專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口poe供電裝置及供電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及POE (Power Over Ethernet,以太網(wǎng)上傳輸電源)領(lǐng)域,具體來(lái)講是一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置及供電方法。
背景技術(shù)：
PON(Passive Optical Network,無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù),是一種新興的透明的寬帶接入技術(shù)。PON網(wǎng)絡(luò)起始于前端的線路終端(OLT)，終止于光節(jié)點(diǎn)的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)。中間使用普通光分路器進(jìn)行光能量分路。POE(Power Over Ethernet,以太網(wǎng)上傳輸電源)技術(shù)，是利用以太網(wǎng)線在傳輸數(shù)據(jù)線上提供直流電源的技術(shù)。如圖1所示，為現(xiàn)有的PON供電裝置，包括光模塊、PON模塊、POE模塊和以太網(wǎng)接口幾個(gè)部分，光模塊光將接收的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化后，通過(guò)POE模塊控制以太網(wǎng)接口。PON供電裝置通過(guò)以太網(wǎng)接口連接外部電源負(fù)載(圖未示)，并為外部電源負(fù)載供電。但是現(xiàn)有的PON供電裝置只集成了單路端口，即只有一個(gè)以太網(wǎng)接口，不能夠進(jìn)行多端口任務(wù)。并且，該P(yáng)ON供電裝置只能夠?yàn)楣β蕿?5w的外部電源負(fù)載供電，不可變更，但是目前已有功率為30w的外部電源負(fù)載，這種情況便無(wú)法與現(xiàn)有的PON供電裝置匹配。因此，現(xiàn)有的PON 供電裝置，無(wú)法滿足 FTTB (Fiber To The Building，光纖到樓)FTTC(Fiber To TheCurb，光纖到路邊)的實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置及供電方法，具有多路以太網(wǎng)接口，能夠?yàn)楣β蕿?5w和30w的外部電源負(fù)載供電，滿足FTTB和F TTC的實(shí)施。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置，包括:光模塊，用于將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)；無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)模塊，用于提取電信號(hào)中數(shù)據(jù)并封裝成IP包；多個(gè)以太網(wǎng)接口，用于為外接電源負(fù)載連接并供電；交換芯片，用于接收所述IP包；多個(gè)變壓器，接收交換芯片分配下來(lái)的IP包，并對(duì)電信號(hào)變壓后發(fā)送至多個(gè)以太網(wǎng)接口 ；CPU，用于控制所述無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)模塊和交換芯片；P0E模塊，用于控制所述變壓器。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述POE模塊數(shù)量與所述變壓器模塊數(shù)量比為1:2。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述變壓器數(shù)量與所述以太網(wǎng)接口數(shù)量比為1:4。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述CPU包括控制器、flash存儲(chǔ)器、DDR3和晶體振蕩器，晶體振蕩器分別為CPU包括控制器、flash存儲(chǔ)器和DDR3提供震蕩，flash存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息，控制器由flash存儲(chǔ)器取出數(shù)據(jù)信息發(fā)送至DDR3。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述POE模塊數(shù)量為I個(gè)，所述變壓器數(shù)量為2個(gè)，所述以太網(wǎng)接口為8個(gè)。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述POE模塊數(shù)量為2個(gè)，所述變壓器數(shù)量為4個(gè)，所述以太網(wǎng)接口為16個(gè)，每個(gè)POE模塊控制2個(gè)變壓器，每個(gè)變壓器連接4個(gè)以太網(wǎng)接口。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述POE模塊數(shù)量為3個(gè)，總共控制的變壓器數(shù)量為6個(gè)，連接的以太網(wǎng)接口共為24個(gè)，每個(gè)POE模塊控制2個(gè)變壓器，每個(gè)變壓器連接4個(gè)以太網(wǎng)接口。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還連接一個(gè)對(duì)所有模塊進(jìn)行供電的電源，所述以太網(wǎng)接口為RJ45接口。本發(fā)明還提供一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置的供電方法，包括如下步驟:S1.光模塊接收局端的光信號(hào)，并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)發(fā)送至PON模塊；S2.P0N模塊提取電信號(hào)中數(shù)據(jù)并封裝成IP包，發(fā)送至交換芯片；S3.所述交換芯片受CPU控制，將IP包分別發(fā)給每個(gè)變壓器；S4.POE模塊控制變壓器，將電源信號(hào)疊加到信號(hào)線上，并通過(guò)變壓器發(fā)送至對(duì)應(yīng)的以太網(wǎng)接口。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述以太網(wǎng)接口連接外接電源負(fù)載，通過(guò)變壓器、交換器反饋至CPU，CPU根據(jù)接收到的信號(hào)，為不同外接負(fù)載提供匹配功率。本發(fā)明的有益效果在于:1.通過(guò)POE模塊的數(shù)量，能夠控制以太網(wǎng)端口的個(gè)數(shù)，最大達(dá)到24路以太網(wǎng)端口，能夠同時(shí)連接多個(gè)外接電源負(fù)載，滿足FTTB和FTTC的實(shí)施。2.由于CPU能夠通過(guò)交換芯片反饋的信息識(shí)別以太網(wǎng)接口接入外接電源負(fù)載的是功率，并可以自動(dòng)辨別是15w還是30w，保證快速識(shí)別，外接電源負(fù)載，為其提供穩(wěn)定的直流電源。

3.所述CPU還可以根據(jù)所要接入的外接電源負(fù)載的功率，進(jìn)行手動(dòng)控制。


圖1為背景技術(shù)中現(xiàn)有PON供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置的供電方法流程圖；圖3為本發(fā)明用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置的第一實(shí)施例示意圖；圖4為本發(fā)明用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置的第二實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明所述一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置，包括光模塊，用于將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)；無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)模塊，用于提取電信號(hào)中數(shù)據(jù)并封裝成IP包；多個(gè)以太網(wǎng)接口，用于為外接電源負(fù)載連接并供電；交換芯片，用于接收所述IP包；多個(gè)變壓器，接收交換芯片分配下來(lái)的IP包，并對(duì)電信號(hào)變壓后發(fā)送至多個(gè)以太網(wǎng)接口 ；CPU，用于控制所述無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)模塊和交換芯片；P0E模塊，用于控制所述變壓器。其中，所述POE模塊數(shù)量與所述變壓器模塊數(shù)量比為1:2，變壓器數(shù)量與所述以太網(wǎng)接口數(shù)量比為1:4。所述CPU包括控制器、flash存儲(chǔ)器、DDR3和晶體振蕩器，晶體振蕩器分別為CPU包括控制器、flash存儲(chǔ)器和DDR3提供震蕩，flash存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息，也可以存儲(chǔ)控制器發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)信息，控制器由flash存儲(chǔ)器取出數(shù)據(jù)信息發(fā)送至DDR3。所述用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口POE供電裝置還連接一個(gè)對(duì)所有模塊進(jìn)行供電的電源，所述以太網(wǎng)接口為RJ45接口。在具體應(yīng)用時(shí)，可以選擇以太網(wǎng)接口為8路、16路或14路。
如圖2所示，基于上述用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置的供電方法，包括如下步驟:S1.光模塊接收局端的光信號(hào)，并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)發(fā)送至PON模塊；S2.PON模塊按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議提取電信號(hào)中數(shù)據(jù)并封裝成IP包，發(fā)送至交換芯片；S3.所述交換芯片受CPU控制，將IP包分別發(fā)給每個(gè)變壓器；S4.POE模塊控制變壓器，將電源信號(hào)疊加到信號(hào)線上，并通過(guò)變壓器發(fā)送至對(duì)應(yīng)的以太網(wǎng)接口。當(dāng)以太網(wǎng)接口連接外接電源負(fù)載，通過(guò)變壓器、交換器反饋至CPU，CPU根據(jù)接收到的信號(hào)，為不同外接負(fù)載提供匹配功率。所述CPU可以進(jìn)行自動(dòng)匹配控制，也可以提前通過(guò)手動(dòng)控制，匹配的外接負(fù)載功率為15W和/或30w。上述供電方式為下行，信號(hào)上行的時(shí)候，順序?yàn)樯鲜霾襟E的逆過(guò)程。下面通過(guò)附圖和具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。第一實(shí)施例:如圖3所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的POE模塊數(shù)量為I個(gè)，所述變壓器數(shù)量為2個(gè)，所述以太網(wǎng)接口為8個(gè)。光模塊將由局端接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)發(fā)送至PON模塊內(nèi)，PON模塊在CPU的控制下，將所接收信號(hào)封裝成IP包發(fā)送至交換芯片，交換芯片通過(guò)CPU的控制，將IP包分別發(fā)送至2個(gè)變壓器內(nèi)，這2個(gè)變壓器受到同I個(gè)POE模塊的控制，POE模塊通過(guò)控制電源，把電源信號(hào)疊加到信號(hào)線上，為接入的外接負(fù)載供電。本實(shí)施例中 ，光模塊上行和下行為1.25Gbps速率，用于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)上聯(lián)，采用2*10SFF封裝，發(fā)送波長(zhǎng)使用1310nm，接受波長(zhǎng)使用1490nm，接受靈敏度要求達(dá)到_30dbm，光接口使用SC連接器。數(shù)據(jù)上行是突發(fā)模式，而數(shù)據(jù)下行是廣播模式，最大傳輸距離可達(dá)20公里。光模塊與PON模塊連接采用SERDES接口，可以通過(guò)I2C讀取光功率、供電電壓、電流，溫度。PON模塊采用芯片型號(hào)為T(mén)K3715，集成了 EPON SERDES接收來(lái)自O(shè)LT的下行數(shù)據(jù)流，根據(jù)分配的時(shí)隙發(fā)送上行突發(fā)數(shù)據(jù)。封裝為128-pin LQFP (Low-profile Quad FlatPackage)，主要完成以太網(wǎng)包的串并轉(zhuǎn)換功能，同交換芯片之間的連接使用GMII接口。CPU采用BCM53003，需外掛一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(flash存儲(chǔ)器)，CPU頻率可以運(yùn)行到600MHZ,內(nèi)部有32KB指令存儲(chǔ)和32KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，包含MII 口和I2C 口，MII 口控制交換芯片(BCM5324)，I2C 口控制POE芯片。交換芯片采用BCM53242，集成了 24個(gè)百兆PHY，還有I個(gè)MII 口和2個(gè)GMII 口。POE模塊提供外接電源負(fù)載的檢查、分級(jí)、限流以及直流和交流負(fù)載斷開(kāi)檢測(cè)，支持大功率模式，每個(gè)端口可提供最大30W功率，通過(guò)I2C接口隨時(shí)讀取每個(gè)端口的電流，由軟件配置和編程，分級(jí)過(guò)流檢測(cè)功能，使系統(tǒng)能夠檢測(cè)外接電源負(fù)載的吸電流是否超過(guò)允許的電流值，提供現(xiàn)場(chǎng)診斷功能。第二實(shí)施例:如圖4所示，為本發(fā)明第二實(shí)施例，大致結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同，第一實(shí)施例中各部分的型號(hào)也適用于本實(shí)施例中，區(qū)別點(diǎn)在于，所述POE模塊數(shù)量為2個(gè)，所述變壓器數(shù)量為4個(gè)，所述以太網(wǎng)接口為16個(gè)，每個(gè)POE模塊控制2個(gè)變壓器，每個(gè)變壓器連接4個(gè)以太網(wǎng)接口。光模塊將由局端接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)發(fā)送至PON模塊內(nèi)，PON模塊在CPU的控制下，將所接收信號(hào)封裝成IP包發(fā)送至交換芯片，交換芯片通過(guò)CPU的控制，將IP包分別發(fā)送至4個(gè)變壓器內(nèi)，每2個(gè)變壓器受到同I個(gè)POE模塊的控制，每個(gè)POE模塊通過(guò)控制電源，把電源信號(hào)疊加到信號(hào)線上，為接入的外接負(fù)載供電。
第三實(shí)施例:本實(shí)施例與上述兩個(gè)實(shí)施例大致相同，第一實(shí)施例中各部分的型號(hào)也適用于本實(shí)施例中，區(qū)別在于，所述POE模塊數(shù)量為3個(gè)，總共控制的變壓器數(shù)量為6個(gè)，連接的以太網(wǎng)接口共為24個(gè)，即每個(gè)POE模塊控制2個(gè)變壓器，每個(gè)變壓器連接4個(gè)以太網(wǎng)接口。光模塊將由局端接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)發(fā)送至PON模塊內(nèi)，PON模塊在CPU的控制下，將所接收信號(hào)封裝成IP包發(fā)送至交換芯片，交換芯片通過(guò)CPU的控制，將IP包分別發(fā)送至6個(gè)變壓器內(nèi)，每2個(gè)變壓器受到同I個(gè)POE模塊的控制，共有3個(gè)POE模塊，每個(gè)POE模塊通過(guò)控制電源，把電源信號(hào)疊加到信號(hào)線上，為接入的外接負(fù)載供電。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說(shuō)明書(shū)中 未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置，其特征在于，包括: 光模塊，用于將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)； 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)模塊，用于提取電信號(hào)中數(shù)據(jù)并封裝成IP包； 多個(gè)以太網(wǎng)接口，用于為外接電源負(fù)載連接并供電； 交換芯片，用于接收所述IP包； 多個(gè)變壓器，接收交換芯片分配下來(lái)的IP包，并對(duì)電信號(hào)變壓后發(fā)送至多個(gè)以太網(wǎng)接n ； CPU，用于控制所述無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)模塊和交換芯片； POE模塊，用于控制所述變壓器。
2.如權(quán)利要求1所述的用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置，其特征在于:所述POE模塊數(shù)量與所述變壓器模塊數(shù)量比為1:2。
3.如權(quán)利要求2所述的用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置，其特征在于:所述變壓器數(shù)量與所述以太網(wǎng)接口數(shù)量比為1:4。
4.如權(quán)利要求1所述的用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置，其特征在于:所述CPU包括控制器、flash存儲(chǔ)器、DDR3和晶體振蕩器，晶體振蕩器分別為CPU包括控制器、flash存儲(chǔ)器和DDR3提供震蕩，flash存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息，控制器由flash存儲(chǔ)器取出數(shù)據(jù)信息發(fā)送至DDR3。
5.如權(quán)利要求1所述的用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置，其特征在于:所述POE模塊數(shù)量為I個(gè)，所述變壓器數(shù)量為2個(gè)，所述以太網(wǎng)接口為8個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置，其特征在于:所述POE模塊數(shù)量為2個(gè)，所述變壓器數(shù)量為4個(gè)，所述以太網(wǎng)接口為16個(gè)，每個(gè)POE模塊控制2個(gè)變壓器，每個(gè)變壓器連接4個(gè)以太網(wǎng)接口。
7.如權(quán)利要求1所述的用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置，其特征在于:所述POE模塊數(shù)量為3個(gè)，總共控制的變壓器數(shù)量為6個(gè)，連接的以太網(wǎng)接口共為24個(gè)，每個(gè)POE模塊控制2個(gè)變壓器，每個(gè)變壓器連接4個(gè)以太網(wǎng)接口。
8.如權(quán)利要求1至7中任一所述的用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置，其特征在于:還連接一個(gè)對(duì)所有模塊進(jìn)行供電的電源，所述以太網(wǎng)接口為RJ45接口。
9.一種基于權(quán)利要求1中用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置的供電方法，其特征在于，包括如下步驟: 51.光模塊接收局端的光信號(hào)，并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)發(fā)送至PON模塊； 52.PON模塊提取電信號(hào)中數(shù)據(jù)并封裝成IP包，發(fā)送至交換芯片； 53.所述交換芯片受CPU控制，將IP包分別發(fā)給每個(gè)變壓器； 54.POE模塊控制變壓器，將電源信號(hào)疊加到信號(hào)線上，并通過(guò)變壓器發(fā)送至對(duì)應(yīng)的以太網(wǎng)接口。
10.一種基于權(quán)利要求9所述用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口 POE供電裝置的供電方法，其特征在于:所述以太網(wǎng)接口連接外接電源負(fù)載，通過(guò)變壓器、交換器反饋至CPU，CPU根據(jù)接收到的信號(hào)，為不同外接負(fù)載提供匹配功率。
全文摘要
一種用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的多端口POE供電裝置及供電方法，涉及POE領(lǐng)域，包括光模塊，用于將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)；無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)模塊，用于提取電信號(hào)中數(shù)據(jù)并封裝成IP包；多個(gè)以太網(wǎng)接口，用于為外接電源負(fù)載連接并供電；交換芯片，用于接收所述IP包；多個(gè)變壓器，接收交換芯片分配下來(lái)的IP包，并對(duì)電信號(hào)變壓后發(fā)送至多個(gè)以太網(wǎng)接口；CPU，用于控制所述無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)模塊和交換芯片；POE模塊，用于控制所述變壓器；本發(fā)明具有多路以太網(wǎng)接口，能夠?yàn)楣β蕿?5w和30w的外部電源負(fù)載供電，滿足FTTB和FTTC的實(shí)施。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK103220156SQ20131012524
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者易濤 申請(qǐng)人:烽火通信科技股份有限公司