专利名称：一种远程供电系统和方法
技术领域：
本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种远程供电系统和方法。
背景技术：
随着通信服务需求的不断增长，在利用现有已经铺设的用户线网络的基础上，运营商拓展其新的业务到最终的用户，或者升级原有网络、优化用户组合的一种比较通用的做法是将宽带、窄带等设备更加移向最终的用户侧，同时，利用若干对双绞线或者同轴电缆等用户线作为上行通道。这样，在用户侧可以分出更多的用户和业务。
在将宽带、窄带等设备移向用户侧时，由于用户侧环境复杂且在多数情况下不方便提供电源等原因，使对这些远端受电设备的供电成为不易解决的实际问题。
通过用户线由局端为远端受电设备提供电源的远程供电方法已成为运营商扩展用户、业务的主要技术支撑方案。在采用远程供电技术后，远端电源的可靠性和可维护能力得到了很大的提高。远端供电技术将在越来越多的网络产品中获得应用。
目前，远程供电系统的工作原理如附图1所示。
在图1中，局端电源模块提供的电源可以通过直接占用用户线或者通过将电源耦合于用户线上的方式给远端受电设备供电。
远程供电系统的供电方法如附图2所示。
在图2中，局端电源模块将局端输入的电压升压变换为需要的电压，该电压一般为直流。升压后的电源通过若干对用户线向远端电源模块供电，远端电源模块内部至少有一套电源变换电路，该电源变换电路将用户线上传来的电压变换为远端用电设备的可用电压，提供给远端用电设备。
在本方案中可采用一对或几对用户线传送一个电压极性、也可以在传输电源的多对用户线内，使每对用户线都传送两个极性。每对用户线对应局端电源和远端电源模块内独立设计的电源变换电路，以进行电源备份。
现有的远程供电系统中，局端电源模块不能够实现对远端电源模块的监控功能，使远端电源模块的可维护性差。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种远程供电系统和方法，通过对远端电源模块的监控，以实现提高远端电源模块可维护性的目的。
为达到上述目的，本发明提供的一种远程供电系统，包括局端电源模块、远端电源模块；局端电源模块设置有局端控制电路，远端电源模块设置有远端控制电路；所述远端控制电路监控远端电源模块的供电状态，产生监控信号；所述远端控制电路、局端控制电路通过传输监控信号、控制信号控制局端电源模块对远端电源模块的远程供电。
所述局端电源模块还设置有监控信号耦合与隔离电路，所述远端电源模块设置有监控信号解耦与隔离电路；所述监控信号耦合与隔离电路将局端电源模块的一个极性耦合于监控信号、控制信号中；所述监控信号解耦与隔离电路将监控信号、控制信号中耦合的电源解耦，并提供给远端电源模块。
所述局端电源模块还设置有业务信号输入端口、业务信号耦合与隔离电路，所述远端电源模块还设置有业务信号输出端口、业务信号解耦与隔离电路；所述业务信号耦合与隔离电路将局端电源模块的另一个极性耦合于业务信号中；所述业务信号解耦与隔离电路将业务信号中耦合的电源解耦，并提供给远端电源模块。
所述监控/业务信号耦合与隔离电路为2个或1个且所述监控/业务信号解耦与隔离电路对应为2个或1个。
所述监控/业务信号耦合与隔离电路、所述监控/业务信号解耦与隔离电路为1∶1匝比的有中心抽头的隔离变压器。
所述远端电源模块还设置有本地电源输入端口；所述远端控制电路控制本地电源输入端口输入的电源与远端电源模块连接/断开。
一种远程供电方法，包括a、远端控制电路监控远端电源模块的供电状态，并产生监控信号；b、所述远端控制电路、局端控制电路通过传输监控信号、控制信号控制局端电源模块对远端电源模块的远程供电。
所述监控信号包括远端电源模块供电状态正常、远端电源模块供电状态异常、与供电状态异常相关的故障信息。
所述控制信号包括使远端电源模块处于远程供电状态、使远端电源模块处于本地供电状态、启动远端电源模块的供电、关闭远端电源模块的供电。
所述方法还包括所述远端控制电路根据其监控的远端电源模块的供电状态主动控制远端电源模块的远程供电。
所述局端控制电路的控制信号、远端控制电路的监控信号为模拟信号。
所述局端电源模块为远端电源模块提供的电源的频率至少为控制信号、监控信号最高频率的10倍，且该电源的频率的3至11倍频应低于业务信号的频率。
通过上述技术方案的描述可知，本发明的远端控制电路通过监控远端电源模块的供电状态，并及时将供电状态的监控信号及时上报到局端，使局端控制电路能够及时获得远端电源模块的远程供电状态信息，使局端电源模块能够及时控制远端电源模块的远程供电，建立了远程供电的远端电源模块监控体系；从而通过本发明提供的技术方案实现了提高远端电源模块可维护性的目的。
图1是远程供电系统的工作原理示意图；图2是现有技术的远程供电系统的供电方法示意图；图3是本发明的远程供电系统的供电方法示意图一；图4是本发明的远程供电系统的供电方法示意图二。
具体实施例方式
本发明的核心是在局端电源模块设置局端控制电路，在远端电源模块设置远端控制电路，远端控制电路监控远端电源模块的供电状态，产生监控信号，所述远端控制电路、局端控制电路通过传输监控信号、控制信号控制局端电源模块对远端电源模块的远程供电。
下面基于本发明的核心思想结合附图对本发明提供的远程供电系统和远程供电方法做进一步的描述。
局端电源模块和远端电源模块通过局端控制电路和远端控制电路进行远程供电的电源通信。局端电源模块和远端电源模块之间电源通信的目的在于为局端电源模块和远端电源模块建立远程供电的监控体系。
附图3是本发明的远程供电系统的一种实现方式。
在图3中，本发明的远程供电系统包括局端电源模块和远端电源模块，局端电源模块通过4对用户线为远端电源模块供电。远端电源模块为远端通信设备提供电源，远端通信设备可以是宽带通信设备、窄带通信设备或者宽窄一体化的通信设备。
局端电源模块中设置有局端控制电路、2个监控信号耦合与隔离电路、2个业务信号耦合与隔离电路、业务信号输入端口。
远端电源模块中设置有远端控制电路、2个监控信号解耦与隔离电路、2个业务信号解耦与隔离电路、业务信号输出端口和本地电源输入端口。
远端控制电路监测远端电源模块的供电状态，在远端电源模块的供电状态出现异常时，将供电状态异常的监控信号传输至局端控制电路，随供电状态异常的监控信号一起传输至局端控制电路的信号还可以包括与供电状态异常相关的故障信息，即产生了何种故障的信息等。远端控制电路也可以在远端电源模块的供电状态正常时，将供电状态正常的监控信号传输至局端控制电路。
远端控制电路可以根据局端控制电路传输来的控制信号控制远端电源模块的供电状态，如使远端电源模块处于远程供电状态、使远端电源模块处于本地供电状态、启动远端电源模块的供电、关闭远端电源模块的供电等。
远端控制电路还可以根据局端控制电路传输来的控制信号控制本地电源的输入状态，如选择本地电源为远端电源模块供电或选择局端电源模块为远端电源模块远程供电等。在选择本地电源为远端电源模块供电时，远端控制电路控制从本地电源输入端口输入的电源与远端电源模块的远端电源变换电路连接，并控制从局端传输来的电源与远端电源模块的远端电源变换电路断开。
远端控制电路也可以根据其对远端电源模块的监测结果主动控制远端电源模块的供电状态，如使远端电源模块处于远程供电状态、使远端电源模块处于本地供电状态、启动远端电源模块的供电、关闭远端电源模块的供电等。同样，远端控制电路也可以根据主动控制本地电源的输入状态，如选择本地电源为远端电源模块供电或选择局端电源模块为远端电源模块远程供电等。
启动远端电源模块的供电、关闭远端电源模块的供电可通过控制远端电源变换电路的状态来实现，如启动远端电源变换电路、关闭远端电源变换电路等。
图3中，局端电源模块通过耦合的方式为远端电源模块提供远程电源，即局端电源变换电路输出电源的一个极性通过2个不同的监控信号耦合与隔离电路耦合于监控信号、控制信号中，占用2对用户线与远端电源模块的监控信号解耦与隔离电路连接；局端电源变换电路输出电源的另一个极性通过2个不同的业务信号耦合与隔离电路耦合于业务信号中，占用2对用户线与远端电源模块的业务信号解耦与隔离电路连接。
监控信号耦合与隔离电路、业务信号耦合与隔离电路、监控信号解耦与隔离电路和业务信号解耦与隔离电路都可以为匝比为1∶1的有中心抽头的隔离变压器，隔离变压器的输出端口与用户线的两条分支分别连接，输入端口与低压信号电路连接，中心抽头位于输出端口侧，中心抽头与局端/远端电源变换电路的一个极性连接。
图3的远端电源模块中，A1、A2为业务信号解耦与隔离电路的中心抽头，B1、B2为监控信号解耦与隔离电路的中心抽头，A1、A2与远端电源模块的电源变换后的一个电压极性连接，B1、B2与远端电源模块的电源变换后的另一个电压极性连接。
电源变换后远端电源模块输出远端通信设备的可用电压，该电压可以是中间电压如48VDC、±120VDC等，也可以是最终电压如3.3V、5V等。
图3的局端电源模块中，A1、A2为业务信号耦合与隔离电路的中心抽头，B1、B2为监控信号耦合与隔离电路的中心抽头，A1、A2与局端电源模块的电源变换后的一个电压极性连接，为保证直流电流回流，需要2对与电源监控信号对称的用户线连接局端电源模块和远端电源模块的另外一个电源极性，所以，B1、B2与局端电源模块的电源变换后的另一个电压极性连接。
电源变换后局端电源模块输出远供直流电压如200VDC、±120VDC等，其输入可以是48VDC或者交流电源。
这样，电源通信信号的接收和发送，即监控信号、控制信号分布在独立的两对用户线对上，且都与电源的一个极性连接，相互不干扰，而且也不存在电压差造成的影响，同时通过隔离变压器与电源信号隔离，使电源通信信号可以处于安全的低电平状态。业务信号的接收和发送业务分布在独立的两对用户线上，用户线对上传输一个低电平信号，用户线对的两根线之间由于处于同一电源极性，也没有危险电压存在，充分保证了耦合了业务信号和电源的用户线的安全性。
在远端负载功率需求增加的情况下，本发明可以采用多于4对用户线传输局端电源模块的电源，但是其中只有2对用户线用于传输电源通信信号。
本发明中的监控信号耦合与隔离电路、业务信号耦合与隔离电路、监控信号解耦与隔离电路、业务信号解耦与隔离电路要求1500V以上的绝缘耐压。
局端控制电路与远端控制电路之间传输的监控信号和控制信号必须能够适用于长距离的传输，因而，监控信号和控制信号可采用适用于长距离传输的模拟信号，如双音多频信号，或类似双音多频信号等。
局端控制电路与远端控制电路之间传输的监控信号和控制信号应遵循事先约定的协议，本发明对具体的协议不作限制。
本发明的局端电源模块中也可以不设置业务信号输入端口，同样。远端电源模块中也可以不设置业务信号输出端口，即图3局端电源模块中的A1、A2不经过业务信号耦合与隔离电路直接与用户线连接，远端电源模块的A1、A2不经过业务信号解耦与隔离电路直接与远端电源变换电路的一个极性连接。
本发明在监控信号、业务信号与电源耦合设计中还必须处理好电源与信号之间相互干扰的问题，否则，可能由于相互串扰影响远供传输距离和远供效果，如电源工作频率应高于电源通信信号最高频率的10倍，电源工作频率的3～11倍频应低于通信业务信号的如xDSL业务信号的工作频率。
本发明在用户线资源受限的情况下，还可以进行简化设计，即采用图4所示的远程供电系统。
图4中的远程供电系统与图3中的远程供电系统的总体框架结构和实现原理基本一致，主要区别在于监控信号和控制信号的传输通过一对用户线来实现，如可以只保留从远端电源模块到局端电源模块的上行通道，或者采用分时占用通道的方式来实现监控信号和控制信号的传输，即在某一时隙信号远端控制电路向局端控制电路发送监控信号，在另外一个时隙局端控制电路向远端控制电路发送控制信号。
局端电源模块为远端电源模块提供的电源同样可以通过耦合的方式传输至远端电源模块，如将局端电源模块电源变换后的一个极性通过一个监控信号耦合与隔离电路耦合于用户线中，将局端电源模块电源变换后的另一个极性通过业务信号耦合与隔离电路耦合于用户线中，远端电源模块通过监控信号解耦与隔离电路、业务信号解耦与隔离电路解耦出局端电源模块的两个电源极性，所以，在图4的远程供电系统中通过2对用户线实现本发明的远程供电。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，本发明的申请文件的权利要求包括这些变形和变化。
权利要求
1.一种远程供电系统，包括局端电源模块和远端电源模块，其特征在于，所述局端电源模块设置有局端控制电路，所述远端电源模块设置有远端控制电路；所述远端控制电路监控远端电源模块的供电状态，产生监控信号；所述远端控制电路、局端控制电路通过传输监控信号、控制信号控制局端电源模块对远端电源模块的远程供电。
2.如权利要求1所述的一种远程供电系统，其特征在于，所述局端电源模块还设置有监控信号耦合与隔离电路，所述远端电源模块设置有监控信号解耦与隔离电路；所述监控信号耦合与隔离电路将局端电源模块的一个极性耦合于监控信号、控制信号中；所述监控信号解耦与隔离电路将监控信号、控制信号中耦合的电源解耦，并提供给远端电源模块。
3.如权利要求2所述的一种远程供电系统，其特征在于，所述局端电源模块还设置有业务信号输入端口、业务信号耦合与隔离电路，所述远端电源模块还设置有业务信号输出端口、业务信号解耦与隔离电路；所述业务信号耦合与隔离电路将局端电源模块的另一个极性耦合于业务信号中；所述业务信号解耦与隔离电路将业务信号中耦合的电源解耦，并提供给远端电源模块。
4.如权利要求2或3所述的一种远程供电系统，其特征在于，所述监控/业务信号耦合与隔离电路为2个或1个且所述监控/业务信号解耦与隔离电路对应为2个或1个。
5.如权利要求2或3所述的一种远程供电系统，其特征在于，所述监控/业务信号耦合与隔离电路、所述监控/业务信号解耦与隔离电路为1∶1匝比的有中心抽头的隔离变压器。
6.如权利要求1或2或3所述的一种远程供电系统，其特征在于，所述远端电源模块还设置有本地电源输入端口；所述远端控制电路控制本地电源输入端口输入的电源与远端电源模块连接/断开。
7.一种远程供电方法，其特征在于，包括a、远端控制电路监控远端电源模块的供电状态，并产生监控信号；b、所述远端控制电路、局端控制电路通过传输监控信号、控制信号控制局端电源模块对远端电源模块的远程供电。
8.如权利要求7所述的一种远程供电方法，其特征在于，所述监控信号包括远端电源模块供电状态正常、远端电源模块供电状态异常、与供电状态异常相关的故障信息。
9.如权利要求7所述的一种远程供电方法，其特征在于，所述控制信号包括使远端电源模块处于远程供电状态、使远端电源模块处于本地供电状态、启动远端电源模块的供电、关闭远端电源模块的供电。
10.如权利要求7所述的一种远程供电方法，其特征在于，所述方法还包括所述远端控制电路根据其监控的远端电源模块的供电状态主动控制远端电源模块的远程供电。
11.如权利要求7所述的一种远程供电方法，其特征在于，所述局端控制电路的控制信号、远端控制电路的监控信号为模拟信号。
12.如权利要求7所述的一种远程供电方法，其特征在于，所述局端电源模块为远端电源模块提供的电源的频率至少为控制信号、监控信号最高频率的10倍，且该电源的频率的3至11倍频应低于业务信号的频率。
全文摘要
本发明提供一种远程供电系统和方法，其系统的核心为局端电源模块设置有局端控制电路，远端电源模块设置有远端控制电路，所述远端控制电路监控远端电源模块的供电状态，产生监控信号，所述远端控制电路、局端控制电路通过传输监控信号、控制信号控制局端电源模块对远端电源模块的远程供电。本发明的局端控制电路能够及时获得远端电源模块的远程供电状态信息，使局端电源模块能够及时控制远端电源模块的远程供电，从而建立了远程供电的远端电源模块监控体系，实现了提高远端电源模块可维护性的目的。
文档编号H04L12/10GK1859126SQ200510068309
公开日2006年11月8日 申请日期2005年4月30日 优先权日2005年4月30日
发明者秦真, 潘雪峰, 蒋天利, 周英杰 申请人:华为技术有限公司