JP2006526978A - 回線給電ネットワーク要素における入力電圧検知回路 - Google Patents

Abstract

ネットワーク要素への電圧入力を監視する方法とシステムを提供する。１つの方法は、回線給電ネットワーク要素の入力電圧を受け取るステップと、１次スイッチがオンである期間にフライバック電力変換器の１次巻線に入力電圧を印加するステップと、１次スイッチがオフである期間にフライバック電力変換器の１次巻線から２次巻線に入力電圧を転送するステップとを含む。本方法はさらに、１次スイッチがオンである期間に２次巻線の電圧を検知するステップと、フライバック電力変換器から最小電流を引き出すステップとを含む。

Description

本発明は一般に電気通信の分野に関し、特に、回線給電ネットワークにおける入力電圧検知に関する。

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００２年４月２９日出願の同時係属出願第１０／１３４，３２３号「回線給電ネットワーク要素における電力管理」（第‘３２３号出願）に関連する。第‘３２３号出願は引用によって本出願の記載に援用する。

また、本出願は、同じ日付で出願された以下の出願に関連する。
出願番号第１０／４４９，９１０号「ネットワークにおける回線給電を制御する機能」、弁理士事件整理番号第１００．３５８ＵＳ０１号（第‘３５８号出願）
出願番号第１０／４４９，２５９号「回線給電ネットワーク要素」、弁理士事件整理番号第１００．３５９ＵＳ０１号（第‘３５９号出願）
出願番号第１０／４４９，６８２号「回線給電ネットワーク要素を管理する要素管理システム」、弁理士事件整理番号第１００．３６０ＵＳ０１号（第‘３６０号出願）
出願番号第１０／４４９，９１７号「回線給電ネットワーク要素における電流センス回路」、弁理士事件整理番号第１００．５８９ＵＳ０１号（第‘５８９号出願）
出願番号第１０／４４８，８８４号「ネットワーク要素の避雷保護」、弁理士事件整理番号第１００．５９１ＵＳ０１号（第‘５９１号出願）
出願番号第１０／４４９，５４６号「スプリッタ」、弁理士事件整理番号第１００．５９２ＵＳ０１号（第‘５９２号出願）
出願番号第１０／４４９，５４７号「回線給電ネットワーク要素システムにおける電力増大」、弁理士事件整理番号第１００．５９３ＵＳ０１号（第‘５９３号出願）
第‘３５８、‘３５９、‘３６０、‘５８９、‘５９１、‘５９２及び‘５９３号出願は引用によって本出願の記載に援用する。

電気通信ネットワークは、様々な位置にあるユーザ機器間で信号を転送する。電気通信ネットワークは多数の構成要素を含む。例えば、電気通信ネットワークは典型的には、ネットワーク要素間の信号の選択的ルーティングを提供する多数の交換要素を含む。さらに、電気通信ネットワークは、交換機間で信号を転送する、例えばより対線、光ファイバケーブル、同軸ケーブル等といった通信媒体を含む。さらに、通信ネットワークの中にはアクセスネットワークを含むものもある。

本明細書の目的で、アクセスネットワークという用語は、例えば、加入者機器または装置によるコアネットワークへの接続を可能にする公衆交換電話ネットワークのような電気通信ネットワークの一部を意味する。例えば、アクセスネットワークは、普通中央局またはサービスインタフェースをサービスエリア内の加入者に直接提供するプラントキャビネット（plant cabinet）外に位置するケーブルプラント及び機器である。アクセスネットワークは、加入者サービス終端点と、所定のサービスを提供する通信ネットワークとの間のインタフェースを提供する。アクセスネットワークは多数のネットワーク要素を含む。ネットワーク要素は、提供される電気通信サービスのためのサービスインタフェースを提供するアクセスネットワークにおける設備または機器である。ネットワーク要素は自立型装置でもよくまた多数の装置間に分散してもよい。

多数の従来の形態のアクセスネットワークが存在する。例えば、デジタルループ搬送はアクセスネットワークの初期の一形態である。従来のデジタルループ搬送は、２つのネットワーク要素を使用して加入者機器との間で信号を転送していた。コアネットワーク側では、中央局終端装置が提供される。中央局終端装置は、例えば、多数のＴ１回線または他の適当な高速デジタル転送媒体といった高速デジタルリンクを介して遠隔終端装置に接続される。デジタルループ搬送の遠隔終端装置は典型的には、従来のより対線引き込み線を介して加入者に接続する。

デジタルループ搬送の遠隔終端装置は顧客サービスエリアの奥深くに配置されることが多い。遠隔終端装置は典型的には、適切に動作するため電力を必要とするラインカード及び他の電子回路を有する。アプリケーションの中には、遠隔終端装置にローカル給電するものもある。ネットワークの中には、中央局からの回線を介して遠隔終端装置に給電するものもある。これを回線電力供給または回線給電と呼び、交流または直流電源の使用を通じて達成できる。すなわち、ローカル電源が停止した場合、遠隔終端装置は典型的にはバッテリーバックアップ式電源を使用して回線を介して給電されているため機能し続ける。このため遠隔終端装置は、停電時でも、ライフラインのような重要な機能を単純旧式電話サービス（ＰＯＴＳ）に提供する。

電気通信ネットワークを介して提供される多様なサービスは次第に変化している。当初、電気通信ネットワークは狭帯域音声トラフィックを伝送するよう設計された。最近では、ネットワークは広帯域サービスを提供するよう修正された。こうした広帯域サービスにはデジタル加入者回線（ＤＳＬ）サービスが含まれる。時が経つに連れて、他の広帯域サービスもサポートされるであろう。こうした新しいサービスは所用電力の増大を伴うことが多い。

アクセスネットワークにおける回線給電ネットワーク要素は連続給電について中央局に依存している。中央局とネットワーク要素との間の距離が増大するに連れて、ネットワーク要素で一定の電圧を提供するために必要な電力の量も増大する。場合によっては、チャネルカードの不良、チャネルカードの短絡、またさらにはチャネルカードの不適切な設置のため回線給電ネットワーク要素での電流の引き出しが増大することもある。電流が増大し回線給電ネットワーク要素（ＣＰＥ、ＲＴ）が受け取る電圧が減少する。ネットワーク要素の入力電圧が低下し始めた場合、電源の停止を防止する表示が必要になる。

多くの理由から、入力電圧が低すぎることがあり、電流の引き出しが大きすぎることもある。ネットワーク要素に給電するために使用するスパンの抵抗が大きすぎる場合、スパン回線での電圧降下が大きくなる。場合によっては、これは機器の不適切な設置によっても発生することがある。この場合、ネットワーク要素の受電側（sink）での電圧が低くなる。ネットワーク要素の受電側は一定の量の電力を消費するので、低い電圧で動作するには多くの電流を消費しなければならない。スパンでの電圧降下がネットワーク要素の受電側の入力電圧に等しくなる臨界点に到達することがあるが、これはネットワーク要素の電源出力電圧及び電力の半分である。電流がこの点を越えて増大すると、ネットワーク要素の受電側の電力供給はなくなり動作を停止する。この点で、電源システムは再起動処理に入る。これは非常に時間がかかりサービスの停止を招くので、この状況は避けなければならない。

従って、当該技術分野では、回線給電ネットワーク要素の入力電圧を検出し表示を提供する必要が存在している。

ネットワーク要素の入力電圧を監視する方法を提供する。本方法は、回線給電ネットワーク要素の入力電圧を受け取るステップと、１次スイッチがオンである期間にフライバック電力変換器の１次巻線に入力電圧を印加するステップと、１次スイッチがオフである期間にフライバック電力変換器の１次巻線から２次巻線に入力電圧を転送するステップとを含む。本方法はさらに、１次スイッチがオンである期間に２次巻線の電圧を検知するステップと、フライバック電力変換器から最小電流を引き出すステップとを含む。

装置を提供する。本装置は、フライバック電力変換器と、フライバック電力変換器の２次側に結合した監視回路とを含む。監視回路は、入力電圧の反映された電圧（reflected voltage）からフライバック電力変換器への入力電圧を検知し、入力電圧を基準電圧と比較し、入力電圧が基準電圧と所定の量だけ異なる時表示を提供する。監視回路はフライバック電力変換器から最小電流を引き出すようになっている。

以下の詳細な説明では、本出願の一部を形成し、本発明を実施し得る特定の実施例を示す添付の図面を参照する。これらの実施例は当業者が本発明を実施するのに十分なだけ詳細に説明されているが、他の実施例も利用可能であり、本発明の精神と範囲から離れることなく論理的、機械的及び電気的な変更をなしうることを理解されるべきである。従って、以下の詳細な説明は制限的な意味に受け取られるべきではない。

本発明の実施例は、通信回線を介してアクセスネットワーク内の回線給電ネットワーク要素に電力を提供する問題を扱う。特に、本発明の実施例は、回線給電ネットワーク要素の入力電圧を測定する回線給電ネットワーク要素の監視回路を提供する。

本発明の実施例は、回線給電ネットワーク要素の入力電圧を監視する方法とシステムを提供する。電流の引き出しの増大は、回線給電ネットワーク要素が受け取る入力電圧の減少によって検出できる。顧客宅内設備のような回線給電ネットワーク要素は、中央局、遠隔終端装置、または他のネットワーク要素によって提供される電力に依存する。１つの実施例では、電圧検知または監視回路を利用してネットワーク要素の回線給電余力（headroom）の表示としてネットワーク要素の入力電圧の表示を監視する。監視回路は入力電圧を監視し少量の電流を引き出す。アプリケーションの中には、ネットワーク要素中のラインカードが消費する電力を低減する必要があるものがある。カードの設計より多くの電力を引き出す不良のチャネルカードが存在する場合、それを検出しフラグを立てる必要が存在する。別の実施例では、遠隔終端装置の電力使用量を下げ、電源ネットワーク要素と遠隔回線給電ネットワーク要素との間の電圧をバックアップできるようにすることを目的とする。

本発明の実施例はさらに、入力電圧が望ましい入力電圧と異なった時と、その差が所定の基準を越えた時とを決定する方法とシステムを提供する。これによって、ネットワーク要素における損傷または電力使用量の低下が発生する前にネットワーク要素へのサービスをあらかじめ停止することが可能になる。他の実施例はさらに、電圧の差が所定の基準を越えた時警報信号を提供する。これによって入力電圧が低下し標識またはフラグが設定された場合ネットワークのサービスを停止し回線給電要素が引き出す電力を低下させることが可能になる。

本発明の実施例は、ネットワーク要素の受電側の入力電圧を検知し、それが臨界点に近づいたかを検出する方法を提供する。この点に近づくと、ネットワーク要素の受電側の電力消費を低下させて入力電圧を増大し、電力供給の停止と再起動を回避する。

本発明の実施例は、スパン（通信回線）上で供給される回線給電が、入力電圧の適当なマージン余力を持って、回線給電ネットワーク要素を正常に動作させるのに十分なものかを決定する方法を提供する。入力電圧が十分に高くない場合、警報を発生し、サービス品質を低下させて回線給電ネットワーク要素の電力消費を低下させるステップを含む操作を行ってもよい。優先順位の低いサービスを状況に応じて無効にしてもよい。

１つの実施例では、回線給電ネットワーク要素はフライバックトポロジスイッチング電力供給部を利用する。電力供給変圧器の２次側のダイオードは出力電流を整流する。反対方向に接続したダイオードは変圧器の２次側の反映された入力電圧を整流するので、これを警報発生、サービス低減及び電力低減といった動作のしきい値と比較すればよい。入力電圧をコンデンサ及び抵抗で濾波し信号を入力電圧に比例した直流値に変換する。ここで、アナログ−デジタル変換器、しきい値比較器、等を使用してこの信号を測定すればよい。また、それらを使用してネットワーク要素の電力消費低減及びサービス品質低減を直接制御してもよい。

図１は、本発明の教示による一般に１００で示すフライバック電力変換器に結合した監視回路の１つの実施例の図である。システム１００は、フライバック電力変換器１０２と監視回路１１０の１つの実施例を含む。１つの実施例では、フライバック電力変換器１０２は、スイッチＱ１、第１及び第２の巻線Ｌ１及びＬ２、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１１、及び出力フィルタ１０６を含む。この実施例では、出力フィルタ１０６はインダクタＬ１２及びコンデンサＣ１２を含む。出力フィルタ１０６は一例であり、別の実施例では代替構成要素を備えてもよいことを理解されたい。また、フライバック電力変換器１０２は出力フィルタ１０６を含むものを例示しているが、フライバック出力変換器は出力フィルタを備えたものに制限されるものではない。

動作の際、フライバック電力変換器１０２は入力電圧Ｖｉｎを受け取る。スイッチＱ１がオンである期間に、ＶｔがスイッチＱ１の電圧降下である時Ｖ１＝（Ｖｉｎ−Ｖｔ）である一定の電圧Ｖ１が変換器１０２の１次巻線Ｌ１に印加される。スイッチＱ１がオフになると、Ｖ１はゼロまで降下し、コアに蓄積されたエネルギーが２次巻線Ｌ２を「フライバック」して電流を負荷に導く。フライバック時間中２次巻線Ｌ２にかかる電圧Ｖ２は巻線比（変圧器の２次巻線Ｌ２の巻線数に対する１次巻線Ｌ１の巻線数の比）によって決定される。従って、２次巻線Ｌ２の電圧Ｖ２は（Ｖｔが無視できるものであると想定すると）入力電圧Ｖｉｎに比例する。

この実施例では、電流は２つの巻線Ｌ１及びＬ２で同時に流れない。入力電圧Ｖｉｎから受け取ったエネルギーをＬ１に蓄積し、スイッチＱ１が開いた時にＬ２に転送する。１つの実施例では、フライバック電力変換器１０２は不連続モードで動作する。図２Ａは、フライバック電力変換器１０２のようなフライバック電力変換器の１つの実施例の１次巻線Ｌ１の１次電流Ｉｐのグラフである。図２Ｂは、フライバック電力変換器１０２のようなフライバック電力変換器の１つの実施例の２次巻線Ｌ２の２次電流Ｉｓのグラフである。不連続モードでは、スイッチＱ１がオンである時間の間に１次巻線Ｌ１に蓄積された全てのエネルギーは、次のサイクルの前に完全に２次巻線Ｌ２及び負荷に供給される。図２Ｂに示すように、２次電流Ｉｓがゼロに達した瞬間と次のサイクルの開始との間に不動作時間Ｔｄｔも存在する。不動作時間とは、変圧器内で何にも電圧が加えられない時間である。図２Ｃは、フライバック電力変換器１０２のようなフライバック電力変換器の変圧器１次電圧Ｖ１のグラフである。

Ｑ１がオフになると、１次巻線Ｌ１中の電流は全ての巻線で逆の極性になる。オフになる瞬間、理想的には、１次巻線Ｌ１からの全てのエネルギーは２次巻線Ｌ２に転送される。Ｑ１がオフになりエネルギーがＬ２に転送されると、Ｄ１は順方向バイアスとなりコンデンサＣ１１が充電され出力電圧Ｖｌｏａｄが提供される。この間Ｄ２は逆方向バイアスである。Ｑ１がオンになると、Ｄ１は逆方向バイアスとなり、Ｄ２は図４に示すコンデンサＣ２を充電する少量の電流を、入力電圧Ｖｉｎに比例する値だけ導く。監視回路１１０は、変換器１０２から電流を引き出すことなく２次巻線Ｌ２の電圧を監視し、入力電圧Ｖｉｎに比例する出力電圧Ｖｏｕｔを提供する。

図３は、本発明の教示による一般に３１０で示す監視回路の１つの実施例である。この実施例では、監視回路３１０は、図１のフライバック電力変換器１０２のような回路すなわち電力供給部の電圧を選択的に検知するようになっている電圧検知回路３２０を備える。１つの実施例では、監視回路３１０は図１のフライバック電力変換器１０２の電圧Ｖ２を検知する。電圧Ｖ２はフライバック電力変換器１０２の入力電圧Ｖｉｎに比例する。Ｖ２は回線給電のために使用するスパン上で利用可能な電圧余力の量を示す。１つの実施例では、回路は以下図６、図７、及び図８について検討するネットワーク要素である。

図４は、本発明の教示による一般に４２０で示す電圧検知回路の１つの実施例である。電圧検知回路４２０は、電圧検知回路４２０に流れる電流を少量にし、ひいては対応する回路から引き出す電流をわずかにするダイオードＤ２を含む。電圧検知回路４２０はさらに、コンデンサＣ１と、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２から構成された抵抗−容量出力フィルタ４２６とを備える。代替出力フィルタをフィルタ４２６に置き換えてもよい。実施例の中には、電圧検知回路４２０に出力フィルタ４２６が含まれないものもある。出力電圧Ｖｏｕｔは４５０での電圧の測定値を表す。

図５は、本発明の教示による一般に５１０で示す監視回路の別の実施例である。監視回路５１０は電圧検知回路５２０及び検出回路５３０を含む。１つの実施例では、電圧検知回路５２０は上記の図４に見られるものである。動作の際、監視回路５１０は５５０での電圧を検知し、５５０での電圧を表す出力電圧Ｖｏｕｔを提供する。電圧検知回路５２０は少量の電流を引き出す。１つの実施例では、検出回路５３０はＶｏｕｔを基準電圧Ｖｒｅｆと比較する比較回路５４０を含み、ＶｏｕｔがＶｒｅｆと所定の量だけ異なった時、検出回路５３０は警報信号５７５を提供する。１つの実施例では、警報信号５７５は回線給電ネットワーク要素に提供される電圧が望ましい電圧と異なっていることの表示を提供する。例えば、１つの実施例では、警報信号５７５は、回線給電ネットワーク要素への電圧が余力の望ましいレベル以下になったことを表示する。

図６は、少なくとも１つの回線給電ネットワーク要素を含むネットワーク６００の１つの実施例の構成図である。ネットワーク６００は、通信媒体６０６（ここでは「電力通信媒体」と呼ぶ）を介して少なくとも１つのネットワーク要素６０４（ここでは「受電側ネットワーク要素」と呼ぶ）に電力を提供する少なくとも１つの他のネットワーク要素６０２（ここでは「給電源（source）ネットワーク要素」と呼ぶ）を含む。１つの実施例では、給電源ネットワーク要素６０２は、サービスプロバイダの中央局に配置した中央局終端装置であり、受電側ネットワーク要素６０４は、例えば、環境に対して強化された筐体に収容し、プラント外に配置した遠隔終端装置である。こうした実施例では、中央局終端装置６０２及び遠隔終端装置６０４はどちらも、インターネットまたは公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）といった通信ネットワークへの顧客側設備（例えば、モデム、無線アクセスポイント、または電話機）の１つかそれ以上の品目に結合したアクセスネットワークに含まれる。中央局終端装置は、少なくとも１つのより対線電話回線を介して電力を遠隔終端装置に提供する。すなわち、こうした実施例では、より対線電話回線は電力通信媒体である。

給電源ネットワーク要素６０２に給電し、電力通信媒体６０６を介して受電側ネットワーク要素６０４に電力を提供するため、給電源ネットワーク要素６０２を電源６０８に結合する。１つの実施例では、電源６０８は、バッテリー及び／または主電力網への接続といった直流（ＤＣ）及び／または交流（ＡＣ）電源を含む。他の実施例では、他の電源を使用する。

給電源ネットワーク要素６０２と受電側ネットワーク要素６０４とは、ある種類の通信リンクを使用して互いに通信する。例えば、１つの実施例では、中央局終端装置と遠隔終端装置とは、中央局終端装置と遠隔終端装置との間に提供されたＤＳＬ通信リンクを介して通信する。ＤＳＬ通信リンクの例には、高ビットレートＤＳＬ（ＨＤＳＬ）リンク、高ビットレートデジタル加入者回線２（ＨＤＳＬ２）リンク、高ビットレートデジタル加入者回線４（ＨＤＳＬ４）リンク、または国際電気通信連合（ＩＴＵ）標準Ｇ９９１．２に準拠した対称ＤＳＬリンク（Ｇ．ＳＨＤＳＬリンク）が含まれる。他の実施例では、他の種類の通信リンクを使用する。

図６に示す実施例では、給電源ネットワーク要素６０２から受電側ネットワーク要素６０４に電力を供給するために使用する同じ通信媒体上で通信リンクが提供される。他の実施例では、給電源ネットワーク要素６０２と受電側ネットワーク要素６０４との間でこうした通信リンクを提供するため別個の通信媒体を使用する。

給電源ネットワーク要素６０２及び受電側要素６０４はどちらも典型的には他のネットワーク要素に結合する。例えば、１つの実施例では、給電源ネットワーク要素６０２は交換機のような上流ネットワーク要素に結合し、受電側ネットワーク要素６０４は、顧客側設備（例えば、モデム、無線アクセスポイント、または電話機）の様々な品目といった１つかそれ以上の下流ネットワーク要素に結合する。

１つの実施例では、受電側ネットワーク要素６０４は、通信媒体６０６に結合した電力供給部６１８を含む。電力供給部６１８は、給電源ネットワーク要素６０２によって通信媒体６０６上で供給された電力を抽出する。抽出した電力を使用して受電側ネットワーク要素６０４の様々な構成要素に給電する。１つの実施例では、電力供給部６１８はフライバック電力変換器である。１つの実施例では、受電側ネットワーク要素６０４はさらに、電力供給部６１８に結合した監視回路６１０を含む。１つの実施例では、監視回路６１０は、上記で図１、図３、及び図５について説明した１つかそれ以上の実施例に記載のものである。

図７は、無線ネットワーク７００の１つの実施例の構成図である。図７に示す無線ネットワーク７００の実施例は、電源７０４に結合した中央局電力プラグ（plug）７０２を含む。１つの実施例では、中央局電力プラグ７０２は、以下説明する中央局終端装置８００の実施例を使用して実現する。上流Ｇ．ＳＨＤＳＬ通信リンク７０６が、上流通信媒体（例えば、より対線電話回線）を介して中央局電力プラグ７０２に提供される。上流Ｇ．ＳＨＤＳＬ通信リンク７０６は中央局電力プラグ７０２をＧ．ＳＨＤＳＬ回線インタフェースユニット７０８に結合する。Ｇ．ＳＨＤＳＬ回線インタフェースユニット７０８は、インターネットのような上流ネットワーク（図示せず）に結合する。こうした１つの実施例では、Ｇ．ＳＨＤＳＬ回線インタフェースユニット７０８を上流ネットワークに結合するためＧ．ＳＨＤＳＬ回線インタフェースユニット７０８を加入者アクセスマルチプレクサ（図示せず）に挿入する。

また、無線ネットワーク７００は遠隔ネットワーク要素７１０を含む。遠隔ネットワーク要素７１０は、中央局電力プラグ７０２と遠隔ネットワーク要素７１０との間に結合したより対線電話回線７１２によって給電する。下流Ｇ．ＳＨＤＳＬ通信リンク７１４はより対線電話回線７１２を介して提供する。中央局電力プラグ７０２は、上記で図６に関連して説明したのと同じ方法でより対線電話回線７１２上で遠隔ネットワーク要素７１０に電力を供給する。遠隔ネットワーク要素７１０は、より対線電話回線７１２に結合した電力供給部７１８を含む。電力供給部７１８は、中央局電力プラグ７０２によってより対線電話回線７１２上で供給された電力を抽出する。抽出した電力を使用して遠隔ネットワーク要素７１０の様々な構成要素に給電する。

１つの実施例では、遠隔ネットワーク要素７１０はさらに、電力供給部７１８に結合した監視回路７０９を含む。１つの実施例では、監視回路６１０は、上記で図１、図３、及び図５について説明した１つかそれ以上の実施例に記載のものである。

また、遠隔ネットワーク要素７１０は、より対線電話回線７１２を介して伝送されたＧ．ＳＨＤＳＬ信号を変調及び復調するＧ．ＳＨＤＳＬモデム７２０を含む。モデム７２０は、イーサネット（登録商標）接続７２４を介して無線アクセスポイント７２２に結合する。無線アクセスポイント７２２は、無線リンク７２６を介して様々な無線装置（図示せず）との間でトラフィックを送信及び受信する。無線装置の例には、無線送受信機を有するコンピュータまたは携帯情報端末が含まれる。１つの実施例では、無線アクセスポイント７２２は、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）８０２．１１ｂ標準（「ＷＩ−ＦＩ」とも呼ぶ）をサポートする無線アクセスポイントである。

また、無線ネットワーク７００は、無線ネットワーク７００を介して提供される無線サービスを管理する無線サービスマネージャ７２８を含む。例えば、１つの実施例では、無線サービスマネージャ７２８は、遠隔認証ダイヤルインユーザサービス（ＲＡＤＩＵＳ）プロトコルを使用して認証及び他の加入者及びサービス関連情報を管理する。１つの実施例では、無線サービスマネージャ７２８は、ローカルエリアネットワーク接続（例えば、イーサネット（登録商標）接続）を使用してＧ．ＳＨＤＳＬ回線インタフェースユニット７０８に結合する。

動作の際、無線アクセスポイント７２２は様々な無線装置から無線トラフィックを受信する。無線トラフィックは、より対線電話回線７１２を介してＧ．ＳＨＤＳＬモデム７２０により中央局電力プラグ７０２に伝送する。スプリッタ（図７では図示せず）は、Ｇ．ＳＨＤＳＬ通信リンクを提供するために使用される信号の部分を分割し、それを適切に処理するため中央局電力プラグ７０２の通信インタフェース（図７では図示せず）に提供する。通信インタフェースは、上流Ｇ．ＳＨＤＳＬ通信リンク７０６を介してＧ．ＳＨＤＳＬ回線インタフェースユニット７０８にトラフィックを伝送し、そこでトラフィックは、回線インタフェースユニット７０８によって処理され上流ネットワークに転送される。下流方向では、トラフィックはＧ．ＳＨＤＳＬ回線インタフェースユニット７０８によって上流ネットワークから受信される。トラフィックは上流通信リンク７０６を介して中央局電力プラグ７０２に伝送される。トラフィックは、スプリッタによって中央局電力プラグ７０２の電力供給部（図７では図示せず）からの電力と結合され、結合した信号はより対線電話回線７１２上で伝送される。信号はＧ．ＳＨＤＳＬモデム７２０によって受信され、Ｇ．ＳＨＤＳＬモデム７２０は無線装置に伝送するためトラフィックを無線アクセスポイント７２２に転送する。

図８は、中央局終端装置８００の１つの実施例のブロック図である。中央局終端装置８００の実施例は、１つかそれ以上のより対線電話回線（または他の通信媒体）を介して１つかそれ以上の遠隔終端装置（または他のネットワーク要素）に電力を提供するのに適している。図８に示す中央局終端装置８００の実施例は通信インタフェース８０２及び電力インタフェース８０４を含む。通信インタフェース８０２は、中央局終端装置８００によって提供される様々な電気通信サービスを提供する適当な構成要素を含む。例えば、図６に示す実施例では、通信インタフェース８０２は、中央局終端装置８００を少なくとも１つの上流Ｇ．ＳＨＤＳＬ通信リンク及び少なくとも１つの下流Ｇ．ＳＨＤＳＬ通信リンクに結合する（以下説明するスプリッタ８３０を介して）。下流Ｇ．ＳＨＤＳＬ通信リンクは少なくとも１つのより対線電話回線８０６を介して提供する。より対線電話回線８０６は、１つの実施例では、中央局終端装置８００によって給電される１つかそれ以上の遠隔終端装置（図８では図示せず）に結合する。

電力インタフェース８０４は、電源８１０に結合した電力供給部８０８を含む。一般に、電力供給部８０８は電源８１０から電力を受け取り、より対線電話回線８０６に結合した遠隔終端装置に給電するため電力を調整し、より対線電話回線８０６で供給する。こうした１つの実施例では、電源供給部８０８はフライバック電源供給部として実現する。中央局終端装置８００は、通信インタフェース８０２からの出力通信信号と電力インタフェース８０４からの出力電力信号とを結合し結合した出力信号をより対線電話回線８０６に印加するスプリッタ８３０を含む。また、スプリッタ８３０はより対線電話回線８０６から入力信号を受け取り、下流通信リンクに提供するために使用する受信入力信号の部分を分割してそれを適当に処理するため通信インタフェース８０２に提供する。スプリッタ８３０の１つの実施例は、同時係属出願「スプリッタ」、弁理士事件整理番号第１００．５９２ＵＳ０１号に記載されている。

電力インタフェース８０４は、電力供給部８０８の動作を制御する制御装置８１２も含む。こうした１つの実施例では、制御装置８１２は、ハードウェア（例えば、アナログ及び／またはデジタル回路を使用して）及び／またはソフトウェア（例えば、本出願に記載の様々な制御機能を実行する適当な命令によってプログラム可能プロセッサをプログラムすることによって）で実現する。他の実施例では、制御装置８１２は他の方法で実現する。制御装置８１２は図８では電力インタフェース８０４の一部として図示しているが、他の実施例では、制御装置８１２は、中央局終端装置８００のための汎用制御装置または制御回路の一部である。他の実施例では、制御装置８１２が実行する機能は直接電力供給部８０８の制御回路に組み込む。

図８に示す実施例では、制御装置８１２と電力供給部８０８との間に電圧信号８１４を提供する。制御装置８１２は電圧信号８１４を使用して、より対線電話回線８０６に結合した遠隔終端装置に給電するために、電力供給部８０８がより対線電話回線８０６に電力を供給すべき定格電圧を設定する。制御装置８１２と電力供給部８０８との間に電力制限信号８１６を提供する。制御装置８１２は電力制限信号８１６を使用して電力供給部８０８の電力制限を設定する。電力制限とは、電力供給部８０８がより対線電話回線８０６に提供すべき最大電力である。

電力供給部８０８は過負荷信号８１８を制御装置８１２に提供する。電力供給部８０８は過負荷信号８１８を使用して、電力供給部８０８が現在、電圧信号８１４で指定された定格電圧以下の出力電圧で電力を供給していることを制御装置８１２に知らせる。ここではこれを「過負荷状態」と呼び、また電力供給部８０８が「調整範囲外」にあると言う。例えば、より対線電話回線８０６に結合した遠隔終端装置がある量の電流を引き出したため電力供給部８０８が供給する電力の量が電力制限信号８１６によって指定された電力制限を越えた場合、電力供給部８０８は、電力供給部８０８が供給する合計電力が電力制限を越えないように出力電圧を低下させる。過負荷状態が存在する場合、電力供給部８０８は、その過負荷状態が存在することを過負荷信号８１８によって表示する。

図８に示す実施例では、電力供給部８０８は様々な電流測定信号を制御装置８１２に供給する。例えば、電力供給部８０８は低電流信号８２０を制御装置８１２に供給し、電力供給部８０８が現在供給する電流がある比較的低い電流しきい値より低いことを表示する。電力供給部８０８は高電流信号８２２を制御装置８１２に供給し、電力供給部８０８が現在供給する電流がある比較的高い電流しきい値より高いことを表示する。他の実施例では、電力供給部８０８が現在供給している電流の量を測定し制御装置８１２に提供する。

以下の請求項が規定する本発明のいくつかの実施例を説明した。それにもかかわらず、当然のことながら、請求した発明の範囲から離れることなく説明した実施例に対する様々な修正が可能である。すなわち、他の実施例は請求項の範囲内にある。

本発明の教示によるフライバック電力変換器に結合した監視回路の１つの実施例を示す図である。 本発明の教示によるフライバック電力変換器の１次電流の波形を示す図である。 本発明の教示によるフライバック電力変換器の１つの実施例の２次電流の波形を示す図である。 本発明の教示によるフライバック電力変換器の１つの実施例の変圧器１次電圧の波形を示す図である。 本発明の教示による一般に３１０で示す監視回路の１つの実施例を示す図である。 本発明の教示による一般に４２０で示す電圧検知回路の１つの実施例を示す図である。 本発明の教示による一般に５１０で示す監視回路の別の実施例を示す図である。 本発明の教示による少なくとも１つの回線給電ネットワーク要素を含むネットワークの１つの実施例のブロック図を示す図である。 本発明の教示による無線ネットワークの１つの実施例を示す図である。 本発明の教示による中央局の１つの実施例のブロック図を示す図である。

Claims (25)

1. 回線給電ネットワーク要素の入力電圧を監視する方法であって、
   前記回線給電ネットワーク要素の入力電圧を受け取るステップと、
   １次スイッチがオンである期間にフライバック電力変換器の１次巻線に前記入力電圧を印加するステップと、
   前記１次スイッチがオフである期間に前記フライバック電力変換器の前記１次巻線から２次巻線に前記入力電圧を転送するステップと、
   前記１次スイッチがオンである期間に前記２次巻線の電圧を検知するステップと、
   前記フライバック電力変換器から最小電流を引き出すステップと、を有する方法。
2. 前記２次巻線の検知電圧から出力電圧を生成するステップと、
   前記出力電圧を基準電圧と比較するステップと、
   前記入力電圧が不十分である時を判定するステップと、をさらに有する請求項１に記載の方法。
3. 前記出力電圧が前記入力電圧に比例する、請求項２に記載の方法。
4. 前記入力電圧が望ましい電圧以下になったことを警報信号が表示する、請求項２に記載の方法。
5. 前記入力電圧が不十分である時を判定する前記ステップが、
   前記出力電圧を基準電圧と比較するステップと、
   前記出力電圧が前記基準電圧と所定の基準だけ異なる時警報信号を生成するステップと、を有する請求項２に記載の方法。
6. 回線給電受電側ネットワーク要素の入力電圧を監視する方法であって、
   前記入力電圧を受け取るステップと、
   前記入力電圧を電力供給部の２次側に反映するステップと、
   最小電流を前記電力供給部から引き出す間前記２次側に反映された電圧を検知するステップと、
   前記反映された電圧を使用して前記入力電圧に比例する出力電圧を生成するステップと、
   前記入力電圧が臨界点に近づいたかを判定するステップと、
   前記入力電圧が臨界点に近づいた時警報信号を生成するステップと、を有する方法。
7. 前記入力電圧が臨界点に近づいたかを判定する前記ステップが、前記出力電圧を基準電圧と比較するステップを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記出力電圧が所定の量以下になった時臨界点が発生する、請求項７に記載の方法。
9. 前記電力供給部がフライバック電力変換器である、請求項６に記載の方法。
10. 電圧検知回路を利用するシステムであって、
    電圧入力を有する回線給電ネットワーク要素であって、
    入力電圧を受け取るようになっている電力変換器と、
    前記電力変換器に結合した監視回路であって、該電力変換器の２次巻線の電圧を選択的に検知し前記入力電圧が基準電圧以下になった時警報信号を提供する監視回路と、を含む回線給電ネットワーク要素を備え、
    前記監視回路が前記電力変換器から最小電流を引き出すようになっているシステム。
11. 前記電力変換器がフライバック電力変換器を備える、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記監視回路が、前記電力変換器の１次スイッチがオンである時導通するような配置で前記電力変換器の２次側に結合したダイオードを含む、請求項１０に記載のシステム。
13. 前記監視回路が、前記ダイオードに結合した出力フィルタをさらに含む、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記出力フィルタが抵抗−容量回路からなる、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記監視回路が、前記入力電圧が基準電圧以下になった時を判定する比較回路を含む、請求項１０に記載のシステム。
16. 前記監視回路が、前記入力電圧に比例する出力電圧を提供する、請求項１０に記載のシステム。
17. フライバック電力変換器と、該フライバック電力変換器の２次側に結合した監視回路と、を備える装置であって、
    前記監視回路が、入力電圧の反映された電圧から前記フライバック電力変換器への該入力電圧を選択的に検知し、該入力電圧を基準電圧と比較し、該入力電圧が該基準電圧と所定の量だけ異なる時表示を提供し、
    前記監視回路が、前記フライバック電力変換器から最小電流を引き出すようになっている装置。
18. 前記監視回路が、前記フライバック電力変換器の１次スイッチがオンである時導通するような配置で該フライバック電力変換器の２次側に結合したダイオードを含む、請求項１７に記載の装置。
19. 前記監視回路が、前記ダイオードに結合した出力フィルタをさらに含む、請求項１８に記載の装置。
20. 前記出力フィルタが抵抗−容量フィルタからなる、請求項１９に記載の装置。
21. 前記監視回路が、前記入力電圧を前記基準電圧と比較する比較器を含む、請求項１７に記載の装置。
22. ネットワーク要素であって、
    電力供給部と、
    前記電力供給部に結合した監視回路であって、
    電力変換器の２次側に結合した電圧検知回路を含み、
    前記電圧検知回路が、前記電力供給部への入力電圧の反映された電圧を監視し、該反映された電圧を基準電圧と比較し、該反映された電圧が基準電圧と所定の量だけ異なる時表示を提供し、
    前記電圧検知回路が、前記電力変換器から電流を引き出すことなく前記入力電圧を監視する監視回路と、を備えるネットワーク要素。
23. 電圧検知回路であって、
    フライバック電力変換器の２次側に結合するようになっているダイオードと、
    前記ダイオードに結合し、１次側のスイッチ遷移期間に発生する電圧スパイクを濾波するようになっている第１のコンデンサと、
    出力電圧をピークチャージするようになっている出力フィルタであって、該出力電圧が前記フライバック電力変換器の入力電圧に比例する出力フィルタと、を備える電圧検知回路。
24. 前記出力フィルタが抵抗−容量フィルタからなる、請求項２３に記載の回路。
25. 監視回路であって、
    不連続フライバック電力変換器と、
    前記フライバック電力変換器の２次巻線に結合したダイオードと、
    前記ダイオードに結合したフィルタと、
    前記フィルタに結合したコンデンサと、
    前記コンデンサに結合した電圧出力であって、該電圧出力が前記フライバック電力変換器の１次側の入力電圧に比例する電圧出力と、を備える監視回路。

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