数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统及方法，涉及通信领域。该系统包括DPU、CPE、PSE和至少一个电话适配器，DPU通过光纤接入Internet，DPU通过POTS接口接入PSTN网络，DPU通过一对电话线接到用户家；CPE、PSE、电话适配器均接到DPU至用户家的一对电话线上；CPE通过数据业务接口连接用户家的PC或者家庭网关；PSE通过市电接口连接用户家的市电；电话适配器通过电话接口连接用户家的电话；电话适配器为从电话线取电的有源电话适配器。本发明能够实现反向馈电和电话语音业务在同一对电话线上共存，从而和数据业务一起为客户提供业务。
【专利说明】
数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统及方法
技术领域
[0001]本发明涉及通信领域，具体是涉及一种数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着宽带用户对接入速率的要求越来越高，FTTH(Fiber To The Home，光纤到户)发展迅速，然而，较高的网络建设成本阻碍了运营商全面部署FTTH网络，主要是因为:对于非新建区域，光纤的穿孔入户和户内布线难以实施;户内光纤的成端安装需要专业技能，必须派专业人员上门；安装、维护工人的人力成本呈现逐年上升的常态。为此，FTTCXFiber ToThe Curb，光纤到路边/光纤到小区)、FTTDP(Fiber To The Distribut1n Point，光纤到分配点)接入方式也出现同步蓬勃发展的形势。
[0003]对于FTTDP，进一步可以分为FTTCabinet (光纤到交接箱)、FTTBuilding(光纤到楼)、FTTCurb(光纤到路边)。在FTTDP应用时，通常将光纤接入信号转换成DSL(DigitalSubscriber Line，数字用户线路)、G.fast(千兆电话线技术)等的设备称为DPU(Distribut1n Point Unit，分配点单元)，一般安装在交接箱、楼道、电线杆。
[0004]一般将与DPU连接进行通信、位于客户的家中、用以接入用户电脑、手机等的设备称为CPE(Customer Premise Equipment，客户终端设备)。在进行组网部署时，由于DPU安装位置取电困难，通常由接入用户在家中CPE附近位置或者CPE内部放置馈电装置，由CPE给DPU设备进行供电，即RPF(Reverse Power Feed，反向馈电)。
[0005]由于基于PSTN(PublicSwitched Telephone Network，公共交换电话网络)的传统电话业务存在用户使用习惯、业务稳定、停电后还可以工作等优点，仍然有大量用户使用传统电话业务，在进行FTTDP改造时，也需要考虑这部分用户的传统固定电话需求。
[0006]数据业务DSL和G.fast使用的频谱范围为20KHz?106/212MHz，对于同时有上行和下行的数据业务，DSL采用FDM(Frequency Divis1n Multiplexing，频分多路复用)解决上下行共存的问题，G.fast使用TDM(Time Divis1n Multiplex，时分复用)解决上下行共存问题。
[0007]语音业务使用的频谱范围为20Hz?4KHz，和数据业务处于不同的频谱范围，共存是不会造成问题的。此外，语音业务还需要使用电话线为话机进行供电、振铃、通过电流来检测摘挂机等直流信令，根据电话业务所处的状态，电压范围通常为10V?120V，电流一般小于几十毫安，振铃存在25Hz左右的交流分量，供电的方向是从DPU到话机。
[0008]PoE(Power over Ethernet，以太网供电)利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的标准规范。IEEE 802.3af/at标准是基于以太网供电PoE的标准，当在一个网络中布置供电端设备PSE(Power Sourcing Equipment，以太网供电设备)和受电端设备HKPowered Device，受电设备)时，PoE以太网供电工作过程如下:
[0009](I )ro端设备检测:一开始，PSE设备在端口输出很小的电压，直到其检测到线缆终端的连接为一个支持PoE标准的受电端设备；
[0010](2)PD端设备分类:当检测到受电端设备PD之后，PSE设备可能会为PD设备进行分类，并且评估此ro设备所需的功率；
[0011](3)开始供电:在一个可配置时间(一般小于15ys)的启动期内，PSE设备开始从低电压向ro设备供电，直至提供48V的直流电源；
[0012](4)供电:为ro设备提供稳定可靠48V的直流电，满足ro设备不越过标准的功率；
[0013](5)断电:若PD设备从网络上断开，PSE就会快速地(一般在300?400ms之内)停止为ro设备供电，并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接ro设备。
[0014]由上可知，如果采用PoE作为反向馈电方案，对DPU进行反向馈电，供电阶段的电压通常为直流48V左右，供电的方向是PSE到DPU;此外，在检测、分类、开始和断电阶段，PSE到DPU之间存在直流通道。这个直流通道的供电回路和语音的供电回路方向不一样，反向馈电和语音的信号定义不同，在有反向馈电的情况下，不能开展传统语音业务，因此，反向馈电和语音不能直接共存于同一对电话线上。
【发明内容】
[0015]本发明的目的是为了克服上述【背景技术】的不足，提供一种数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统及方法，能够实现反向馈电和电话语音业务在同一对电话线上共存，从而和数据业务一起为客户提供业务，适用于需要在I对电话线即2根铜线上同时开展数据业务、反向馈电和语音业务的场景，尤其是DSL/G.fast的FTTDP设备系统的组网，方便FTTDP的业务部署。
[0016]本发明提供一种数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统，该系统包括分配点单元DPU、客户终端设备CPE、以太网供电设备PSE和至少一个电话适配器，DPU通过光纤接入Internet，DPU通过模拟电话业务POTS接口接入PSTN网络，DPU通过一对电话线接到用户家;所述CPE、PSE、电话适配器均接到DPU至用户家的一对电话线上;CPE通过数据业务接口连接用户家的PC或者家庭网关;PSE通过市电接口连接用户家的市电；电话适配器通过电话接口连接用户家的电话;电话适配器为从电话线取电的有源电话适配器。
[0017]在上述技术方案的基础上，所述DPU包括第一数据业务处理单元、第一电源、PoE/ro电路、第一继电器、第一低功耗逻辑处理单元、第一信号产生检测电路、第二继电器、外部交换局FXO接口、第一语音耦合电路，第一数据业务处理单元与光纤相连，第一数据业务处理单元、p0E/ro电路、第一低功耗逻辑处理单元均与第一电源相连，第一低功耗逻辑处理单元分别与第一继电器、第一信号产生检测电路、第二继电器、FXO接口相连，第二继电器与第一语音親合电路并联，第一继电器、第一信号产生检测电路、第二继电器、第一语音親合电路均连接到DPU至用户家的一对电话线上，第一语音耦合电路、第二继电器、FXO接口还与POTS接口相连。
[0018]在上述技术方案的基础上，所述CPE包括第二数据业务处理单元，第二数据业务处理单元的一端与数据业务接口相连，另一端连接到DPU至用户家的一对电话线上。
[0019]在上述技术方案的基础上，所述PSE包括第二电源、PoE/PSE电路、第三继电器、第二低功耗逻辑处理单元、第二信号产生检测电路、电压检测电路，第二电源的一端与市电接口相连，另一端与PoE/PSE电路相连，PoE/PSE电路与第三继电器相连，第二低功耗逻辑处理单元分别与第三继电器、第二信号产生检测电路、电压检测电路相连，第三继电器、第二信号产生检测电路、电压检测电路均连接到DPU至用户家的一对电话线上，电压检测电路用于检测DPU至用户家的一对电话线上是否有直流电压。
[0020]在上述技术方案的基础上，所述电话适配器包括第三低功耗逻辑处理单元、电源获取电路、第三信号产生检测电路、第四继电器、FXS接口、第二语音耦合电路，第三低功耗逻辑处理单元分别与电源获取电路、第三信号产生检测电路、第四继电器、外部交换用户FXS接口相连，第二语音耦合电路与第四继电器并联，FXS接口、第四继电器、第二语音耦合电路均与电话接口相连，电源获取电路、第三信号产生检测电路、第四继电器、第二语音耦合电路均连接到DPU至用户家的一对电话线上，电源获取电路用于在DPU至用户家的一对电话线上获取电源，供电话适配器进行工作。
[0021]在上述技术方案的基础上，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器为低功耗机械继电器或者光耦继电器，其中，第一继电器为常闭型继电器，第二继电器、第三继电器、第四继电器均为常开型继电器。
[0022]在上述技术方案的基础上，所述第一语音耦合电路、第二语音耦合电路是语音耦合低通电路，用于隔离直流并耦合低频语音信号，同时隔离高频信号，避免对数据业务产生影响。
[0023]在上述技术方案的基础上，所述第一低功耗逻辑处理单元、第二低功耗逻辑处理单元、第三低功耗逻辑处理单元为低功耗微控制单元MCU、低功耗现场可编程门阵列FPGA、低功耗复杂可编程逻辑器件CPLD、低功耗专用集成电路ASIC中的任意一种。
[0024]在上述技术方案的基础上，所述第一低功耗逻辑处理单元、第二低功耗逻辑处理单元、第三低功耗逻辑处理单元均为低功耗微控制单元MCU。
[0025]本发明还提供一种基于上述系统的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的方法，包括以下步骤:
[0026]A、用户端没有PSE供电，DPU在断电状态上电，数据、语音、反向馈电开始工作；
[0027]B、数据、语音、反向馈电开始同时工作时，语音业务作为被叫的通话流程如下:
[0028]开始工作前，DPU的第二继电器处于断开状态，POTS接口和DPU至用户家的一对电话线之间直流信令通道断开，语音通话信号通过第一语音耦合电路进行交流耦合；
[0029]当接在电话接口上的电话机摘机后；电话适配器的第三低功耗M⑶的软件通过FXS接口检测到摘机；由摘机事件触发，第三低功耗MCU通过第三信号产生检测电路发“摘机信号”；这个信号由电话适配器通过DHJ至用户家的一对电话线发送出来，连接到DPU至用户家的一对电话线上的各个设备收到此信号，DPU也从DHJ至用户家的一对电话线上收到此信号，即第一低功耗MCU通过第一信号产生检测电路收到“摘机信号”；由摘机事件触发，第一低功耗MCU通过FXO接口发出模拟摘机动作；从而使电话接通，完成了通话前的直流信令过程；
[0030]在通话的过程中，语音通话信号从POTS接口通过第一语音耦合电路、DPU至用户家的一对电话线、第二语音耦合电路，最后由电话接口接到话机。
[0031]在上述技术方案的基础上，步骤A中，DPU在断电状态上电的过程如下:
[0032]步骤101、在没有PSE供电的断电状态下，开启PSE电源，PSE上电，PSE内的第二电源给第二低功耗MCU供电;第二低功耗MCU启动，进行初始化；
[0033]步骤102、第二低功耗MCU通过电压检测电路检测DPU至用户家的一对电话线上是否有电压，如果有电压，说明处于电话逃生状态，转到步骤103;如果无电压，转到步骤105;
[0034]步骤103、PSE的第二低功耗M⑶通过第二信号产生检测电路向DHJ的第一低功耗MCU发“PoE准备供电信号”，DPU的第一低功耗MCU通过第一信号产生检测电路收到“PoE准备供电信号”后，先查询电话逃生状态，若处于通话状态，将进行等待;若处于电话逃生未通话状态，DPU的第一低功耗M⑶控制第二继电器断开、第一继电器导通，从而使PSE通过双绞线使DPU至用户家的一对电话线与DPU内部的ro之间形成通路，转到步骤104;
[0035]步骤104、DHJ的第一低功耗M⑶通过第一信号产生检测电路发“受电准备就绪信号”，由于通过双绞线将DHJ至用户家的一对电话线连在一起，电话适配器和PSE都会收到“受电准备就绪信号”:
[0036]电话适配器的第三低功耗MCU通过第三信号产生检测电路收到“受电准备就绪信号”，如果第三低功耗MCU获取了电源，第三低功耗MCU控制第四继电器断开；如果第三低功耗MCU没有获取电源，即电话适配器无电压，第四继电器是常开型继电器，断开了 DPU至用户家的一对电话线和电话机之间的直流通路；
[0037]PSE的第二低功耗M⑶通过第二信号产生检测电路收到“受电准备就绪信号”后，立即进入步骤102检测DPU至用户家的一对电话线上的电压;如果没有收到“受电准备就绪信号”，进行一定的延时后再返回步骤102;
[0038]步骤105、若检测到DPU至用户家的一对电话线上无电压，说明线路可以进行馈电，此时，PSE的第二低功耗MCU控制第三继电器导通，这样PoE/PSE电路和ΡοΕ/Η)电路之间通过DPU至用户家的一对电话线构成了通路，从而开始以太网供电流程，最后PoE/PSE电路开始向PoE/ro电路馈电，PoE/ro电路在正常受电的情况下为DPU内部的第一电源供电，第一电源为第一数据业务处理单元、第一低功耗MCU供电，数据、语音、反向馈电开始同时工作。
[0039]在上述技术方案的基础上，步骤101中，所述没有PSE供电的断电状态有两种情况:一种情况是:POTS接口上没有接PSTN，整个DPU处于完全掉电状态；另一种情况是:POTS接口上接有PSTN，第一低功耗MCU处于低功耗状态。
[0040]在上述技术方案的基础上，步骤B中，当POTS接口上开始PSTN来电时;POTS接口上有振铃信号;FXO接口检测到振铃动作，从而使第一低功耗MCU中的程序检测到振铃逻辑事件，在此振铃事件的触发下，第一低功耗MCU的程序通过第一信号产生检测电路发“振铃信号”，这个信号由DPU通过一对电话线发送出来，连接到DPU至用户家的一对电话线上的各个设备收到此信号，这时电话适配器的第三低功耗MCU通过第三信号产生检测电路收到“振铃信号”;然后第三低功耗MCU的内部程序通过电话硬件FXS接口产生振铃动作;从而使接在电话接口上的电话出现振铃。
[0041 ]在上述技术方案的基础上，步骤B中，在数据、语音、反向馈电同时工作时，如果发生停电事件，即用户的市电接口断电，导致PoE/PSE电路由于没有电源使其掉电不工作，于是DPU至用户家的一对电话线上就没有反向馈电RPF电压；由于DPU至用户家的一对电话线上没有电压，DPU上ΡοΕ/Η)电路就没有电源，DPU的第一电源给第一数据业务处理单元和第一低功耗MCU的供电中断，第一数据业务处理单元无法工作，停止服务;但对于第一低功耗MCU来说，它检测到ΡοΕ/Η)电路无供电时，自动切换到FXO接口供电。
[0042]在上述技术方案的基础上，所述第一低功耗MCU在检测到ΡοΕ/Η)电路无供电时，还会控制第二继电器导通、第一继电器断开，使PSTN馈电到达DPU至用户家的一对电话线，第一继电器断开，避免PSTN馈电通过继电器到达PoE/PD电路耗电导致误摘机异常;然后，DPU的第一低功耗MCU通过第一信号产生检测电路定时发“断电逃生信号”；电话适配器的第三低功耗M⑶通过第三信号产生检测电路收到“断电逃生信号”后，由第三低功耗MCU保持控制第四继电器导通;电话处于断电逃生状态，此时电源获取电路不给FXS接口供电。
[0043]与现有技术相比，本发明的优点如下:
[0044]本发明能够实现反向馈电和电话语音业务在同一对电话线上共存，从而和数据业务一起为客户提供业务，适用于需要在I对电话线即2根铜线上同时开展数据业务、反向馈电和语音业务的场景，尤其是DSL/G.fast的FTTDP设备系统的组网，方便FTTDP的业务部署。
【附图说明】
[0045]图1是本发明实施例中数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统的应用场景示意图。
[0046]图2是本发明实施例中数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统的结构框图。
[0047]图3是本发明实施例中用户端没有PSE供电，DPU在断电状态上电的流程图。
【具体实施方式】
[0048]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0049]参见图1所示，本发明实施例提供一种数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统，该系统包括DPU(分配点单元)、CPE(客户终端设备)、PSE(以太网供电设备)和至少一个电话适配器，参见图2所示，DPU通过光纤接入Internet，DPU通过POTS (Plain OldTelephone Service，模拟电话业务)接口接入PSTN网络，DPU通过一对(S卩2根)电话线接到用户家;CPE、PSE、电话适配器均接到DPU至用户家的一对(S卩2根)电话线上;CPE通过数据业务接口连接用户家的PC或者家庭网关，数据业务接口一般为以太网LAN(Local AreaNetwork，局域网)；PSE通过市电接口连接用户家的市电；电话适配器为从电话线取电的有源电话适配器；电话适配器通过电话接口连接用户家的电话，电话适配器可以有多个，实现多电话并机电话。
[0050]参见图2所示，DPU包括第一数据业务处理单元、第一电源、PoE/PD电路、第一继电器、第一低功耗逻辑处理单元、第一信号产生检测电路、第二继电器、FX0(FOreigneXchange Office，外部交换局)接口、第一语音親合电路，第一数据业务处理单元与光纤相连，第一数据业务处理单元、PoE/PD电路、第一低功耗逻辑处理单元均与第一电源相连，第一低功耗逻辑处理单元分别与第一继电器、第一信号产生检测电路、第二继电器、FXO接口相连，第二继电器与第一语音耦合电路并联，第一继电器、第一信号产生检测电路、第二继电器、第一语音耦合电路均连接到DPU至用户家的一对电话线上，第一语音耦合电路、第二继电器、FXO接口还与POTS接口相连。
[0051 ] 参见图2所示，CPE包括第二数据业务处理单元，第二数据业务处理单元的一端与数据业务接口相连，另一端连接到DHJ至用户家的一对电话线上。
[0052 ] 参见图2所示，PSE包括第二电源、PoE/PSE电路、第三继电器、第二低功耗逻辑处理单元、第二信号产生检测电路、电压检测电路，第二电源的一端与市电接口相连，另一端与PoE/PSE电路相连，PoE/PSE电路与第三继电器相连，第二低功耗逻辑处理单元分别与第三继电器、第二信号产生检测电路、电压检测电路相连，第三继电器、第二信号产生检测电路、电压检测电路均连接到DPU至用户家的一对电话线上，电压检测电路用于检测DPU至用户家的一对电话线上是否有直流电压。
[0053]参见图2所示，电话适配器包括第三低功耗逻辑处理单元、电源获取电路、第三信号产生检测电路、第四继电器、FXS接口、第二语音耦合电路，第三低功耗逻辑处理单元分别与电源获取电路、第三信号产生检测电路、第四继电器、FXS(Foreign eXchangeSubscriber，外部交换用户)接口相连，第二语音耦合电路与第四继电器并联，FXS接口、第四继电器、第二语音耦合电路均与电话接口相连，电源获取电路、第三信号产生检测电路、第四继电器、第二语音耦合电路均连接到DPU至用户家的一对电话线上，电源获取电路用于在DPU至用户家的一对电话线上获取电源，供电话适配器进行工作。
[0054]第一信号产生检测电路、第二信号产生检测电路、第三信号产生检测电路均用于产生和检测信号，信号可以是语音带内的(小于4KHz)，也可以是语音带外的(4KHz以上，如51KHz或21KHz)。
[0055]第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器为低功耗机械继电器或者光耦继电器，其中，第一继电器为常闭型继电器，第二继电器、第三继电器、第四继电器均为常开型继电器。
[0056]第一语音耦合电路、第二语音耦合电路是语音耦合低通电路，用于隔离直流并耦合低频语音信号，同时隔离高频信号，避免对数据业务产生影响。
[0057]PoE/PSE电路采用成熟的PoE标准的PSE供电电路，用于完成PoE标准的馈电，以及检测、分类、开始和断电。由于电话线只有2根，与以太网多根线并行的情况相比，馈电电流要小，所承受的最大电流可以通过PoE/PSE电路配置来限制保护。
[0058]PoE/ro电路采用成熟的PoE标准的H)受电电路，用于完成PoE标准的受电，以及配合PSE完成检测、分类、开始和断电。
[0059]参见图2所示，第一低功耗逻辑处理单元、第二低功耗逻辑处理单元、第三低功耗逻辑处理单元均用于处理逻辑，具体可以为低功耗MCU(Micro Control Unit，微控制单元)、低功耗FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、低功耗CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)、低功耗ASIC(Applicat1nSpecific Integrated Circuit，专用集成电路)中的任意一种。下面以低功耗MOJ为例进行详细说明。
[0060]FXO接口终结中继线，包括振铃检测、模拟摘挂机等直流信令，此外，FXO 口还从线路上获取少量电流，在DHJ至用户家的一对电话线上没有反向馈电的情况下支持第一低功耗MCU工作;FXS接口包括振铃、摘挂机检测、话机馈电等。
[0061]本发明实施例提供一种数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的方法，包括以下步骤:
[0062]A、参见图3所示，用户端没有PSE供电，DPU在断电状态上电，数据、语音、反向馈电开始工作；
[0063]步骤A中，DPU在断电状态上电的过程如下:
[0064]步骤101、没有PSE供电的断电状态有两种情况:一种情况是:POTS接口上没有接PSTN，整个DPU处于完全掉电状态；另一种情况是:POTS接口上接有PSTN，第一低功耗M⑶处于低功耗状态；
[0065]在没有PSE供电的断电状态下，开启PSE电源，PSE上电，PSE内的第二电源给第二低功耗MCU供电;第二低功耗MCU启动，进行初始化；
[0066]步骤102、第二低功耗MCU通过电压检测电路检测DPU至用户家的一对电话线上是否有电压，如果有电压，说明处于电话逃生状态，转到步骤103;如果无电压，转到步骤105;
[0067]步骤103、PSE的第二低功耗M⑶通过第二信号产生检测电路向DHJ的第一低功耗MCU发“PoE准备供电信号”，DPU的第一低功耗MCU通过第一信号产生检测电路收到“PoE准备供电信号”后，先查询电话逃生状态，若处于通话状态，将进行等待;若处于电话逃生未通话状态，DPU的第一低功耗M⑶控制第二继电器断开、第一继电器导通，从而使PSE通过双绞线使DPU至用户家的一对电话线与DPU内部的ro之间形成通路，转到步骤104;
[0068]步骤104、DHJ的第一低功耗M⑶通过第一信号产生检测电路发“受电准备就绪信号”，由于通过双绞线将DHJ至用户家的一对电话线连在一起，电话适配器和PSE都会收到“受电准备就绪信号”:
[0069]电话适配器的第三低功耗MCU通过第三信号产生检测电路收到“受电准备就绪信号”，如果第三低功耗MCU获取了电源，第三低功耗MCU控制第四继电器断开；如果第三低功耗MCU没有获取电源，即电话适配器无电压，由于第四继电器是常开型继电器，也会是断开的，从而断开了DPU至用户家的一对电话线和电话机之间的直流通路；
[0070]PSE的第二低功耗M⑶通过第二信号产生检测电路收到“受电准备就绪信号”后，立即进入步骤102检测DPU至用户家的一对电话线上的电压;如果没有收到“受电准备就绪信号”，进行一定的延时后再返回步骤102;
[0071]步骤105、若检测到DPU至用户家的一对电话线上无电压，说明线路可以进行馈电，此时，PSE的第二低功耗MCU控制第三继电器导通，这样PoE/PSE电路和ΡοΕ/Η)电路之间通过DPU至用户家的一对电话线构成了通路，从而开始以太网供电流程，其中包括PoE电流检测、分类、电压供给流程，最后PoE/PSE电路开始向ΡοΕ/Η)电路馈电，PoE/PD电路在正常受电的情况下为DPU内部的第一电源供电，第一电源为第一数据业务处理单元、第一低功耗MCU供电，数据、语音、反向馈电开始同时工作。
[0072]B、数据、语音、反向馈电开始同时工作时，语音业务作为被叫的通话流程如下:
[0073]开始工作前，如图3所示的上电流程，DPU的第二继电器处于断开状态，POTS接口和DPU至用户家的一对电话线之间直流信令通道断开，但语音通话信号可以通过第一语音耦合电路进行交流耦合。例如当POTS接口上开始PSTN来电时;POTS接口上有振铃信号;FXO接口(硬件)检测到振铃动作，从而使第一低功耗MCU中的程序检测到振铃逻辑事件，在此振铃事件的触发下，第一低功耗MCU的程序通过第一信号产生检测电路发“振铃信号”，这个信号由DPU通过一对电话线发送出来，连接到DPU至用户家的一对电话线上的各个设备可以收到此信号，这时电话适配器的第三低功耗MCU通过第三信号产生检测电路收到“振铃信号”；然后第三低功耗M⑶的内部程序通过电话硬件FXS接口产生振铃动作;从而使接在电话接口上的电话出现振铃。
[0074]当接在电话接口上的电话机进行了摘机动作后；电话适配器的第三低功耗M⑶的软件通过FXS接口检测到摘机；由此摘机事件触发，第三低功耗MCU通过第三信号产生检测电路发“摘机信号”；这个信号由电话适配器通过DPU至用户家的一对电话线发送出来，连接到DPU至用户家的一对电话线上的各个设备也可以收到此信号，DPU也从DPU至用户家的一对电话线上收到此信号，即第一低功耗MCU通过第一信号产生检测电路收到“摘机信号”；由此摘机事件触发，第一低功耗MCU通过FXO接口发出模拟摘机动作;从而使电话接通，完成了通话前的直流信令过程。在通话的过程中，语音通话信号从POTS接口通过第一语音耦合电路、DPU至用户家的一对电话线、第二语音耦合电路，最后由电话接口接到话机。依此类推，作为主叫等其它通话流程与此类似。
[0075]断电逃生的工作流程如下:
[0076]步骤B中，在数据、语音、反向馈电同时工作时，如果发生停电事件，即用户的市电接口断电，会导致PoE/PSE电路由于没有电源使其掉电不工作，于是DPU至用户家的一对电话线上就没有反向馈电RPF电压；由于DPU至用户家的一对电话线上没有电压，DPU上ΡοΕ/Η)电路自然就没有了电源，于是DHJ的第一电源给第一数据业务处理单元和第一低功耗MCU的供电中断，第一数据业务处理单元自然就无法工作，停止服务;但对于第一低功耗M⑶来说，它检测到ΡοΕ/Η)电路无供电时，会自动切换到FXO接口供电。
[0077]第一低功耗M⑶在检测到ΡοΕ/Η)电路无供电时，还会控制第二继电器导通、第一继电器断开，在这个情况下，能够使PSTN馈电到达DPU至用户家的一对电话线，第一继电器断开，可以避免PSTN馈电通过继电器到达PoE/PD电路耗电，产生较大电流，导致误摘机异常；然后，DPU的第一低功耗M⑶通过第一信号产生检测电路定时发“断电逃生信号”；电话适配器的第三低功耗MCU通过第三信号产生检测电路收到“断电逃生信号”后，由第三低功耗MCU保持控制第四继电器导通;电话处于断电逃生状态，此时电源获取电路不给FXS接口供电。
[0078]本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
[0079]说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统，该系统包括分配点单元DPU、客户终端设备CPE、以太网供电设备PSE和至少一个电话适配器，DPU通过光纤接入Internet，DPU通过模拟电话业务POTS接口接入PSTN网络，DPU通过一对电话线接到用户家；其特征在于:所述CPE、PSE、电话适配器均接到DPU至用户家的一对电话线上;CPE通过数据业务接口连接用户家的PC或者家庭网关;PSE通过市电接口连接用户家的市电；电话适配器通过电话接口连接用户家的电话;电话适配器为从电话线取电的有源电话适配器。2.如权利要求1所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统，其特征在于:所述DPU包括第一数据业务处理单元、第一电源、PoE/PD电路、第一继电器、第一低功耗逻辑处理单元、第一信号产生检测电路、第二继电器、外部交换局FXO接口、第一语音耦合电路，第一数据业务处理单元与光纤相连，第一数据业务处理单元、ΡοΕ/Η)电路、第一低功耗逻辑处理单元均与第一电源相连，第一低功耗逻辑处理单元分别与第一继电器、第一信号产生检测电路、第二继电器、FXO接口相连，第二继电器与第一语音耦合电路并联，第一继电器、第一信号产生检测电路、第二继电器、第一语音耦合电路均连接到DHJ至用户家的一对电话线上，第一语音耦合电路、第二继电器、FXO接口还与POTS接口相连。3.如权利要求2所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统，其特征在于:所述CPE包括第二数据业务处理单元，第二数据业务处理单元的一端与数据业务接口相连，另一端连接到DHJ至用户家的一对电话线上。4.如权利要求3所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统，其特征在于:所述PSE包括第二电源、PoE/PSE电路、第三继电器、第二低功耗逻辑处理单元、第二信号产生检测电路、电压检测电路，第二电源的一端与市电接口相连，另一端与PoE/PSE电路相连，PoE/PSE电路与第三继电器相连，第二低功耗逻辑处理单元分别与第三继电器、第二信号产生检测电路、电压检测电路相连，第三继电器、第二信号产生检测电路、电压检测电路均连接到DPU至用户家的一对电话线上，电压检测电路用于检测DPU至用户家的一对电话线上是否有直流电压。5.如权利要求4所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统，其特征在于:所述电话适配器包括第三低功耗逻辑处理单元、电源获取电路、第三信号产生检测电路、第四继电器、FXS接口、第二语音耦合电路，第三低功耗逻辑处理单元分别与电源获取电路、第三信号产生检测电路、第四继电器、外部交换用户FXS接口相连，第二语音耦合电路与第四继电器并联，FXS接口、第四继电器、第二语音耦合电路均与电话接口相连，电源获取电路、第三信号产生检测电路、第四继电器、第二语音耦合电路均连接到DHJ至用户家的一对电话线上，电源获取电路用于在DPU至用户家的一对电话线上获取电源，供电话适配器进行工作。6.如权利要求5所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统，其特征在于:所述第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器为低功耗机械继电器或者光耦继电器，其中，第一继电器为常闭型继电器，第二继电器、第三继电器、第四继电器均为常开型继电器。7.如权利要求5所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统，其特征在于:所述第一语音耦合电路、第二语音耦合电路是语音耦合低通电路，用于隔离直流并耦合低频语音信号，同时隔离高频信号，避免对数据业务产生影响。8.如权利要求5所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统，其特征在于:所述第一低功耗逻辑处理单元、第二低功耗逻辑处理单元、第三低功耗逻辑处理单元为低功耗微控制单元MCU、低功耗现场可编程门阵列FPGA、低功耗复杂可编程逻辑器件CPLDJg功耗专用集成电路ASIC中的任意一种。9.如权利要求8所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的系统，其特征在于:所述第一低功耗逻辑处理单元、第二低功耗逻辑处理单元、第三低功耗逻辑处理单元均为低功耗微控制单元MCU。10.—种基于权利要求9所述系统的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的方法，其特征在于，包括以下步骤: A、用户端没有PSE供电，DRJ在断电状态上电，数据、语音、反向馈电开始工作； B、数据、语音、反向馈电开始同时工作时，语音业务作为被叫的通话流程如下: 开始工作前，DPU的第二继电器处于断开状态，POTS接口和DPU至用户家的一对电话线之间直流信令通道断开，语音通话信号通过第一语音耦合电路进行交流耦合； 当接在电话接口上的电话机摘机后；电话适配器的第三低功耗MCU的软件通过FXS接口检测到摘机；由摘机事件触发，第三低功耗MCU通过第三信号产生检测电路发“摘机信号”；这个信号由电话适配器通过DHJ至用户家的一对电话线发送出来，连接到DPU至用户家的一对电话线上的各个设备收到此信号，DPU也从DPU至用户家的一对电话线上收到此信号，SP第一低功耗MCU通过第一信号产生检测电路收到“摘机信号”；由摘机事件触发，第一低功耗MCU通过FXO接口发出模拟摘机动作;从而使电话接通，完成了通话前的直流信令过程； 在通话的过程中，语音通话信号从POTS接口通过第一语音耦合电路、DPU至用户家的一对电话线、第二语音耦合电路，最后由电话接口接到话机。11.如权利要求10所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的方法，其特征在于:步骤A中，DPU在断电状态上电的过程如下: 步骤11、在没有PSE供电的断电状态下，开启PSE电源，PSE上电，PSE内的第二电源给第二低功耗MCU供电;第二低功耗MCU启动，进行初始化； 步骤102、第二低功耗MCU通过电压检测电路检测DPU至用户家的一对电话线上是否有电压，如果有电压，说明处于电话逃生状态，转到步骤103;如果无电压，转到步骤105; 步骤103、PSE的第二低功耗M⑶通过第二信号产生检测电路向DPU的第一低功耗MCU发“PoE准备供电信号”，DPU的第一低功耗MCU通过第一信号产生检测电路收到“PoE准备供电信号”后，先查询电话逃生状态，若处于通话状态，将进行等待；若处于电话逃生未通话状态，DPU的第一低功耗M⑶控制第二继电器断开、第一继电器导通，从而使PSE通过双绞线使DHJ至用户家的一对电话线与DPU内部的H)之间形成通路，转到步骤104; 步骤104、DPU的第一低功耗MCU通过第一信号产生检测电路发“受电准备就绪信号”，由于通过双绞线将DPU至用户家的一对电话线连在一起，电话适配器和PSE都会收到“受电准备就绪信号”: 电话适配器的第三低功耗MCU通过第三信号产生检测电路收到“受电准备就绪信号”，如果第三低功耗MCU获取了电源，第三低功耗MCU控制第四继电器断开;如果第三低功耗MCU没有获取电源，即电话适配器无电压，第四继电器是常开型继电器，断开了 DPU至用户家的一对电话线和电话机之间的直流通路； PSE的第二低功耗MCU通过第二信号产生检测电路收到“受电准备就绪信号”后，立即进入步骤102检测DPU至用户家的一对电话线上的电压;如果没有收到“受电准备就绪信号”，进行一定的延时后再返回步骤102; 步骤105、若检测到DPU至用户家的一对电话线上无电压，说明线路可以进行馈电，此时，PSE的第二低功耗M⑶控制第三继电器导通，这样PoE/PSE电路和PoE/PD电路之间通过DPU至用户家的一对电话线构成了通路，从而开始以太网供电流程，最后PoE/PSE电路开始向ΡοΕ/Η)电路馈电，ΡοΕ/Η)电路在正常受电的情况下为DPU内部的第一电源供电，第一电源为第一数据业务处理单元、第一低功耗MCU供电，数据、语音、反向馈电开始同时工作。12.如权利要求11所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的方法，其特征在于:步骤101中，所述没有PSE供电的断电状态有两种情况:一种情况是:POTS接口上没有接PSTN，整个DPU处于完全掉电状态；另一种情况是:POTS接口上接有PSTN，第一低功耗M⑶处于低功耗状态。13.如权利要求10所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的方法，其特征在于:步骤B中，当POTS接口上开始PSTN来电时;POTS接口上有振铃信号;FXO接口检测到振铃动作，从而使第一低功耗MCU中的程序检测到振铃逻辑事件，在此振铃事件的触发下，第一低功耗MCU的程序通过第一信号产生检测电路发“振铃信号”，这个信号由DPU通过一对电话线发送出来，连接到DPU至用户家的一对电话线上的各个设备收到此信号，这时电话适配器的第三低功耗MCU通过第三信号产生检测电路收到“振铃信号”；然后第三低功耗MCU的内部程序通过电话硬件FXS接口产生振铃动作;从而使接在电话接口上的电话出现振铃。14.如权利要求10所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的方法，其特征在于:步骤B中，在数据、语音、反向馈电同时工作时，如果发生停电事件，即用户的市电接口断电，导致PoE/PSE电路由于没有电源使其掉电不工作，于是DPU至用户家的一对电话线上就没有反向馈电RPF电压；由于DPU至用户家的一对电话线上没有电压，DPU上ΡοΕ/Η)电路就没有电源，DPU的第一电源给第一数据业务处理单元和第一低功耗MCU的供电中断，第一数据业务处理单元无法工作，停止服务;但对于第一低功耗M⑶来说，它检测到ΡοΕ/Η)电路无供电时，自动切换到FXO接口供电。15.如权利要求14所述的数据、反向馈电和语音共存于一对电话线的方法，其特征在于:所述第一低功耗M⑶在检测到PoE/PD电路无供电时，还会控制第二继电器导通、第一继电器断开，使PSTN馈电到达DPU至用户家的一对电话线，第一继电器断开，避免PSTN馈电通过继电器到达PoE/PD电路耗电导致误摘机异常;然后，DPU的第一低功耗M⑶通过第一信号产生检测电路定时发“断电逃生信号”；电话适配器的第三低功耗M⑶通过第三信号产生检测电路收到“断电逃生信号”后，由第三低功耗MCU保持控制第四继电器导通;电话处于断电逃生状态，此时电源获取电路不给FXS接口供电。
【文档编号】H04M11/06GK106027822SQ201610316054
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】刘新峰
【申请人】烽火通信科技股份有限公司