一種饋電方法、系統和設備的製作方法

2023-06-04 10:22:41 2

專利名稱：一種饋電方法、系統和設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於電子通信領域，尤其涉及一種饋電方法、系統和設備。
技術背景POTS ( Plain Old Telephone System,傳統舊式電話系統)業務用戶板用 於局端傳統電話業務的4妄入，IAD (Integrated Access Device,集成才妻入i殳備) 等接入設備提供傳統電話業務的接入。POTS業務用戶板和IAD等接入設備 電話業務處理的主要單元是饋電管理系統。以前，由於接入設備較為集中， 一個用戶板上面各個埠的用戶環路的 距離長短差別較大；隨著技術的發展，分布式接入系統的推廣，接入設備越 來越靠近用戶側，特別隨著FTTx ( Fiber to the x,光纖到戶、光纖到路邊、 光纖到大廈的統稱)的發展和家庭網關設備的興起，使用戶板和家庭網關等 設備中各個埠的環路距離越來越短，同時埠間的環路距離差異也趨於平 均，多埠接入設備的環路距離趨同。隨著技術的發展，以及用戶需求的提高，POTS用戶板和IAD等接入網 關等設備的容量不斷提高，對設備的設計提出更大的要求。例如高密設計的 要求， 一個單板需要容納進去更多的饋電管理系統。各個國家對能耗的要求越來越高，特別在高端市場，能耗要求已經成為 設備的重要規格。傳統的饋電管理系統由單固定電源，雙固定電源和帶單調 節電源雙電源輸入。當用戶環路距離和POTS用戶板以及家庭網關等設備的 饋電供電電壓不匹配時，將造成用戶環路饋電能力不足，或者設備功耗過大 等問題。 一般情況下，為了確保用戶環路饋電能力不足問題，設計者通常會 提高饋電系統和裝置的供電電壓，這就會造成設備功耗過大。請參考圖1,是現有技術單固定電源饋電系統的示意圖，絕大部分的舊式支持POTS業務接入的用戶板和接入網關設備都採用這種饋電方式。這種 饋電方式不能實時根據環路狀態調節饋電管理系統的供電電壓，會在饋電管 理系統上產生無效的功耗。請參考圖2，是現有技術雙固定電源饋電系統的示意圖，採用雙電源的 饋電系統兩個電壓固定，用戶可以根據站點的實際情況設置對應的電壓。這 種方式成本低，適合於多埠的POTS用戶板和IAD等接入網關設備。但是， 需要供給兩個固定電源，不能動態的調節供電電源，只能通過人工判斷環路 距離的長短來設置供電電壓。而且只有兩種電壓選擇，單板的功耗調節不能 達到很好的情況。請參考圖3，是現有技術帶單調節電源雙電源輸入的饋電系統示意圖， 採用雙電源的饋電系統，第一個電壓固定，第二個電壓可以4艮據環路的距離 調整。該技術方案適合多路POTS業務接入的設備。但是，單板需要兩個電 源轉換器處理饋電，將提高單板的成本；同時，兩個電源轉換器將佔據更多 的單板的空間，不利於目前通信系統的高密設計；另外，饋電管理系統必須 採用支持兩路電源輸入和切換的，相應會增加設備的成本。發明內容本發明實施例所要解決的技術問題是提供一種饋電系統、設備和方法， 能有效地降低設備的功耗和成本。本發明實施例提供一種饋電方法，包括 收集與所述用戶環路相關的用戶環路信息；根據所述用戶環路信息，計算出適於所述用戶環路的電壓值，並輸出指 示所述電壓值的電壓信息給電源轉換器；所述電源轉換器根據接收到的所述電壓信息，輸出與所述電壓值對應的 輸出電壓給所述的用戶環路。本發明實施例提供一種饋電系統，包括電源轉換器和饋電管理系統，所 述電源轉換器與所述饋電管理系統連接，通過所述々貴電管理系統給用戶環路提供電壓，其中，所述饋電系統進一步包括環路信息收集單元和控制單元，所述環路信息收集單元收集所述用戶環路的用戶環路信息並發送給所述控制單元；所述控制單元根據接收到的所述用戶環路信息計算適於所述用戶環路的電 壓值，並輸出指示所述電壓值的電壓信息給所述電源轉換器；所述電源轉換器根據接收到的所述電壓信息，輸出與所述電壓值對應的 輸出電壓給所述的饋電管理系統。本發明實施例提供一種通信設備，包括電源轉換器和饋電管理系統，所 述電源轉換器與所述饋電管理系統連接，通過所述饋電管理系統給用戶環路 提供電壓，其中，所述饋電系統進一步包括環路信息收集單元和控制單元，所述環路信息收集單元收集所述用戶環路的用戶環路信息並發送給所 述控制單元；所述控制單元根據接收到的所述用戶環路信息計算適於所述用戶環路 的電壓值，並輸出指示所述電壓值的電壓信息給所述電源轉換器；所述電源轉換器根據接收到的所述電壓信息，輸出與所述電壓值對應的 輸出電壓給所述的饋電管理系統。本發明實施例至少具有以下有益效果本發明實施例採用單電源供電，電源電壓可以根據環路信息自適應調 節，減少電源選擇和切換裝置，降低了設備成本，同時有利於在提供足夠的 環路驅動能力的情況下有效地降低系統的功耗；由於採用單電源供電，因此 可以節省電源轉換器，從而節省成本及單板空間，為高密度的單板設計提供 可能性。


圖1是現有技術單固定電源饋電系統的示意圖； 圖2是現有技術雙固定電源饋電系統的示意圖； 圖3是現有技術帶單調節電源雙電源輸入的饋電系統示意圖；圖4是本發明實施例饋電系統的示意圖； 圖5是本發明實施例饋電管理系統示意圖； 圖6是本發明實施例控制單元的示意圖； 圖7是本發明實施例電源調節電路的示意圖； 圖8是本發明饋電方法流程圖。
具體實施方式
請參考圖4，是本發明實施例饋電系統的示意圖。該饋電系統可以用在 POTS用戶板，或者接入網關設備中，例如IAD。該饋電系統包括電源轉換 器，n個饋電管理系統和控制單元。電源轉換器接收背板輸入電源Vin，輸 出電壓Vout給n各饋電管理系統，饋電管理系統通過用戶環線與電話機相 連，向電話機提供正常工作必須的電壓。控制單元接收各饋電管理系統發送 的與其對應的用戶環線的長度信息，綜合接收到的n個用戶環線的長度信 息，計算出一個較優的，適合各用戶環線的電壓，並將該電壓信息反饋給電 源轉換器，電源轉換器根據接收到的電壓信息，向各饋電管理系統輸出該電 壓。由於該輸出電壓Vout是經過綜合分析各用戶環線的長度信息而得出的 一個優化電壓，所以該輸出電壓在給各用戶環線提供足夠的環路驅動能力的 情況下，有效地降低饋電管理系統的功耗。饋電管理系統通常由用戶電路模塊和相關的器件組合組成，例如SLIC (Subscriber Line Interface Circuit,用戶線接口電^各)和CODEC (Coding Decoding,語音編解碼晶片)，用於向用戶環線提供饋電，保證電話機的正 常使用。饋電管理系統向外線的電話機提供 一 個可以動態調節的饋電電源。 目前，大多數標準要求饋電系統提供恆流饋電，比如25mA。當環路比較短 時，環路電阻比較小，比如1公裡環路的環路電阻只有300ohm左右，加上 摘機時話機阻抗300ohm,總共的阻抗也只有600ohm。這時，在環路上的電 壓會比較小Vline=15V (25mA*600ohm)。這時如果採用固定電壓供電， 一般情況下是48V,饋電管理系統將承受33V的電壓，造成饋電管理系統上面很大的無效功耗。本發明實施例中，每個饋電管理系統還具有4全測用戶環^各電阻的能力。 每個饋電管理系統包括環路信息收集模塊用於收集用戶環路的信息，用戶環路信息可以是環路電阻、tip/ring電壓和其他表示功耗的信息。根據環路電 阻，可以獲取用戶線環路距離的長短。饋電管理系統將用戶環路長度信息xl、 x2........ xn，反饋給控制單元。本發明實施例中，也可以在饋電管理系統裡設置一個環路信息收集模塊，用於收集所有用戶環路的數據信息，通 過饋電管理系統的測試總線提供收集到的用戶數據給饋電管理系統。或者將 收集到的用戶數據直接反饋給控制單元。控制單元接收饋電管理系統反饋的各個埠的用戶環路長度信息xl 、x2........ xn，計算出適合的工作電壓，將工作電壓信息(信號y)反饋給電源轉換器。電源轉換器是根據控制單元輸出的信號y，動態調節輸出電壓 Vout。請參考圖6，是本發明實施例控制單元的示意圖。控制單元包括一個具 有計算能力的處理器和存儲器。存儲器中保存了根據環路長度信息選擇合適供電電壓的算法以及接收到的各環路的長度信息xl、 x2........ xn。處理器根據輸入的環路長度信息xl、 x2........ xn,使用預定的算法計算出合適的電壓值，輸出信號y，用於控制電源轉換器輸出要求的電源電壓。請參考圖7，是本發明實施例調節電壓的示意圖。電源轉換器提供可調 節的埠 "TRIM"，增加多^各選擇器MUX選擇TRIM不同的輸入來實現 電壓的調節。本發明實施例中，多路選擇器MUX可以是繼電器。本發明實施例中，饋電管理系統的饋電部分電源只需要 一 個電源(V out) 因此可以節省電源轉換器(或電源處理單元)，/人而節省成本及單板空間， 為高密度的單板設計提供可能性。另外，由於僅需要一個電源，所以並不像 雙電源的現有技術那樣，需要額外的電源選擇和切換裝置，可以節省饋電管 理系統中電源的選擇和切換裝置，進一步降低成本。另外，本發明實施例中，控制單元根據各埠環路長度的信息動態調節 饋電管理系統的輸入電壓，有效地降低饋電管理系統的功耗。本發明實施例還提供一種通信設備，該通信設備包括電源轉換器、多個 饋電管理系統和控制單元，多個饋電管理系統分別與用戶線^各連接，用於向 用戶線路饋電，用戶線路的另一端與終端或者其他需要饋電的通信設備相 連。饋電管理系統收集各條用戶線路的數據，例如可以是用戶線路電阻等， 將收集到的用戶線路數據發送到控制單元。控制單元具有處理器和存儲器， 該存儲器用於存儲接收到的用戶線路數據和根據用戶線路數據計算輸出電 壓的算法，處理器根據用戶線路數據和算法，計算出所合適的電壓，並將該 電壓信號發送給電源轉換器。該電源轉換器根據接收到的電壓信號對輸出給 各饋電管理系統的電壓進行調節，並輸出調節後的電壓給各饋電管理系統， 從而給各用戶線路饋電。本發明實施例中，該通信設備可以是用戶板，例如POTS用戶板；或者 是xDSL用戶板，如果是xDSL線路卡，那麼用戶線路是雙絞線。該通信設備也可以是具有以上用戶板的設備，例如交換機、或者數字用 戶線接入復用器(Digital Subscriber Line Access Multiplexer, DSLAM )或者 MS AN ( Multi - Service Access Network,多業務接入網絡)。該通信設備還可以是綜合接入設IAD。在本實施例中，各饋電管理系統只接收從電源轉換器的輸出電壓，因此 在各饋電管理系統中，無需電壓選擇和切換裝置，從而節省成本。請參考圖8，是本發明實施例饋電方法的流程圖。本發明實施例饋電方 法包括以下步驟1、設置饋電管理系統默認的工作電壓控制單元開始時，給饋電管理系統設置一個默認的工作的電壓，這個電 壓可以是個經驗值，確保在這個電壓下，各種長度的環路的饋電管理系統可 以正常工作，但是這時候系統的功耗並沒有調節到最合適的狀態。2、 測量、記錄摘才幾用戶環^^電阻當有用戶摘機時，饋電管理系統的環路數據收集模塊或者外置測試機構 測試摘機用戶的環路電阻，控制單元收集用戶環^^的信息，例如可以是各用 戶環路的長度信息，然後保存在控制單元的存儲器中。3、 根據預定的算法計算或者更新合適的電源電壓控制單元中的處理器根據預定的算法計算或者選擇合適的饋電管理系統的供給電壓，將電壓信息(信號y)反饋給電源轉換器。4、 電源轉換器輸出合適的饋電管理系統的供電電壓 電源轉換器是根據控制單元輸出的信號y,動態調節輸出電壓Vout。其中，該輸出電壓適於各用戶環路，而且由於該輸出電壓是根據各用戶環路的線路長度信息進行調節的，所以能降低各饋電管理系統上的功耗。另外，根 據各用戶環路的信息來動態調節電源轉換器的輸出電壓，並不需要兩個電源，從而節省了單板中的電源轉換器，節省了單板的成本和空間，有利於設計高密度的單板。另外，由於僅需要一個電源，所以並不像雙電源的現有技術那樣，需要額外的電源選擇和切換裝置，可以節省饋電管理系統中電源的選擇和切換裝置，進一步降低成本。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1. 一種給用戶環路提供饋電的方法，其中，所述用戶環路的電壓由一個電源轉換器提供，所述方法包括收集與所述用戶環路相關的用戶環路信息；根據所述用戶環路信息，計算出適於所述用戶環路的電壓值，並輸出指示所述電壓值的電壓信息給所述電源轉換器；所述電源轉換器根據接收到的所述電壓信息，輸出與所述電壓值對應的輸出電壓給所述的用戶環路。
2. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，收集所述用戶環路信息前，所 述電源轉換器提供一預設電壓給所述用戶環路。
3. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，當用戶摘機時，收集與所述用 戶環路相關的用戶環路信息。
4. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述用戶環路信息包括環路電阻。
5. 如權利要求1至5任一項所述的方法，其特徵在於，所述的輸出電壓低 於所述預設電壓。
6. —種饋電系統，其特徵在於，包括一個電源轉換器和多個饋電管理系統， 所述電源轉換器與所述饋電管理系統連接，通過所述饋電管理系統給用戶環路 提供電壓，其中，所述饋電系統進一步包括環路信息收集單元和控制單元，所述環路信息收集單元收集所述用戶環路的用戶環路信息並發送給所述控 制單元；所述控制單元根據接收到的所述用戶環路信息計算適於所述用戶環路的電 壓值，並輸出指示所述電壓值的電壓信息給所述電源轉換器；所述電源轉換器根據接收到的所述電壓信息，輸出與所述電壓值對應的輸 出電壓給所述的饋電管理系統。
7. 如權利要求6所述的饋電系統，其特徵在於，所述用戶環路信息包括環路電阻。
8. 如權利要求6所述的饋電系統，其特徵在於，所述環^各信息收集單元設置於所述的饋電管理系統中。
9. 如權利要求6所述的饋電系統，其特徵在於，所述控制單元包括處理器 和存儲器，所述存儲器用於存儲所述的用戶環路信息，所述處理器根據所述用 戶環路信息，計算出所述電壓值。
10. —種通信設備，其特徵在於，包括一個電源轉換器和饋電管理系統， 所述電源轉換器與所述饋電管理系統連接，通過所述4貴電管理系統給用戶環路 提供電壓，其中，所述饋電系統進一步包括環路信息收集單元和控制單元，所述環路信息收集單元收集所述用戶環路的用戶環路信息並發送給所述控 制單元；所述控制單元根據接收到的所述用戶環路信息計算適於所述用戶環路的電 壓值，並輸出指示所述電壓值的電壓信息給所述電源轉換器；所述電源轉換器根據接收到的所述電壓信息，輸出與所述電壓值對應的輸 出電壓給所述的饋電管理系統。
11. 如權利要求10所述的通信設備，其特徵在於，所述用戶環路信息包括 環路電阻。
12. 如權利要求10所述的通信設備，其特徵在於，所述控制單元包括處理 器和存儲器，所述存儲器用於存儲所述的用戶環路信息，所述處理器根據所述 用戶環路信息，計算出所述電壓值。
13. 如權利要求10至12任一項所述的通信設備，其特徵在於，所述通信 設備是以下任意之一用戶板、集成接入設備IAD、數字用戶線接入復用器 DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer)和多業務接入網MS AN(Multi - Service Access network )。
全文摘要
本發明實施例提供一種饋電系統，包括一個電源轉換器和多個饋電管理系統，電源轉換器與饋電管理系統連接，通過所述饋電管理系統給用戶環路提供電壓。饋電系統還包括環路信息收集單元和控制單元，環路信息收集單元收集用戶環路的用戶環路信息並發送給控制單元；控制單元根據接收到的用戶環路信息計算適於用戶環路的電壓值，並輸出指示該電壓值的電壓信息給電源轉換器；電源轉換器根據接收到的電壓信息，輸出與電壓值對應的輸出電壓給饋電管理系統。本發明還提供一種饋電系統和通信設備，可以降低成本和系統功耗。
文檔編號H04M19/00GK101282390SQ200710073920
公開日2008年10月8日 申請日期2007年4月2日 優先權日2007年4月2日
發明者柯建偉, 謝勇明, 高興國 申請人:華為技術有限公司