TW200841636A

TW200841636A - System and method for controlling power delivered to a powered device based on channel impediments

Info

Publication number: TW200841636A
Application number: TW96145355A
Authority: TW
Inventors: Diab Wael William
Original assignee: Broadcom Corp
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2008-10-16
Also published as: EP1928121B1; US20080129118A1; CN101192938A; KR20080049641A; HK1120686A1; TWI401911B; US8576873B2; EP1928121A3; EP1928121A2; KR100940923B1; CN101192938B

Description

200841636 .九、發明說明：【發明所屬之技術領域】 ‘ 本發师及網路電齡歧方法，更具體地說，涉及-種乙 • 太網供電（P〇E)應用中通道阻礙的發現。

【先前技徜J — 臟购秦E鮮提供了，其·通過乙太網電

.缓，將電源從電源設備⑽）傳輪到受電設備⑽。在該p〇E _ 4中首先執柿效稍的細。該細過程確認是否連接了有效設備，以確保電源不應用於非p〇E設備。 >在發現-有效m後，舰可任意執行一電源等級。對於印設備，IEEE802.3af定義了 5個電源等級。電源分級過程的完成使得舰能夠管理電源，從而對連_舰的不同別傳輸電源。如果對於-特定的PD確定了一特定的電源等級，那麼舰可對二刀配口適的也源。如果未執行電源分級，那麼將使用默認的 _等級，即PSE將整個15.4W的功率提供給—特定的蜂。對連接到PSE的不同PD的功率分配（p〇wer㈣蛛)的管對於PSE的有效操作是非常重要的。在触廣延（Br〇ad 、）應用中，功率分配的官理更加重要，在該應用中，pD通、=過1〇〇米（例如3〇〇_5〇〇米）的乙太網電纔連接到舰。通常， =分配给不同PD的電源總量限於PSE的容量範圍。因此，需要機制1 乂使得psE能夠確定供應給每一埠的準確的電量。【發明内容】 200841636 一種控制對受電設備供電的系統和/或方法，在至少一張附圖中進行了描述，並在權利要求中進行了完整的說明。依據本發明的一個方面，提供一種乙太網供電系統，包括：受電設備檢測部件，用於檢測受電設備的存在，所述受電設備通過乙太網電纜連接到電源設備埠；電縵檢測部件，用於測量所述乙太網電纜的電學特性；以及電源控制器，用於基於所述乙太網電纜中間連接器的存在性’控制_述電源設備埠的電源减，其巾_雜測量的電學特性表示所述存在性。優選的’所述電纜檢測部件測量所述乙太網電繞中的中斷。優選的，所述電源控制H基於電_型、魏長度、以及所述連接器的存在性’控制所述電源分配。

太網電纜的所述電阻。

制電源分配。的有效性，控

以下步驟：唯疋7刀配給所述埠的功率分配提供—種乙太網供電的方法，，包括 %源設備埠的連接上，基中間是否存在連接器；在經由乙太網電規的由受電設傷到電於測量的電學雜確定所述从網電缓中 200841636 • 將功率分配給所述電源設備埠，所述分配的功率基於所述確定步驟。 m 優選的，所述確定步驟包括測量所述乙太網電雙中的中斷。 * 優選的，所述分配的功率分配基於電緵類型、電纜長度、以及所述乙太網電纜中間連接器的存在性。根據本發明的一個方面，提供一種乙太網供電的方法，包括以下步驟： ⑩ 基於測量的乙太網電纜的電學特性，確定所述乙太網電纜中間是否存在連接器，所述乙太網將受電設備連接到電源設備；基於所述連接器確定步驟，確定是否對所述受電設備供奪。優選的’在乙姻魏大於料，所触電確^步優运的，在乙太網增強應用中使用3類電纟覽時電確定步驟。優選的，所述供電 ’使用所述供長度。優選的，所述供電確定步驟也基於所述乙太___和所述確定步縣於抑猶乙太網電射錢所述中【實施方式】 —貫施例的示意圖

〜小忍團。如其將電源發送到受跨越變壓器的中央圖1是本發明乙太網供電（PoE)系統圖所示，PoE系統f k 電設備（PD) 140。 200841636 抽頭（taps)的應用電壓提供，該變壓器連接到負載在乙太網電纔内的一對發送（TX)和一對接收（RX)線。這兩對^和幻^線使得資料在乙太網PHY110和130之間傳輸。圖1進一步展示出，PD 140包括802.3af模組142。該模組所包括的電子設備使得PD 140能夠以正EE802.3af標準與pse 12〇通信。PD 140還包括脈寬調製（PWM) DC:DC控制器144，其控制功率FET 146，其又爲負載150提供恒定功率。通常地，存在兩種負載.純電阻負載（例如，燈泡）和由DC:DC功率控制器饋電的f旦疋功率負载。當前的應用主要是由dc:dc功率控制器饋電的恒定功率負載。從PSE 120到負載150的功率傳輸可使用圖2八所示的電路模型進打類比。如圖所示，電源爲一電路提供一電壓％犯，該電路包括第-並聯電崎（Rl、R2)、負載電阻R_、和第二並聯電崎（r3、。其中，第一並聯電阻對Ri、R2表示τχ電線對的電阻，而第二並聯電_ R3、凡表示η電線對的電阻。電阻&、R2、r3、和&的阻值取決於乙太網電境的類型和長度。特別地，電阻R1、R2、R3、和〜具有—確定的電阻/長度1 取決於乙太網電纜的類型(例如，3、5、6類線等等)。例如，對於5類乙太網魏，電叫㈣戟具有的阻值大約爲〇.1Ω/ 米。因此’對於100米的5類乙太網電境，電阻&、R2、R3、和 R4的每-個都具有輯晰在該例子中，並聯電崎和= 具有獅_，而並聯電阻&和&具有沿的阻值。經組合，可 200841636

確定乙太網電叫疏）總的阻邮瞻嘴。經簡化的PoE 電路模型可包括單一的如圖2B所示的電瘦電阻阻值心舰。如圖2B進—步所示，該電路模型還包括串聯電阻、。該串聯電阻Rc〇n表示由於介質相關介面⑽υ鏈路中間所存在的連鮮而添加物且。爛3所示，刪舰_連接器通過包括父叉連接錢、壁裝電源插座、或位於刪鏈路中間的類似設備引入。

注意到上_，5 __電阻W大約爲0.1Ω/米。對於〇〇米的5類I纟見’電阻因此爲觸。應該注意到，該近似值包括電鏡本身的電阻’同時也包括兩個終端連接器的電阻α該兩個終端連接器貢獻給該電_電阻值大約爲α5Ω。：由於電觀在MDI鏈路中間包括附加的連接器，因此要在該電路_型中進一步添加電阻。其對總的電阻的貢獻值表示爲圖泷^ 路模型中的1。對於―在讓鏈路㈣包括連接器的負载系統’ 的阻值可達到大約2.5Ω。可紐解的文η的阻值可表示爲對MDI鏈路真實的貢獻。特別地，經對⑽米的$類電規進行計算’當添加了腿的&龜時’ 2.5Ω的I將使總的鏈路電阻增加25% 〇曰在IEEESOMaf標準中，psE可隨意地執行分級步驟，以確定 PD的電鱗級。如下表丨示出IEE酬2祕標準所支援的$個扣專級。 9 200841636

圖所不，等級0 (默認）和等級测規定PSE的最小輪出 ' W對於低功率PD (例如等級1和等級2設備），pSE 的最小輪出功率分別規定爲娜和而。儘管可選擇的，但是確的PD電源等級能夠使得舰縣個璋僅提供其所 ΓΓ源。這有效地增加了舰爲與其連接的一組PD供電時的月&力。旦本發明的一個特點是對乙太網電欖的一個或多個特性進行测用里於:於影響触系統的操作。在—實施例中，所測量的特性刚疋乙太網電__種或多種類型、乙太網電纜的長度、和声路中間連接器的存在性。然後所確定的乙太網電_類型 =度、以及連接器的存在性，可用於估計乙太網的電阻。者所估相乙太網電纜的電阻可用於評估電财的功率損耗’該功率損耗影響對-特定的舰相功麵分配。、 402 I4示出本發明的—㈣程。如圖所示，該過程開始於步驟二爛獅—麵多細^。在—細中，該测實施是作爲乙太__電學特性的ρΗγ分析的一部刀。例如，測量步崎施是作爲所執行的鳴除會聚過 10 200841636 程 Udi〇eancellatk)ncc)nvergencepr〇c⑻的一部分。在本發明的一實施例中，在步驟402所測量的乙太網電_ -個或多個特性，可使得P0E系統更好地估計乙太網電缓的電阻。在此，所估計的實際的魏電阻可使得pGE纽估計魏的實際的功率損耗。在-實施例中，對PHY進行設計以測量特性，從: 使得能夠確定乙太網電射的插人損耗、串擾、長度和:斷 (discontinuities)。在步驟404 ’在測量乙太網電纜的一個或多個特性後，P〇E系統接著確定乙太網電纜的類型、長度、以及鏈路中間連接器的存在性。可基於所測量的插入損耗、串擾、以及乙太網電纜的長農，確定乙太網電纜的類型。對乙太網電纜的這些測量可使得p〇E系統確定，例如該乙太網電、纜是否是3、5、6或7類的乙太網電纔。在-實施例巾，基於使料域反賴術（TDR)所朗的中斷，確定鏈路中間連接器的存在性。可以理解的，不同類型的電纜具有與其相關的不同的電阻。需要注意的，3類電纜具有大約〇·2Ω/米的電阻，而5類乙太網電、、’竟具有大約0·1Ω/米的電阻。鏈路中間連接器的存在也會增加有致的電纜電阻。在步驟404，一旦確定乙太網電纜的類型、長度、以及鏈路中間存在連接器，在步驟4〇6，ΡοΕ系統接著確定在ΡοΕ系統上的相關影響。接者進行更細緻的描述’ΡοΕ系統上的一特定影響可隨有關的應用而不同。在此，本發明的一特點是：在動態的配置和操作過 200841636 程中’P〇E系統可使用電翻例如，電_、電度、和連存在資訊。太網電緵、確定是否可爲— 子貝_於诊斷乙行功率分配的調整，等等。，、屯確疋對一給定的埠進季统型、電度、和連接器的存在資訊對p〇E 糸、摘不同衫響方式，考慮與赃8023a _統相關的第一應用。在該應用中，電_和== 阻Rccm (見圖2B)。疋在圖2B的電路模型中4 U甲PD包括DC:DC變換器， =定功率Pl，加在其輪入端的電壓爲A。因狀在負載處固定， L—PVL ’其中1是流過整個電路的電流。電_功率損耗就爲 P^AdWR^)。力伟耗就爲 IEEE8〇2.3af標準假設，# pD使用卿m的3類電舰時，此最壞情況下的鏈路電阻爲搬，所以對於，規定 _的最小輸出功率。在電流限制爲35〇誕時，對於魏，最壞情況的功顿減Pbss=(聰a)2*2.2 45w。該Μ·的最壞情況下的功率損耗是的最小輸出功率和pD獲得的最大功率的差（例如，15.4W_12.95W=2.45W)。可基於蜂定的乙太網電欖類型’調節分配給pse埠的最壞情況下的功率分配。制地，在不知道poE系統別的特性時，乙太網電__的確定可得到更準確的功率損耗的評估。例如，假 12 200841636 定所測量到的特性表示:使用5類而不是3類線將PD連接到驗進一步假定存在負載系統（即鏈路中間的連接器），並且假定最壞情況下的觸米的電鏡長度和现誕的電流，此時魏電阻估計爲.5類電_ 1Ζ5Ω ;而不是3類電_搬。所確定的電阻的減ν Q此可將功率祕降低爲沿=1 $顶。可比較最壞情況下的功率祕，其差爲2.4·.53ψ=α9^。所

節省的G.92W的功村降鱗埠的功率分配，因此有效 PSE的能力。通過較魏長度和，可更準確地估計神損耗。在一實施例中’使用TDR確定電縣度。加上補充的電齡度銳，所估計的電纟覽電阻可從最壞情況τ⑽米的負鮮統進一步降低。例如，假設魏_較爲5類，並且進—步確定電親長度爲50米。在_子巾U降低-半到沿。對於具有5〇米的 5犬員电k的負載鍵路，功率損耗爲 Pbss=(350mA)4(5n+2 5n)=〇 92W。相應所節省的功率爲 ^5W-0.92狗.53W，其可降低對埠的功率分配。應該注意的是，單獨確定電_型也可獲得如上所描述的功铸省。儘管現有的系統已經試圖在典型的滅應用中(例如，小於薦米），使用電縣度確定，然而在大於勘米的触應用中，使用電縣度^ 定是本發明的獨特特點。根據本發明，通過附加確定鏈路中間存在（或沒有）連接器，可更加準確地估計功率損耗。如果確定鏈路中間沒有連接器，那 13 200841636 麽鏈路的電阻可進一步降低爲^ ^ ^ 特別地，對於50米#

電纜的無負載鏈路，功率…/的W Ρ^ΜΟιη^Ω+ΟΩΗ)· 2 二可爲 0^1 W~1 ^ ^ 叮即名的功率爲2.45W- 0.61W-1.84W，其表示：對於埠，節 ^ , 夕的龟源供應。 k吊地，確定的因素（例如電翻型、泰 P气、鱼垃哭认女士、包、、見長度、和鏈路中間連接"的存在性）可用於降低辨分配。值得注意的，這此有贫效果可在不知曉MB系統任意附加資訊的情況下實現。如果可 ❿ 獲得附加資訊的話，也可得到更詳細的功率損耗計算。

跨越電纜的電壓降可定義爲V V P PSE LiR_，其中 Rtma产R〇able+

Rcon。對於PD處電壓VL，該等式解爲·· ^PSE^VL«pfitotal'

Ypse-Vl-^j/v^^ y?m^ Vl - Vt2 ^ P^Rtotal

Vl2 - νΡδΒφ ¥l + Pl^R^ =：〇 ·

Vl = [Vpse +A SQRT(Vpse2 . (4*Ρ^ϊ^ω))]/2 如果已知VPSE爲48V，PL爲12.95W (供給PD的最大功率），以及 Rt〇tai=Rcabie+ Ι^〇η=5Ω+2·5Ω=7·5Ω (50 米的 5 類電緵的負載系統的電阻），那麼 VL =( 48+/-SQRT(482-4* 12.95*7.5)) /2=(48+/-43.77)/2二45.89V。接著可使用 VPSE-VL=I*Rtotal計算電流，即48ν-45·89Υ=Ι*7·5Ω，結果爲Ι=〇·281Α。則PSE的總功率輸出爲 14 200841636 12.95乘以電纜中的功率損耗。在該例子中，電緵中的功率損耗爲 I *R_=(〇.28lA)2*7K59W。在該例子中，對於pSE琿，總的功率分配爲12.95W+0.95W=13.54W。那麽，所節省的功率分配爲 15.4W-13.54W二 1.86W 〇如這些例子所示的，使用假設的最壞情況下的電纔將導致埠電源供應中不必要的浪費。當對所有的pSE埠進行合計後，電源供應中的浪費將不必要地降低了 PSE的實際的供電能力。根據本發明原則的第二應用爲p〇E+應用，例如未來的 IEEE802.3at規範所支援的p〇E+應用。P〇E+應用設計爲支援更大功率PD和假設使用5類線或更好的乙太網電缦。對於雙對p_E+ 系統，可考慮高達30W的PD ;而對於4對p〇e+系統，可考慮高達56W的PD。可以理解的，對於雙對和4對系統可運用相同的原則。通常地，使用P〇E+的更高功率的PD (例如ψίΜΑχ發送态甚台I：焦距攝像機（pan-tilt-zoom cameras)、視頻電話、以及精簡用戶端（thinclients))將變得可能。在該應用中，本發明的原則首先用作診斷工具，以確認連接到舰埠的乙太網。在一實施例中，該診斷工具將確認乙太網電_-個❹個特性，並使崎獲得崎訊確定如何操作触+ PD設備。例如，將PSE設計爲能夠對埠進行多少功率分配貫現智慧決策。一對於現有的8〇2.3af裝置’電緵中的最壞情況下的功率損失爲 Pbss=(35GmA)2*2GQ=2.45W。該最壞情況下的辨損耗是基於由電 15 2〇〇841636 纜和插線面板的限制產生的每PD350mA㈣流限制和3類乙太網電纜20Ω的電阻。在電流爲雙倍的p〇E+裝置中，例如，對於5類 __ Pbss=(7(K)mA)2*1()n=4 9W=2、。如該簡單計异所不’ P〇E+裝置中的功率損耗/米是現有的8〇2.祕裝置的兩倍，甚至在魏電崎低了 5()%的情況τ。對於鏈路巾間包括有連接，的負載祕’該功補耗更大。由於該顧，5類魏的長度確認和鏈路中間的連接器的存在性表現爲更重要_數，據此^夠相對於那些基於估計電鏡中最壞情況下的功率損耗，作出對蜂的功率分配更爲正確的蚊。例如，在無負載系統中，確定電_ 長度爲25 #，那麼在電流·mA的情況下，計算功率:爲 (7〇〇誕)2*2.5时2靡。這遠遠低於負載系統巾⑽米5類電鏡的功率損耗，其計算功率損耗爲(7()()mA)2*(觸+2.5命6必以。 f然，如果使用諸如相關資訊VpsE、Pl、Vl以及I，對實際電流進行估計，所估計的電纜中的功率損耗將進一步降低。例如’假設有一個1〇〇米5類電鏡的負載系統，同時鏈路中門有連接裔。其中，如果VpsE是5〇ν、是2〇w、 Rt〇t^Rcable+Rcon：=：l〇^+2.5n-12,5Q ，貝丨J 可計皙 V 一 (5〇+/-SQRT(5〇2-4*20*12.5))/2K50+/_38.73)/2=44 36v 了接著L使用

VpsE-VL-I*Rtot計异電流’即 5〇ν·44.36ν=Ι*12.5Ω，結果 451A。在此，所估計的電纜的功率損耗爲 I2*Rtot=(0.451A)2*d2.54W ’接著可將其用於估計對蟬總的功率分配：20W+2.54W=22,54W。 16 200841636 在另一實施例中，假設Pl是20W，Rt〇t確定爲5Ω (50米、5 類線、無負載）、已知▽[爲48V。可以理解的，可使用不同的通信方法，例如層2通信的一些形式，可將义從PD發送到psE。在該例子中，可計算電流MVVL=20W/48VK).417A。則所估計的電纜的功率損耗爲i2*Rtct=(0417A)2*5iMX87w，接著可將其用於估計對埠的總的功率分配2〇w+〇 87W=2〇.87W。另外，對於P〇E+裝置，也可獲得電纜類型的資訊，其有助於功率損耗的計算。在此，確定乙太網電纜優於5類電纜（例如，6 類或7類乙太網電纜），將可降低對電纜電阻的估計，因此進一步降低所估計的功率損耗。 i.. 根據本發明原則的第三應用是p〇E廣延（p〇E_BR)應用。在 R應用中’可使用超過100米乙太網電纔將PD連接到psE。例如PoE-BR應用定義爲支援5〇〇米以及以上的距離。在PoE-BR應用中，確定乙太網電纜的類型可有助於擴展現有的P〇E應用。考慮到，例如，最壞情況下8〇2 3af應用，其通過 _米5類電纜爲PD供電。在該最壞情況下的應用中，電纜的電阻大約爲20Ω。如· 5類_储使用，則5 __較低電阻可使得使用更長的5類魏，並雜20Ω的電阻。例如，假設取壞情況下的5類電纜，即在鏈路中間具有連接器。在此情況下，乙太網電_電阻大約爲12·5Ω。在此估計下，5類電屢的長度可擴展到100m 20Ω= 160m，並與20Ω的電阻相匹配。進一步地，如果確疋在鏈路巾間沒有連接II，那麼5類電_長度可擴展到 17 200841636 。因此，在不瞭氣繞類型和鍵路 100 m*20Q/l〇Q=：200m，並與20Ω的電阻相匹配解ΡοΕ系統操作資訊的情況下，確定因素（例如中間連接器的存在性）可使得以超過則m的長度對m供電規定爲20Ω〜1〇〇Ω。明顯地，假設1〇〇Ω最壞情況下的電纔電阻，通常地，PSE和PD之間距離的增加（例如高達5〇〇m)可爲 P〇E氣系統中的潛在操作，創造更廣的範圍。該操作範圍使得更難於使用最壞情況下的操作參數，提供㈣規範。例如，假設 PoE-BR規範支援3類電缦。在對鱗況的處理中，電鏡的電阻^

對於確定神分配（例如表i所舰）將是不可行的。因爲電纔電阻規定爲10Ω〜50Ω，5類電纜規範也⑼樣的情況。因此，本發明的一特點是：p〇E_BR應用中的pD供電是基於至少部分地考慮特定的埠裝置。例如，假設6知ν·是爪，扣將消耗恒定功率12.95W，並且PD的電壓爲37V。在該例子中，計算電流爲HPL/VL=12.95W/37V::a34A。錢，計算電纜的最大電阻爲 Rt。产(VPSE_VL)/H；51V-37V)/0.34A=4m。

加上最大電阻RtQt=41Q，那麼PoE-BR系統可確定是否有一特疋埠能適合該裝置。例如，如果確定使用3類，則能夠以高達大約205米的距離對pd供電。類似的，如果確定使用5類電攪，饭"又爲無負載系統，則能夠以高達大約41〇米的距離對pD供電。確定鏈路中間連接器的存在性也可影響這些確認。例如，如果使用5類電纔，那麼最大電阻‘可分解爲r—和^。如果 ί^〇η〜2·5Ω ’那麼最大電阻分解給的將是41Ω_2·5Ω=38·5Ω。 18 200841636 • 在該例子中，當使用5類電纜時，能夠以高達大約385米的靼離對PD供電。電纜長度和連接器的存在性資訊也可用於確定電纜的功率損 • 耗。例如，如果確定在負载系統中，5類電纜是375米，那麼電纔的電阻將大約爲37·5Ω+2·5Ω = 40Ω。接著可計算功率損耗爲

Pi〇ss-(340mA) 。那麼對琿的總的功率分配爲 12.95W+4.62W=17.5W。 • 注意如上，由於PoE_BR應用所服務的距離範圍，埠的功率分配差別很大。例如，如果在無負載系統中使用12〇111的5類電纜，那麼電纔的電阻大約爲12Ω。接著，計算功率損雜爲 Pbss=(340mA)2*12n=139W。則埠的總的電源供應爲 12.95^09^=14.34^^。在兩種情況下電源供應之間的差\即 17.57W-14.34W)爲3.23W ’這有助於瞭解有關因素（例如電境類型、電纜長度、和鏈路中間連接器的存在性），而不是依賴於基本 # 的最壞情況下的假設。由於在PoE-BR應用中，電纔電阻的範圍很大，與現有的 8〇2.3afP〇E相比，PD的最小電壓更小一些。例如，假設pD的最小電壓低到3〇V。當電緵類型資訊、電鏡長度資訊、以及鏈路中間連接ϋ的存在性已知時，可使用該3〇v的值使一給定的埠裝置有效。應該注意的，與最小電壓相比，pD對接通電壓有更高的要求。這是因爲在接通過程中，PD沒有獲得所有的能量，因此扣的電壓幾乎與PSE相同。 19 200841636 假設 VPSE= 50V、PL= 12.95W、以及 Rtot=45Q(負載系統中 425 米5類電缦）。對於這組操作參數，計算％，即ι = (50+/-SQRT(502-4*12.95*45))/2 :(48+/-13)/2:(48+/-13^ 計算VL後，根據最小電壓，p〇E_BR系統可確定是否所計算的電壓VL是可允許的。在該例子中，Vl=3〇.5V，即大於最小的閾值，因此，在這些操作條件下，p0E-BR系統可使埠有效。關於對琿的功率分配，使用VpsE-Vi^PRcable計算電流，因此 5〇ν-30·5ν=Ι*45Ω，結果爲MU33A。可計算電纜中的功率損耗 I *R〇abie-(〇.433A)2*45Q=8.44W。在該例子中，則psE埠總的功率分配爲 12.95W+8.44W=21.39W。根據本發明的原則，可最小化PoE-BR鏈路中使用最壞情況下的電阻的過度的懲罰效果。第一，可實現對一特定埠的功率分配的節省，從而增加PSE的總能力。第二，PSE可使得埠裝置有效，但不包括當使用最壞情況下的電纜電阻估計時的情況。根據本發明原則的第四應用可應用於電欖基礎架構的一般性 #斷。該診斷完全與p〇E應用不相關。通常地，診斷工具可應用於電纜基礎架構，以確定對於以給定的應用的電纜基礎架構的能力。在前面所討論的應用中，診斷工具用於確定電纜基礎架構處理PoE-BR應用的能力。以同樣的方式，診斷工具可用於確定電纔基礎架構處理一應用的能力，，例如IEEE802.3an所定義的 10GBASET。在此’ 10GBASET要求7類乙太網電緵。依據本發明原則，診斷工具可確定所有的7類乙太網電纜，以及所有7類 20 200841636 以下的乙太網電纜（例如，5或6類），從而可處理1〇GBASET通托。而且，通過確定連接器的存在性，診斷器可確定是否鏈路中存在多魏。該確定可進—步確定該魏鏈路是否能處理一特定應用。

/主思如上，測置乙太網電纔的一個或多個特性，可使得系統能夠估計乙太網電麵路的雜，並且最終估私太網電規鏈路的實際功率縣。爲了便於該估計，PgE系統可測量以下特性，例如乙太網電纜的插入損耗、串擾、長度、以及中斷等等。乙太網電獅插人損耗、串擾、長度、以及中斷的測量可表示特性的例子，這些特性可驗估計㈣電阻，並目此估計電繞中的功率損耗。在-實施财’可使用TDR直接確定電·度和情。在另一實施例中，可基於在使用往復的注人信號測量插人損耗時所生成的資料，間接地確定電鏡的長度。在此，在啓動和接收脈衝之間的時間間隔與微長度是成線性_的。將傳播速度和該時間間隔相乘可計算魏長度，鎌除以2就得難復延遲。可以理解的，基於高頻TDR測量以識別電射的中斷（或障礙），從而可推斷連接器的存在性。就如所描述的-樣，可使用不_電轉性確定電_型、彭覽長度、以及鏈路中間連接器的存在性。這些因素使概夠確疋電纜鏈路的電阻和功率損耗。可以理解的，除了如上所浐、求的外’別的特性也可用於PoE系、統敕電缓鏈路的電阻和功 21 200841636 不管使用哪種測量資料，重要的是PoE系統可使用這些資料，動悲地調節PoE系統的配置或操作。如前所描述，本發明的特點有各個方面的應用。圖5是能夠實施本發明原則的p〇E環境5〇〇的一實施例。如圖所示，環境500包括PHY530-1到530-N，並分別連接到乙太網開關520。儘管PHY可包括一個或多個乙太網收發器，圖中僅示出單一的收發斋連接到PHY530-N。每一個PHY也連接到CPU5 1〇，但爲了簡單起見，僅示出從CPU 510到PHY530-N的一個連接。在一實施例中，〇?11510與乙太網開關52〇和]?11¥51〇到51〇_：^ 集成到單一的晶片上。在另一實施例中，乙太網開關52〇與ρΗγ 510-1到510-Ν是集成到單一的晶片上，並與cpU51()隔開，其通過串列介面與CPU 510通信。如圖所示的p〇E環境5〇〇中，pSE 54〇經由圖示的變換器的中央抽頭提供電源。如圖所示，pSE54〇也可連接到CPU 510。在-實施例中，通過光隔離器55〇，psE 54〇連接到CPU510，其中光隔離器、55〇簡化了隔離邊界。爲了示出實施本發明原則的PoE環境500的操作，現參考圖6 的机矛王圖。如圖6所不的流程，開始於步驟6〇2，ρΗγ53〇_Ν中的收發⑽里連制pHY53Q_n的乙太__線鋪性。在一實施例中，在CPU 510的控制下，在回聲清除器（ech〇 cancdier) 模組執行回聲清除n會聚（eeh。_efgenee)過程中進行測里確疋插入損耗、串擾、電纜長度、以及中斷。然後，在乂驟6〇4收备☆所作的線性特性測量可發送到別。 22 200841636 接著，在步驟606，CPU 510使用該線性特性測量資料，以確定電鏡類型、電度、以及鏈路中間的連接器的存在性。隨後在步驟608，該魏類雜訊、電度魏、以於鍵路中間，器的存在性發送到PSE MO。在此，應該注意到，舰也可使用該線性獅彳量㈣，確定__、電縣度、以及連接器的存在性。不管麵細定麵、聽、⑽鏈路中間連接器、子在性，只要可爲 ’就可使得PSE 540確定對於 ==和/或_相_。定可考慮_ 二長度、《及鏈路中間連接器的存在性，崎域職触纽參_如vn 料她合。可以理解的’任意可診斷乙太網魏、確定是否爲PD供電 PSE埠進行電源供應調節 Μ一錢常地，該料分析妓於辟分析通认電流、vpse、Pl、Vl，可由一合適的系統元件對這此^ 订發运、發現以及假設。例如，可基於々/ 鹏觀⑽，從使用測量資料（例如通過確定電獅乾例如，導出的電阻）的-個或多個計算獲取一個或二、σ長朗知道該參數（例如通過PD發送到舰的ν ^ ^從收上述參數。、他糸統兀件接，發明是通過-娜猶_，本領在不脫縣侧_域，⑽這些特= 23 200841636 實施例進行各觀魏較雜。料，在本㈣喊導下，可以對這些特徵和實關進行修㈣適雜體賭況及娜而不合脫離本發明的精神和範圍。，本發明不受此處所公開的具體實施例的限制，所有落人本中請的權利要求範圍内的實施例都屬於本發明的保護範圍。【圖式簡單說明】圖1是本發明乙太網供電（PoE)系統—實施儀示意圖；圖2A和2B是本發明類比PoE系統的電路原理圖；圖3是本發明P〇E過程的流程圖；圖4是本發明介質相關介面鏈路中間的連接器的一例子的示意圖；資訊從PHY發送到PSE的PoE 訊從PHY發送到PSE的過程的圖5是本發明可將電纔的特性系統的一實施例的示意圖；圖6是本發明將電纜的特性資流程圖。

【主要元件符號說明】乙太網PHY110、130 電源設備（PoE) 120 文電設備（PD) 140 802.3af模組142 脈丸调製（PWM) DC:DC控制器144 FET 146 負載150 CPU 510 乙太網供電（PoE)環境500 乙太網開關520 PHY530-1 到 530-N 電源設備（PSE) 540 光隔離器550 24

Claims

200841636 .十、申請專利範圍： 1、一種乙太網供電系統，其特徵在於，包括：受電設備檢測部件，用於檢測受電設備的存在，所述受電設備通過乙太網電纜連接到電源設備埠；電纜檢測部件，用於測量所述乙太網電纜的電學特性；電源控制器，用於基於所述乙太網電纜中間連接器的存在，控制對所述電源設備埠的功率分配’其中用所述經測量的電學特 > 性表示所述連接器的存在。 2、如申請專利範圍第丨項所述的乙太罐電系統，其中，所述電攪檢測部件還測量所述乙太網電纔中的中斷。 3、如申請專利範圍帛1項所述的乙太網供電系紙，其中，所述電源控制ϋ基於電_型、驢長度、以及所述連接_存在控制所述功率分配。 4、如t請專嫌圍第丨賴述的乙太網供電祕，其巾，所述電 | 源控制器基於所述乙太網電纜的電阻控制所述功率分配，其中使用所述乙太網電纜的所述類型確定所述乙太網電_所述電阻。 5、如申請專利範圍第1獅述的乙太網供電系統，其中，所述電源控制器基於所述乙太網電纜的有效性控制功率分配。 6、一種乙太網供電的方法，其特徵在於，包括以下步驟：在經由乙太網電纜的由受電設備到電源設備埠的連接上，基於測量的電學特性確定所述乙太網電纜中間是否存在連接器；將功率分配給所述電源設備埠，所述分配的功率基於所述確 25 200841636 定步驟。 7、如申請專利範圍第6項所述的方法，其中，所述確定步驟包括測量所述乙太網電緵中的中斷。 8、如申請專利細第6項所述的綠，財，職分配的功率基於電纏型、長度、以及所述乙太網電麗中間連接器的存^ 9、 -種乙太網供電的方法，其特徵在於，包括以下步驟：基㈣量的乙賴電_電學·，確稍述U網電間是否存在連接器，所述乙太 n w &乙太撕文電設備連接到電源設備；基於所述連接器確定步 10、如”翻範_ 9 _ t 研賴受钱備供電。 100米時，使用所述供電確;其中，在乙太網魏大於

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