ES2846676T3 - Cambio de la clase de alimentación de un dispositivo alimentado con alimentación a través de Ethernet - Google Patents

Abstract

Una Alimentación a través de Ethernet, PoE, dispositivo de comunicación alimentado, PD, (1, 31) que comprende: un puerto (2, 33) LAN adaptado para acoplar un conmutador (30) LAN PoE y para recibir datos y alimentación desde el conmutador LAN PoE, un circuito (34) característico que comprende una unidad (35) de resistencia configurable acoplada al puerto LAN y adaptada para generar una señal de clasificación que designa una clase de alimentación del PoE PD para ser detectada por el conmutador LAN PoE, donde la unidad (35) de resistencia configurable comprende al menos una primera resistencia (Rs) y al menos una segunda resistencia (Rs*) montada en paralelo a la primera resistencia (Rs) y conectable selectivamente al circuito (34) característico a través de un conmutador (36), en el que la clase de alimentación está asociada a un estado de resistencia de la unidad (35) de resistencia configurable; el PoE PD comprende además una unidad (5, 40) de control electrónico, periféricos (6-24) acoplados a la unidad de control electrónico, y un módulo de alimentación que comprende un convertidor (38) de energía adaptado para suministrar alimentación a la unidad (5, 40) de control electrónico y a los periféricos (6-24) en respuesta a recibir alimentación desde el puerto LAN, donde el módulo de alimentación comprende además un conmutador (37) de alimentación configurado para acoplar selectivamente el convertidor de energía al puerto LAN, un módulo (47) de control de secuencia que tiene una entrada acoplada a la unidad (40) de control electrónico, una primera salida acoplada a la unidad (35) de resistencia configurable y una segunda salida acoplada al conmutador (37) de alimentación, en donde la unidad (40) de control electrónico es configurada para determinar un requisito de alimentación del dispositivo de comunicación, detectar un estado de resistencia actual de la unidad (35) de resistencia configurable y, en respuesta a la detección de que el requisito de alimentación supera una clase de alimentación asociada al estado de resistencia actual de la unidad (35) de resistencia configurable: envía una única señal (T1) de activación a la entrada del módulo (47) de control de secuencia, donde el módulo (47) de control de secuencia comprende una primera línea de retardo dispuesta entre la entrada y la primera salida y una segunda línea de retardo dispuesta entre la entrada y la segunda salida, de modo que la señal (T1) de activación única recibida por la entrada se transmite a la unidad (35) de resistencia configurable con un primer retardo para provocar la reconfiguración de la unidad de resistencia configurable para designar una clase de alimentación, y al conmutador (37) de alimentación con un segundo retardo para hacer que el puerto LAN se ponga transitoriamente en el estado de baja corriente para ser detectado por el conmutador LAN PoE, y donde el segundo retardo es más largo que el primer retardo.

Description

DESCRIPCIÓN

Cambio de la clase de alimentación de un dispositivo alimentado con alimentación a través de Ethernet

Campo de la invención

La invención se refiere al campo técnico de los sistemas de comunicación y los dispositivos de comunicación alimentados empleados en tales sistemas, en particular a los sistemas de comunicación que cumplen con los estándares Alimentación a través de Ethernet (PoE).

Antecedentes

Cuando un terminal de comunicaciones, como un teléfono IP, se alimenta a través de PoE, presenta una característica de hardware al inicio, que designa el nivel de clase de alimentación entre tres niveles posibles. Si la característica de hardware se define estáticamente para designar un nivel de clase de alimentación correspondiente a un requisito de alimentación máxima del teléfono IP, la alimentación solicitada será con mucha frecuencia mucho mayor que la necesidad de alimentación real, porque los periféricos y/o accesorios de hardware opcionales no son empleados por todos los usuarios y/o no se utilizan en todo momento. Esto tiene el inconveniente de que se puede alcanzar el presupuesto total de alimentación del conmutador PoE antes de que se conecten todos los puertos. Esto significa que cualquier dispositivo adicional que se conecte al conmutador PoE necesitará un suministro de alimentación independiente.

El documento US14736283A publicado el 24 de diciembre de 2015 describe un circuito de control de PSE dispuesto para: controlar la fuente de alimentación para emitir una señal de detección; en respuesta a la señal de detección, determinar la resistencia de un elemento resistivo característico; en el caso de que la resistencia determinada esté dentro de un rango predeterminado, controlar una fuente de alimentación para que dé salida a la carga; en el caso de que la resistencia determinada esté fuera del rango predeterminado, evitar que la fuente de alimentación emita alimentación durante un período de tiempo de desconexión predeterminado; detectar la cantidad de alimentación extraída de la fuente de alimentación; en el caso de que la cantidad de alimentación detectada sea menor que un valor de consumo de alimentación mínimo predeterminado, controlar la fuente de alimentación para que cese la salida de alimentación durante un período de tiempo de corte de alimentación predeterminado, siendo el período de tiempo de corte de alimentación predeterminado menor que el período de tiempo de desconexión predeterminado; inmediatamente después de ambos períodos de tiempo, controlar la fuente de alimentación para emitir la señal de detección.

El documento US14076553A publicado el 14 de mayo de 2015 describe un método para verificar la interconexión de un PSE y un PD con capacidades de PoE de 4 pares que incluye realizar un primer evento de clasificación en el primer y segundo par, respectivamente, y detectar una primera corriente de clase predeterminada en el primer y segundo conjuntos de pares trenzados, respectivamente. El método incluye realizar un segundo evento de clasificación en el primer y segundo par, respectivamente, y detectar corrientes de primera y segunda clase predeterminadas en el primer y segundo par, respectivamente. Después de la expiración de un primer período de retardo variable relacionado con una primera variable pseudoaleatoria del PSE, el método incluye realizar un tercer evento de clasificación en el primer par y detectar una primera corriente de clase derivada en el primer par. Después de la expiración de un segundo período de retardo variable relacionado con una segunda variable pseudoaleatoria de la PD, el método incluye realizar el tercer evento de clasificación en el segundo par y detectar una segunda corriente de clase derivada en el segundo par.

El documento US2007727618A publicado el 10 de julio de 2008 describe un sistema y método para clasificar un dispositivo de alta alimentación (PD) con un límite de corriente aumentado que incluye: conectar un voltaje al PD, medir la corriente a través de una resistencia de clasificación conectada al PD y determinar una característica de clasificación de PD basado en la corriente según los pasos de clasificación de manera que un paso de clasificación mínimo incluye una corriente mínima de 0 mA y un paso de clasificación máximo incluye una corriente máxima más allá de un límite de corriente predeterminado.

El documento US-A-2009031151 describe un terminal de comunicación, que recibe alimentación a través de un cable de comunicación desde un dispositivo de fuente de alimentación y que está configurado para conectar una unidad opcional. El terminal de comunicación comprende una unidad de resistencia que está dispuesta en una línea de fuente de alimentación desde el cable de comunicación y configurada para variar un valor de resistencia, una unidad de control que reconoce una clase del terminal de comunicación en sí y establece un valor de resistencia para lograr características de respuesta correspondiente a la clase reconocida, y una unidad de almacenamiento que almacena el valor de resistencia establecido.

Si bien dicha solución evita los inconvenientes de una definición de clase de alimentación estática, supone una incomodidad para el usuario que tiene que desconectar y volver a conectar el cable LAN al terminal de comunicación cada vez que se modifica un requisito de alimentación del terminal de comunicación.

Compendio

Aspectos de la invención se basan en la idea de proporcionar un terminal de comunicaciones que permita reconfigurar la característica hardware y activar la detección de la nueva característica de verificación sin solicitar al usuario que desenchufe y enchufe el dispositivo. Los aspectos de la invención se basan en la idea de proporcionar tal terminal de comunicaciones en una implementación robusta y rentable. La presente invención se define en la reivindicación 1 independiente adjunta a la que se debe hacer referencia. Las características ventajosas se establecen en las reivindicaciones dependientes adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

Estos y otros aspectos de la invención resultarán evidentes y se aclararán con referencia a las realizaciones descritas a continuación, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos.

La figura 1 es una representación esquemática de un sistema de comunicación que comprende un dispositivo de comunicación alimentado según una primera realización de la invención.

La figura 2 es una representación esquemática de un circuito que puede emplearse en el dispositivo de comunicación alimentado de la figura 1.

La figura 3 es una representación funcional de un módulo de control de secuencia que puede emplearse en el dispositivo de comunicación alimentado.

La figura 4 es una representación esquemática de un circuito que implementa el módulo de control de secuencia de la figura 3.

La figura 5 es una representación esquemática de un sistema de comunicación que comprende un dispositivo de comunicación alimentado según una segunda realización de la invención.

La figura 6 es una representación esquemática de un sistema de comunicación que comprende un dispositivo de comunicación alimentado según una tercera realización de la invención.

La figura 7 es una representación funcional de un módulo de control de secuencia que puede emplearse en el dispositivo de comunicación alimentado de la figura 6.

La figura 8 es una representación esquemática de un circuito que implementa el módulo de control de secuencia de la figura 7.

La figura 9 es una representación funcional de un teléfono IP en el que se pueden implementar realizaciones de la invención.

Descripción detallada de las realizaciones

Alimentación a través de Ethernet (PoE) es una tecnología para proporcionar alimentación eléctrica a través de una red de telecomunicaciones cableada desde un equipo de suministro energético (PSE) a un dispositivo alimentado (PD) a través de una sección de enlace. La alimentación puede ser inyectada por un PSE de punto final en un extremo de la sección de enlace o por un PSE midspan a lo largo de un midspan de una sección de enlace que está claramente separada de y entre las interfaces dependientes del medio (MDIs) a las que los extremos de la sección de enlace están acoplados eléctrica y físicamente.

PoE se define en el estándar IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) Estándar 802.3af-2003 publicado el 18 de junio de 2003 y más adiciones. El estándar IEEE 802.3af es un estándar aplicable a nivel mundial para combinar la transmisión de paquetes Ethernet con la transmisión de energía basada en CC a través del mismo conjunto de cables en un solo cable Ethernet. PoE se puede emplear para alimentar PD como teléfonos de Protocolo de Internet (IP), cámaras de vigilancia, equipos de conmutación y concentradores para la red de telecomunicaciones, equipos de sensores biomédicos utilizados con fines de identificación, otros equipos biomédicos, lectores de etiquetas y tarjetas de identificación por radiofrecuencia (RFID), lectores de tarjetas de seguridad, diversos tipos de sensores y equipos de adquisición de datos, equipos de protección contra incendios y de vida en edificios, y similares. La energía es corriente continua, 48 voltios de alimentación disponible en un rango de niveles de alimentación desde aproximadamente 0,5 vatios hasta aproximadamente 15,4 vatios según el estándar. Existen mecanismos dentro del estándar IEEE 802.3af para asignar una cantidad de alimentación solicitada. A medida que evoluciona el estándar, también se dispone de energía adicional. Los conectores convencionales tipo RJ-45 de 8 conductores (macho o hembra, según corresponda) se utilizan normalmente en ambos extremos de todas las conexiones Ethernet. Están cableados como se define en el estándar IEEE 802.3af. Se puede utilizar cableado de dos conductores, como cableado de par trenzado apantallado o no apantallado (o cable coaxial u otro cableado de red convencional), de modo que cada transmisor y receptor tenga un par de conductores asociados.

Para proporcionar alimentación en línea regular a un PD desde un PSE, es un requisito general que se realicen primero dos procesos. Primero, se debe realizar un proceso de "descubrimiento" para verificar que el PD candidato está, de hecho, adaptado para recibir alimentación en línea. Por lo tanto, el proceso de descubrimiento se utiliza para evitar proporcionar alimentación en línea (a voltaje completo de -48 V CC) a los llamados dispositivos "antiguos" que no están particularmente adaptados para recibir o utilizar alimentación en línea.

En segundo lugar, se debe realizar un proceso de "clasificación" para determinar una cantidad de alimentación en línea para asignar al PD, teniendo el PSE una cantidad finita de recursos de alimentación en línea disponibles para la asignación a PDs acoplados. El proceso de clasificación implica aplicar un voltaje en un rango de clasificación al PD. El PD puede usar una fuente de corriente para enviar una señal de corriente de clasificación predeterminada de vuelta al PSE. Esta señal de corriente de clasificación corresponde a la "clase" del PD. Por lo tanto, el proceso de clasificación se utiliza para administrar los recursos de alimentación en línea de modo que los recursos de alimentación disponibles se puedan asignar y utilizar de manera eficiente. El proceso de clasificación se puede realizar en uno o más pasos, por ejemplo, dos pasos en el estándar IEEE 802.3at.

Ahora se describirán realizaciones de PDs que pueden conmutar convenientemente de una clase de alimentación a otra.

Con referencia a la figura 1, el PSE es un conmutador 30 LAN y el PD es un dispositivo 31 de comunicación, por ejemplo, el teléfono IP u otro conectado al conmutador 30 LAN mediante cable 32 Ethernet acoplado a los respectivos puertos 29, 33 PoE del conmutador 30 LAN y del dispositivo 31 de comunicación.

Conectado al puerto 33 PoE del dispositivo 31 de comunicación está un circuito 34 característico que comprende una unidad 35 de resistencia configurable que puede configurarse en cualquiera de una pluralidad de estados de resistencia para modificar la clase de alimentación del teléfono 1 IP en el proceso de clasificación. En el ejemplo mostrado, la unidad 35 de resistencia configurable consta de una primera resistencia Rs correspondiente a una clase de alimentación predeterminada del dispositivo 31 de comunicación y una segunda resistencia Rs* montada en paralelo a la primera resistencia Rs y conectable selectivamente al circuito 34 característico a través de un conmutador 36. Cuando el conmutador 36 está cerrado, la resistencia equivalente de la unidad 35 de resistencia disminuye para corresponder a una clase de alimentación superior. A modo de ilustración, los valores de Rs y Rs* pueden seleccionarse para que coincidan con la clase 1 del estándar como clase de alimentación predeterminada y la clase 3 como clase de alimentación superior.

Dispuestos entre el circuito 34 característico y la unidad 40 de control hay un conmutador 37 de alimentación y un convertidor 38 de voltaje. El conmutador 37 de alimentación pasa por defecto a un estado abierto cuando el dispositivo 31 de comunicación se desconecta del cable 32 Ethernet, de modo que la unidad 40 de control no está directamente vulnerable a cualquier voltaje o intensidad excesiva que pueda aplicarse erróneamente al puerto 33 PoE. Al final del proceso de clasificación, el circuito 34 característico opera para cerrar el conmutador 37 de alimentación como lo indica la flecha 39, de modo que la unidad 40 de control obtiene alimentación de el conmutador 30 LAN. El convertidor 38 de voltaje funciona para convertir el voltaje de 48 V CC de PoE en un voltaje adecuado para el hardware del dispositivo de comunicación, por ejemplo, 5 V CC.

Se describirán ahora las operaciones del dispositivo 31 de comunicación.

Se supone que el conmutador 36 está inicialmente abierto. Por lo tanto, cuando el dispositivo 31 de comunicación se conecta al conmutador 30 LAN, la resistencia característica que es detectada por el conmutador 30 LAN corresponde a la primera resistencia Rs y se asigna la clase de alimentación predeterminada. El dispositivo 31 de comunicación ahora está alimentado y comienza a funcionar.

Mientras el dispositivo 31 de comunicación está funcionando, la unidad 40 de control opera para determinar un requisito de alimentación del dispositivo de comunicación, es decir, cuánta energía eléctrica se necesita para hacer funcionar el dispositivo 31 de comunicación y todos sus periféricos se alimentan a través del dispositivo 31 de comunicación. Tal determinación puede llevarse a cabo periódicamente o tras la detección de eventos específicos, por ejemplo, un proceso de enumeración USB. Cuando la unidad 40 de control detecta que el requisito de alimentación va a sobrepasar la clase de alimentación asignada actualmente, activa dos acciones:

• Enviar la señal T2 de activación al conmutador para reconfigurar la unidad 35 de resistencia configurable para cambiar la resistencia característica y designar la clase de alimentación superior y,

• Envíe la señal T1 de activación al conmutador 37 de alimentación para abrir el conmutador 37 de alimentación.

Al abrir el conmutador 37 de alimentación, la unidad 40 de control hace que el dispositivo 31 de comunicación se apague, por lo que el consumo de alimentación caerá a cero (es decir, por debajo de la corriente de retención mínima definida por los estándares PoE) y el conmutador 30 LAN podrá detectar un estado de baja corriente del puerto 29 LAN correspondiente.

En virtud de sus operaciones normales según PoE, el conmutador 30 LAN pronto comenzará de nuevo los procesos de descubrimiento y clasificación. Esta vez, se asignará la clase de alimentación superior porque la resistencia característica ha cambiado al cerrar el conmutador 36. Se supone que el conmutador 36 es un conmutador de estado estable que permanece en el estado cerrado durante el apagado y reinicio de dispositivo 31 de comunicación. Después del reinicio, el presupuesto de alimentación del dispositivo 31 de comunicación ha aumentado y se ha vuelto suficiente para encender un periférico o servicio adicional. Cabe señalar que la mejora de la clase de alimentación puede tener lugar sin ninguna intervención humana.

El proceso de mejora de la clase de alimentación mencionado anteriormente requiere que la unidad 40 de control sea capaz de determinar la clase de alimentación asignada actualmente. Este requisito puede cumplirse de diferentes formas. Una opción simple consiste en información de estado almacenada en una memoria no volátil de la unidad 40 de control y actualizada por la unidad 40 de control cada vez que se realiza un cambio en la unidad 35 de resistencia configurable, de modo que la información de estado siempre refleja el estado de resistencia actual de la unidad 35 de resistencia configurable.

Para ese propósito, una bandera lógica de bit-1 es adecuada para los dos estados configurables de la unidad 35 de resistencia de la figura 1, por ejemplo, con valor "0" asociado al estado abierto del conmutador 36 y valor "1" asociado al estado cerrado del conmutador 36.

La figura 2 representa una forma de realización del conmutador 37 de alimentación y el puerto 33 PoE. El lado izquierdo muestra las disposiciones 43 habituales de transformador con toma central del puerto Ethernet. El puente 41 de diodos sirve para proporcionar una polaridad definida a partir de señales de entrada que pueden polarizarse de diferentes maneras. El conmutador de alimentación en sí comprende un MOSFET 43 que, por defecto, pasa a un estado conductor gracias al potencial de salida negativo aplicado por el diodo 44 Zener, a su vez polarizado por la resistencia 45. El MOSFET 43 cortará la línea en respuesta a la señal T1 de activación que alimenta al optoacoplador 46, evitando así el diodo 44 Zener.

Mientras que la realización de la figura 1 requiere que la unidad 40 de control envíe dos señales T2 y T1 de activación sucesivas, las figuras 3 y 4 ilustran un módulo 47 de control de secuencia que hace posible usar una única señal T1 de activación de la unidad 40 de control para accionar tanto la unidad 35 de resistencia configurable como el conmutador 37 de alimentación en secuencia. La figura 3 muestra una vista funcional del módulo 47 y la figura 4 muestra una implementación física. Concretamente, el transistor TR1, la resistencia R1 y el condensador C1 forman un primer módulo 50 de retardo que conmutará el transistor TR3 después de un primer retardo. De manera similar, el transistor TR2, la resistencia R2 y el condensador C2 forman un segundo módulo 51 de retardo que generará una señal 52 de activación para accionar el conmutador 37 de alimentación después de un segundo retardo más largo que el primer retardo.

Con este circuito, el conmutador 36 se implementa mediante el transistor TR3, que no es un conmutador de estado estable que podría mantener un estado dado de forma indefinida. Por esa razón, el condensador C1 está diseñado con una capacidad adaptada para mantener el estado conductor del transistor TR3 durante un cierto tiempo después de que el conmutador 37 de alimentación ha apagado el dispositivo 31 de comunicación, concretamente, tiempo suficiente para que los procesos de descubrimiento y clasificación se realicen nuevamente y la clase de alimentación superior que se asignará, por ejemplo, de 2 a 10 minutos. En otras palabras, el condensador C1 funciona como un tanque de alimentación para el transistor TR3. Esta realización es mucho más rentable que usar un conmutador mecánico de estado estable para implementar el conmutador 36.

Cuando el conmutador 36 no es un conmutador de estado estable, es decir, pasa por defecto al estado abierto cuando se apaga durante un cierto tiempo, es necesario actualizar la información de estado de la misma manera. Esto se puede obtener almacenando el indicador lógico en una memoria no volátil en asociación con una marca de tiempo absoluta generada por reloj interno del dispositivo 31 de comunicación. La marca de tiempo se genera en el momento de actualizar el indicador lógico. La duración predefinida del tiempo de espera se almacena en la memoria. Cuando la unidad 40 de control lee el valor del indicador lógico en el arranque, la unidad 40 de control compara el tiempo transcurrido entre el instante actual y la marca de tiempo asociada al indicador lógico. Si el tiempo transcurrido es mayor que la duración del tiempo de espera predefinido, la unidad 40 de control restablece el indicador lógico y procede a que el dispositivo 31 de comunicación se inicie en la clase de alimentación predeterminada.

Alternativamente, el indicador lógico puede almacenarse en una memoria volátil, que también tendrá por defecto el valor "0" cuando se apague durante un cierto tiempo.

La figura 5 ilustra una realización modificada del dispositivo 31 de comunicación, en el que se emplea el módulo 47 de control de secuencia. Los elementos idénticos o similares a los de la figura 1 se designan con el mismo número.

En la figura 5, se emplea una realización modificada del conmutador 37 de alimentación. Concretamente, el conmutador 37 de alimentación comprende un estado de conmutación adicional (marcado con el número 3) para operar el dispositivo 31 de comunicación con un adaptador 53 de alimentación. Un circuito 60 integrado de control de alimentación adecuado que comprende el conmutador 37 de alimentación está disponible en Texas Instruments con la referencia TPS23753. Se proporciona un puerto PA de adaptador de alimentación en el dispositivo 31 de comunicación. A través de una línea I1 de entrada, el circuito 60 integrado de control de alimentación puede detectar que se alimenta alimentación al puerto PA del adaptador de alimentación. El circuito integrado de control de alimentación 60 funciona para configurar el conmutador 37 de alimentación en el estado de conmutación adicional en respuesta a tal detección. Alimentación a través de Ethernet no está activo en tal caso. A la inversa, el estado de conmutación adicional del conmutador 37 de alimentación no se emplea cuando no se alimenta alimentación al puerto PA del adaptador de alimentación.

Sin embargo, en la realización de la figura 5, el módulo 47 de control de secuencia está configurado para simular la presencia de un adaptador 53 de corriente, por ejemplo, enviando la señal 52 de activación al puerto APD de la tarjeta TPS23753. Cuando esto sucede, debido a que de hecho no hay una fuente de alimentación conectada al puerto PA del adaptador de alimentación, se hace que el conmutador 37 de alimentación corte la línea como si estuviera en un estado abierto. En otras palabras, el módulo 47 de control de secuencia engaña al conmutador 37 de alimentación para que reaccione como si un adaptador de alimentación estuviera enchufado, aunque no hay ninguno, para hacer que el dispositivo 31 de comunicación se reinicie.

Volviendo a las figuras 6 a 8, se describirá ahora una realización modificada del módulo 147 de control de secuencia. En la realización de la figura 4, se apreciará que el condensador C1 se cargará solo en respuesta a la señal T1 de activación, es decir, solo si el reinicio es generado por la unidad 40 de control como resultado de los procesos descritos anteriormente. Por el contrario, si el dispositivo 31 de comunicación ha estado funcionando en la clase de alimentación superior durante el tiempo suficiente para que el condensador C1 se descargue y se desconecte repentinamente mediante una intervención manual del usuario, por ejemplo, desconectando temporalmente el cable LAN y se reinicia, el dispositivo 31 de comunicación no podrá reiniciarse directamente en la clase de alimentación superior: más bien se reiniciará en la clase de alimentación predeterminada y volverá a realizar todo el proceso de mejora de la clase de alimentación. La realización modificada del módulo 147 de control de secuencia evita esto. Concretamente, el transistor TR1 está provisto de un puerto 54 de alimentación independiente. Al enviar una señal T2 de activación al puerto de alimentación 54, la unidad 40 de control puede mantener la carga del condensador C1 y por lo tanto mantener el conmutador 36 cerrado (transistor TR3) sin interactuar con el conmutador 37 de alimentación.

La figura 6 muestra el dispositivo 31 de comunicación con el módulo 147 de control de secuencia modificado. El dispositivo 31 de comunicación funciona de la siguiente manera:

Cuando la clase de alimentación se actualiza por encima de la clase de alimentación predeterminada en virtud de los procesos descritos anteriormente, la unidad 40 de control almacena la información correspondiente en una memoria. La información correspondiente puede ser un indicador lógico (booleano) que significa clase de alimentación superior a la predeterminada. Mientras ese indicador lógico esté activado, la unidad 40 de control mantiene el condensador C1 activado a través de la señal T2 de activación, de modo que el conmutador 36 permanece cerrado. Con esta realización, el dispositivo 31 de comunicación puede reiniciarse directamente en la clase de alimentación superior en caso de una desconexión involuntaria.

Si bien las realizaciones anteriores se han descrito con una unidad 35 de resistencia configurable que tiene solo dos estados de resistencia diferentes, debe apreciarse que los procesos descritos anteriormente para actualizar una clase de alimentación del dispositivo son aplicables con unidades de resistencia configurables que tienen cualquier número de estados de resistencia seleccionables. para designar cualquier número de clases de alimentación diferentes. En tal caso, se deben asignar más bits a la información de estado.

La figura 9 muestra esquemáticamente un teléfono 1 IP que puede alimentarse mediante PoE. A tal efecto, el teléfono IP incluye un puerto 2 LAN adecuado para recibir un cable LAN, por ejemplo, con conectores RJ-45 convencionales. El puerto 2 LAN está conectado tanto a un conmutador 3 Ethernet para conmutar los paquetes de datos Ethernet como a un módulo 4 de suministro de alimentación para proporcionar alimentación eléctrica a otros componentes del teléfono 1 IP, es decir, una unidad (CPU) 5 central de procesamiento y periféricos de todo tipo.

Por motivos de ilustración, los periféricos pueden incluir uno o más de los siguientes: panel 6 táctil capacitivo, pantalla 7 LCD con retroiluminación 8, cámara 9 de video, módulo 10 de conectividad de radio para interconectar un periférico inalámbrico, por ejemplo, auricular 11 inalámbrico, según la tecnología inalámbrica convencional, por ejemplo, Bluetooth o Wifi; módulo 12 códec de audio conectado a micrófonos 13 y/o altavoces 14, auricular estéreo conectado a través del conector 15 jack, auricular con cable conectado a través del conector 16 RJ11, puerto 17 de carga del auricular con limitador 18 de carga de batería asociado y circuito 19 de detección de carga de batería, puerto 20 HDMI y host 21 USB, incluidos puertos USB, por ejemplo, puerto 22 USB tipo A y puerto 23 micro-USB y limitador 24 de alimentación.

El módulo 4 de suministro de alimentación comprende la unidad de resistencia configurable (no mostrada).

La CPU 5 también está conectada a una memoria 25 mediante el bus 26 de memoria, como chips de memoria de tipo DDR o de tipo eMMC. La memoria 25 almacena instrucciones de software que pueden ser ejecutadas por la CPU 5 para llevar a cabo diferentes procesos relacionados con las operaciones del teléfono 1 IP.

Uno de esos procesos relacionados consiste en un proceso 27 de monitoreo del presupuesto de alimentación, que comprende los pasos de:

-determinación de un requisito de alimentación total del teléfono 1 IP, teniendo en cuenta los requisitos de alimentación de todos los periféricos sin una fuente de alimentación independiente

-que detecte un estado de resistencia actual de la unidad de resistencia configurable proporcionada en el módulo 4 de suministro de alimentación y,

-en respuesta a la detección de que el requisito de alimentación supera la clase de alimentación actual, activando el proceso de mejora de la clase de alimentación como se describe anteriormente.

Tal determinación puede llevarse a cabo periódicamente o tras la detección de eventos específicos, por ejemplo, un proceso de enumeración USB. En una realización ilustrativa, la determinación se realiza justo después de que un dispositivo USB alimentado por bus se haya conectado a los puertos USB del teléfono 1 IP. El host 21 USB detecta el requisito de alimentación del dispositivo USB durante el proceso de enumeración USB antes de otorgar la activación del dispositivo USB. Si el presupuesto de alimentación correspondiente a la clase de alimentación actual del teléfono es demasiado bajo para hacer funcionar el dispositivo USB, el host 21 USB no encenderá el dispositivo USB hasta que el teléfono IP se haya reiniciado en una clase de alimentación mejorada, usando los procesos descritos encima.

Hay muchos otros casos en los que se puede activar una mejora de la clase de alimentación. En una realización, un usuario está subiendo el volumen de los altavoces 14, de modo que aumenta el consumo de alimentación de los altavoces 14. En un momento dado, la CPU 5 detecta que el consumo total de alimentación va a sobrepasar la clase de alimentación asignada actualmente y activa el procedimiento de mejora de la clase de alimentación.

En otra realización, un administrador del sistema cambia una configuración del teléfono 1 IP para aumentar una corriente máxima del limitador de alimentación 24 del host 21 USB. Esto puede hacerse para permitir que el teléfono 1 IP funcione como un cargador de batería para dispositivos externos, por ejemplo, teléfonos móviles u ordenadores portátiles. Al detectar la nueva limitación de corriente del limitador 24 de alimentación, la CPU 5 detecta que el consumo total de alimentación va a sobrepasar la clase de alimentación asignada actualmente y activa el procedimiento de mejora de la clase de alimentación.

En una realización preferida, en el curso del procedimiento de mejora de la clase de alimentación, el teléfono IP informa al usuario de un reinicio necesario mostrando un aviso de la pantalla 7 antes de apagar el teléfono. El reinicio puede retrasarse hasta que la CPU 5 reciba una señal de autorización del usuario, por ejemplo, gracias a un botón "Aceptar" en la interfaz de usuario. Esto es para evitar interrupciones involuntarias del servicio, por ejemplo, durante una llamada telefónica. Por ejemplo, en el caso descrito anteriormente de un usuario que sube el volumen del altavoz, se muestra un mensaje en la pantalla del teléfono cuando se alcanza un nivel dado, para informar al usuario que se requiere reiniciar el teléfono más allá de ese nivel.

Elementos como las unidades de control podrían ser, por ejemplo, hardware significa como, por ejemplo, un ASIC, o una combinación de medios de hardware y software, por ejemplo, un ASIC y un FPGA, o al menos un microprocesador y al menos una memoria con módulos de software ubicados en el mismo.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Una Alimentación a través de Ethernet, PoE, dispositivo de comunicación alimentado, PD, (1,31) que comprende:

un puerto (2, 33) LAN adaptado para acoplar un conmutador (30) LAN PoE y para recibir datos y alimentación desde el conmutador LAN PoE,

un circuito (34) característico que comprende una unidad (35) de resistencia configurable acoplada al puerto LAN y adaptada para generar una señal de clasificación que designa una clase de alimentación del PoE PD para ser detectada por el conmutador LAN PoE,

donde la unidad (35) de resistencia configurable comprende al menos una primera resistencia (Rs) y al menos una segunda resistencia (Rs*) montada en paralelo a la primera resistencia (Rs) y conectable selectivamente al circuito (34) característico a través de un conmutador (36),

en el que la clase de alimentación está asociada a un estado de resistencia de la unidad (35) de resistencia configurable; el PoE PD comprende además una unidad (5, 40) de control electrónico, periféricos (6-24) acoplados a la unidad de control electrónico, y un módulo de alimentación que comprende un convertidor (38) de energía adaptado para suministrar alimentación a la unidad (5, 40) de control electrónico y a los periféricos (6-24) en respuesta a recibir alimentación desde el puerto LAN, donde el módulo de alimentación comprende además un conmutador (37) de alimentación configurado para acoplar selectivamente el convertidor de energía al puerto LAN, un módulo (47) de control de secuencia que tiene una entrada acoplada a la unidad (40) de control electrónico, una primera salida acoplada a la unidad (35) de resistencia configurable y una segunda salida acoplada al conmutador (37) de alimentación,

en donde la unidad (40) de control electrónico es configurada para determinar un requisito de alimentación del dispositivo de comunicación, detectar un estado de resistencia actual de la unidad (35) de resistencia configurable y, en respuesta a la detección de que el requisito de alimentación supera una clase de alimentación asociada al estado de resistencia actual de la unidad (35) de resistencia configurable: envía una única señal (T1) de activación a la entrada del módulo (47) de control de secuencia,

donde el módulo (47) de control de secuencia comprende una primera línea de retardo dispuesta entre la entrada y la primera salida y una segunda línea de retardo dispuesta entre la entrada y la segunda salida, de modo que la señal (T1) de activación única recibida por la entrada se transmite a la unidad (35) de resistencia configurable con un primer retardo para provocar la reconfiguración de la unidad de resistencia configurable para designar una clase de alimentación, y al conmutador (37) de alimentación con un segundo retardo para hacer que el puerto LAN se ponga transitoriamente en el estado de baja corriente para ser detectado por el conmutador LAN PoE, y donde el segundo retardo es más largo que el primer retardo.

2. El PD PoE según la reivindicación 1, que comprende además un puerto (PA) de alimentación adaptado para acoplar un adaptador (53) de alimentación y para recibir alimentación del adaptador de alimentación,

en el que el conmutador (37) de alimentación comprende un primer estado de conmutación para alimentar el convertidor (38) de energía desde el puerto LAN (2, 33) y un segundo estado de conmutación para alimentar el convertidor (38) de energía desde el puerto (PA) de alimentación,

donde el módulo (47) de control de secuencia hace que el puerto LAN ponerse en un estado de baja corriente enviando una señal (52) de activación en su segunda salida para forzar al conmutador (37) de alimentación en el segundo estado de conmutación.

3. El PD PoE según la reivindicación 2, en el que el módulo de alimentación comprende además un controlador (60) del conmutador de alimentación adaptado para controlar el conmutador (37) de alimentación, en el que el controlador (60) del conmutador de alimentación está configurado para forzar el conmutador (37) de alimentación en el segundo estado de conmutación en respuesta a recibir la señal (52) de activación del módulo (47) de control de secuencia.

4. El PoE PD según la reivindicación 3, en el que el controlador (60) del conmutador de alimentación es además configurado para forzar el conmutador (37) de alimentación en el segundo estado de conmutación en respuesta a la detección de alimentación en el puerto (PA) de alimentación.

5. El PoE PD según la reivindicación 1, en el que el conmutador (36) no es un conmutador de estado estable.

6. El PoE PD según la reivindicación 5, en el que la segunda línea de retardo comprende un condensador (C1) adaptado para almacenar alimentación para mantener la primera salida del módulo (47) de control de secuencia en un estado energizado después del PD de PoE (1,31) se ha apagado.

7. El PoE PD según la reivindicación 6, en el que el condensador (C1) está adaptado para almacenar alimentación para mantener la primera salida del módulo (47) de control de secuencia en un estado energizado durante 2 a 10 minutos.

8. El PoE PD según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la unidad (40) de control electrónico comprende además una memoria (25) para almacenar la identificación lógica de una clase de alimentación actual del PoE PD, donde la unidad (40) de control electrónico está configurado para enviar una segunda señal (T2) de activación a la entrada del módulo (47) de control de secuencia en respuesta a la determinación de que la clase de alimentación actual es mayor que una clase de alimentación predeterminada.

9. El PoE PD según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además un host (21) USB adaptado para llevar a cabo un proceso de enumeración y configuración USB, en el que la unidad (5, 40) de control electrónico está configurada para determinar un requisito de alimentación del dispositivo de comunicación en función de un requisito de alimentación periférico detectado durante el proceso de enumeración y configuración USB.

10. Un sistema de comunicación que comprende el PoE PD (1, 31) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y un conmutador (30) LAN PoE que tiene un puerto (29) LAN adaptado para suministrar datos y alimentación al puerto (33) LAN del PoE Pd , en el que el conmutador (30) PoE LAN está configurado para: detectar el PoE PD al conectar el puerto LAN del conmutador PoE LAN al puerto LAN del PoE PD, determinando una clase de alimentación del PoE PD como una función de la señal de clasificación generada por el PoE PD, que suministra alimentación de una cantidad basada en la clase de alimentación del PoE PD.