专利名称：一种馈电方法、系统和设备的制作方法
技术领域：
本发明属于电子通信领域，尤其涉及一种馈电方法、系统和设备。
技术背景POTS ( Plain Old Telephone System,传统旧式电话系统)业务用户板用 于局端传统电话业务的4妄入，IAD (Integrated Access Device,集成才妻入i殳备) 等接入设备提供传统电话业务的接入。POTS业务用户板和IAD等接入设备 电话业务处理的主要单元是馈电管理系统。以前，由于接入设备较为集中， 一个用户板上面各个端口的用户环路的 距离长短差别较大；随着技术的发展，分布式接入系统的推广，接入设备越 来越靠近用户侧，特别随着FTTx ( Fiber to the x,光纤到户、光纤到路边、 光纤到大厦的统称)的发展和家庭网关设备的兴起，使用户板和家庭网关等 设备中各个端口的环路距离越来越短，同时端口间的环路距离差异也趋于平 均，多端口接入设备的环路距离趋同。随着技术的发展，以及用户需求的提高，POTS用户板和IAD等接入网 关等设备的容量不断提高，对设备的设计提出更大的要求。例如高密设计的 要求， 一个单板需要容纳进去更多的馈电管理系统。各个国家对能耗的要求越来越高，特别在高端市场，能耗要求已经成为 设备的重要规格。传统的馈电管理系统由单固定电源，双固定电源和带单调 节电源双电源输入。当用户环路距离和POTS用户板以及家庭网关等设备的 馈电供电电压不匹配时，将造成用户环路馈电能力不足，或者设备功耗过大 等问题。 一般情况下，为了确保用户环路馈电能力不足问题，设计者通常会 提高馈电系统和装置的供电电压，这就会造成设备功耗过大。请参考图1,是现有技术单固定电源馈电系统的示意图，绝大部分的旧式支持POTS业务接入的用户板和接入网关设备都采用这种馈电方式。这种 馈电方式不能实时根据环路状态调节馈电管理系统的供电电压，会在馈电管 理系统上产生无效的功耗。请参考图2，是现有技术双固定电源馈电系统的示意图，采用双电源的 馈电系统两个电压固定，用户可以根据站点的实际情况设置对应的电压。这 种方式成本低，适合于多端口的POTS用户板和IAD等接入网关设备。但是， 需要供给两个固定电源，不能动态的调节供电电源，只能通过人工判断环路 距离的长短来设置供电电压。而且只有两种电压选择，单板的功耗调节不能 达到很好的情况。请参考图3，是现有技术带单调节电源双电源输入的馈电系统示意图， 采用双电源的馈电系统，第一个电压固定，第二个电压可以4艮据环路的距离 调整。该技术方案适合多路POTS业务接入的设备。但是，单板需要两个电 源转换器处理馈电，将提高单板的成本；同时，两个电源转换器将占据更多 的单板的空间，不利于目前通信系统的高密设计；另外，馈电管理系统必须 采用支持两路电源输入和切换的，相应会增加设备的成本。发明内容本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种馈电系统、设备和方法， 能有效地降低设备的功耗和成本。本发明实施例提供一种馈电方法，包括 收集与所述用户环路相关的用户环路信息；根据所述用户环路信息，计算出适于所述用户环路的电压值，并输出指 示所述电压值的电压信息给电源转换器；所述电源转换器根据接收到的所述电压信息，输出与所述电压值对应的 输出电压给所述的用户环路。本发明实施例提供一种馈电系统，包括电源转换器和馈电管理系统，所 述电源转换器与所述馈电管理系统连接，通过所述々贵电管理系统给用户环路提供电压，其中，所述馈电系统进一步包括环路信息收集单元和控制单元，所述环路信息收集单元收集所述用户环路的用户环路信息并发送给所述控制单元；所述控制单元根据接收到的所述用户环路信息计算适于所述用户环路的电 压值，并输出指示所述电压值的电压信息给所述电源转换器；所述电源转换器根据接收到的所述电压信息，输出与所述电压值对应的 输出电压给所述的馈电管理系统。本发明实施例提供一种通信设备，包括电源转换器和馈电管理系统，所 述电源转换器与所述馈电管理系统连接，通过所述馈电管理系统给用户环路 提供电压，其中，所述馈电系统进一步包括环路信息收集单元和控制单元，所述环路信息收集单元收集所述用户环路的用户环路信息并发送给所 述控制单元；所述控制单元根据接收到的所述用户环路信息计算适于所述用户环路 的电压值，并输出指示所述电压值的电压信息给所述电源转换器；所述电源转换器根据接收到的所述电压信息，输出与所述电压值对应的 输出电压给所述的馈电管理系统。本发明实施例至少具有以下有益效果本发明实施例采用单电源供电，电源电压可以根据环路信息自适应调 节，减少电源选择和切换装置，降低了设备成本，同时有利于在提供足够的 环路驱动能力的情况下有效地降低系统的功耗；由于采用单电源供电，因此 可以节省电源转换器，从而节省成本及单板空间，为高密度的单板设计提供 可能性。
图1是现有技术单固定电源馈电系统的示意图； 图2是现有技术双固定电源馈电系统的示意图； 图3是现有技术带单调节电源双电源输入的馈电系统示意图；图4是本发明实施例馈电系统的示意图； 图5是本发明实施例馈电管理系统示意图； 图6是本发明实施例控制单元的示意图； 图7是本发明实施例电源调节电路的示意图； 图8是本发明馈电方法流程图。
具体实施方式
请参考图4，是本发明实施例馈电系统的示意图。该馈电系统可以用在 POTS用户板，或者接入网关设备中，例如IAD。该馈电系统包括电源转换 器，n个馈电管理系统和控制单元。电源转换器接收背板输入电源Vin，输 出电压Vout给n各馈电管理系统，馈电管理系统通过用户环线与电话机相 连，向电话机提供正常工作必须的电压。控制单元接收各馈电管理系统发送 的与其对应的用户环线的长度信息，综合接收到的n个用户环线的长度信 息，计算出一个较优的，适合各用户环线的电压，并将该电压信息反馈给电 源转换器，电源转换器根据接收到的电压信息，向各馈电管理系统输出该电 压。由于该输出电压Vout是经过综合分析各用户环线的长度信息而得出的 一个优化电压，所以该输出电压在给各用户环线提供足够的环路驱动能力的 情况下，有效地降低馈电管理系统的功耗。馈电管理系统通常由用户电路模块和相关的器件组合组成，例如SLIC (Subscriber Line Interface Circuit,用户线接口电^各)和CODEC (Coding Decoding,语音编解码芯片)，用于向用户环线提供馈电，保证电话机的正 常使用。馈电管理系统向外线的电话机提供 一 个可以动态调节的馈电电源。 目前，大多数标准要求馈电系统提供恒流馈电，比如25mA。当环路比较短 时，环路电阻比较小，比如1公里环路的环路电阻只有300ohm左右，加上 摘机时话机阻抗300ohm,总共的阻抗也只有600ohm。这时，在环路上的电 压会比较小Vline=15V (25mA*600ohm)。这时如果采用固定电压供电， 一般情况下是48V,馈电管理系统将承受33V的电压，造成馈电管理系统上面很大的无效功耗。本发明实施例中，每个馈电管理系统还具有4全测用户环^各电阻的能力。 每个馈电管理系统包括环路信息收集模块用于收集用户环路的信息，用户环路信息可以是环路电阻、tip/ring电压和其他表示功耗的信息。根据环路电 阻，可以获取用户线环路距离的长短。馈电管理系统将用户环路长度信息xl、 x2........ xn，反馈给控制单元。本发明实施例中，也可以在馈电管理系统里设置一个环路信息收集模块，用于收集所有用户环路的数据信息，通 过馈电管理系统的测试总线提供收集到的用户数据给馈电管理系统。或者将 收集到的用户数据直接反馈给控制单元。控制单元接收馈电管理系统反馈的各个端口的用户环路长度信息xl 、x2........ xn，计算出适合的工作电压，将工作电压信息(信号y)反馈给电源转换器。电源转换器是根据控制单元输出的信号y，动态调节输出电压 Vout。请参考图6，是本发明实施例控制单元的示意图。控制单元包括一个具 有计算能力的处理器和存储器。存储器中保存了根据环路长度信息选择合适供电电压的算法以及接收到的各环路的长度信息xl、 x2........ xn。处理器根据输入的环路长度信息xl、 x2........ xn,使用预定的算法计算出合适的电压值，输出信号y，用于控制电源转换器输出要求的电源电压。请参考图7，是本发明实施例调节电压的示意图。电源转换器提供可调 节的端口 "TRIM"，增加多^各选择器MUX选择TRIM不同的输入来实现 电压的调节。本发明实施例中，多路选择器MUX可以是继电器。本发明实施例中，馈电管理系统的馈电部分电源只需要 一 个电源(V out) 因此可以节省电源转换器(或电源处理单元)，/人而节省成本及单板空间， 为高密度的单板设计提供可能性。另外，由于仅需要一个电源，所以并不像 双电源的现有技术那样，需要额外的电源选择和切换装置，可以节省馈电管 理系统中电源的选择和切换装置，进一步降低成本。另外，本发明实施例中，控制单元根据各端口环路长度的信息动态调节 馈电管理系统的输入电压，有效地降低馈电管理系统的功耗。本发明实施例还提供一种通信设备，该通信设备包括电源转换器、多个 馈电管理系统和控制单元，多个馈电管理系统分别与用户线^各连接，用于向 用户线路馈电，用户线路的另一端与终端或者其他需要馈电的通信设备相 连。馈电管理系统收集各条用户线路的数据，例如可以是用户线路电阻等， 将收集到的用户线路数据发送到控制单元。控制单元具有处理器和存储器， 该存储器用于存储接收到的用户线路数据和根据用户线路数据计算输出电 压的算法，处理器根据用户线路数据和算法，计算出所合适的电压，并将该 电压信号发送给电源转换器。该电源转换器根据接收到的电压信号对输出给 各馈电管理系统的电压进行调节，并输出调节后的电压给各馈电管理系统， 从而给各用户线路馈电。本发明实施例中，该通信设备可以是用户板，例如POTS用户板；或者 是xDSL用户板，如果是xDSL线路卡，那么用户线路是双绞线。该通信设备也可以是具有以上用户板的设备，例如交换机、或者数字用 户线接入复用器(Digital Subscriber Line Access Multiplexer, DSLAM )或者 MS AN ( Multi - Service Access Network,多业务接入网络)。该通信设备还可以是综合接入设IAD。在本实施例中，各馈电管理系统只接收从电源转换器的输出电压，因此 在各馈电管理系统中，无需电压选择和切换装置，从而节省成本。请参考图8，是本发明实施例馈电方法的流程图。本发明实施例馈电方 法包括以下步骤1、设置馈电管理系统默认的工作电压控制单元开始时，给馈电管理系统设置一个默认的工作的电压，这个电 压可以是个经验值，确保在这个电压下，各种长度的环路的馈电管理系统可 以正常工作，但是这时候系统的功耗并没有调节到最合适的状态。2、 测量、记录摘才几用户环^^电阻当有用户摘机时，馈电管理系统的环路数据收集模块或者外置测试机构 测试摘机用户的环路电阻，控制单元收集用户环^^的信息，例如可以是各用 户环路的长度信息，然后保存在控制单元的存储器中。3、 根据预定的算法计算或者更新合适的电源电压控制单元中的处理器根据预定的算法计算或者选择合适的馈电管理系统的供给电压，将电压信息(信号y)反馈给电源转换器。4、 电源转换器输出合适的馈电管理系统的供电电压 电源转换器是根据控制单元输出的信号y,动态调节输出电压Vout。其中，该输出电压适于各用户环路，而且由于该输出电压是根据各用户环路的线路长度信息进行调节的，所以能降低各馈电管理系统上的功耗。另外，根 据各用户环路的信息来动态调节电源转换器的输出电压，并不需要两个电源，从而节省了单板中的电源转换器，节省了单板的成本和空间，有利于设计高密度的单板。另外，由于仅需要一个电源，所以并不像双电源的现有技术那样，需要额外的电源选择和切换装置，可以节省馈电管理系统中电源的选择和切换装置，进一步降低成本。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种给用户环路提供馈电的方法，其中，所述用户环路的电压由一个电源转换器提供，所述方法包括收集与所述用户环路相关的用户环路信息；根据所述用户环路信息，计算出适于所述用户环路的电压值，并输出指示所述电压值的电压信息给所述电源转换器；所述电源转换器根据接收到的所述电压信息，输出与所述电压值对应的输出电压给所述的用户环路。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，收集所述用户环路信息前，所 述电源转换器提供一预设电压给所述用户环路。
3. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，当用户摘机时，收集与所述用 户环路相关的用户环路信息。
4. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述用户环路信息包括环路电阻。
5. 如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述的输出电压低 于所述预设电压。
6. —种馈电系统，其特征在于，包括一个电源转换器和多个馈电管理系统， 所述电源转换器与所述馈电管理系统连接，通过所述馈电管理系统给用户环路 提供电压，其中，所述馈电系统进一步包括环路信息收集单元和控制单元，所述环路信息收集单元收集所述用户环路的用户环路信息并发送给所述控 制单元；所述控制单元根据接收到的所述用户环路信息计算适于所述用户环路的电 压值，并输出指示所述电压值的电压信息给所述电源转换器；所述电源转换器根据接收到的所述电压信息，输出与所述电压值对应的输 出电压给所述的馈电管理系统。
7. 如权利要求6所述的馈电系统，其特征在于，所述用户环路信息包括环路电阻。
8. 如权利要求6所述的馈电系统，其特征在于，所述环^各信息收集单元设置于所述的馈电管理系统中。
9. 如权利要求6所述的馈电系统，其特征在于，所述控制单元包括处理器 和存储器，所述存储器用于存储所述的用户环路信息，所述处理器根据所述用 户环路信息，计算出所述电压值。
10. —种通信设备，其特征在于，包括一个电源转换器和馈电管理系统， 所述电源转换器与所述馈电管理系统连接，通过所述4贵电管理系统给用户环路 提供电压，其中，所述馈电系统进一步包括环路信息收集单元和控制单元，所述环路信息收集单元收集所述用户环路的用户环路信息并发送给所述控 制单元；所述控制单元根据接收到的所述用户环路信息计算适于所述用户环路的电 压值，并输出指示所述电压值的电压信息给所述电源转换器；所述电源转换器根据接收到的所述电压信息，输出与所述电压值对应的输 出电压给所述的馈电管理系统。
11. 如权利要求10所述的通信设备，其特征在于，所述用户环路信息包括 环路电阻。
12. 如权利要求10所述的通信设备，其特征在于，所述控制单元包括处理 器和存储器，所述存储器用于存储所述的用户环路信息，所述处理器根据所述 用户环路信息，计算出所述电压值。
13. 如权利要求10至12任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信 设备是以下任意之一用户板、集成接入设备IAD、数字用户线接入复用器 DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer)和多业务接入网MS AN(Multi - Service Access network )。
全文摘要
本发明实施例提供一种馈电系统，包括一个电源转换器和多个馈电管理系统，电源转换器与馈电管理系统连接，通过所述馈电管理系统给用户环路提供电压。馈电系统还包括环路信息收集单元和控制单元，环路信息收集单元收集用户环路的用户环路信息并发送给控制单元；控制单元根据接收到的用户环路信息计算适于用户环路的电压值，并输出指示该电压值的电压信息给电源转换器；电源转换器根据接收到的电压信息，输出与电压值对应的输出电压给馈电管理系统。本发明还提供一种馈电系统和通信设备，可以降低成本和系统功耗。
文档编号H04M19/00GK101282390SQ200710073920
公开日2008年10月8日 申请日期2007年4月2日 优先权日2007年4月2日
发明者柯建伟, 谢勇明, 高兴国 申请人:华为技术有限公司