一种无线MOCA终端设备、馈电设备及其自适应馈电方法与流程

本申请属于广电运营领域，特别涉及一种无线moca终端设备、馈电设备及其自适应馈电方法。

背景技术

随着国家三网融合的推进，epon(ethernetpassiveopticalnetwork，以太网无源光网络)+eoc(ethernetovercable，基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术)组网方案已经成为广电运营商的首选。moca(multimediaovercoaxalliance，同轴电缆多媒体联盟)作为一种高频的eoc技术，基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议接入，可以充分利用有线电视网络已有的入户同轴电缆资源，解决最后100m的上网接入问题。例如，将moca终端设备与以太网交换机连通，将moca设备放置于用户需要的位置。moca设备根据来自以太网交换机的信号发射相应的无线信号。为解决长距离信号传输的问题，通常有多个moca设备通过同轴电缆串联使用，不同的moca设备放置于不同的用户家中。一个具体的场景可以为：一个以太网交换机可以连接至少一个moca设备a，moca设备a通过以太网线与以太网交换机相连，具体地，moca设备a的以太网接口与以太网交换机的以太网接口相连，同时moca设备a的射频接口与另一台moca设备b的射频接口通过同轴电缆连接，实现以太网数据在同轴电缆上的传输，moca设备b的以太网接口再与其他以太网交换机连接。

在传统的无线moca终端技术方案中，moca设备中设置有外部电源适配器并与外部电源相连。具体地，图1示出传统moca设备结构示意图，如图1所示，传统的moca设备包括相连通的moca主芯片、路由器主芯片、wifi主芯片、以太网接口和射频接口等，如果需要从所述moca设备上分支出多个moca设备，可以在一个moca设备的射频接口上连接一个设置有多个分支射频接口的多路分支分配器，外部电源通过电源适配器向路由器主芯片、moca主芯片以及wifi主芯片等供电。各个moca设备利用射频接口通过同轴电缆连接，以实现多个moca设备之间数据交互。

由于moca设备需要连接电源适配器才可以正常工作，从设备外观简洁度及设备成本上都不是最优的选择。同时，对于部分应用场景，存在现场无法取电的问题，对无线moca设备的部署位置有较大的限制。

技术实现要素：

本申请公开了一种无线moca终端设备以及与之配套使用的无线moca馈电设备。本申请在所述无线moca终端设备中设置终端馈电协商器、终端馈电接收器、终端供电切换器以及终端内置电池等，相应地，在所述无线moca馈电设备中设置馈电供电器、馈电发送器等，使得所述无线moca终端设备能够直接利用原有的同轴电缆向无线moca终端设备进行电力的传输，解决了无线moca终端设备需要额外供电问题，节省了外接电源适配器；同时对于客户现场不方便取电的应用场景提供了一种很好的解决方案。

本申请还提供了一种使用上述无线moca终端设备以及无线moca馈电设备的自适应馈电方法，所述方法采用协商机制，只有协商通过的射频接口，才会通过同轴电缆进行供电，使得供电可控；而且，针对不同类型的无线moca终端设备，可以提供不同的供电类型及供电能力；同时，也可以实现未授权设备的屏蔽、已授权设备移除后自动切断供电等功能。

本申请的目的在于提供以下几个方面：

第一方面，本申请提供一种无线moca终端设备，所述无线moca终端设备包括：终端moca主芯片、终端射频接口、终端馈电协商器、终端路由器主芯片、终端供电切换器、终端馈电接收器、终端电源转换器和终端内置电池，其中，所述终端供电切换器用于与终端内置电池以及终端电源转换器连通，使得终端内置电池向终端电源转换器供电；所述终端电源转换器用于将终端供电切换器提供的电力转换为适于moca终端设备中的用电元件使用的电力，并向moca终端设备中的用电元件供电；所述终端馈电协商器用于根据所述终端路由器主芯片发出的指令通过终端射频接口向馈电设备发送协商指令，通过所述终端射频接口接收moca馈电设备发送的协商应答指令，根据所述终端路由器主芯片发出的指令通过终端射频接口向馈电设备发送协商内容，通过所述终端射频接口接收moca馈电设备发送的协商内容应答指令；所述终端射频接口用于接收moca馈电设备提供的电力，并将所述电力提供给所述终端馈电接收器；所述终端供电切换器还用于根据所述终端路由器主芯片发出的指令切换至与终端电源转换器、终端馈电接收器和/或终端内置电池连通，使得由馈电接收电路提供的电力向终端电源转换器和/或终端内置电池供电，所述终端电源转换器还用于将接收到的电力转换成适于moca终端设备中各用电元件和/或终端内置电池使用的电力，并向moca终端设备中各用电元件和/或终端内置电池供电；所述路由器主芯片用于通过所述馈电协商器周期性地向moca馈电设备发送协商信号；所述终端moca主芯片用于转化终端路由器主芯片通过以太网接口接收和发送的信号以及通过所述终端射频接口接收及发送的moca馈电设备的信号，使得moca馈电设备与终端路由器主芯片进行数据交互。

在本申请中，在所述无线moca终端设备刚开始启动时，无线moca馈电设备无法自行对所述无线moca终端设备进行供电，而在无外接电源的条件下，所述无线moca终端设备利用自带的终端内置电池完成自身供电，实现与无线moca馈电设备协商等步骤，待无线moca馈电设备开始对所述无线moca终端进行持续供电后，结束终端内置电池对无线moca终端设备的供电。由于无线moca终端设备使用的用户现场取电困难，更换终端内置电池也极为不便，因此，本申请在无线moca馈电设备对无线moca终端进行供电的过程中，还可以使无线moca馈电设备向终端内置电池供电，实现对终端内置电池的充电，使得终端内置电池保持电力充足的状态，减少终端内置电池更换频次，从而减少无线moca终端设备的维护频次，使其能够在较长时间内保持正常可用状态。

在一种可实现的方式中，所述终端馈电接收器与所述终端射频接口连通，在所述终端射频接口与终端馈电接收器之间设置有第一低通电路，从而接收终端射频接口上的直流供电，并将所述直流供电提供给所述无线moca终端设备内部的用电元件使用。

进一步地，所述终端馈电协商器与所述终端射频接口连通，在所述终端射频接口与终端馈电协商器之间设置有第一隔直电路，从而隔离终端射频接口上的直流电源分量，控制芯片通过终端馈电协商电路发送高速变化的信号，以便与无线moca馈电设备进行馈电协商。

可选地，所述终端供电切换器还用于检测终端馈电接收器是否有电力供应，如果检测至终端馈电接收器有电力供应，则所述终端供电切换器将电源切换至终端馈电接收器。

第二方面，本申请还提供一种无线moca馈电设备，所述无线moca馈电设备包括：馈电路由器主芯片、馈电moca主芯片、馈电协商器、馈电供电器、馈电发送器、馈电电源转换器和多路分支分配器，所述多路分支分配器包括至少一个馈电射频接口，其中，所述馈电协商器用于将通过馈电射频接口接收到的moca终端设备发送的协商指令发送给馈电路由器主芯片，将接收到的由所述馈电路由器主芯片发送的协商应答指令发送给所述馈电路由器主芯片指定的馈电射频接口，将通过馈电射频接口接收到的moca终端设备发送的协商内容发送给馈电路由器主芯片，将接收到的由所述馈电路由器主芯片发送的协商内容应答指令发送给所述馈电路由器主芯片指定的馈电射频接口；所述馈电发送器用于根据所述馈电路由器主芯片发出的指令接收由所述馈电供电器提供的电力，并将所述电力提供给所述馈电路由器主芯片指定的馈电射频接口；所述馈电电源转换器用于将外来电力转换成适于所述moca馈电设备中的用电元件使用的电力，向所述moca馈电设备中的用电元件供电；所述馈电协商器还用于根据所述馈电路由器主芯片的指令周期性监听已供电的馈电射频接口是否接收到moca终端设备发送协商信号，在未监听到moca终端设备的协商信号的情况下，切断由所述馈电供电器向该moca终端设备对应的馈电射频接口供电；所述馈电moca主芯片用于转化馈电路由器主芯片通过以太网接口接收和发送的信号以及通过所述馈电射频接口接收及发送的moca终端设备的信号，使得moca馈电设备与终端路由器主芯片进行数据交互。

在本申请中，所述无线moca馈电设备始终保持开机或者待机状态，如果接收到或者监听到某一无线moca终端设备发送的协商信号，立即与之进行协商，并利用原有的同轴电缆按照协商内容向协商通过的无线moca终端设备进行供电，如果监听发现某一无线moca终端设备掉线，则结束对该无线moca终端设备供电。

在一种可实现的方式中，所述馈电发送器与每个馈电射频接口分别连通，在所述馈电发送器与每个所述馈电射频接口之间均设置有第二低通电路，用于隔离从馈电射频接口传送过来的高频信号，减少高频信号对于馈电发送器的工作影响。

可选地，所述馈电协商器与每个馈电射频接口分别连通，在所述馈电协商器与每个所述馈电射频接口之间均设置有第二隔直电路，用于隔离馈电射频接口上的直流馈电，防止直流馈电对于馈电协商电路工作影响。

第三方面，本申请还提供一种第一方面所述终端设备的自适应馈电方法，所述方法包括：所述终端供电切换器与终端内置电池以及终端电源转换器连通，使得终端内置电池向终端电源转换器供电；所述终端电源转换器将终端供电切换器提供的电力转换为适于moca终端设备中的用电元件使用的电力，并向moca终端设备中的用电元件供电；所述终端馈电协商器根据所述终端路由器主芯片发出的指令通过终端射频接口向馈电设备发送协商指令；所述终端馈电协商器通过所述终端射频接口接收moca馈电设备发送的协商应答指令；所述终端馈电协商器根据所述终端路由器主芯片发出的指令通过终端射频接口向馈电设备发送协商内容；所述终端馈电协商器通过所述终端射频接口接收moca馈电设备发送的协商内容应答指令；所述终端射频接口接收moca馈电设备提供的电力，并将所述电力提供给所述终端馈电接收器；所述终端供电切换器根据所述终端路由器主芯片发出的指令切换至与终端电源转换器、终端馈电接收器和/或终端内置电池连通，使得由馈电接收电路提供的电力向终端电源转换器和/或终端内置电池供电；所述终端电源转换器将接收到的电力转换成适于moca终端设备中各用电元件和/或终端内置电池使用的电力，并向moca终端设备中各用电元件和/或终端内置电池供电；所述路由器主芯片通过所述馈电协商器周期性地向moca馈电设备发送协商信号。

第四方面，本申请还提供一种第二方面所述馈电设备的自适应馈电方法，所述方法包括：

所述馈电协商器将通过馈电射频接口接收到的moca终端设备发送的协商指令发送给馈电路由器主芯片；所述馈电协商器将接收到的由所述馈电路由器主芯片发送的协商应答指令发送给所述馈电路由器主芯片指定的馈电射频接口；所述馈电协商器将通过馈电射频接口接收到的moca终端设备发送的协商内容发送给馈电路由器主芯片；所述馈电协商器将接收到的由所述馈电路由器主芯片发送的协商内容应答指令发送给所述馈电路由器主芯片指定的馈电射频接口；所述馈电发送器根据所述馈电路由器主芯片发出的指令接收由所述馈电供电器提供的电力，并将所述电力提供给所述馈电路由器主芯片指定的馈电射频接口；所述馈电电源转换器将外来电力转换成适于所述moca馈电设备中的用电元件使用的电力；所述馈电电源转换器向所述moca馈电设备中的用电元件供电；所述馈电协商器根据所述馈电路由器主芯片的指令周期性检测已供电的馈电射频接口是否接收到moca终端设备发送协商信号；如果所述馈电协商器未检测到moca终端设备的协商信号，则切断由所述馈电供电器向该moca终端设备对应的馈电射频接口供电。

第五方面，本申请还提供一种无线moca自适应馈电系统，所述系统包括第一方面所述的无线moca终端设备和第二方面所述的无线moca馈电设备，所述无线moca终端设备与所述无线moca馈电设备通过同轴电缆连通，所述同轴电缆一端与终端射频接口连通，另一端与馈电射频接口连通。

使用本申请提供的无线moca终端设备以及与之配套使用的无线moca馈电设备，两种设备之间能够通过协商机制利用原有同轴电缆针对性地为无线moca终端设备提供供电服务，使得无线moca终端设备无需使用外接电源，适用更多的使用环境。

附图说明

图1示出传统moca设备结构示意图；

图2为根据一个优选实施例示出的一种无线moca终端设备的结构示意图；

图3为以具有一个馈电射频接口为例示出的一种无线moca馈电设备的结构示意图；

图4示出以两个馈电射频接口为例示出的一种无线moca馈电设备的结构示意图；

图5示出以一个无线moca终端设备与无线moca馈电设备连通为例的组网示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为根据一个优选实施例示出的一种无线moca终端设备的结构示意图。如图2所示，所述无线moca终端设备包括：终端moca主芯片、终端射频接口、终端馈电协商器、终端路由器主芯片、终端供电切换器、终端馈电接收器、终端电源转换器和终端内置电池。

在一种可实现的方式中，所述终端馈电协商器与所述终端射频接口及所述终端路由器主芯片分别连通，所述终端moca主芯片与所述终端射频接口以及所述终端路由器主芯片分别连通，所述终端射频接口还与所述馈电接收器连通，所述终端供电切换器还与所述终端馈电接收器、所述终端电源转换器和所述终端内置电池分别连通，所述终端电源转换器还与moca终端设备中的用电元件分别连通。

具体地，所述无线moca终端设备中仅设置一个终端射频接口，所述终端馈电接收器以及终端馈电协商器均与终端射频接口中原有的信号传输引脚相连，从而实现利用同轴电缆中加载的电流向无线moca终端设备供电。

在所述终端射频接口与终端馈电接收器之间设置有第一低通电路，从而接收终端射频接口上的直流供电，并将所述直流供电提供给终端电源转换器，并最终提供给无线moca终端设备内部的用电元件使用。

进一步地，在所述终端射频接口与终端馈电协商器之间设置有第一隔直电路，从而隔离终端射频接口上的直流电源分量，控制芯片通过终端馈电协商电路发送高速变化的信号，以便与无线moca馈电设备进行馈电协商。

在一种可实现的方式中，所述第一低通电路包括相连通的电感以及电容，其中，所述电感靠近所述终端射频接口，所述电容靠近终端馈电接收器；所述第一隔直电路包括一个电容。

在本实施例中，所述终端供电切换器还用于检测终端馈电接收器是否有电力供应，如果检测至终端馈电接收器有电力供应，则所述终端供电切换器将电源切换至终端馈电接收器。

图3为以具有一个馈电射频接口为例示出的一种无线moca馈电设备的结构示意图，如图3所示，所述无线moca馈电设备包括：馈电路由器主芯片、馈电moca主芯片、馈电协商器、馈电供电器、馈电发送器、馈电电源转换器和多路分支分配器，所述多路分支分配器包括至少一个馈电射频接口，其中，所述馈电协商器与馈电路由器主芯片以及每个馈电射频接口分别连通；所述馈电发送器与馈电供电器以及每个馈电射频接口分别连通；所述馈电电源转换器与馈电供电器以及馈电设备中各用电元件连通；所述馈电moca主芯片与所述馈电路由器主芯片以及每个馈电射频接口分别连通。

在一种可实现的方式中，所述多个馈电射频接口集成于多路分支分配器上。

可选地，在所述馈电发送器与每个所述馈电射频接口之间均设置有第二低通电路，用于隔离从馈电射频接口传送过来的高频信号，减少高频信号对于馈电发送器的工作影响。

进一步地，在所述馈电协商器与每个所述馈电射频接口之间均设置有第二隔直电路，用于隔离馈电射频接口上的直流馈电，防止直流馈电对于馈电协商电路工作影响。

在一种可实现的方式中，所述第二低通电路包括相连通的电感和电容，其中，所述电感靠近所述馈电射频接口，所述电容靠近馈电接收器；所述第二隔直电路包括一个电容。

图4示出以两个馈电射频接口为例示出的一种无线moca馈电设备的结构示意图，其与图3的区别在于，增加一个终端射频接口及其与无线moca馈电设备中其它部件的连接关系。如图4所示，增加一个终端射频接口后，所述无线moca馈电设备可以不必增设馈电路由器主芯片、馈电moca主芯片、馈电协商器、馈电供电器、馈电发送器、馈电电源转换器以及多路分支分配器等模块，而是两个馈电射频接口可以共用同一个物理硬件模块来完成各自的自适应馈电作业。

在介绍使用本实施例提供的无线moca终端设备和无线moca馈电设备进行自适应馈电的方式之前，介绍一下本实施例的应用场景：

首先将一个或者多个无线moca终端设备分别与无线moca馈电设备通过同轴电缆相连通，每个无线moca终端设备使用一根同轴电缆与无线moca馈电设备连通，同轴电缆的一端安装于无线moca终端设备的终端射频接口上，同轴电缆的另一端安装于无线moca馈电设备的馈电射频接口上。

所述终端设备初始状态为关机状态，而馈电设备为开机运行状态或者待机状态。

所述无线moca终端设备中，所述终端供电切换器用于检测终端馈电接收器是否有电力供应；所述终端moca主芯片用于转化终端路由器主芯片通过以太网接口接收和发送的信号以及通过所述终端射频接口接收及发送的moca馈电设备的信号，使得moca馈电设备与终端路由器主芯片进行数据交互。

所述无线moca馈电设备中，所述馈电电源转换器将外来电力转换成适于所述moca馈电设备中的用电元件使用的电力，而且，向所述moca馈电设备中的用电元件供电。

图5示出以一个无线moca终端设备与无线moca馈电设备连通为例的组网示意图，以图5所示的组网示意图为例说明使用本实施例提供的无线moca终端设备和无线moca馈电设备进行自适应馈电的方式：

在本实施例中，在所述无线moca终端设备刚开始启动时，无线moca馈电设备无法自行对所述无线moca终端设备进行供电，而在无外接电源的条件下，所述无线moca终端设备利用自带的终端内置电池完成自身供电，因此，所述终端电源转换器将终端供电切换器提供的电力转换为适于moca终端设备中的用电元件使用的电力，并向moca终端设备中的用电元件供电。

终端设备开机启动后，所述终端供电切换器与终端内置电池以及终端电源转换器连通，使得终端内置电池向终端电源转换器供电；

所述终端馈电协商器根据所述终端路由器主芯片发出的指令通过终端射频接口向馈电设备发送协商指令；

所述馈电协商器将通过馈电射频接口接收到的moca终端设备发送的协商指令发送给馈电路由器主芯片，再将接收到的由所述馈电路由器主芯片发送的协商应答指令发送给所述馈电路由器主芯片指定的馈电射频接口，即，与所述无线moca终端设备连通并且在通信的馈电射频接口；

所述终端馈电协商器通过所述终端射频接口接收moca馈电设备发送的协商应答指令；

所述终端馈电协商器根据所述终端路由器主芯片发出的指令通过终端射频接口向馈电设备发送协商内容；

所述馈电协商器将通过馈电射频接口接收到的moca终端设备发送的协商内容发送给馈电路由器主芯片；再将接收到的由所述馈电路由器主芯片发送的协商内容应答指令发送给所述馈电路由器主芯片指定的馈电射频接口，即，与所述无线moca终端设备连通并且在通信的馈电射频接口；

所述终端馈电协商器通过所述终端射频接口接收moca馈电设备发送的协商内容应答指令；

所述馈电发送器根据所述馈电路由器主芯片发出的指令接收由所述馈电供电器提供的电力，并将所述电力提供给所述馈电路由器主芯片指定的馈电射频接口；

所述终端射频接口接收moca馈电设备提供的电力，并将所述电力提供给所述终端馈电接收器；

所述终端供电切换器根据所述终端路由器主芯片发出的指令切换至与终端电源转换器、终端馈电接收器和/或终端内置电池连通，使得由馈电接收电路提供的电力向终端电源转换器供电，如果终端供电切换器发现终端内置电池电量不足，则同时向终端内置电池供电；

所述终端电源转换器将接收到的电力转换成适于moca终端设备中各用电元件和/或终端内置电池使用的电力，并向moca终端设备中各用电元件和/或终端内置电池供电；

所述路由器主芯片通过所述馈电协商器周期性地向moca馈电设备发送协商信号；

所述馈电协商器根据所述馈电路由器主芯片的指令周期性检测已供电的馈电射频接口是否接收到moca终端设备发送协商信号；

如果所述馈电协商器未检测到moca终端设备的协商信号，则切断由所述馈电供电器向该moca终端设备对应的馈电射频接口供电。

多个无线moca终端设备与无线moca馈电设备相连的情形与上述实施例情形相似，每套设备独立运行。

使用本申请提供的无线moca终端设备以及与之配套使用的无线moca馈电设备，两种设备之间能够通过协商机制利用原有同轴电缆针对性地为无线moca终端设备提供供电服务，使得无线moca终端设备无需使用外接电源，适用更多的使用环境。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。