基于以太网的供电的监控的制作方法
【专利摘要】提供功率管理模块中一种用于监控功率源设备PSE的方法，以及一种调适成监控功率源设备PSE的功率管理模块。PSE调适成在以太网线缆上提供功率。该功率管理模块连接到PSE内的以太网物理层和功率源模块。该方法包括检测功率源模块的功率提供模式的改变。当检测的改变指示功率源已停止提供功率时，该方法包括关断以太网物理层。当检测的改变指示功率源已开始提供功率时，该方法包括导通以太网物理层。
【专利说明】基于以太网的供电的监控
【技术领域】
[0001]本公开涉及基于以太网的供电，并具体地来说，涉及基于功率源设备中的以太网功能的供电的监控。
【背景技术】
[0002]基于以太网的供电或PoE技术描述一种在以太网线缆布线上连同数据一起安全地传送电力的系统。IEEE为PoE开发一个标准，其需要5类线缆或更高才能获得高功率电平，但是能够利用3类线缆工作以获得低功率电平。在以太网线缆中常见的差分导线对的其中两个或更多个上以共模提供功率，并且功率源于启用PoE的联网设备(如以太网交换机)的功率源，或可以将功率插接到利用中跨功率源一起运行的线缆中。
[0003]功率源设备PSE是如在以太网线缆上提供功率的交换机的设备。PSE设备可以在不同节点或实体中实现。例如，当PSE设备是交换机时，将其称为端跨(endspan)。否则，如果PSE设备是位于非有PoE能力交换机与PoE设备之间的中间设备，则将其称为中跨。
[0004]受电设备是由PSE供电的设备并且因此消耗能量。示例包括无线接入点、IP电话和IP摄像机。
[0005]受电设备通过在以太网线缆的受电对之间具有25 kQ电阻而指示它是与标准相容的。如果PSE检测到太高或太低(包括短路)的电阻，则不提供功率。这样保护不支持PoE的设备。可选的“功率类”特征使得受电设备能够通过在更高电压下更改感测电阻来指示其功率要求。为了保持受电，受电设备必须自上次使用起持续地使用5-10 mA至少60 ms且不多于400 ms，否则PSE将对其断电。
[0006]为了节省能量，引入了能量高效以太网，这是针对双绞线和背板以太网联网标准的一组改进，其将使得在低数据活动时段期间实现更低功耗。目的是将功耗降低50%或更多，同时保持与现有设备的完全兼容。
[0007]以若干方式实现功率降低。在100 Mbit/sU Gbit/s和10 Gbit/s速度的数据链路中，使用很多能量在所有时间保持以太网物理层传送器芯片(chip)打开。如果在没有数据发送时能够将它们置于“休眠”模式，则能够节省能量。通过持续指定时间地发送低功率闲置(LPI)指示信号，能够将系统中的传送芯片关断。周期性地发送LPI已刷新休眠模式。当有数据要传送时，在将要发送数据之前，发送正常闲置信号以唤醒传送系统。该数据链路视为始终处于运行中，因为接收信令电路即使在传送路径处于休眠模式时仍保持活动。
[0008]此外，已向1Base-T (双绞线线缆)添加了新的更低功率模式，其降低每个接口所需的功率提供。这在使用5类线缆替代3类线缆时实现。3类线缆需要远远更大的接收均衡，因此在传送模式中消耗更多功率。
[0009]在大多数情况中，PoE是受电设备，例如W1-Fi接入点、VoIP电话或住宅区网关的唯一电源。因此，在PoE不向受电设备提供功率的情况下，受电设备实际被完全断电。受电设备丧失其唯一的电源。受电设备的以太网物理层，也称为以太网PHY，也因此被断电。
[0010]在PSE中，以太网PHY检测到链路断开事件，然后已链路断开模式工作。但是，因为以太网接口配置成作为监管被启用，所以以太网PHY需要保持工作，例如，保持接收功能被启用以便检测链路接通事件，即使链路是断开的。为了使以太网PHY检测链路接通事件，以太网PHY必须保持通电。因此，PSE中的以太网PHY将消耗功率。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于缓解上述问题的其中至少一些。具体来说，其目的在于提供功率管理模块中一种用于监控功率源设备PSE的方法，以及一种调适成监控功率源设备PSE的功率管理模块，其中该功率管理模块检测到从PSE提供的功率的改变，并相应地导通或关断PSE的以太网物理层。可以通过提供分别如下所附独立权利要求所述的功率管理模块和功率管理模块中的方法来达到这些和其他目的。
[0012]根据一个方面，提供功率管理模块中一种用于监控PSE的方法，其中PSE调适成在以太网线缆上提供功率。该功率管理模块连接到PSE内的以太网物理层和功率源模块。该方法包括检测功率源模块的功率提供模式的改变。当检测的改变指示功率源模块停止提供功率时，该方法包括关断以太网物理层。当检测的改变指示功率源已开始提供功率时，该方法包括导通以太网物理层。
[0013]根据一个方面，提供一种功率管理模块，其调适成监控PSE，其中PSE调适成在以太网线缆上提供功率。该功率管理模块连接到PSE内的以太网物理层和功率源模块。该功率管理模块包括检测单元，其调适成检测功率源模块的功率提供模式的改变。该功率管理模块还包括控制单元，该控制单元调适成在检测的变化指示功率源模块停止提供功率时，关断以太网物理层，以及在检测的变化指示功率源模块开始提供功率时，导通以太网物理层。
[0014]本文的功率管理模块和方法具有若干优点。如果发生导致PSE不再向受电设备提供功率的故障，则该功率管理模块关断PSE的以太网PHY。这促成节能，因为没有理由在PSE未向受电设备提供功率时将耗费功率的以太网PHY保持导通。另一个优点在于，如果PSE开始向受电设备提供功率，则较之于数秒范围内的受电设备的服务提出时间，将以太网PHY导通对以太网PHY加电的持续时间非常快速，在数毫秒范围内。这意味着对PSE没有工作影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]现在将结合附图更详细地描述实施例，其中:
图1是根据示范实施例的在功率管理模块中用于监控功率源设备的方法的流程图。
[0016]图2a是采用OMCI的无源光网络的网络体系结构概述。
[0017]图2b是图示PoE功能被禁用时的示例的信令图。
[0018]图3a是根据示范实施例的功率管理模块的框图。
[0019]图3b是功率源设备的示例的框图。
[0020]图3c是功率源设备的另一个示例的框图。
【具体实施方式】
[0021]简要地描述，提供用于监控功率源设备的功率管理模块和功率管理模块中的方法的示范实施例。再者，提供包含功率管理模块的功率源设备。该功率管理模块调适成通过根据检测到功率源模块已停止或开始以提供功率来导通或关断以太网物理层已监控功率源设备。
[0022]现在将参考图1描述在功率管理模块中用于监控功率源设备PSE的方法的示范实施例，图1是根据示范实施例的在功率管理模块中用于监控PSE的方法的流程图。
[0023]PSE调适成在以太网线缆上提供功率，并且该功率管理模块连接到PSE内的以太网物理层和功率源模块。
[0024]图1图示方法100，其包括检测110功率源模块的功率提供模式的改变。当检测的改变指示功率源已停止提供功率时，该方法包括关断120以太网物理层。当检测的变化指示功率源已开始提供功率时，该方法包括导通130以太网物理层。
[0025]该功率管理模块连接到PSE内的功率源模块，以及连接到PSE中包含的以太网物理层。PSE可能有受电设备连接到它。如果PSE没有受电设备连接到它，则PSE可连接到受电设备。受电设备包括以太网物理层，也称为以太网PHY，以及包括功率接收器模块。当受电设备连接到PSE时，PSE的以太网PHY连接到受电设备的以太网PHY。再者，当受电设备连接到PSE时，PSE的功率源模块连接到受电设备的功率接收器模块。通过此后一种连接，通过PSE的功率源模块向受电设备的功率接收器模块提供功率，借助于PSE向受电设备供电。
[0026]如果受电设备当前连接到PSE，且变得与PSE断开连接；或连接PSE的功率源模块与受电设备的功率接收器模块的链路中发生故障；或受电设备或PSE的功率源模块中发生导致PSE的功率源模块停止提供功率的任何故障，则功率管理模块检测到110此情况。如果出现此类检测，则功率管理模块中的方法包括将以太网物理层关断120。
[0027]如果PSE当前没有受电设备连接到它，而受电设备连接到该PSE，或导致功率源模块不提供功率的任何故障被修复，使得功率源模块开始提供功率，则功率管理模块检测到110此情况。如果出现此类检测，则功率管理模块中的方法包括将PSE的以太网物理层导通130。
[0028]该方法具有若干优点。如果发生导致PSE不再向受电设备提供功率的故障，则该功率管理模块关断PSE的以太网PHY。这促成节能，因为没有理由在PSE未向受电设备提供功率的情形下将耗费功率的以太网PHY保持导通。另一个优点在于，如果PSE开始向受电设备提供功率，则较之于数秒范围内的受电设备的服务提出时间，将以太网PHY导通对以太网PHY加电的持续时间非常快速，在数毫秒范围内。这意味着对PSE没有服务影响。
[0029]根据一个实施例，检测到功率源模块开始提供功率包括，检测连接到PSE的受电设备H)。
[0030]如果受电设备连接到PSE，则PSE的功率源模块开始向受电设备的功率接收器模块提供功率。这由功率管理模块来检测，然后将PSE的以太网PHY导通，如上文描述。这意味着，无需采取任何动作将PSE的以太网PHY导通，因为这将由功率管理模块来执行。PSE的以太网PHY将不会消耗任何不必要的功率，因为仅当功率管理模块检测到PSE的功率源模块开始提供功率时才将PSE的以太网PHY导通。
[0031]根据又一个实施例，该方法还包括根据从网络节点接收的模式指示进入140工作模式，工作模式是启用模式或禁用模式。
[0032]在此示例中，分别对应于功率管理模块处于启用模式还是禁用模式将功率管理模块导通或关断是可能的。仅作为一个示例，对于运营商来说，可能期望具有对功率管理模块的控制以便将其导通或关断。在这种情况中，运营商访问可能位于例如中央局中、管理局中心或任何其他物理位置的网络节点，运营商可从其中控制功率管理模块或PSE。从此网络节点，运营商可以向PSE的至少功率管理模块发送命令、通知、指令、指示等以便控制功率管理模块的工作模式(启用/禁用)。在另一个示例中，运营商可以向PSE和/或PSE中包含的其他单元或模块发送命令、通知、指令、指示等。
[0033]根据再一个实施例，功率管理模块的禁用模式促使以太网物理层和功率源模块彼此独立地工作。
[0034]在此示例中，如果功率管理模块处于禁用模式，则功率管理模块将不检测功率源模块开始或停止提供功率的任何可能改变。这意味着功率管理模块将不能对应地导通或关断以太网PHY。因此，以太网PHY将独立于功率源模块工作以及反之亦然。
[0035]根据一个实施例，在光网络终端ONT管理和控制接口 OMCI上接收来自网络节点的指示。
[0036]根据再一个实施例，PSE调适成在多住户单元MDU中、在有吉比特能力的无源光网络GPON中实现。
[0037]图2a是采用OMCI的无源光网络的网络体系结构概述。在图2a中，光线路终端OLT 220图示为具有嵌入式OMCI管理服务器，其以黑色圆图示。光网络单元ONU 240和光网络终端ONT 250图示为具有嵌入式OMCI管理客户端，其也以黑色圆图示。
[0038]OMCI是基于消息的协议，如简单网络管理协议SNMP。基本信息交换单元称为单个OMCI消息。OMCI可以用于启用或禁用PSE的功率源模块，在图2a中其对应于ONU 240或0NT250。以此方式，运营商可以远程地控制PSE/ONU 240/0NT 250，换言之控制PSE/0NU240/0NT 250实现的或在PSE/ONU 240/0NT 250中实现的基于以太网的供电PoE功能。
[0039]图2b是图示PoE功能被禁用时的示例的信令图。如果运营商希望禁用PoE功能，即关断功率源模块，则运营商可以使用OLT 220中的OMCI管理服务器221发送2:1 OMCI消息，其指示或指令PSE/ONU 240/0NT 250中的OMCI管理客户端241禁用PoE功能以便功率源模块停止提供功率。例如，用于禁用PoE功能的OMCI消息可以包含值“O”以指示禁用PoE功能。当ONU 240中的OMCI管理客户端241从OMCI管理服务器221接收OMCI消息时，OMCI管理客户端241指令2:2 PoE功能242停止提供功率。
[0040]相似地，如果运营商希望启用PoE功能，即导通PSE/ONU 240/0NT 250的功率源模块，则运营商可以使用OLT 220中的OMCI管理服务器221发送OMCI消息，其指示或指令PSE/ONU 240/0NT 250中的OMCI管理客户端241启用PoE功能以便功率源模块开始提供功率。例如，用于启用PoE功能的OMCI消息可以包含值“I”以指示启用PoE功能。当ONU240中的OMCI管理客户端241从OMCI管理服务器221接收OMCI消息时，OMCI管理客户端241指令PoE功能242开始提供功率。
[0041]根据一个示例，结合具有值“O”或“I”的OMCI消息的上文两个示例，包含值“O”或值“I”的OMCI消息进一步也将禁用功率管理模块。这意味着功率管理模块将不监控PSE以检测功率源模块的工作模式的任何改变。由此，经由OMCI接收的命令或指示将响应PoE功能的启用和/或禁用。根据此示例，OMCI消息可以包含另一个值，例如值“2”，其将使PSE中的功率管理模块能够按上文描述的工作。仅作为示例，可以将包含值和“2”的上文描述的OMCI消息从PSE/ONU 240/0NT 250中的OMCI管理客户端转发到功率管理模块。如果OMCI消息包含值“O”或“ I ”，则功率管理模块将被禁用，并且将仅转发该OMCI消息到PSE/ONU 240/0NT 250的PoE功能。如果OMCI消息包含值“2”，则功率管理模块将被启用并且按上文描述的工作，并且可以例如通过向PoE功能发送包含值“O”或“I”的OMCI消息来控制功率源模块或PSE/ONU 240/0NT 250的PoE功能，以便禁用或启用功率源模块。作为备选，可以在功率管理模块与功率源模块或PSE/ONU 240/0NT 250的PoE功能之间使用其他消息、协议或接口。
[0042]本文的实施例还涉及调适成监控PSE的功率管理模块。现在将参考图3a_3c来描述此类实施例的示例。该功率管理模块具有与上文描述其中执行的方法相同的目的、优点和技术特征。由此，将简要地描述该功率管理模块，以避免不必要的重复。
[0043]图3a_3c图示调适成监控PSE 340的功率管理模块300。PSE 340又调适成在以太网线缆上提供功率。功率管理模块300连接到PSE 340内的以太网物理层310和功率源模块320。图3a图示功率管理模块300，功率管理模块300包括检测单元302，检测单元302调适成检测功率源模块320的功率提供模式的改变。功率管理模块300还包括控制单元303，控制单元303调适成检测的改变指示功率源模块320已停止提供功率时关断以太网物理层310，以及在检测的改变指示功率源模块320已开始提供功率时，导通以太网物理层310。
[0044]该功率管理模块具有若干优点。如果发生导致PSE不再向受电设备提供功率的故障，则该功率管理模块关断PSE的以太网PHY。这促成节能，因为没有理由在PSE未向受电设备提供功率时将耗费功率的以太网PHY保持导通。另一个优点在于，如果PSE开始向受电设备提供功率，则较之于数秒范围内的受电设备的服务提出时间，将以太网PHY导通对以太网PHY加电的持续时间非常快速，在数毫秒范围内。这意味着对PSE没有服务影响。
[0045]图3a是图示功率管理模块300的示范框图。在此示例中，功率管理模块300包括处理单元301，处理单元301又包括执行不同动作的专用单元。再者，图3a图示功率管理模块300，其包括接口 304，功率管理模块300可以经由接口 304与其他实体，例如功率源模块320、以太网物理层310以及还有网络节点330通信和/或交互。应指出图3a仅是说明性示例，并且功率管理模块300可以包括例如，若干分开的接口，并且该处理单元可以不包括任何专用单元或可以包括执行功率管理模块300的动作或方法步骤的其他专用单元。
[0046]根据一个实施例，检测单元302调适成检测连接到PSE 340的受电设备H) 350以便检测功率源模块320的功率提供模式的改变。
[0047]根据再一个实施例，控制单元303还调适成接收从网络节点330接收的模式指示，并且根据接收的模式指示来启用或禁用功率管理模块300。
[0048]根据再一个实施例，功率管理模块300被禁用，促使以太网物理层310和功率源模块320彼此独立地工作。
[0049]根据一个实施例，在光网络终端ONT管理和控制接口 OMCI上接收来自网络节点330的指示。
[0050]根据再一个实施例，PSE 340调适成在多住户单元MDU中、在有吉比特能力的无源光网络GPON中实现。
[0051]根据再一个实施例，功率管理模块300调适成集成在PSE 340内。图3b中图示此类技术解决方案。
[0052]根据再一个实施例，功率管理模块300调适成可连接到PSE 340。图3c中图示此类技术解决方案。
[0053]本文的实施例还涉及功率源设备PSE 340，功率源设备PSE 340包括功率管理模块300，上文已描述功率管理模块300。
[0054]应该注意，图3a仅在逻辑意义上图示功率管理模块中的多种功能单元。实践中，这些功能可以使用任何适合的软件和硬件部件/电路等来实现。因此，这些实施例一般性地不限于功率管理模块和功能单元的示出的结构。因此，先前描述的示范实施例可以采用多种方式来实现。例如，一个实施例包括其上存储有指令的计算机可读介质，这些指令可被处理单元执行以用于执行该功率管理模块中的方法步骤。计算系统可执行并存储在计算机可读介质上的指令执行权利要求中阐述的本发明的方法步骤。
[0055]图3a以示意图形式示出功率管理模块300的实施例。这里功率管理模块300中包含的有处理单元301，例如具有DSP (数字信号处理器)的处理单元301。处理单元301可以是用于执行本文描述的过程的不同动作的单个单元或多个单元。功率管理模块300还可以包括用于从其他实体接收信号的输入单元，以及用于向其他实体提供一个或多个信号的输出单元。该输入单元和该输出单元可以布置为集成实体或如图3a的示例图示，布置为一个或多个接口 304。
[0056]而且，功率管理模块300包括采用非易失性存储器形式的至少一个计算机程序产品，如EEPROM (电可擦写可编程只读存储器)、闪速存储器和硬盘驱动器。该计算机程序产品包括计算机程序，该计算机程序包括代码部件，该代码部件在功率管理模块300中的处理单元301中执行时促使功率管理模块300执行例如早前结合图1描述的过程的动作。
[0057]该计算机程序可以配置为计算机程序模块中结构化的计算机程序代码。因此，在示范实施例中，功率管理模块300的计算机程序中的代码部件包括用于检测功率源模块320的功率提供模式的改变的检测单元。该计算机程序还包括用于根据检测到的功率源模块320的功率提供模式的改变将以太网物理层310导通或关断的控制单元。
[0058]该计算机程序模块可以本质上执行图1所示的流程的动作以仿真功率管理模块300。换言之，当不同的计算机程序模块在处理单元301中执行时，它们可以对应于图3a的单元302和303。
[0059]虽然上文结合图3a公开的实施例中的代码部件作为在处理单元中执行时促使功率管理模块300执行上文结合上文提到的附图来描述的动作的计算机程序模块来实现，但是在备选实施例中，可以将这些代码部件的至少其中之一至少部分地作为硬件电路来实现。
[0060]该处理器可以是单个CPU (中央处理单元)，但是也可以包括两个或更多个处理单元。例如，该处理器可以包括通用微处理器；指令集处理器和/或相关的芯片组和/或专用微处理器，如ASIC (特定用途集成电路)。该处理器还可以包括用于缓存目的的板载存储器。该计算机程序可以由连接到处理器的计算机程序产品来载送。该计算机程序产品可以包括其中存储该计算机程序的计算机可读介质。例如，该计算机程序产品可以是闪存存储器、RAM (随机存取存储器)、ROM (只读存储器)或EEPR0M，以及在备选实施例中，上文描述的计算机程序模块可以采用功率管理模块300内的存储器的形式分布在不同的计算机程序广品上。
[0061]要理解，本公开内的交互单元的选择以及这些单元的命名仅出于示范目的，适于执行上文描述的任一方法的节点可以采用多种备选方式来配置，以便能够执行所提出的过程动作。
[0062]还应该注意本公开中描述的单元应视为逻辑实体，而不一定视为单独的物理实体。
[0063]虽然这些实施例是依据若干实施例来描述的，但是可设想阅读说明书和研究附图时将显见到其替代、修改、排列和等效物。因此，下文所附权利要求理应包含视为落在实施例的且所附权利要求定义的范围内的此类替代、修改、排列和等效物。
【权利要求】
1.一种功率管理模块中的用于监控功率源设备PSE的方法(100)，所述功率源设备PSE调适成在以太网线缆上提供功率，所述功率管理模块连接到所述PSE内的以太网物理层和功率源模块，所述方法包括: 检测(110)所述功率源模块的功率提供模式的改变， 当检测的改变指示所述功率源已停止提供功率时，所述方法包括关断(120)所述以太网物理层，以及 当检测的改变指示所述功率源模块已开始提供功率时，所述方法包括导通(130)以太网物理层。
2.如权利要求1所述的方法(100)，其中检测到所述功率源模块开始提供功率包括，检测连接到所述PSE的受电设备H)。
3.如权利要求1或2所述的方法(100)，其中所述方法还包括根据从网络节点接收的模式指示进入(140)工作模式，所述工作模式是启用模式或禁用模式。
4.如权利要求3所述的方法(100)，其中所述功率管理模块的禁用模式促使所述以太网物理层和所述功率源模块彼此独立地工作。
5.如权利要求3或4所述的方法(100)，其中在光网络终端ONT管理和控制接口OMCI上接收来自所述网络节点的指示。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法(100)，其中所述PSE调适成在多住户单元MDU中、在有吉比特能力的无源光网络GPON中实现。
7.一种功率管理模块(300)，其调适成监控功率源设备PSE (340)，所述功率源设备PSE调适成在以太网线缆上提供功率，所述功率管理模块连接到所述PSE内的以太网物理层(310)和功率源模块(320)，所述功率管理模块包括: -检测单元(302)，所述检测单元(302)调适成检测所述功率源模块(320)的功率提供模式的改变，以及 -控制单元(303)，所述控制单元(303)调适成在检测的改变指示所述功率源模块(320)已停止提供功率时，关断所述以太网物理层(310)，以及在检测的改变指示所述功率源模块(320)已开始提供功率时，导通所述以太网物理层(310)。
8.如权利要求7所述的功率管理模块(300)，其中所述检测单元(302)调适成检测连接到所述PSE (340)的受电设备H)以便检测所述功率源模块(320)的功率提供模式的改变。
9.如权利要求7或8所述的功率管理模块(300)，其中所述控制单元(303)还调适成接收从网络节点(330)接收的模式指示，并且根据所接收的模式指示来启用或禁用功率管理模块(300)。
10.如权利要求9所述的功率管理模块(300)，其中所属功率管理模块(300)被禁用，促使所述以太网物理层(310)和所述功率源模块(320)彼此独立地工作。
11.如权利要求9或10所述的功率管理模块(300)，其中在光网络终端ONT管理和控制接口 OMCI上接收来自所述网络节点(330)的指示。
12.如权利要求7-11中任一项所述的功率管理模块(300)，其中所述PSE(340)调适成在多住户单元MDU中、在有吉比特能力的无源光网络GPON中实现。
13.如权利要求7-12中任一项所述的功率管理模块(300)，其中所述功率管理模块(300)调适成集成在所述PSE (340)内。
14.如权利要求7-12中任一项所述的功率管理模块(300)，其中所述功率管理模块(300)调适成可连接到所述PSE (340)。
15.包括如权利要求7-14中任一项所述的功率管理模块(300)的功率源设备PSE(340)。
【文档编号】H04L12/10GK104429020SQ201280067495
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2012年1月19日 优先权日:2012年1月19日
【发明者】L.陈 申请人:爱立信(中国)通信有限公司