专利名称：电压平均分配方法、系统及多端口受电设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及宽带接入网络，特别地，涉及一种电压平均分配方法、系统及多端口受电设备。
背景技术：
目前在大规模宽带接入网建设过程中发现，部分位置接入终端设备取电困难，造成无法安装，即使勉强安装的也是装维人员布放了 220V电源线，存在安装效率低的问题。而反向以太网供电技术则可以通过以太网线传输电源，依靠以太网馈电设备(Power overEthernet,PoE)将220V的电源变压为低压直流电，并与以太网数据信号共同在五类线内进行传输，达到反向供电的目的。但是，由于五类线传输性能以及反向以太网馈电设备均存在差异性，所以导致反向以太网系统内部无法实现电源的平均分配，从而使得某些宽带接入用户用电量多、电费高，而其他用户用电量小甚至不用供电也能使用宽带业务，电费低，对用户不具有公平性。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种电压平均分配方法、系统及多端口受电设备，能够在反向以太网供电系统内实现电压的平均分配。根据本发明的一方面，提出了一种电压平均分配方法，包括在各馈电设备上电后，多端口受电设备周期地向各馈电设备发送查询消息以查询各馈电设备的输出电压值；在接收到各馈电设备反馈的输出电压值后，多端口受电设备检测自身接收到的来自各馈电设备的电压值；根据检测到的来自各馈电设备的电压值和各馈电设备的输出电压值确定各馈电设备至多端口受电设备之间的以太网线缆路径损耗；根据路径损耗和多端口受电设备检测到的平均电压值分别计算得出各馈电设备的期望输出电压值，并将各馈电设备的期望输出电压值分别发送至各馈电设备以控制各馈电设备的输出电压值。根据本发明的另一方面，还提出了一种多端口受电设备，包括电压查询单元，用于在各馈电设备上电后，周期地向各馈电设备发送查询消息以查询各馈电设备的输出电压值；电压检测单元，与电压查询单元相连，用于在接收到各馈电设备反馈的输出电压值后，检测自身接收到的来自各馈电设备的电压值；路径损耗确定单元，与电压查询单元和电压检测单元相连，用于根据检测到的来自各馈电设备的电压值和各馈电设备的输出电压值确定各馈电设备至多端口受电设备之间的以太网线缆路径损耗；期望值确定单元，与路径损耗确定单元相连，用于根据路径损耗和多端口受电设备检测到的平均电压值分别计算得出各馈电设备的期望输出电压值，并将各馈电设备的期望输出电压值分别发送至各馈电设备以控制各馈电设备的输出电压值。根据本发明的又一方面，还提出了一种电压平均分配系统，包括多端口受电设备；多个馈电设备，分别通过以太网线缆与多端口受电设备相连，用于为多端口受电设备提供电源、与多端口受电设备交互、以及接受多端口受电设备对输出电压的控制。
本发明提供的电压平均分配方法、系统及多端口受电设备，通过测量各馈电设备至多端口受电设备之间的以太网线缆路径损耗来控制各馈电设备的电压输出，使得到达多端口受电设备时的各路电压相同，从而实现了系统内部的电压平均分配。本发明提高了宽带接入终端设备反向以太网供电的合理性、公平性、安全性，有利于促进基于反向以太网供电技术在宽带接入网络中的广泛推广和应用，在实现宽带接入网建设的同时创造较好的社会效益及经济效益。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分。在附图中图I是本发明通过反向以太网进行供电的示意图。 图2是本发明电压平均分配方法的一个实施例的流程示意图。图3是本发明的电源操作维护OAM协议帧格式示意图。图4是本发明电压平均分配方法的另一实施例的流程示意图。图5是本发明多端口受电设备的一个实施例的结构示意图。图6是本发明多端口受电设备的另一实施例的结构示意图。图7是本发明电压平均分配系统的一个实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。本发明的示例性实施例及其说明用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。图I是本发明通过反向以太网进行供电的示意图。如图I所示，为解决基于宽带接入终端安装取电困难的问题，可以通过反向以太网供电的方法为终端供电，具体地，用户各侧馈电设备(Power Sourcing Equipment,PSE)，S卩，图I中以太网线缆右边部分的设备，将220V交流电转换为低压直流电，连同以太网数据信号(例如，可以包括用户以太网上点到点协议(Point-to-Point Protocol overEthernet,PPPoE)上网、网络电视(Internet Protocol Television, IPTV)、IP话音(Voiceover IP, VOIP)等业务的以太网数据)进行叠加(即，将电压也以一定频率调制到以太网线缆上与数据信号一起传输)后一起在以太网线缆的1/2、3/6或4/5、7/8线对上传输。此外，在远端/室外侧配置受电设备(Power Device,PD)，8卩，图I中以太网左边部分的设备，同时接收以太网数据和低压直流电，并将低压直流电和数据信号进行分离。将低压直流电转换为终端所需要的直流电源实现宽带接入终端反向供电。但是当为多端口宽带接入终端反向供电时，由于各五类线传输性能、反向以太网供电装置存在差异性，造成部署在用户侧的多个PSE为多端口 H)供电时无法保证平均供电的电源分配。为实现电源平均分配，本发明的下述实施例在原有系统中的PSE和ro设备中增加了相关硬件芯片，每个PSE和ro设备具备独立的媒质接入控制层(Mdium Access Control, MAC)地址,可以用于实现F1D对PSE的维护和管理，例如，通过操作管理和维护(Operation, Administration and Maintenance,OAM)消息交互完成电压、电流等数值的查询、返回、配置等操作。此外，还可以用于检测PSE的故障，一旦PSE集成了锂电池后还需要对电池进行日常维护、检测等工作。本发明的下述实施例面向宽带接入网多用户终端，利用反向以太网供电技术实现供电系统中各馈电设备的电压平均分配，具体地，基于电源的操作维护协议实现多端口受电设备对各馈电设备电源特性的检测，结合多端口受电设备接收到的电源性能，通过合理算法控制各馈电设备的电源输出，以实现电源电压的平均分配。图2是本发明电压平均分配方法的一个实施例的流程示意图。如图2所示，该实施例可以包括以下步骤
S202，在各馈电设备上电后，多端口受电设备周期地向各馈电设备发送查询消息以查询各馈电设备的输出电压值(即，图I所示的节点2处的电压值)；S204，在接收到各馈电设备反馈的输出电压值后，多端口受电设备检测自身接收到的来自各馈电设备的电压值；S206，根据检测到的来自各馈电设备的电压值和各馈电设备的输出电压值确定各馈电设备至多端口受电设备之间的以太网线缆路径损耗；S208，根据路径损耗和多端口受电设备检测到的平均电压值分别计算得出各馈电设备的期望输出电压值，并将各馈电设备的期望输出电压值分别发送至各馈电设备以控制各馈电设备的输出电压值。该实施例通过测量各馈电设备至多端口受电设备之间的以太网线缆路径损耗来控制各馈电设备的电压输出，使得到达多端口受电设备时的各路电压相同，从而实现了系统内部的电压平均分配。本发明提高了宽带接入终端设备反向以太网供电的合理性、公平性、安全性。为了提高传输效率，各馈电设备将直流电信号和数据信号混合后通过以太网线缆传输至多端口受电设备；多端口受电设备在接收到来自各馈电设备的混合信号后，将直流电信号和数据信号进行分离，并利用直流电信号实现对多端口受电设备的反向供电。此外，多端口受电设备与各馈电设备利用操作维护协议实现相互之间的交互，在多端口受电设备与各馈电设备进行交互时，通过每个设备的MAC地址识别相应的设备。具体地，本发明参考了 IEEE 802. 3标准的OAM协议，定义了实现电源管理维护的OAM协议及相关协议帧，用于在反向以太网供电系统内实现对多端口 ro受电设备和PSE馈电设备的电源检测和控制。为实现该目的，本发明的实施例基于OAM协议格式全新定义了多端口 ro受电设备和PSE馈电设备之间的维护管理交互消息。图3是本发明的电源操作维护OAM协议帧格式示意图。如图3所示，对OAM协议帧格式说明如下目的地址(DestinationAddress) :F1D 或 PSE 设备的 MAC 地址；源地址(SourceAddress) :PSE 或 F1D 设备的 MAC 地址；Length/Type :0AM 分组数据单元(Packet Data Unit, PDU)采用 Type 编码，Type主要标识该消息的类型，例如，在无源光网络中该字段可以为0x8809，用于标识该OAM消息为一个慢协议巾贞;Data/PAD :这个字段用于标识OAM协议帧的有效载荷，包含机构唯一标识(OUI)、扩展操作码(Ext. Opcode)、载荷(Payload)。
其中，OUI可以用于指示中国电信的机构标识符，目前预留未定；Ext. Opcode用于指示ro查询PSE的电压属性、PSE返回ro的电压属性、ro配置pse的电压属性以及pse返回ro设置是否成功的属性，例如，Ext. Opcode = 03标识H)配置PSE，其他定义为01标识PD查询PSE，02标识PSE反馈H)的查询，04标识PSE反馈H)的设置是否成功等；Payload用于指示ro设置PSE的有效电压属性、以及PSE返回ro所查询的电压等属性。下述表I和表2为本发明实施例定义的H)和PSE之间的查询及配置的字段描述
示例
权利要求
1.一种电压平均分配方法,其特征在于,包括 在各馈电设备上电后，多端口受电设备周期地向所述各馈电设备发送查询消息以查询所述各馈电设备的输出电压值； 在接收到所述各馈电设备反馈的输出电压值后，所述多端口受电设备检测自身接收到的来自所述各馈电设备的电压值； 根据检测到的来自所述各馈电设备的电压值和所述各馈电设备的输出电压值确定所述各馈电设备至所述多端口受电设备之间的以太网线缆路径损耗； 根据所述路径损耗和所述多端口受电设备检测到的平均电压值分别计算得出所述各馈电设备的期望输出电压值，并将所述各馈电设备的期望输出电压值分别发送至所述各馈电设备以控制所述各馈电设备的输出电压值。
2.根据权利要求I所述的电压平均分配方法，其特征在于，所述方法还包括 所述各馈电设备将直流电信号和数据信号混合后通过所述以太网线缆传输至所述多端口受电设备； 所述多端口受电设备在接收到来自所述各馈电设备的混合信号后，将所述直流电信号和所述数据信号进行分离，并利用所述直流电信号实现对所述多端口受电设备的反向供电。
3.根据权利要求I所述的电压平均分配方法，其特征在于，利用操作维护协议实现所述多端口受电设备与所述各馈电设备之间的交互。
4.根据权利要求3所述的电压平均分配方法，其特征在于，在所述多端口受电设备与所述各馈电设备进行交互时，通过每个设备的MAC地址识别相应的设备。
5.—种多端口受电设备,其特征在于,包括 电压查询单元，用于在各馈电设备上电后，周期地向所述各馈电设备发送查询消息以查询所述各馈电设备的输出电压值； 电压检测单元，与所述电压查询单元相连，用于在接收到所述各馈电设备反馈的输出电压值后，检测自身接收到的来自所述各馈电设备的电压值； 路径损耗确定单元，与所述电压查询单元和所述电压检测单元相连，用于根据检测到的来自所述各馈电设备的电压值和所述各馈电设备的输出电压值确定所述各馈电设备至所述多端口受电设备之间的以太网线缆路径损耗； 期望值确定单元，与所述路径损耗确定单元相连，用于根据所述路径损耗和所述多端口受电设备检测到的平均电压值分别计算得出所述各馈电设备的期望输出电压值，并将所述各馈电设备的期望输出电压值分别发送至所述各馈电设备以控制所述各馈电设备的输出电压值。
6.根据权利要求5所述的多端口受电设备，其特征在于，所述多端口受电设备还包括 信号分离单元，与所述电压检测单元相连，用于在接收到来自所述各馈电设备的混合信号后，将其中的直流电信号和数据信号进行分离，并利用所述直流电信号实现对所述多端口受电设备的反向供电。
7.根据权利要求5所述的多端口受电设备，其特征在于，所述多端口受电设备利用操作维护协议实现与所述各馈电设备的交互。
8.根据权利要求7所述的多端口受电设备，其特征在于，所述多端口受电设备通过MAC地址识别所述各馈电设备。
9.一种电压平均分配系统，其特征在于，包括 权利要求5至8中任一项所述的多端口受电设备； 多个馈电设备，分别通过以太网线缆与所述多端口受电设备相连，用于为所述多端口受电设备提供电源、与所述多端口受电设备交互、以及接受所述多端口受电设备对输出电压的控制。
10.根据权利要求9所述的电压平均分配系统，其特征在于，所述各馈电设备通过MAC地址识别所述多端口受电设备。
全文摘要
本发明公开了一种电压平均分配方法、系统及多端口受电设备。其中，该方法包括在各馈电设备上电后，多端口受电设备周期地向各馈电设备发送查询消息以查询各馈电设备的输出电压值；在接收到各馈电设备反馈的输出电压值后，多端口受电设备检测自身接收到的来自各馈电设备的电压值；根据检测到的来自各馈电设备的电压值和各馈电设备的输出电压值确定各馈电设备至多端口受电设备之间的以太网线缆路径损耗；根据路径损耗和多端口受电设备检测到的平均电压值分别计算得出各馈电设备的期望输出电压值，并将各馈电设备的期望输出电压值分别发送至各馈电设备以控制各馈电设备的输出电压值。本发明提高了宽带接入终端设备反向以太网供电的合理性与公平性。
文档编号H04L12/10GK102983982SQ20111025910
公开日2013年3月20日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者杜喆, 沈成彬, 蒋铭, 李浩琳 申请人:中国电信股份有限公司