供电处理方法和装置及供电系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种供电处理方法和装置及供电系统，该方法包括：若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则确定该线缆的终端是否连接有负载；若确定该线缆的终端连接有负载，则启动PSE芯片，以使该PSE芯片对该负载进行检测和供电。
【专利说明】供电处理方法和装置及供电系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电子技术，尤其涉及一种供电处理方法和装置及供电系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，以太网供电(Power over Ethernet ;简称:PoE)系统主要包括:供电端设备(Power Source Equipment ;简称:PSE)和受电端设备(Powered Device ;简称:PD)。其中，PoE指的是现有的以太网电缆布线基础架构在不用作任何改动的情况下就能保证在为PD,例如宽带电话(Voice over Internet Protocol ;简称:VoIP)、无线局域网接入点(Access Point ;简称:AP)、网络摄像机以及其他一些基于IP的终端传输数据信号的同时，还能为此类设备提供供电能力。
[0003]另外，该PoE系统的供电工作过程可以如下:1、检测过程，即PSE在端口只是输出很小的电压，直到其检测到其线缆的终端连接了一个ro ;2、ro设备分类，即当检测到ro之后，PSE可能会为ro进行分类，并且评估此ro所需的功率损耗；3、开始供电，即在一个可配置的时间(一般小于15微秒)的启动期内，PSE开始从低电压开始向F1D供电,直至提供到44伏(V)至57V级的直流电源；4、供电，即为H)提供稳定可靠的44V至57V级的直流电源；5、断电，即若H)被从网络上去掉，PSE就会快速地(一般在300-400ms的时间之内)停止为H)供电，并且又开始检测线缆的终端是否连接H)。
[0004]但是，当线缆的终端不连接ro时，PSE仍会持续检测，从而造成了 PSE功耗的浪费。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种供电处理方法和装置及供电系统，用于有效降低了 PSE的功耗。
[0006]本发明的第一个方面是提供一种供电处理方法，包括:
[0007]若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则确定所述线缆的终端是否连接有负载；
[0008]若确定所述线缆的终端连接有负载，则启动PSE芯片，以使所述PSE芯片对所述负载进行检测和供电。
[0009]本发明的另一个方面是提供一种供电处理装置，包括:
[0010]确定模块，用于若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则确定所述线缆的终端是否连接有负载；
[0011]触发模块，用于若所述确定模块确定所述线缆的终端连接有负载，则启动PSE芯片，以使所述PSE芯片对所述负载进行检测和供电。
[0012]本发明的又一个方面是提供一种供电系统，包括:如上述所述的供电处理装置、PSE芯片和PHY芯片
[0013]本发明的技术效果是:若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则确定该线缆的终端是否连接有负载，若确定该线缆的终端连接有负载，则启动PSE芯片，以使该PSE芯片对该负载进行检测和供电，由于在确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，且线缆的终端连接有负载时，才开启PSE芯片对该负载进行供电，因此，相较于现有技术中实时对端口插入的线缆进行检测而言，有效地节约了 PSE的功耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明供电处理方法所基于的PoE系统的架构示意图；
[0015]图2为本发明供电处理方法的一个实施例的流程图；
[0016]图3为本发明供电处理方法的另一个实施例的流程图；
[0017]图4为本发明供电处理方法的又一个实施例的流程图；
[0018]图5为本发明供电处理装置的一个实施例的结构示意图；
[0019]图6为本发明供电处理装置的又一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]图1为本发明供电处理方法所基于的PoE系统的架构示意图，如图1所示,该PoE包括:中央处理单元(Central Processing Unit ;简称:CPU) 11、PSE芯片12、介质访问控制(Media Access Control ;简称:MAC)芯片 13、物理层(physical layer ;简称:PHY)芯片14、隔离变压器15和RJ4516。其中，CPUll是管理部分核心、运行驱动程序和网络操作系统。PSE芯片12为PoE系统的供电模块，其负责对ro的存在进行检测，并对检测到的ro进行供电，并在供电过程中进行电压/电流检测，以及断路功能检测等。MAC芯片13用于实现以太网协议处理，报文转发等。PHY芯片14是以太网物理介质(如网线)与MAC芯片13之间数据交互的桥梁。隔离变压器15用于对PHY14与以太网线路的电气隔离。RJ4516用于连接非屏蔽双绞线，即通常所用的网线(也可以称之为线缆)。
[0021]另外，多种不同速率的以太网端口是共存的，例如:10M、100M、1G以及IOG等。一般情况，以太网端口通过RJ4516与外部设备实现连接，其中，RJ4516共8个管脚；1/2管脚、3/6管脚、4/5管脚和7/8管脚构成了 4对差分信号组，分别记为A、B、C和D四组差分信号，每组信号上面的两根管脚上，传输的互为相反的信号。举例来说，10M/100M只需要使用4对中的2对，即A/B两组信号。1G/10G的信号连接，需要使用4组信号。而PoE供电时，则一个信号组中的两根信号线上传输同样的电平信号，例如:如A组信号组上两根信号线同时传输为电源信号，B组信号组上两根信号线同时传输电源地信号；或者，C组信号线为电源信号，D组信号线为电源地信号。
[0022]图2为本发明供电处理方法的一个实施例的流程图，在上述图1所示PoE系统架构的基础上，如图2所示,本实施例的方法包括:
[0023]步骤101、若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则确定该线缆的终端是否连接有负载。
[0024]在本实施例中，PoE系统开机后，先关闭对端口的PSE检测，以及端口相关的PHY收发功能，然后对插入的线缆进行检测，即确定端口插入的线缆是否能够正常通讯和供电，并在确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电时，确定该线缆的终端是否连接有负载。其中，该端口可以为RJ45。
[0025]步骤102、若确定该线缆的终端连接有负载，则启动PSE芯片，以使该PSE芯片对该负载进行检测和供电。[0026]在本实施例中，若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则确定该线缆的终端是否连接有负载，若确定该线缆的终端连接有负载，则启动PSE芯片，以使该PSE芯片对该负载进行检测和供电，由于在确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，且线缆的终端连接有负载时，才开启PSE芯片对该负载进行供电，因此，相较于现有技术中实时对端口插入的线缆进行检测而言，有效地节约了 PSE的功耗。
[0027]图3为本发明供电处理方法的另一个实施例的流程图，在上述图2所示实施例的基础上，如图3所示，步骤101中确定该线缆的终端是否连接有负载的一种具体实现方式为:
[0028]步骤101a、若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则触发PHY芯片，以使该PHY芯片检测该线缆的数据线对之间是否为低通响应。
[0029]可选地，步骤102的一种具体实现方式为:
[0030]步骤102a、若该PHY芯片检测到该线缆的数据线对之间为低通响应，则启动PSE芯片，以使该PSE芯片对该负载进行检测和供电。
[0031]在本实施例中，具体的，检测该线缆的信号组间是否为低通响应，即在A组信号线上进行检测，若在B组信号线上会接收到一个高频截止，低频通过的响应信号，则说明该线缆的信号组间为低通响应。
[0032]可选地，还需要说明的是，若该PHY芯片检测到该线缆的数据线对之间不为低通响应，则确定该线缆的终端没有连接负载。
[0033]需要说明的是，步骤IOla的另一种具体实现方式可以为:
[0034]若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则触发PHY芯片，以使该PHY芯片检测该线缆的备用线对之间是否为低通响应。
[0035]步骤102a的另一种具体实现方式为:
[0036]若该PHY芯片检测到该线缆的备用线对之间为低通响应，则启动PSE芯片，以使该PSE芯片对该负载进行检测和供电。
[0037]则若该PHY芯片检测到该线缆的备用线对之间不为低通响应，则确定该线缆的终端没有连接负载。
[0038]在本实施例中，以数据线对为例，若线缆的终端连接有负载，由于其在数据线对间挂接了负载，因此，数据线对间的线缆特性会表现为一个低通滤波器的形式，即在A组上进行线缆检测，则在B组信号上会接收到一个高频截止、低频通过的响应信号。另外，若线缆的终端没有连接负载，由于其在数据线对间没有挂接负载，因此，数据线对间是相互独立的，即A组上进行线缆检测，在其他信号组上接收的到的信号极为微弱。
[0039]在本实施例中，还需要说明的是，PoE供电时，若A组信号组上两根信号线同时传输为电源信号，B组信号组上两根信号线同时传输电源地信号，则触发PHY芯片，以使该PHY芯片检测该线缆的数据线对之间是否为低通响应；若C组信号线为电源信号，D组信号线为电源地信号，则触发PHY芯片，以使该PHY芯片检测该线缆的备用线对之间是否为低通响应。其中，数据线对是指上述的A组和B组，备用线对是指上述的C组和D组。
[0040]可选地，步骤IOla之前，该方法还可以包括:
[0041]步骤100、启动PHY芯片，以使该PHY芯片对该线缆是否能够正常通讯进行检测，若检测到该线缆能够正常通讯，则对该线缆的是否能够正常供电进行检测。[0042]具体的，首先可以判断端口是否有线缆插入，若端口没有线缆插入，则不断检测是否有线缆插入；若端口有线缆插入，则检测插入的线缆是否正常通讯，即检测至少A/B两组信号线是否能够正常工作。若A/B两组信号线有问题(例如:A/B两组信号线存在开路/短路等情况)，则开启PSE检测和端口的PHY收发功能没有任何意义，则在PoE系统开机后先关闭PSE检测和端口的PHY收发功能可以有效地节约能源。若A/B两组信号线没有问题，则检测插入的线缆是否正常供电，若使用A/B两组信号线供电，则不需要再检测插入的线缆是否能够正常供电；若使用C/D两组信号线供电，则需要检测C/D两组信号线是否能够正常工作(例如:C/D两组信号线是否存在开路/短路等情况)，若检测到C/D两组信号线能够正常工作，则说明该端口插入的线缆可以正常通讯和供电。
[0043]图4为本发明供电处理方法的又一个实施例的流程图，在上述图1所示PoE系统架构的基础上，如图4所示,本实施例的方法包括:
[0044]步骤201、关闭PSE芯片，以及端口的PHY收发功能。
[0045]在本实施例中，对于一个支持供电的对外端口而言，端口的功能包括对外供电以及数据收发(即PHY收发)等功能。其中对外供电功能由PSE芯片完成，数据收发的功能需要通过PHY芯片和MAC芯片来完成。其中，MAC芯片主要作用是数据交换，PHY芯片主要作用是端口连接(link)状态的维护，以及将外界的物理信号转换成和MAC互联的介质无关接口，从而实现和MAC的通讯。
[0046]步骤202、启动PHY芯片，以使该PHY芯片检测该端口是否有线缆插入；若有线缆插入，则执行步骤203 ;若没有线缆插入，则继续执行步骤202。
[0047]步骤203、触发PHY芯片对该线缆是否能够正常通讯进行检测；若检测到该线缆能够正常通讯，则执行步骤204 ;若检测到该线缆不能够正常通讯，则执行步骤202。
[0048]步骤204、触发PHY芯片对该线缆是否能够正常供电进行检测，若检测到该线缆能够正常供电，则执行步骤205 ;若检测到该线缆不能够正常供电，则执行步骤208。
[0049]步骤205、触发PHY芯片，以使该PHY芯片检测该线缆的数据线对之间是否为低通响应，若检测到该线缆的数据线对之间为低通响应，则执行步骤206 ;若检测到数据线对之间不为低通响应，则执行步骤209。
[0050]在本实施例中，还需要说明的是，步骤205的另一种具体实现方式为:
[0051]触发PHY芯片，以使该PHY芯片检测该线缆的备用线对之间是否为低通响应，若检测到该线缆的备用线对之间为低通响应，则执行步骤206 ;若检测到备用线对之间不为低通响应，则执行步骤209。
[0052]在本实施例中,PoE供电时,若A组信号组上两根信号线同时传输为电源信号，B组信号组上两根信号线同时传输电源地信号，则触发PHY芯片，以使该PHY芯片检测该线缆的数据线对之间是否为低通响应；若C组信号线为电源信号，D组信号线为电源地信号，则触发PHY芯片，以使该PHY芯片检测该线缆的备用线对之间是否为低通响应。
[0053]步骤206、启动PSE芯片，以使该PSE芯片对该负载进行检测和供电。
[0054]步骤207、触发所述PSE芯片在第一预设时间之后，检测所述PSE芯片对该负载供电是否正常，若供电不正常，则执行步骤208 ;若供电正常，则执行步骤209。
[0055]步骤208、停止对该负载进行供电。
[0056]在本实施例中，当线缆的终端连接有负载时，可以通过PSE芯片检测该负载是否为PD，即尝试进行上电。由于上电需要一个过程，大约2至3秒，因此，等待3秒(即上述的第一预设时间)后，可以判断该供电是否正常，若供电正常，则说明该负载是一个H)。若供电不正常，则说明该负载不是一个H)，或者是一个故障的PD，则关闭PSE芯片，即停止对该负载进行供电，以节约功耗。
[0057]步骤209、停止对该线缆进行检测，并开启该端口的PHY收发功能，以使该端口与该负载建立连接。
[0058]步骤210、在第二预设时间之后，判断该端口和该负载之间是否建立了正常连接；若判断出该端口和该负载建立正常连接，则执行步骤211 ;若判断出该端口和该负载没有建立正常连接，则执行步骤212。
[0059]步骤211、每隔第三预设时间，判断该端口和该负载之间是否建立了正常连接。若判断出该端口和该负载建立正常连接，则继续执行步骤211 ;若判断出该端口和该负载没有建立正常连接，则执行步骤212。
[0060]步骤212、关闭该端口的PHY收发功能，并执行步骤201。
[0061]在本实施例中，连接(link)处理需要一定的时间，大约5秒。因此，等待大约5至10秒(即上述的第二预设时间)后，判断该端口的link状态，即判断该端口和该负载之间是否建立了正常连接，若该端口和该负载之间建立了正常连接，则说明PSE芯片供电正常，则只需要间隔一小段时间(大约5秒，即上述所述的第三预设时间)，判断该该端口和该负载之间是否建立了正常连接即可。若该端口和该负载之间没有建立正常连接，则说明负载被移除，或者PSE芯片供电等不处于正常的状态，则需要返回步骤201，重新进行上述循环。
[0062]本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括:R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0063]图5为本发明供电处理装置的一个实施例的结构示意图，如图5所示，本实施例的装置包括:确定模块21和触发模块22 ;其中，确定模块21用于若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则确定该线缆的终端是否连接有负载；触发模块22用于若该确定模块21确定该线缆的终端连接有负载，则启动PSE芯片，以使该PSE芯片对该负载进行检测和供电。
[0064]本实施例的供电处理装置可以执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理相类似，此处不再赘述。
[0065]在本实施例中，若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则确定该线缆的终端是否连接有负载，若确定该线缆的终端连接有负载，则启动PSE芯片，以使该PSE芯片对该负载进行检测和供电，由于在确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，且线缆的终端连接有负载时，才开启PSE芯片对该负载进行供电，因此，相较于现有技术中实时对端口插入的线缆进行检测而言，有效地节约了 PSE的功耗。
[0066]进一步的，在本发明的另一个实施例中，在上述图5所示实施例的基础上，该触发模块22还用于触发PHY芯片，以使该PHY芯片检测该线缆的数据线对或者备用线对之间是否为低通响应；
[0067]该确定模块21具体用于若该PHY芯片检测到该线缆的数据线对之间为低通响应，则确定该线缆的终端连接有负载；该确定模块21还用于若该PHY芯片检测到该线缆的数据线对之间不为低通响应，则确定该线缆的终端没有连接负载；
[0068]或者，
[0069]该确定模块21具体用于若该PHY芯片检测到该线缆的备用线对之间为低通响应，则确定该线缆的终端连接有负载；该确定模块21还用于若该PHY芯片检测到该线缆的备用线对之间不为低通响应，则确定该线缆的终端没有连接负载。
[0070]可选地，该触发模块22还用于启动PHY芯片，以使该PHY芯片对该线缆是否能够正常通讯进行检测，若检测到该线缆能够正常通讯，则对该线缆的是否能够正常供电进行检测。
[0071]图6为本发明供电处理装置的又一个实施例的结构示意图，在上述各装置所示实施例的基础上，如图6所示，触发模块22还用于在该PHY芯片检测到该线缆的信号组间为低通响应或检测到该线缆不能够正常供电时，或在停止对该负载进行供电之后，开启该端口的PHY收发功能，以使该端口与该负载建立连接；
[0072]则该装置还包括:判断模块23和关闭模块24 ;其中，判断模块23用于在第二预设时间之后，判断该端口和该负载之间是否建立了连接；关闭模块24用于若该判断模块23判断出该端口和该负载没有建立连接，则关闭该端口的PHY收发功能；触发模块22还用于重新触发该PHY芯片检测该端口插入的线缆是否能够正常通讯和供电。
[0073]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种供电处理方法,其特征在于,包括: 若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则确定所述线缆的终端是否连接有负载； 若确定所述线缆的终端连接有负载，则启动PSE芯片，以使所述PSE芯片对所述负载进行检测和供电。
2.根据权利要求1所述的供电处理方法，其特征在于，所述确定所述线缆的终端是否连接有负载，包括: 触发PHY芯片，以使所述PHY芯片检测所述线缆的数据线对或者备用线对之间是否为低通响应； 若所述PHY芯片检测到所述线缆的数据线对之间为低通响应，则确定所述线缆的终端连接有负载；若所述PHY芯片检测到所述线缆的数据线对之间不为低通响应，则确定所述线缆的终端没有连接负载； 或者， 若所述PHY芯片检测到所述线缆的备用线对之间为低通响应，则确定所述线缆的终端连接有负载；若所述PHY芯片检测到所述线缆的备用线对之间不为低通响应，则确定所述线缆的终端没有连接负载。
3.根据权利要求1所述的供电处理方法，其特征在于，所述启动PSE芯片，以使所述PSE芯片对所述负载进行检测和供电之后，所述方法还包括: 若所述PSE芯片在第一预设时间之后，检测到所述PSE芯片对所述负载供电不正常，则停止对所述负载进行供电。
4.根据权利要求1所述的供电处理方法，其特征在于，所述若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则确定所述线缆的终端是否连接有负载之前，所述方法还包括: 启动PHY芯片，以使所述PHY芯片对所述线缆是否能够正常通讯进行检测，若检测到所述线缆能够正常通讯，则对所述线缆的是否能够正常供电进行检测。
5.根据权利要求1至4任一所述的供电处理方法，其特征在于，还包括: 在所述PHY芯片检测到所述线缆的信号组间为低通响应或检测到所述线缆不能够正常供电时，或在所述停止对所述负载进行供电之后，开启所述端口的PHY收发功能，以使所述端口与所述负载建立连接； 在第二预设时间之后，判断所述端口和所述负载之间是否建立了连接，若判断出所述端口和所述负载没有建立连接，则关闭所述端口的PHY收发功能，并重新触发所述PHY芯片检测所述端口插入的线缆是否能够正常通讯和供电。
6.一种供电处理装置，其特征在于，包括: 确定模块，用于若确定端口插入的线缆能够正常通讯和供电，则确定所述线缆的终端是否连接有负载； 触发模块，用于若所述确定模块确定所述线缆的终端连接有负载，则启动PSE芯片，以使所述PSE芯片对所述负载进行检测和供电。
7.根据权利要求6所述的供电处理装置，其特征在于，所述触发模块还用于触发PHY芯片，以使所述PHY芯片检测所述线缆的数据线对或者备用线对之间是否为低通响应； 所述确定模块具体用于若所述PHY芯片检测到所述线缆的数据线对之间为低通响应，则确定所述线缆的终端连接有负载；所述确定模块还用于若所述PHY芯片检测到所述线缆的数据线对之间不为低通响应，则确定所述线缆的终端没有连接负载； 或者， 所述确定模块具体用于若所述PHY芯片检测到所述线缆的备用线对之间为低通响应，则确定所述线缆的终端连接有负载；所述确定模块还用于若所述PHY芯片检测到所述线缆的备用线对之间不为低通响应，则确定所述线缆的终端没有连接负载。
8.根据权利要求6所述的供电处理装置，其特征在于，所述触发模块还用于启动PHY芯片，以使所述PHY芯片对所述线缆是否能够正常通讯进行检测，若检测到所述线缆能够正常通讯，则对所述线缆的是否能够正常供电进行检测。
9.根据权利要求6至8任一所述的供电处理装置，其特征在于，所述触发模块还用于在所述PHY芯片检测到所述线缆的信号组间为低通响应或检测到所述线缆不能够正常供电时，或在所述停止对所述负载进行供电之后，开启所述端口的PHY收发功能，以使所述端口与所述负载建立连接； 则所述装置还包括: 判断模块，用于在第二预设时间之后 ，判断所述端口和所述负载之间是否建立了连接; 关闭模块，用于若所述判断模块判断出所述端口和所述负载没有建立连接，则关闭所述端口的PHY收发功能； 所述触发模块还用于重新触发所述PHY芯片检测所述端口插入的线缆是否能够正常通讯和供电。
10.一种供电系统，其特征在于，包括:如权利要求6至9任一所述的供电处理装置、PSE芯片和PHY芯片。
【文档编号】H04L12/10GK103490906SQ201310388432
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】陆俊军 申请人:福建星网锐捷网络有限公司