DE60202125T2

DE60202125T2 - Verfahren und Gerät für Stromversorgung in Telekommunikationssystemen

Info

Publication number: DE60202125T2
Application number: DE60202125T
Authority: DE
Inventors: Aharon Cohen
Original assignee: ECI TELECOM Ltd PETACH TIKVA; ECI Telecom Ltd
Current assignee: ECI TELECOM Ltd PETACH TIKVA; ECI Telecom Ltd
Priority date: 2002-03-21
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2022-05-28
Also published as: ATE284107T1; IL148808A0; NO20030935L; DK1347607T3; US20030178979A1; NO20030935D0; DE20211597U1; EP1347607A1; US6665404B2; ES2229052T3; DE60202125D1; EP1347607B1; BE1014331A6; NO325125B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein Telekommunikationssysteme und insbesondere eine leitungsgebundene Energiefernversorgung in Telekommunikationssystemen.
Hintergrund der Erfindung
Im gesamten bisherigen Telefonservice (POTS) werden Telefone entfernt mit elektrischer Energie versorgt, die von einer zentralen Stelle (C) bezogen wird, und deshalb ist die Versorgung mit elektrischer Energie für die Telefone unabhängig von der Versorgung einer konventionellen elektrischen Wechselstromhauptversorgung (AC-Hauptversorgung) für die Teilnehmerstätte. Die Entwicklung neuer und weiter entwickelter Telefon- und Datenservices, die mit neuen Anwendungen mit neuen Kommunikationsschnittstellen an der Teilnehmerstätte eingeführt wurden, erfordern ebenso eine elektrische Energieversorgung, weshalb der Bedarf an einer Fernübertragung elektrischer Energie gestiegen ist. Eine Form einer Energiefernübertragung für Kommunikationsschnittstellen an oder nahe von einer Teilnehmerstätte ist beispielsweise von Amit in dem US-Patent Nr. 6,005,873 erwähnt.
Infolge von Sicherheitserfordernissen ist jedoch eine an jeder Telefonleitung mit einem verdrillten Leitungsdraht geförderte elektrische Energiezufuhr beschränkt. Daher sind verbesserte Arten zur Fernübertragung elektrischer Leistung zu Vorrichtungen bei oder nahe einer Teilnehmerstätte erforderlich, während Sicherheitsregeln und Standards eingehalten werden.
Telekommunikationsstandards, die zur Definition von Sicherheitserfordernissen bei einer Energiefernübertragung verwendet werden, und elektrische Parameter sind in der IEC 60950-21 beschrieben.
Die Erfindung dient zur Bereitstellung einer verbesserten Vorrichtung zur Fernzufuhr elektrischer Leistung zu Vorrichtungen an oder nahe einer Teilnehmerstätte, während Sicherheitsregeln und -standards eingehalten werden.
Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung und den angefügten Zeichnungen für den Fachmann ersichtlich.
Entsprechend wird gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitgestellt zur Fernenergieversorgung in einem Telekommunikationsnetzwerk, wobei das Verfahren beinhaltet, dass über eine Mehrzahl von Leitungspaaren elektrische Energie eingespeist wird, wobei die Leitungspaare für eine Verwendung in einem Telekommunikationsnetzwerk geeignet sind, und wobei die elektrische Energie, welche über die Mehrzahl von Leitungspaaren eingespeist ist, aggregiert wird, um eine elektrische Energie bereitzustellen, die geeignet ist, eine Anwendung mit Strom zu versorgen, gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruches 1.
Vorzugsweise wird die elektrische Energie, die über die Mehrzahl von Leitungspaaren bereitgestellt wird, durch Einspeisung von Gleichstrom I über jedes Leitungspaar in der Mehrzahl von Leitungspaaren erhalten mit einer Eingangsspannung, die einen Wert aufweist im Bereich von V_A bis V_B, wobei die Werte des Stromes und der Eingangsspannung den Telekommunikationsstandards für die Ferneinspeisung in Telekommunikationsschaltkreisen entspricht.
Zusätzlich weist das Verfahren einen Schritt auf, gemäß dem jede der genannten Eingangsspannungen in eine Ausgangsspannung umgewandelt wird, die aggregiert werden, um eine aggregierte Ausgangsspannung V_out bereitzustellen, die für die Telekommunikationsstandards akzeptabel ist. Darüber hinaus weist das Verfahren auch den Schritt auf, wonach jede genannte Eingangsspannung in eine Ausgangsspannung umgewandelt wird, die für die Telekommunikationsstandards akzeptabel ist. Jeder Umwandlungsschritt weist vorzugsweise einen weiteren Schritt auf, wonach die Eingangsspannung für jedes Leitungspaar unabhängig von den anderen Leitungspaaren in der Mehrzahl von Leitungspaaren in die Ausgangsspannung umgewandelt wird. Besonders bevorzugt erfolgt diese Umwandlung der Eingangsspannung in die Ausgangsspannung für jedes Leitungspaar unter voller Isolation von den anderen Leitungspaaren.
Vorzugsweise gilt: V_A ≥ 50 V (Gleichstrom), V_B ≤ 320 V (Gleichstrom) und I ≤ 60 mA. Die aggregierte Ausgangsspannung V_out liegt vorzugsweise im Bereich von 42 V (Gleichspannung) bis 54 V (Gleichspannung).
Das Verfahren kann vorzugsweise auch einen Schritt aufweisen, wonach die über jede der Vielzahl von Leitungspaaren bereitgestellte elektrische Energie getrennt gesteuert wird.
Nach der Erfindung wird auch gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung bereitgestellt zur Fernenergieversorgung in einem Telekommunikationsnetzwerk, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von Leitungspaarabschlüssen aufweist, die eine entsprechende Mehrzahl von Leitungspaaren abschließen, die geeignet sind zur Verwendung in einem Telekommunikationsnetzwerk, wobei die Leitungspaare dazu dienen, elektrische Energie, die durch eine entsprechende Mehrzahl von Energiequellen bereitgestellt wird, zu übertragen, und wobei ein elektrischer Energieaggregator dazu dient, die über die Mehrzahl von Leitungspaaren bereitgestellte elektrische Energie zu aggregieren, um eine elektrische Energie bereitzustellen, die geeignet ist, eine Anwendung zu versorgen, und um sicherzustellen, dass die elektrische Energie, die über jedes Leitungspaar aus der Mehrzahl von Leitungspaaren bereitgestellt wird, nicht einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Die Anwendung beinhaltet vorzugsweise eine Kommunikationsanwendung und jedes aus der Vielzahl von Leitungspaaren beinhaltet vorzugsweise verdrillte Telefonleitungspaare.
Der elektrische Energieaggregator umfasst vorzugsweise eine Mehrzahl von getrennten Leistungsüberwachern, wobei jeder getrennte Leistungsüberwacher betriebsmäßig einem entsprechenden Leitungspaarabschluss aus der Mehrzahl von Leitungspaarabschlüssen zugeordnet ist.
Darüber hinaus weist der elektrische Energieaggregator eine Mehrzahl von getrennten Steuereinheiten auf, wobei jede getrennte Steuereinheit betriebsmäßig einem zugeordneten Energieüberwacher aus der Mehrzahl von getrennten Energieüberwachern zugeordnet ist.
Weiterhin weist der elektrische Energieaggregator eine Mehrzahl von getrennten Leistungsstufenwandlern auf, wobei jeder Leistungsstufenwandler betriebsmäßig einer zugeordneten Steuerung aus der Mehrzahl getrennter Steuerungen zugeordnet ist und dazu dient, eine Eingangsspannung mit einem Wert im Bereich von V_A bis V_B in eine Ausgangsspannung zu wandeln, die für die Telekommunikationsstandards akzeptabel ist. Besonders bevorzugt sind die mehreren getrennten Leistungsstufenwandler betriebsmäßig voll voneinander elektrisch isoliert.
Die Vorrichtung weist zusätzlich eine Alarm- und Logikeinheit auf, die dazu dient, einen Alarm zu erzeugen, der einen tiefen Ausgangsspannungspegel anzeigt. Die Alarm- und Logikeinheit kann weiterhin dazu dienen, eine Anzeige zu erzeugen, die anzeigt, dass über zumindest ein Leitungspaar keine elektrische Energie empfangen wird.
Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine Unterbrechungseinheit auf, die dazu dient, zu detektieren, dass eine Ausgangsspannung V_out aufgrund der Aggregation der elektrischen Energie, die über die Mehrzahl von Leitungspaaren eingespeist wird, kleiner ist als eine Ausgangsspannung, die für die Telekommunikationsstandards akzeptabel ist.
Die Vorrichtung wird vorzugsweise eingesetzt in einem Kommunikationssystem, das auch die Mehrzahl von Leitungspaaren und die Mehrzahl von Spannungsquellen aufweist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich und ist besser zu würdigen mit Blick auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt. Es zeigen:
1 ein vereinfachtes Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer bevorzugten Ausführung einer Vorrichtung zur leitungsgebundenen Energiefernübertragung in einem Telekommunikationssystem, wobei die Vorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut und betrieben wird; und
2 ein vereinfachtes Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben der Vorrichtung in 1.
Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
Gemäß 1 wird ein vereinfachtes Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer bevorzugten Ausführung einer Vorrichtung 10 zur leitungsgebundenen Energiefernübertragung bzw. leitungsgebundenen Energiefernversorgung in einem Telekommunikationssystem 15 gezeigt, wobei die Vorrichtung 10 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut und betrieben wird.
Die Vorrichtung 10 kann vorzugsweise bei einer Teilnehmerstelle bzw. einer Anschlussstelle (nicht dargestellt) oder nahe der Teilnehmerstelle bzw. Anschlussstelle, wie etwa an einem (nicht gezeigten) Straßenschrank bzw. Straßenkasten angeordnet sein. Straßenkästen sind in dem Telekommunikationssystem 15 üblicherweise als Sammeleinheiten und Verteileinheiten von Kommunikationskabeln verwendet, die üblicherweise zur Übertragung von Telefon- und Datenservices an eine Vielzahl von Teilnehmereinheiten bzw. Anschlusseinheiten bei Teilnehmerstellen an verschiedenen Orten verwendet werden.
Sind die Kommunikationskabel Leitungspaare, können die Leitungspaare ebenso zur Energiefernversorgung der Teilnehmereinheiten bspw. von einer nicht dargestellten zentralen Stelle (CO) des Telekommunikationssystems 15 verwendet werden. Der Ausdruck "Leitungspaar" wird in der Beschreibung und den Ansprüchen so verwendet, dass er ein verdrilltes Telefonleitungspaar (twisted pairs) beinhaltet, die typischer Weise Kupferpaare beinhalten. Eine Verbindung, die zwischen der CO-Einheit und einer Teilnehmereinheit über ein Leitungspaar bereit gestellt ist, wird typischer Weise als "lokale Schleife" oder als "Teilnehmerschleife" bezeichnet. Eine jede lokale Schleife ermöglicht eine Kommunikation von Daten, von Sprache und von Signalisierung über das entsprechende Leitungspaar.
Ohne das vorstehend ausgedrückte allgemeine Prinzip einzugrenzen, wird bspw. auf eine Vorrichtung 10 gemäß einer Anordnung an einem Straßenkasten oder an einer mit einem Teilnehmer verknüpften Einheit Bezug genommen, die Leitungspaare aufnimmt und verteilt, wobei die Vorrichtung 10 vorzugsweise mit einer Vielzahl von (nicht dargestellten) Leitungspaaren verbunden ist. Die Vielzahl der Leitungspaare kann vorzugsweise zur Übertragung elektrischer Energie zur Energieversorgung von im weiteren beschriebenen Einrichtungen verwendet werden. Die über die Vielzahl der Leitungspaare beförderte elektrische Energie kann durch eine entsprechende Vielzahl von (nicht dargestellten) Energiequellen eingespeist werden, die bspw. an der CO-Einheit vorgesehen sein können. Die Vielzahl der Leitungspaare entspricht vorzugsweise konventionellen Leitungspaaren, die für eine Verwendung in einem Telekommunikationsnetz geeignet sind.
Die Vielzahl der Leitungspaare wird typischer Weise in dem Telekommunikationssystem 15 zur Übertragung von Daten, von Sprache, von Signalisierung, von elektrischer Energie zur Energieversorgung der Einrichtungen oder einer Kombination davon verwendet. Die Verwendung der Vielzahl von Leitungspaaren lediglich zur Energieversorgung ist typischer Weise machbar, da der Straßenkasten oder die mit einem Teilnehmer verknüpfte Einheit typischer Weise mit der CO-Einheit über ein Bündel von Leitungspaaren verbunden ist, das Ersatzleitungspaare beinhaltet, die zur Kommunikation von Daten, Sprache und Signalisierung nicht verwendet werden. Die er satzleitungspaare entsprechen typischer Weise der vorstehend angeführten Vielzahl von Leitungspaaren.
Die Vorrichtung 10 beinhaltet vorzugsweise eine Vielzahl von Leitungspaarabschlusseinheiten 20, die jeweils die Vielzahl der Leitungspaare abschließen, und eine elektrische Energiesammeleinrichtung 25. Die elektrische Energiesammeleinrichtung 25 wird vorzugsweise zum Aggregieren der über die Vielzahl der Leitungspaare zugeführten elektrischen Leistung zur Bereitstellung einer für eine Energieversorgung einer (nicht dargestellten) Einrichtung geeigneten elektrischen Leistung, bspw. gemäß ETS 300 132-2, wobei die über ein jedes Leitungspaar aus der Vielzahl der Leitungspaare zugeführte elektrische Leistung einen vordefinierten Schwellenwert nicht übersteigt, wie etwa den in dem internationalen Standard IEC60950-21 definierten Schwellenwert, wobei dieser Standard durch Bezugnahme hiermit beinhaltet ist. Die Einrichtung kann vorzugsweise, jedoch nicht notwendiger Weise, eine Kommunikationseinheit bzw. Kommunikationsanwendung beinhalten, die eine Kommunikationsschnittstelle beinhaltet.
Die elektrische Energiesammeleinrichtung 25 beinhaltet vorzugsweise die folgenden Einheiten: eine Vielzahl von separaten Energieüberwachungseinheiten 30, eine Vielzahl von separaten Steuereinheiten 35 und eine Vielzahl von separaten Leistungsstufenwandlern 40. Eine jede aus der Vielzahl der separaten Energieüberwachungseinheiten 30, aus der Vielzahl der separaten Steuereinheiten 35 und der Vielzahl der separaten Leistungsstufenwandler 40 ist vorzugsweise betrieblich mit einer entsprechenden ein einziges Leitungspaar abschließenden Leitungspaarabschlusseinheit 20 verknüpft.
Vorzugsweise ist eine jede aus der Vielzahl der Leistungsüberwachungseinheiten 30 betrieblich unabhängig von den weiteren Energieüberwachungseinheiten 30 zum Steuern, Aufteilen, Sammeln und Begrenzen von einer über eine entsprechende Leitungspaarabschlusseinheit 20 bereit gestellten elektrischen Energie. Die Entscheidungen hinsichtlich der Steuerung, die in diesem Prozess im weiteren beschrieben werden, beruhen auf der Identifikation der durch die entsprechenden Energieüber wachungseinheiten bestimmten Eingangsspannung. Eine jede separate Steuereinheit 35 ist vorzugsweise betrieblich mit einer entsprechenden Energieüberwachungseinheit 30 verknüpft. Eine jede Steuereinheit 35 wird vorzugsweise unabhängig von den weiteren Steuereinheiten betrieben und beinhaltet eine Leistungssteuerschaltung, wie etwa eine Leistungs- bzw. Pulsbreitenmodulationseinheit (PWM) 45, eine Stromerfassungsvergleichseinheit 50 und einen konventionellen Optokoppler 55. Die PWM-Einheit 45 und die Vergleichseinheit 50 kann bspw. eine bekannte Schaltung, wie etwa eine Vorrichtung UCC3813-5 von Texas Instruments und eine hierauf bezogene Schaltung beinhalten.
Ein jeder Leistungsstufenwandler 40 wird vorzugsweise verknüpft mit einer entsprechenden Steuereinheit 35 betrieben und ist zur Wandlung einer eingespeisten Spannung mit einem Wert in einem vorbestimmten Bereich in eine Ausgangsspannung betreibbar, die gemäß Telekommunikationsstandard akzeptabel ist, etwa gemäß dem Telekommunikationsstandard ETS 300 132-2, der hiermit unter Bezugnahme aufgenommen ist. Ein jeder Wandler 40 kann einen Transformator 60 und eine hierauf bezogene Schaltung beinhalten, wie es in 1 dargestellt ist. Die elektrische Energiesammeleinrichtung 25 aggregiert vorzugsweise die von allen den Wandlern 40 ausgegebenen Ausgangsspannungen zur Bereitstellung einer Sammelausgangsspannung V_out, die Telekommunikationsstandards einhält.
Die Vorrichtung 10 kann vorzugsweise eine Alarm- und Logik-einheit 65 beinhalten, die zur Erzeugung eines Alarms betreibbar ist, der einen Verlust bzw. eine Verringerung einer oder mehrerer Leitungspaare und/oder einen geringen Spannungsausgangspegel angibt. Die Alarm- und Logikeinheit 65 ist ferner vorzugsweise zur Erzeugung einer Angabe betreibbar, die angibt, dass elektrische Leistung über zumindest ein Leitungspaar nicht empfangen wird.
Darüber hinaus kann die Vorrichtung 10 eine Trenneinheit 70 beinhalten, die zur Erfassung betreibbar ist, dass eine Ausgangsspannung V_out, die aus einer Ansammlung der über die Vielzahl der Leitungspaare zugeführten elektrischen Energie resultiert, geringer als eine für die Telekommunikationsstandards akzeptable Ausgangsspannung ist.
Im Betrieb wird elektrische Energie über die Vielzahl der Leitungspaare geführt und an der Vielzahl der Leitungspaarabschlusseinheiten 20 empfangen. Zu Beginn liefert die Vielzahl der Energiequellen eine geringe Spannung an einem jeden Leitungspaar und wartet auf die Vorrichtung 10, damit eine Signatur an den Leitungspaaren zu deren Identifikation bereit gestellt wird. Nachdem die Energiequellen verifiziert haben, dass die Vorrichtung 10 die Leitungspaare abschließt, erhöhen die Energiequellen die Spannung über die Leitungspaare, so dass elektrische Energie bei einem beständigen Zustand mit einem Gleichstrom I mit einer Eingangsspannung übertragen wird, die einen Wert in einem Bereich von V_A bis V_B aufweist, wobei die Werte des Stroms I und der Eingangsspannung Kommunikationsstandards zur entfernten Versorgung von Telekommunikationsschaltungen entsprechen. V_A und V_B können länderabhängig variieren, jedoch gilt i.A. V_A ≤ 50 VDC, V_B ≤ 320 VDC und I ≤ 60mA. In Europa liegt dieser Bereich bspw. typischer Weise zwischen 250V und 320V, wie es in der Figur angegeben ist.
Während des beständigen Zustands wird über ein Leitungspaar zugeführte Energie unterbrochen, falls eines der nachstehenden Ereignisse auftritt: das Leitungspaar wird kurz geschlossen, es wird ein Leckstrom zwischen einer Leitung des Leitungspaars und Masse erzeugt und Spannung an dem Leitungspaar weicht von einem zulässigen Spannungspegelbereich ab.
Während des beständigen Zustands kombiniert die Vorrichtung 10 vorzugsweise die über ein jedes der Leitungspaare zugeführten Energie zur Bereitstellung einer stabilen Sammelausgangsspannung V_out in einem Bereich von 42 VDC bis 54 VDC in Übereinstimmung mit dem Telekommunikationsstandard ETS 300 132-2. Die elektrische Energie am Ausgang der Vorrichtung 10 kann vorzugsweise zur Energieversorgung einer Anwendung bzw. einer Einrichtung verwendet werden.
Durch Verwendung der separaten Energieüberwachungseinheiten 30, der separaten Steuereinheiten 35 und der separaten Wandler 40 steuert die Vorrichtung 10 die über ein jedes aus der Vielzahl der Leitungspaare zugeführte elektrische Energie separat und hält eine vollständige galvanische Isolation zwischen all den Leitungspaaren aufrecht, um den relevanten Sicherheitsstandards zu genügen. Darüber hinaus sinkt die maximale mögliche Leistung von einem jeden einzelnen Leitungspaar.
Die elektrische Energiesammeleinrichtung 25 stellt vorzugsweise einem jeden aus den Leitungspaaren eine künstliche Last bereit, um sicher zu stellen, dass sie Strom aufnehmen, selbst wenn die durch die Vorrichtung 10 zugeführte Einrichtung elektrische Leistung nicht erfordert. Dies verhindert einen fälschlichen Alarm für den Fall, dass ein Leitungspaar keine elektrische Leistung aufnimmt. Darüber hinaus kann die elektrische Energiesammeleinrichtung 25 vorzugsweise die nachstehenden Schritte ausführen: Trennen der Sammelausgangsspannung V_out, falls sie den Bereich von 42 VDC bis 54 VDC übersteigt; Liefern eines Alarms, falls an einem Leitungspaar ein Fehler auftritt; Liefern eines "Ende Warnung"-Alarms (dying gasp-Alarm) vor einem Fehler; und Steuern von nicht dargestellten LED-Anzeigen.
Die Vorrichtung 10 liefert daher die nachstehenden Vorteile:

(1) Anpassung an Leitungserfordernisse und an eine Zahl von tatsächlich verwendeten Leitungspaaren. Tritt in einem Leitungspaar ein Fehler auf, kann die Vorrichtung 10 durch Aufnahme zusätzlicher Energie über die verbleibenden Leitungspaare kompensieren, solange Sicherheitsparameter für ein jedes Paar nicht überschritten werden. Steigt andererseits der Energiebedarf der Anwendung bzw. Einrichtung, kann die Vorrichtung 10 automatisch mehr Energie von den Leitungspaaren beziehen, solange die Sicherheitsparameter für ein jedes Paar nicht durchbrochen werden.
(2) Dynamische Addition von Leitungspaaren. Dies ermöglicht die Erhöhung der maximalen Sammelausgangsspannung V_out.
(3) Unabhängigkeit hinsichtlich des Ausgangspunkts der Leitungspaare und der Länge eines jeden Leitungspaares.
(4) Übereinstimmung mit Sicherheitserfordernissen und Telekommunikationsstandards.
(5) Eigenschaft, eine Abschlusseinheit an einem jeden Leitungspaar ohne Überschreiten der Grenzen der elektrischen Energie separat erkennen zu können, die während eines Startvorgangs von einem jeden Paar bezogen wird.

Es wird darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Vorrichtungen 10 in paralleler Weise zur Erhöhung der ausgegebenen Leistung kombiniert werden können. Eine jede Vorrichtung 10 kann Energie bspw. von 16 Leitungspaaren aggregieren. Die Vielzahl der Vorrichtungen 10 kann separat oder in einer kombinierten Einheit (nicht dargestellt) zusammengefasst sein, welche einer unabhängigen Einheit oder einer an einer Telekommunikationsvorrichtung ausgeführten Einheit entsprechen kann, wie etwa einem digitalen Teilnehmerleitungszugriffsmultiplexer bzw. Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM) oder einem Fernzugriffsmultiplexer bzw. Remote Access Multiplexer (RAM).
Unter Bezugnahme auf 2 mit einer Darstellung eines vereinfachten Flussdiagramms wird ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung 10 von 1 erläutert.
Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Leitungspaaren bereit gestellt, die für eine Nutzung in einem Telekommunikationsnetz geeignet ist (Schritt 100). Elektrische Energie wird vorzugsweise über die Vielzahl der Leitungspaare 110 zugeführt und aggregiert (Schritt 120), um elektrische Energie bereit zu stellen, die zur Energieversorgung einer Anwendung bzw. einer Einrichtung geeignet ist, wobei die über ein jedes Leitungspaar aus der Vielzahl der Leitungspaare zugeführte elektrische Energie einen vordefinierten Schwellenwert nicht übersteigt.
Es wird angemerkt, dass verschiedene Merkmale der Erfindung, die für Klarheitszwecke im Zusammenhang von verschiedenen Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, ebenso in Kombination in einem einzigen Ausführungsbeispiel vorgesehen sein können. Im Gegensatz dazu können verschiedene Merkmale der Erfindung, die aus Gründen der Knappheit im Zusammenhang mit einem einzigen Ausführungsbeispiel beschrieben sind, ebenso separat oder in einer geeigneten Unterkombination vorgesehen sein.
Fachleute werden erkennen, dass die vorliegende Erfindung nicht durch das oben beschriebene und im einzelnen Dargestellte beschränkt ist. Vielmehr ergibt sich die Tragweite der Erfindung durch die folgenden Ansprüche.

Claims

Verfahren zur leitungsgebundenen Energiefernübertragung in einem Telekommunikationsnetzwerk, mit folgenden Schritten: Bereitstellen elektrischer Energie durch eine Mehrzahl von Energiequellen, die an einer zentralen Stelle angeordnet sind, und Übertragen der genannten elektrischen Energie über eine entsprechende Mehrzahl von Leitungspaaren, die geeignet sind, Daten in dem genannten Telekommunikationsnetzwerk zu übertragen; und Aggregieren (Sammeln) der übertragenen elektrischen Energie, die über die Mehrzahl von Leitungspaaren eingespeist wird, in einem Energieaggregator, der nahe oder am Ort des Verbrauchers angeordnet ist, um eine aggregierte elektrische Energie zu gewinnen, die geeignet ist, eine Anwendung mit Energie zu versorgen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: Separates Bestimmen der durch jedes Leitungspaar übertragenen Energiemenge, und zwar in dem genannten Energieaggregator; und Separates aggregieren, wiederum in dem genannten Energieaggregator, der Energiemenge, die gemäß dem genannten Bestimmungsschritt über jedes Leitungspaar übertragen wird, sodass die über jedes Leitungspaar der genannten Vielzahl von Leitungspaaren übertragene elektrische Energie nicht einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die über die Vielzahl von Leitungspaaren bereitgestellte Energie gewonnen wird durch Einspeisen eines Gleichstromes I in jedes Leitungspaar der Vielzahl von Leitungspaaren mit einer Eingangsspannung, die einen Wert im Bereich von V_A bis V_B aufweist, wobei die Werte des Stromes I und die Eingangsspannung Telekommunikationstandards für die Fernspeisung von Telekommunikationsschaltkreisen entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin einen Schritt aufweisend, gemäß dem jede genannte Eingangsspannung in eine Ausgangsspannung umgewandelt wird, die aggregiert wird, um eine aggregierte Ausgangsspannung V_out bereitzustellen, die den genannten Telekommunikationsstandards entspricht.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei der Schritt des Bereitstellens elektrischer Energie über eine Mehrzahl von Leitungspaaren folgenden Schritt aufweist: Bereitstellen einer Eingangsspannung über jedes der genannten mehreren Leitungspaare; Sicherstellen, dass jedes der genannten mehreren Leitungspaare mit einer wirksamen Leitungsabschlusseinheit versehen ist; und Steigern der Eingangsspannung für jedes der mehreren Leitungspaare derart, dass eine Bestätigung gewonnen wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei jeder der genannten Wandlungsschritte weiterhin einen Schritt aufweist, wonach die genannte Eingangsspannung für jedes Leitungspaar unabhängig von anderen Leitungspaaren in der genanten Mehrzahl von Leitungspaaren umgewandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei: V_A ≥ 50 V (Gleichstrom), V_B ≤ 320 V (Gleichstrom), und I ≤ 60 mA.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die genannte aggregierte Ausgangsspannung V_out im Bereich von etwa 42 V (Gleichstrom) bis etwa 54 V (Gleichstrom) liegt.
Vorrichtung zur leitungsgebundenen Energiefernübertragung in einem Telekommunikationsnetz, folgendes aufweisend: eine Mehrzahl von Leitungspaarabschlusseinheiten (20), die eine entsprechende Mehrzahl von Leitungspaaren abschließen, welche zur Übertragung von Daten in dem genannten Telekommunikationsnetz geeignet sind, und wobei die Leitungspaare ausgelegt sind, um elektrische Energie zu übertragen, die durch eine entsprechende Mehrzahl von Energiequellen bereitgestellt wird, welche an einer zentralen Stelle angeordnet sind; und einen elektrischen Energieaggregator (25), der an oder nahe dem Ort eines Abnehmers angeordnet und an die genannte Mehrzahl von Leitungspaarabschlusseinheiten (20) angeschlossen ist, wobei der elektrische Energieaggregator (25) ausgelegt ist, um die über die Mehrzahl von Leitungspaaren übertragene elektrische Energie zu aggregieren, um eine aggregierte elektrische Energie bereitzustellen, die zur Versorgung einer Anwendung geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Energieaggregator (25) folgendes aufweist: eine Mehrzahl von getrennten Leistungsüberwachern (30), wobei jeder Leistungsüberwacher (30) ausgelegt ist, um die Menge an Energie, die durch ein entsprechendes der mehreren Leitungspaare übertragen wird zu bestimmen; und eine Mehrzahl von getrennten Steuereinrichtungen (35), von denen jede mit einem der mehreren getrennten Energieüberwachern (30) verknüpft ist, und wobei jeder Überwacher (35) eingerichtet ist, um die über ein zugeordnetes Leitungspaar der mehreren Leitungspaare übertragene Energie zu variieren, und zwar entsprechend der Menge an Energie, die durch den zugeordneten Energieüberwacher (30) bestimmt worden ist, sodass die über jedes Leitungspaar übertragene elektrische Energie nicht einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der genannte elektrische Energieaggregator (25) eine Mehrzahl von separaten Leistungsstufenwandlern (40) aufweist, wobei jeder Leistungsstufenwandler (40) betriebsmäßig mit einem zugeordneten aus der Vielzahl von getrennten Überwachern (35) verknüpft ist und dazu dient, eine eingegebene Spannung mit Werten im Bereich von etwa 50 V (Gleichspannung) bis etwa 320 V (Gleichspannung) zu wandeln, sodass eine Ausgangsspannung durch Telekommunikationsstandards angenommen wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die genannte Mehrzahl von separaten Leistungsstufenwandlern (40) in vollständiger elektrischer Isolation voneinander arbeitet.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, mit einer Trenneinheit (70), die dazu dient, zu detektieren, ob eine Ausgangsspannung V_out, die sich aus der Aggregation von elektrischer Energie, welche über die Mehrzahl von Leitungspaaren eingespeist wird, kleiner ist als eine Ausgangsspannung, die von den Telekommunikationsstandards akzeptiert wird.