第二线圈的一次侧绕组的中心抽头连接。

第一线圈的二次侧绕组的中心抽头与网口连接器的第一端连接，第二线圈的二次侧绕组的中心抽头均与网口连接器的第二端连接。

本申请实施例提供了网络变压器的一种可行方案。

基于第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第三种实施方式，在该实施方式中，光网络单元还包括控制模块。

控制模块的第一端与第一电压转换模块的第三端连接，即控制模块由第一电压转换模块供电。

控制模块的第二端与开关管的控制极连接，用于在POE终端设备掉电的情况下控制开关管的控制极的电压小于阈值电压。

在POE终端设备掉电的情况下，控制模块控制开关管的控制极的电压小于阈值电压，使得开关管关断，从而避免影响POE供电设备检测POE终端设备掉电。

基于第一方面的第三种实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第四种实施方式，光网络单元还包括第一隔离模块，其中第一隔离模块可以有多种结构，例如可以包括光耦。

第一隔离模块一端与控制模块的第二端连接，另一端与开关管的控制极连接。

在该实施方式中，通过第一隔离模块对开关模块与控制模块进行电气隔离。

基于第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第五种实施方式，在该实施方式中，光网络单元还包括采样模块和第二电压转换模块，其中采样模块的结构和第二电压转换模块的结构均可以有多种。

第二电压转换模块的第一端与开关管的第二极连接，第二电压转换模块的第二端与正极端连接，第二电压转换模块的第三端与采样模块的第一端连接；

采样模块的第二端与导电连接端子的正极端或导电连接端子的负极端连接，采样模块的第三端与网络变压器连接；

控制模块的第三端与采样模块的第四端连接，用于根据采样模块的第四端的信号确定POE终端设备掉电，其中采样模块的第四端的信号可以包括电流信号，也可以包括功率信号。

本申请实施例提供了一种确定POE终端设备掉电的可行方案，即通过采样模块获取导电连接端子与网络变压器之间的电路信号，控制模块根据该电路信号确定POE终端设备掉电。

基于第一方面的第五种实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第六种实施方式，光网络单元还包括第二隔离模块，其中第二隔离模块的结构可以有多种，例如也可以包括光耦。

第二隔离模块的一端与采样模块的第四端连接，第二隔离模块的另一端与控制模块的第三端连接。

在该实施方式中，通过第二隔离模块对采样模块与控制模块进行电气隔离。

基于第一方面的第五种实施方式，或第一方面的第六种实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第七种实施方式，在该实施方式中，采样模块包括采样电阻和采样子模块，其中，采样子模块的结构可以有多种，本申请实施例对此不做限定。

采样电阻的第一端与导电连接端子的正极端或导电连接端子的负极端连接，采样电阻的第二端与网络变压器连接。

采样子模块的第一端与采样电阻的第一端连接，采样子模块的第二端与采样电阻的第二端连接，用于采集与采样电阻相关的电路信号。

采样子模块的第三端与第二电压转换模块的第三端连接，即采样子模块通过第二电压转换模块供电。

采样子模块的第四端与控制模块的第三端连接，用于将采样信号传输给控制模块。

控制模块用于根据采样子模块的第四端的信号确定POE终端设备掉电。

本申请实施例提供了采样模块的一种可行方案。

基于第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，或第一方面的第五种实施方式，或第一方面的第六种实施方式，或第一方面的第七种实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第八种实施方式，在该实施方式中，光网络单元还包括储能模块，该储能模块可以为电容。

储能模块的第一端与控制模块的第二端连接，储能模块的第二端接地。

在该实施方式中，储能模块用于在POE终端设备掉电的情况下，将开关管的控制极的电压维持在小于阈值电压的范围内，从而保证POE供电设备有足够的时间检测出POE终端设备掉电。

基于第一方面，或第一方面的第一种实施方式，或第一方面的第二种实施方式，或第一方面的第三种实施方式，或第一方面的第四种实施方式，或第一方面的第五种实施方式，或第一方面的第六种实施方式，或第一方面的第七种实施方式，或第一方面的第八种实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第九种实施方式，在该实施方式中，光网络单元还包括控制模块和光电转换模块。

光电转换模块用于与光线路终端连接，用于将来自光线路终端的光信号转换为电信号。

光电转换模块与控制模块连接，控制模块与网络变压器连接。

第一电压转换模块与控制模块连接。

在该实施方式中，控制模块对电信号进行处理，并将处理后的电信号通过网络变压器发送给网口连接器，以将电信号传输给POE终端设备。

本申请实施例第二方面提供了一种POE供电系统，包括POE供电设备和如前述任一实施方式中的光网络单元。

POE供电设备与光网络单元中的导电连接端子连接。

在本申请实施例中，POE终端设备通过光网络单元为POE终端设备供电。

基于第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第一种实施方式，在该实施方式中，POE供电系统还包括光线路终端；

光线路终端可以通过光纤与光网络单元中的光电转换模块连接。

在本申请实施例中，光线路终端通过光网络单元向POE终端设备传输信号。

基于第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第一种实施方式，在该实施方式中，光线路终端通过光纤与POE供电设备的输入端连接。

POE供电设备的输出端通过光电混合缆与光网络单元连接。

光电混合缆中的光纤与光网络单元的光电转换模块连接。

光电混合缆中的电缆与光网络单元的导电连接端子连接。

在本申请实施例中，光线路终端通过光纤与POE供电设备连接，POE供电设备通过光电混合缆与光网络单元连接，从而通过POE供电设备向POE终端设备传输信号以及为POE终端设备供电。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

导电连接端子用于连接以太网供电POE供电设备，导电连接端子与网络变压器连接，网络变压器与网口连接器连接，网口连接器用于连接POE终端设备，从而可以实现POE供电设备对POE终端设备的供电；导电连接端子还通过开关模块与第一电压转换模块连接，从而可以实现POE供电设备对光网络单元内部的供电；在POE供电设备与POE终端设备握手完成前，开关模块处于断开状态，从而可以避免光网络单元影响POE供电设备与POE终端设备之间的握手过程；在POE供电设备与POE终端设备握手完成后，开关模块处于闭合状态，从而可以实现对POE终端设备的供电；因此，该光网络单元能够实现对POE终端设备的供电，并且，由于光网络单元也由POE供电设备供电，不需要本地取电，即光网络单元与POE供电设备之间的距离不受限制，所以光网络单元可以安装在距离POE终端设备较近的位置，以实现对POE终端设备的拉远供电。

附图说明

图1为本申请实施例中通信系统的架构示意图；

图2为本申请实施例中光网络单元的第一实施例的结构示意图；

图3为本申请实施例中光网络单元的第二实施例的结构示意图；

图4为本申请实施例中的电压变化示意图；

图5为本申请实施例中光网络单元的第三实施例的结构示意图；

图6为本申请实施例中POE供电系统的第一实施例的结构示意图；

图7为本申请实施例中POE供电系统的第一实施例的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种光网络单元及POE供电系统，能够对POE终端设备进行拉远供电。

本申请实施例可以应用于图1所示的通信系统中。该系统包括中继设备和以太网供电POE终端设备。

POE终端设备包括网口连接器和受电设备(Powered device，PD)芯片，其中网口连接器与PD芯片连接，示例性地，网口连接器可以通过网络变压器与PD芯片连接。

中继设备的第一端与光纤连接，中继设备的第二端通过网线与POE终端设备的网口连接器连接；中继设备通过网线与POE终端设备传输信号，并为POE终端设备供电。由于网线越长，损耗越大，信号的干扰也越大，所以为了保证较高的信号传输速率，中继设备与POE终端设备之间的网线长度不宜过长，即拉远距离受限。基于此，若中继设备通过本地取电，则无法实现对POE终端设备的拉远供电。

因此，本申请实施例提供一种光网络单元作为中继设备，光网络单元一端通过电缆与POE供电设备连接，另一端通过网线与POE终端设备连接，以实现对POE终端设备的供电；并且，该光网络单元也由POE供电设备供电，基于光网络单元与POE供电设备之间的距离不受限制，所以光网络单元可以安装在距离POE终端设备较近的位置，以实现对POE终端设备的拉远供电。

在图1所示的通信系统中，POE终端设备可以包括无线接入点(Access Point，AP)、摄像头、交通信号灯、射频拉远单元(pRRU)等多种终端设备。

下面对光网络单元的结构进行具体介绍。请参阅图2，本申请实施例中光网络单元的一个实施例的结构示意图。如图2所示，本申请实施例提供了光网络单元的一个实施例，包括：导电连接端子10、开关模块40、网络变压器20、第一电压转换模块50和网口连接器30。

导电连接端子10用于连接以太网供电POE供电设备，其中POE供电设备是指基于POE协议的供电设备。

导电连接端子10可以通过电缆与POE供电设备连接；示例性地，导电连接端子10可以包括正极端11和负极端12，可以理解的是，导电连接端子10的正极端11可以通过电缆中的正极电源线与POE供电设备的正极端连接，导电连接端子10的负极端12可以通过电缆中的负极电源线与POE供电设备的负极端连接。

导电连接端子10与网络变压器20连接。网络变压器20的结构可以有多种，相应地，导电连接端子10与网络变压器20的连接方式也可以有多种，下面对此进行具体说明。

示例性地，如图3所示，网络变压器20包括第一线圈21和第二线圈22；其中，第一线圈21与第二线圈22可以集成为一个模块，也可以分别部署在两个模块中。

第一线圈21的安装方式可以有多种，本申请实施例对此不做具体限定；例如，第一线圈21可以环绕在磁环上，也可以环绕在磁柱上。

同样地，第二线圈22的安装方式也可以有多种，本申请实施例对此不做具体限定；例如，第二线圈22可以环绕在磁环上，也可以环绕在磁柱上。

导电连接端子10的正极端11可以与第一线圈21的一次侧绕组的中心抽头连接，导电连接端子10的负极端12可以与第二线圈22的一次侧绕组的中心抽头连接。

网络变压器20与网口连接器30连接。

示例性地，以包括第一线圈21和第二线圈22的网络变压器20为例，第一线圈21的二次侧绕组的中心抽头与网口连接器30的第一端连接，第二线圈22的二次侧绕组的中心抽头均与网口连接器30的第二端连接。

网口连接器30用于连接POE终端设备，其中POE终端设备是指基于POE协议供电的受电设备。

光网络单元的网口连接器30可以通过网线与POE终端设备连接。

基于前述说明可知，在本申请实施例中，POE供电设备、导电连接端子10、网络变压器20、网口连接器30以及POE终端设备依次连接，从而能够实现POE供电设备对POE终端设备的供电。

POE供电设备对POE终端设备的供电过程可以包括上电过程和下电过程。下面先介绍上电过程。

具体地，上电过程可以包括：POE供电设备先检测到具备PD特征的POE终端设备，然后基于POE协议与POE终端设备握手。其中，握手的过程可以看成POE供电设备逐渐升高供电电压，使得POE终端设备的电压从0开始，经过一次或多次变化，最终升高至预设电压V1的过程。需要说明的是，本申请实施例对POE终端设备的电压的变化次数以及每次变化的幅度不做具体限定，可以根据实际需要进行调整。

以图4为例，在图4中，曲线1表示握手过程中POE终端设备的电压的变化过程。基于曲线1可以看出，POE终端设备的电压从0开始先升高至8V，然后升高至18V，当握手完成后，POE终端设备的电压稳定为48V。

导电连接端子10除了与网络变压器20连接外，还通过开关模块40与第一电压转换模块50连接，其中开关模块40的结构可以有多种，本申请实施例对此不做限定，此后结合图3对开关模块40的结构进行具体介绍。

第一电压转换模块50用于将供电电压转换为内部电压，以为光网络单元内部的元器件供电；其中，第一电压转换模块50可以包括一个或多个输出端，当第一电压转换模块50包括多个输出端时，第一电压转换模块50可以输出多种电压。

需要说明的是，POE协议本身决定了POE供电设备对POE终端设备的检测过程，以及POE供电设备与POE终端设备之间的握手过程都是一对一的，即一个POE供电设备只能检测一个POE终端设备，也只能与一个POE终端设备进行握手；在本申请实施例中，由于POE供电设备除了为POE终端设备供电外，还为光网络单元供电，所以为了避免影响POE供电设备对POE终端设备的检测过程，以及POE供电设备与POE终端设备之间的握手过程，在POE供电设备与POE终端设备握手完成前，开关模块40处于断开状态，第一电压转换模块50处于断电状态，使得POE供电设备对POE终端设备的检测过程，以及POE供电设备与POE终端设备之间的握手过程可以正常进行。

在POE供电设备与POE终端设备握手完成后，开关模块40处于闭合状态，第一电压转换模块50处于通电状态，使得POE供电设备为POE终端设备供电的同时，也为光网络单元内部的元器件供电。

如图4所示，图4中的曲线2表示第一电压转换模块50的输入电压的变化过程；基于曲线2可以看出，在POE供电设备与POE终端设备握手完成前，第一电压转换模块50输入端的电压为0；在POE供电设备与POE终端设备握手完成后，第一电压转换模块50输入端的电压为V2。

在本申请实施例中，在POE供电设备与POE终端设备握手完成前，开关模块40处于断开状态，使得POE供电设备与POE终端设备之间的握手过程可以正常进行；在POE供电设备与POE终端设备握手完成后，可以实现POE供电设备对POE终端设备的供电，并且开关模块40处于闭合状态，还可以实现POE供电设备对光网络单元的供电。

又由于POE供电设备可以通过电缆为光网络单元供电，所以光网络单元与POE供电设备之间的距离不受限制，光网络单元便可以安装在距离POE终端设备较近的位置，从而可以实现对POE终端设备的拉远供电。

下面结合图3对开关模块40的结构进行介绍。如图3所示，开关模块40包括第一电阻R1、第二电阻R2和开关管，其中开关管可以为MOS管；导电连接端子10包括正极端和负极端。

第一电阻R1的第一端A与导电连接端子10的正极端11连接，第一电阻R1的第二端B与第二电阻R2的第一端C连接，第二电阻R2的第二端D与导电连接端子10的负极端12连接。

开关管的第一极E与导电连接端子10的负极端12连接，开关管的第二极F与第一电压转换模块50的第一端51连接，开关管的控制极G与第一电阻R1的第二端B连接；其中，若开关管为MOS关，则开关管的第一极E可以为源极，开关管的第二极F可以为漏极。

第一电压转换模块50的第二端52与导电连接端子10的正极端11连接。

基于上述连接关系可以看出，第一电阻R1和第二电阻R2两端的电压等于导电连接端子10的正极端11与导电连接端子10的负极端12之间的电压，而开关管的控制极G与第一电阻R1的第二端B连接，所以可以通过控制第一电阻R1和第二电阻R2的比例，来控制握手过程中开关管的控制极G的电压。

具体地，POE供电设备与POE终端设备握手完成前，开关管的控制极G的电压小于阈值电压，使得开关管关断；此时第一电压转换模块50处于断电状态，所以POE供电设备无法为光网络单元中的其他元器件供电，POE供电设备与POE终端设备之间的握手可以正常进行。

POE供电设备与POE终端设备握手完成后，开关管的控制极G的电压大于或等于阈值电压，使得开关管导通，此时第一电压转换模块50处于通电状态，POE供电设备可以为光网络单元中的元器件供电。

在本申请实施例中，通过选择合适阻值的第一电阻R1和第二电阻R2，使得POE供电设备与POE终端设备握手完成前，开关管的控制极G的电压小于阈值电压，从而保证POE供电设备与POE终端设备之间的握手可以正常进行；POE供电设备与POE终端设备握手完成后，开关管的控制极G的电压大于或等于阈值电压，以实现POE供电设备为POE终端设备供电的同时，也为光网络单元供电。

与上电过程相反，下电过程可以包括：POE供电设备先检测POE终端设备掉电，然后将供电电压逐渐降为0。其中POE终端设备掉电可以有多种情况，例如光网络单元与POE终端设备之间的网线断开。

基于前面对POE协议的相关说明可知，POE供电设备检测POE终端设备掉电的过程也需要是一对一的，所以在POE终端设备掉电的情况下，需要控制光网络单元中的开关模块40断开，以保证POE供电设备能够检测出POE终端设备掉电。

为此，如图4所示，在本申请实施例提供的光网络单元的另一个实施例中，光网络单元还包括控制模块60，该控制模块60用于控制开关模块40在POE终端设备掉电的情况下控制开关模块40断开。

具体得，控制模块60的第一端61与第一电压转换模块50的第三端53连接，即第一电压转换模块50将导电连接端子10的正极端11和导电连接端子10的负极端12之间的电压转换为控制模块60的所需的电压，以为控制模块60供电。

控制模块60的第二端62与开关管的控制极G连接，用于在POE终端设备掉电的情况下控制开关管的控制极G的电压小于阈值电压，使得开关管关断，此时，第一电压转换模块50断电，从图4中的曲线2可以看出，第一电压转换模块50的电压在POE终端设备掉电后降为0；此时，POE供电设备停止对光网络单元的供电，POE供电设备可以对POE终端设备进行一对一检测，以确定POE终端设备掉电。

需要说明的是，由于开关模块40直接与导电连接端子10连接，而控制模块60通过第一电压转换模块50与导电连接端子10连接，所以控制模块60与开关模块40的电压等级不同。为此，本申请实施例中的光网络单元还可以包括第一隔离模块，第一隔离模块设置在控制模块60的第二端62与开关管的控制极G之间，第一隔离模块用于电气隔离。其中，第一隔离模块的结构可以有多种，本申请实施例对此不做具体限定，例如可以包括光耦。

基于上述说明可知，控制模块60需要在POE终端设备掉电的情况下控制开关模块40断开，所以控制模块60需要先确定POE终端设备掉电。其中，控制模块60确定POE终端设备掉电的方法有多种，例如，若控制模块60与POE终端设备之间存在信号传输，当信号传输中断时，控制模块60可以确定POE终端设备掉电。

再例如，由于导电连接端子10和网络变压器20之间的电性连接是为POE终端设备供电，所以可以通过采样模块70对导电连接端子10和网络变压器20之间的电路进行采样，然后控制模块60根据采样结果确定POE终端设备掉电。

具体地，如图3所示，在本申请实施例提供的光网络单元的另一个实施例中，光网络单元还包括采样模块70和第二电压转换模块80。

第二电压转换模块80的第一端81与开关管的第二极F连接，第二电压转换模块80的第二端82与导线连接端子的正极端11连接，第二电压转换模块80的第三端83与采样模块70的第一端71连接。

可以理解的是，第二电压转换模块80与第一电压转换模块50并联，第二电压转换模块80用于将导线连接端子的正极端11与导线连接端子的负极端12之间的电压转换为采样模块70的输入电压，以为采样模块70供电。

第二电压转换模块80的结构可以有多种，本申请实施例对此不做限定。

采样模块70的第二端72与导电连接端子10的正极端11或导电连接端子10的负极端12连接，采样模块70的第三端73与网络变压器20连接。其中，在图3中，采样模块70的第二端72与导电连接端子10的正极端11连接，采样模块70与网络变压器20中的第一线圈21一次侧绕组的中心抽头连接。

控制模块60的第三端63与采样模块70的第四端74连接，用于根据采样模块70的第四端74的信号确定POE终端设备掉电。

基于上述连接关系可知，采样模块70的第二端72和采样模块70的第三端73作为两个输入端，分别与导电连接端子10和网络变压器20连接，以采集导电连接端子10和网络变压器20之间的电路信号，采样模块70的第四端74作为输出端，将导电连接端子10和网络变压器20之间的电路信号(即采样信号)输出给控制模块60，使得控制模块60根据采样信号确定POE终端设备掉电。

需要说明的是，采样模块70的结构可以有多种，本申请实施例对此不做具体限定。

采样模块70的第四端74的信号(即采样信号)可以为采样电流，也可以为采样功率。

控制模块60根据该采样信号确定POE终端设备掉电的方法有多种，例如，假设采样信号为采样电流，基于采样电流低于预设电流，则控制模块60可以确定POE终端设备掉电；假设采样信号为采样功率，基于采样功率低于预设电流，则控制模块60可以确定POE终端设备掉电。

同样地，由于采样模块70也直接与导电连接端子10连接，所以本申请实施例中的光网路单元还可以包括第二隔离模块，第二隔离模块设置在采样模块70的第四端74与控制模块60的第三端63之间，用于电气隔离；其中，第二隔离模块的结构也可以有多种，本申请实施例对此不做具体限定，例如可以包括光耦。

基于上述说明可知，采样模块70的结构可以有多种，下面结合图5对采样模块70进行具体介绍。如图5所示，采样模块70包括采样电阻R3和采样子模块。

采样电阻R3的第一端705与导电连接端子10的正极端11或导电连接端子10的负极端12连接，采样电阻R3的第二端706与网络变压器20连接。在图5中，采样电阻R3的第一端705与导电连接端子10的正极端11连接，采样电阻R3的第二端706与网络变压器20中的第一线圈21一次侧绕组的中心抽头连接。

采样子模块的第一端701与采样电阻R3的第一端705连接，采样子模块的第二端702与采样电阻R3的第二端706连接，即采样子模块的两个输入端(采样子模块的第一端701和采样子模块的第二端702)并联在采样电阻R3两侧，因此采样子模块可以获取采样电阻R3两端的电压，根据采样电阻R3两端的电压和采样电阻R3的阻值则可以确定流经采样电阻R3的电流。

采样子模块的第三端703与第二电压转换模块80的第三端83连接，即由第二电压转换模块80供电。

采样子模块的第四端704作为输出端，与控制模块60的第三端63连接；其中，基于上述说明可知，采样子模块的第四端704与控制模块60的第三端63之间可以设置有第二隔离模块，第二隔离模块可以为光耦。

控制模块60用于根据采样子模块的第四端704的信号确定POE终端设备掉电。

需要说明的的是，采样子模块的第四端704的信号可以是流经采样电阻R3的电流(即采样电流)，也可以是采样电阻R3的功率(即采样功率)。

控制模块60根据采样子模块的第四端704的信号确定POE终端设备掉电的方法与控制模块60根据样模块的第四端的信号确定POE终端设备掉电的方法类似，具体可参阅前述实施例的相关描述进行理解。

基于前述说明可知，在POE终端设备掉电的情况下，控制模块60控制开关管的控制极G的电压小于阈值电压，使得开关管关断；若开关管关断，则第一电压转换模块50断电，因此控制模块60也断电，所以控制模块60不能将开关管的控制极G的电压维持在小于阈值电压的范围内。

由于POE供电设备检测POE终端设备掉电的过程需要一定的时间，所以在POE供电设备检测POE终端设备掉电这一过程结束前，POE供电设备的供电电压是保持不变的；所以在控制模块60控制开关管关断后，在供电电压的作用下，开关管的控制极G的电压又将大于或等于阈值电压，即开关管将重新导通，从而会影响POE供电设备一对一地检测POE终端设备掉电。

为此，在本申请实施例提供的光网络单元的另一个实施例中，光网络单元还包括储能模块90。

储能模块90的第一端91与控制模块60的第二端62连接，储能模块90的第二端92接地；其中，储能模块90可以有多种选择，例如可以包括电容。

在本申请实施例中，在POE终端设备掉电的情况下，控制模块60控制开关管的控制极G的电压小于阈值电压，使得开关管关断，控制模块60断电；控制模块60断电后，储能模块90用于将开关管的控制极G的电压维持在小于阈值电压的范围内，使得开关管始终处于关断的状态，以保证POE供电设备有足够的时间检测出POE终端设备掉电。

上面对光网络单元中与供电相关的结构进行了介绍，下面对光网络单元中与信号传输相关的结构进行介绍。

基于前述各个实施例，在本申请实施例提供的光网络单元的另一个实施例中，光网络单元还包括控制模块60和光电转换模块100；

光电转换模块100用于与光线路终端连接，具体地，光电转换模块100可以通过光纤与光线路终端连接；其中，光电转换模块100用于将光信号转换为电信号。

光电转换模块100与控制模块60连接，用于对来自光电转换模块100的电信号进行处理；

控制模块60还与网络变压器20连接，控制模块60将处理后的电信号发送给网络变压器20，最终通过网口连接器30向POE终端设备发送。

示例性地，若网络变压器20包括第一线圈21和第二线圈22，则控制模块60可以与第一线圈21的一次侧绕组的两端连接，并且第二线圈22的一次侧绕组的两端连接。

第一电压转换模块50与控制模块60连接，由于前述实施例已对第一电压转换模块50与控制模块60间的连接关系进行了说明，故在此不做赘述。

需要说明的是，导电连接端子10和光电转换模块100可以设置在光网络单元外侧，分别用于连接电缆和光纤；导电连接端子10和光电转换模块100也可以设置在光网络单元内部，具体地，光网络单元还包括一个用于连接光电混合缆的接口，该接口可以将光电混合缆中的光纤和电缆引入到光网络单元内部，分别与光网络单元内部的光电转换模块100和导电连接端子10连接。

在本申请实施例中，光电转换模块100将光纤中的光信号转换成电信号，控制模块60对该电信号处理后，将电信号通过网络变压器20和网口连接器30发送至POE终端设备，从而实现POE终端设备的光纤通信。

上面对光网络单元进行了介绍，下面对包含光网络单元的POE供电系统进行介绍。

如图6所示，本申请实施例提供了一种POE供电系统的一个实施例，包括POE供电设备2和前述任一实施例中的光网络单元1。

POE供电设备2与光网络单元1中的导电连接端子10连接；示例性地，POE供电设备2可以通过电缆与光网络单元1中的导电连接端子10连接。

基于上述实施例，在本申请实施例提供的一种POE供电系统的另一个实施例中，POE供电系统还包括光线路终端2。

光线路终端2与光网络单元1中的光电转换模块100连接；示例性地，光线路终端2可以通过光纤与光网络单元1中的光电转换模块100连接。

需要说明的是，若光网络单元1分别连接电缆和光纤，则导电连接端子10和光电转换模块100均需设置在光网络单元1外侧；除此之外，光网络单元1可以设置一个用于连接光电混合缆的接口，该接口可以将光电混合缆中的光纤和电缆引入到光网络单元1内部，分别与光网络单元1内部的光电转换模块100和导电连接端子10连接。

具体地，如图7所示，基于上述实施例，在本申请实施例提供的一种POE供电系统的另一个实施例中，光线路终端2通过光纤与POE供电设备2的输入端连接；

POE供电设备2的输出端通过光电混合缆与光网络单元1连接，具体地，光网络单元1上设置有一接口，该接口可以连接光电混合缆，并将光纤混合缆中的光纤和电缆引入光网络单元1的内部。

在光网络单元1内部，光电混合缆中的光纤与光网络单元1的光电转换模块100连接；光电混合缆中的电缆与光网络单元1的导电连接端子10连接。

在本申请实施例中，光线路终端2不通过光纤直接与光网络单元1连接，而是通过光纤与POE供电设备2的输入端连接；POE供电设备2的输出端再通过光电混合缆与光网络单元1连接，从而通过光电混合缆实现光信号的传输和供电。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)并不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的方案，例如，包括了一系列步骤或模块的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、装置、产品或设备固有的其它步骤或模块。

Claims (7)

1.一种光网络单元，其特征在于，包括：导电连接端子、开关模块、网络变压器、第一电压转换模块和网口连接器；

所述导电连接端子用于连接以太网供电POE供电设备；

所述导电连接端子与所述网络变压器连接；

所述网络变压器与所述网口连接器连接；

所述网口连接器用于连接POE终端设备；

所述导电连接端子还通过所述开关模块与所述第一电压转换模块连接；

在所述POE供电设备与所述POE终端设备握手完成前，所述开关模块处于断开状态；

在所述POE供电设备与所述POE终端设备握手完成后，所述开关模块处于闭合状态；

所述光网络单元还包括控制模块和光电转换模块；

所述光电转换模块用于与光线路终端连接；

所述光电转换模块与所述控制模块连接；

所述控制模块与所述网络变压器连接；

所述第一电压转换模块与所述控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的光网络单元，其特征在于，所述开关模块包括第一电阻、第二电阻和开关管；

所述导电连接端子包括正极端和负极端；

所述第一电阻的第一端与所述正极端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述负极端连接；

所述开关管的第一极与所述导电连接端子的负极端连接，所述开关管的第二极与所述第一电压转换模块的第一端连接，所述开关管的控制极与所述第一电阻的第二端连接；

所述第一电压转换模块的第二端与所述正极端连接；

所述POE供电设备与所述POE终端设备握手完成前，所述开关管的控制极的电压小于阈值电压；

所述POE供电设备与所述POE终端设备握手完成后，所述开关管的控制极的电压大于或等于阈值电压。

3.根据权利要求2所述的光网络单元，其特征在于，所述光网络单元还包括控制模块；

所述控制模块的第一端与所述第一电压转换模块的第三端连接；

所述控制模块的第二端与所述开关管的控制极连接，用于在所述POE终端设备掉电的情况下控制所述开关管的控制极的电压小于阈值电压。

4.根据权利要求3所述的光网络单元，其特征在于，所述光网络单元还包括采样模块和第二电压转换模块；

所述第二电压转换模块的第一端与所述开关管的第二极连接，所述第二电压转换模块的第二端与所述正极端连接，所述第二电压转换模块的第三端与所述采样模块的第一端连接；

所述采样模块的第二端与所述导电连接端子的正极端或所述导电连接端子的负极端连接，所述采样模块的第三端与所述网络变压器连接；

所述控制模块的第三端与所述采样模块的第四端连接，用于根据所述采样模块的第四端的信号确定所述POE终端设备掉电。

5.根据权利要求4所述的光网络单元，其特征在于，所述采样模块包括采样电阻和采样子模块；

所述采样电阻的第一端与所述导电连接端子的正极端或所述导电连接端子的负极端连接，所述采样电阻的第二端与所述网络变压器连接；

所述采样子模块的第一端与所述采样电阻的第一端连接，所述采样子模块的第二端与所述采样电阻的第二端连接；

所述采样子模块的第三端与所述第二电压转换模块的第三端连接；

所述采样子模块的第四端与所述控制模块的第三端连接；

所述控制模块用于根据所述采样子模块的第四端的信号确定所述POE终端设备掉电。

6.根据权利要求3至5中任意一项所述的光网络单元，其特征在于，所述光网络单元还包括储能模块；

所述储能模块的第一端与所述控制模块的第二端连接，所述储能模块的第二端接地。

7.一种POE供电系统，其特征在于，包括POE供电设备和如权利要求1至6中任意一项所述的光网络单元；

所述POE供电设备与所述光网络单元中的导电连接端子连接；

所述POE供电系统还包括光线路终端；

所述光线路终端与所述光网络单元中的光电转换模块连接；

所述光线路终端通过光纤与所述POE供电设备的输入端连接；

所述POE供电设备的输出端通过光电混合缆与所述光网络单元连接；

所述光电混合缆中的光纤与所述光网络单元的光电转换模块连接；

所述光电混合缆中的电缆与所述光网络单元的导电连接端子连接。

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