一種以太網供電裝置以及以太網供電方法與流程

文檔序號：12622248閱讀：479來源：國知局

本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種以太網供電裝置以及以太網供電方法。

背景技術：

雙絞線(twisted pair，TP)是一種綜合布線工程中最常用的傳輸介質(俗稱網線)，里面一共有4對8根線。當前常用的是信號線1、2、3、6線對，用于普通的數據傳輸；其余的4、5、7、8線對，是為未來考慮的預留線路。

以太網供電(Pow on Ethernet，POE)目前通行的標準主要有IEEE 802.3af(POE)和IEEE 802.3at(POE+)，兩者差別在于端口分別提供15.4W和30W的輸出功率。POE分為PSE和PD兩個組件，供電設備(Power Sourcing Equipment，PSE)和受電設備(Powered Device，PD)。PSE一般位于交換機設備上，而PD則位于終端設備上。該技術使用一根以太網線纜中2對線來進行供電，即：使用1、2、3、6線對疊加在數據傳輸信號上，目前2對線可供功率最大為30W。

隨著無線，IP電話，監控攝像頭等等這類產品的興起，終端設備的功能不斷的豐富，其功耗已經慢慢的提升，部分型號終端已經超過了POE+所能提供的最大功率30W，使得這類終端只能變更回傳統的供電模式。

高功率以太網供電(High Power Over Ethernet，HPOE)，也就是目前是正在制定中的標準IEEE802.3bt，通過4對8根線來進行供電，在現有的HPOE供電方案中，是在隔離變壓模塊的中心抽頭加電壓，四對線的中心抽頭都使用就可以實現高功率的POE方案，目前由于POE芯片局限性，每路線對只能輸出45W-50W的功率，那么現有的HPOE供電方案可以實現的最高功率只有90W-100W。所以，現有技術中的供電裝置存在供電功率較小，不滿足大功率供電需求的技術問題。

技術實現要素：

本發明實施例提供一種以太網供電裝置及以太網供電方法，用于解決現有技術中的供電裝置存在供電功率較小，不滿足大功率供電需求的技術問題。

本發明實施例第一方面提供一種以太網供電裝置，包括：

PHY芯片POE芯片，所述POE芯片包括M個引腳，所述POE芯片的M個引腳與隔離變壓模塊上的M個引腳一一對應連接，所述POE芯片與所述隔離變壓模塊連接的每對引腳間串聯一隔離電容；其中，M為大于0的正整數；所述隔離變壓模塊還用于接入PHY芯片；

網絡接口，所述網絡接口包括M個引腳，所述網絡接口的M個引腳與所述隔離變壓模塊上的M個引腳一一對應連接，所述網絡接口與所述隔離變壓模塊連接的每對引腳間串聯所述隔離電容；所述網絡接口的M個引腳還與所述POE芯片上的M個引腳一一對應連接；

其中，所述POE芯片用于向所述網絡接口接入的PD設備供電。

可選的，所述以太網供電裝置還包括：

處理器，與所述POE芯片連接，用于確定所述PD設備的類型，基于所述PD設備的類型，控制所述POE芯片對所述PD設備供電。

可選的，所述處理器通過解析所述PD設備反饋的LLDP信號確定所述PD設備的類型。

可選的，所述PD設備通過網線與所述網絡接口連接，所述PHY芯片還用于：檢測所述網線的類型，將所述所述網線的類型傳輸至所述處理器。

可選的，所述處理器還用于：確定所述網線的類型，基于所述網線的類型，控制所述POE芯片的M個引腳的極性；其中，在確定所述網線的類型為直連線型時，控制所述POE芯片的M個引腳的保持初始極性；在確定所述網線的類型為交叉線型時，控制所述POE芯片的M個引腳的初始極性對換。

可選的，所述PHY芯片還包括狀態寄存器，用于存儲所述網線的狀態信息，所述處理器通過讀取所述狀態信息來確定所述網線的類型。

本發明實施例第二方面提供以太網供電方法，應用于本實施例第一方面提供的以太網供電裝置，所述方法包括：

確定所述PD設備的類型；

基于所述PD設備的類型，控制所述POE芯片對所述PD設備供電。可選的，所述確定所述PD設備的類型，具體包括：通過解析所述PD設備反饋的LLDP信號確定所述PD設備的類型。

可選的，所述控制所述POE芯片對所述PD設備供電，具體包括：

確定與所述PD設備連接的網線的類型，基于所述網線的類型，控制所述POE芯片的M個引腳的極性，以使得所述POE芯片通過所述POE芯片的M個引腳對所述PD設備供電。

可選的，所述基于所述網線的類型，控制所述POE芯片的M個引腳的極性，具體包括：

在確定所述網線的類型為直連線型時，控制所述POE芯片的M個引腳的保持初始極性；

在確定所述網線的類型為交叉線型時，控制所述POE芯片的M個引腳的初始極性對換。

本申請實施例中的上述一個或多個技術方案，至少具有如下一種或多種技術效果：

1、由于在本申請實施例中的技術方案中，設計的以太網供電裝置包括：POE芯片，所述POE芯片包括M個引腳，所述POE芯片的M個引腳與隔離變壓模塊上的M個引腳一一對應連接，所述POE芯片與所述隔離變壓模塊連接的每對引腳間串聯一隔離電容；其中，M為大于0的正整數；所述隔離變壓模塊還用于接入PHY芯片；網絡接口，所述網絡接口包括M個引腳，所述網絡接口的M個引腳與所述隔離變壓模塊上的M個引腳一一對應連接，所述網絡接口與所述隔離變壓模塊連接的每對引腳間串聯所述隔離電容；所述網絡接口的M個引腳還與所述POE芯片上的M個引腳一一對應連接；其中，所述POE芯片用于向所述網絡接口接入的PD設備供電的技術手段。這樣，在網絡接口端每對差分線MDI的線對MDI4+/-加供電負極PSE-，線對MDI3+/-加供電負極PSE+，線對MDI2+/-加供電負極PSE-，線對MDI1+/-加供電正極PSE+，同時在八根MDI線J1-J8上各加一個隔離電容，由于隔離電容通交流阻直流，可以用來隔離PSE的正負極，差分數據信號不受影響；傳輸數據的同時傳輸直流電，其輸電采用與以太網數據信號不同的頻率，不影響數據業務的傳輸，為了實現隔直流，PSE+/-必須連到所加隔離電容之后。按照目前業界PSE芯片每路供電功率45W-50W，那么同時使用四對線就可以實現一個網絡接口的端口4*45W＝180W的超大功率供電，對比業界HPOE供電電路實現了功率翻倍。所以，能有效解決現有技術中的供電裝置存在供電功率較小，不滿足大功率供電需求的技術問題。實現直接利用線對供電方法，提供超大輸出功率，滿足大功率供電需求的技術效果。

2、由于在本申請實施例中的技術方案中，采用了所述以太網供電裝置還包括：處理器，與所述POE芯片連接，用于確定所述PD設備的類型，基于所述PD設備的類型，控制所述POE芯片對所述PD設備供電的技術手段。這樣，在網絡接口接入PD設備時，可以根據PD設備的類型來對PD設備供電，確保了供電的合理性，所以，能有效解決現有技術中存在供電方式的兼容性差技術問題。實現根據不同類型PD設備提供不同輸出功率，可兼容不同類型的受電設備，提高了供電方式的兼容性的技術效果。

3、由于在本申請實施例中的技術方案中，采用了所述處理器還用于：確定所述網線的類型，基于所述網線的類型，控制所述POE芯片的M個引腳的極性的技術手段。這樣，在網絡接口通過網線接入PD設備時，由于網線的類型不同，兩端可能采用的線序不同，本申請實施例中的以太網供電裝置可根據網線的類型來調整供電的極性，確保了供電的合理性。所以，能有效解決現有技術中存供電方式的兼容性差技術問題，實現了兼容不同類型的網線，提高了供電方式的兼容性的技術效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術方案中的技術方案，下面對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例。

圖1為本申請實施例一中以太網供電裝置的結構圖；

圖2為本申請實施例一中以太網供電裝置中各器件連接關系的示意圖；

圖3為本申請實施例一中以太網供電裝置中各器件信號傳輸方式示意圖；

圖4為本申請實施例二中以太網供電方法的流程圖。

具體實施方式

本發明實施例提供一種以太網供電裝置，用于解決現有技術中的供電裝置存在供電功率較小，不滿足大功率供電需求的技術問題。

為解決上述的技術問題，本發明實施例提供一種以太網供電裝置，總體思路如下：

所述以太網供電裝置，包括：

POE芯片，所述POE芯片包括M個引腳，所述POE芯片的M個引腳與隔離變壓模塊上的M個引腳一一對應連接，所述POE芯片與所述隔離變壓模塊連接的每對引腳間串聯一隔離電容；其中，M為大于0的正整數；所述隔離變壓模塊還用于接入PHY芯片；

其中，所述POE芯片用于向所述網絡接口接入的PD設備供電。

這樣，在以太網供電裝置的網絡接口端每對差分線MDI的線對MDI4+/-加供電負極PSE-，線對MDI3+/-加供電負極PSE+，線對MDI2+/-加供電負極PSE-，線對MDI1+/-加供電正極PSE+，同時在八根MDI線J1-J8上各加一個隔離電容，由于隔離電容通交流阻直流，可以用來隔離PSE的正負極，差分數據信號不受影響；傳輸數據的同時傳輸直流電，其輸電采用與以太網數據信號不同的頻率，不影響數據業務的傳輸，為了實現隔直流，PSE+/-必須連到所加隔離電容之后。按照目前業界PSE芯片每路供電功率45W-50W，那么同時使用四對線就可以實現一個網絡接口的端口4*45W＝180W的超大功率供電，對比業界HPOE供電電路實現了功率翻倍。所以，能有效解決現有技術中的供電裝置存在供電功率較小，不滿足大功率供電需求的技術問題。實現直接利用線對供電方法，提供超大輸出功率，滿足大功率供電需求的技術效果。

下面結合附圖對本申請實施例技術方案的主要實現原理、具體實施方式及其對應能夠達到的有益效果進行詳細的闡述。

實施例一

如圖1所示為本發明實施例一中以太網供電裝置的具體結構框圖，圖2為本發明實施例中以太網供電裝置中各器件的連接關系示意圖。該以太網供電裝置包括：

POE芯片10，所述POE芯片10包括M個引腳，所述POE芯片10的M個引腳與隔離變壓模塊20上的M個引腳一一對應連接，所述POE芯片10與所述隔離變壓模塊20連接的每對引腳間串聯一隔離電容；其中，M為大于0的正整數；所述隔離變壓模塊20還用于接入PHY芯片30；

網絡接口40，所述網絡接口包括M個引腳，所述網絡接口40的M個引腳與所述隔離變壓模塊20上的M個引腳一一對應連接，所述網絡接口40與所述隔離變壓模塊20連接的每對引腳間串聯所述隔離電容；所述網絡接口40的M個引腳還與所述POE芯片10上的M個引腳一一對應連接；

其中，所述POE芯片10用于向所述網絡接口40接入的PD設備供電，所述網絡接口40為RJ45網絡接口。

具體的，在本市實施例中，隔離變壓模塊20的J8-J1引腳分別經過一個電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8連接到RJ45網絡接口40的MX4-、MX4+、MX3-、MX3+、MX2-、MX2+、MX1-、MX1+引腳，用于隔離變壓模塊20和RJ45網絡接口40之間數據傳輸。八個電容之后分別再連接到POE芯片10的PSE-4、PSE-3、PSE+4、PSE+3、PSE-2、PSE-1、PSE+2、PSE+1引腳上，用于POE芯片10向RJ45網絡接口40線對供電，RJ45網絡接口40用于接入PD設備。

當有PD設備通過網線接到RJ45網絡接口40，CPU會控制POE芯片10PSE-1和PSE+1供電15.4W，電壓信號通過RJ45網絡接口40的MX1-和MX1+線對提供到PD設備，供PD設備系統先運行起來；PD設備發送LLDP(Link Layer Discovery Protocol，鏈路層發現協議)信號經過網線傳輸給POE芯片10中的PSE設備，由PSE設備的RJ45網絡接口40通過MDI數據線MX1-、MX1+、MX2-、MX2+、MX3-、MX3+、MX4-、MX4+和隔離變壓模塊20傳送給PHY芯片30，PHY芯片30經過MAC芯片轉發給處理器CPU，處理器CPU解析LLDP信號，再管理POE芯片10配置相應PSE-4、PSE+4、PSE-3、PSE+3、PSE-2、PSE+2、PSE-1、PSE+1線對供電，電壓信號由RJ45網絡接口40線對提供到PD設備，完成供電。

具體的，在本實施例中，所述以太網供電裝置還包括：處理器，與所述POE芯片連接，用于確定所述PD設備的類型，基于所述PD設備的類型，控制所述POE芯片10對所述PD設備供電；

其中，所述處理器通過解析所述PD設備反饋的LLDP信號確定所述PD設備的類型。

具體的，在本實施例中的以太網供電設備還還可以實現POE、HPOE、超高功率三者供電方式之間的切換，由于POE和HPOE標準的PD設備都是抽頭供電，為了實現向下兼容，就得解決線對直接供電切換成抽頭供電的兼容，結合硬件上的變化，軟件可以通過設置處理器CPU來管理POE芯片10供電來實現，具體處理流程如圖3所示。PD設備向POE芯片10中的PSE設備首先發送帶有供電標準信息的LLDP信號，LLDP信號經過RJ45網絡接口40、PHY芯片30和MAC芯片打包封裝傳送到處理器CPU，處理器CPU會對LLDP信號進行詳細解析，然后控制管理POE芯片10進行相應供電操作。

具體的，處理器CPU可根據PD設備的不同的類型來制定合適的供電策略控制POE芯片10對PD設備進行供電。當處理器CPU解析到PD設備是符合POE標準的設備時，處理器CPU會控制POE芯片10自動切換成PSE-1、PSE+1供電，其他路不供電，實現了2對4根(1、2、3、6線對)供電，也可以切換成PSE-3、PSE+3供電，實現了2對4根(4、5、7、8線對)供電，符合IEEE802.3af(POE)標準和IEEE 802.3at(POE+)標準。當處理器CPU解析到PD設備是符合HPOE標準的設備時，處理器CPU控制POE芯片10自動切換成PSE-1、PSE+1、PSE-3、PSE+3供電，實現4對八根線來供電，符合IEEE802.3bt標準。當處理器CPU解析PD設備為超大功率的設備時，處理器CPU控制POE芯片10自動切換成PSE-4、PSE-3、PSE+4、PSE+3、PSE-2、PSE-1、PSE+2、PSE+1全都供電，實現了超大功率供電。

通過處理器CPU管理控制POE芯片10就實現了線對供電向抽頭供電之間的切換，兼容了POE、HPOE和超大功率的正常供電。這樣，在網絡接口接入PD設備時，可以根據PD設備的類型來對PD設備供電，確保了供電的合理性，所以，能有效解決現有技術中存在供電方式的兼容性差技術問題。實現根據不同類型PD設備提供不同輸出功率，可兼容不同類型的受電設備，提高了供電方式的兼容性的技術效果。

進一步，在本實施例中的以太網供電裝置，所述PD設備通過網線與所述網絡接口40連接。

所述PHY芯片30還用于：檢測所述網線的類型，將所述所述網線的類型傳輸至所述處理器。

所述處理器還用于：確定所述網線的類型，基于所述網線的類型，控制所述POE芯片10的M個引腳的極性；在確定所述網線的類型為直連線型時，控制所述POE芯片10的M個引腳的保持初始極性；在確定所述網線的類型為交叉線型時，控制所述POE芯片10的M個引腳的初始極性對換。

所述PHY芯片30還包括狀態寄存器，用于存儲所述網線的狀態信息，所述處理器通過讀取所述狀態信息來確定所述網線的類型。

具體的，在本實施例中，PD設備可通過網線接入網絡接口40中，進而以太網裝置可以對PD設備供電。由于網線分為直連線型和交叉線型，直連線型是同一根網線的兩端使用同樣的線序。交叉線型是同一根網線的兩端使用不同的線序。為了兼容這兩種不同類型的網線，可以通過處理器CPU首先確定接入PD設備的網線的類型，進而處理器CPU來控制供電引腳的極性。

具體處理流程如圖3所示：PHY芯片30具備檢測網線類型的功能，PHY芯片30把檢測的類型上報到處理器CPU，處理器CPU做相應的處理。PHY芯片30具體檢測網線類型流程可以是：PHY芯片30中設置有狀態寄存器，用于存儲網線的狀態信息，處理器CPU通過讀取該狀態信息來確定網線的類型。其中，狀態信息可以為1或0，當狀態信息為1時，表明連接的網線為交叉線型，當狀態信息為0時，表明連接的網線為直連線型。具體的，PHY芯片30在隨機間隔時間更替著向TD和RD上發送FLP協商脈沖，當PHY芯片30的RD有收到來自對端的PD設備的協商脈沖時，即可確定連接的網線為交叉線型，將狀態寄存器相應狀態信息置為1。當PHY芯片30的RD上沒有收到信號，就向RD上發送FLP協商脈沖，當TD收到來自對端PD設備的協商脈沖時，即該網線為直連線，PHY芯片30會把TD和RD自動翻轉，將狀態寄存器相應狀態信息置為0，處理器CPU可以通過讀取狀態寄存器中的狀態信息來判斷網線的類型。

當處理器CPU確定檢測到網線為交叉線型時，處理器CPU控制POE芯片10的PSE-4、PSE-3和PSE+4、PSE+3極性對換，PSE-2、PSE-1和PSE+2、PSE+1極性對換，及PSE-4、PSE-3、PSE-2、PSE-1輸出正極性，PSE+4、PSE+3、PSE+2、PSE+1輸出負極性，這樣PD設備接收的供電正負極才能確保正常。當處理器CPU確定檢測到網線為直連線型時，處理器CPU控制POE芯片10正常供電即可，即：POE芯片10的供電引腳的極性保持初始的極性，不用做極性對換

這樣，在網絡接口通過網線接入PD設備時，由于網線的類型不同，兩端可能采用的線序不同，本申請實施例中的以太網供電裝置可根據網線的類型來調整供電的極性，確保了供電的合理性，所以，能有效解決現有技術中存供電方式的兼容性差技術問題。實現了兼容不同類型的網線，提高了供電方式的兼容性的技術效果。

實施例二

請參考圖4，基于與實施例一中同一發明構思，實施例二提供一種以太網供電方法，應用與實施一中的以太網供電裝置，所述方法包括：

S401：確定所述PD設備的類型；

S402：基于所述PD設備的類型，控制所述POE芯片對所述PD設備供電。可選的，所述確定所述PD設備的類型，具體包括：通過解析所述PD設備反饋的LLDP信號確定所述PD設備的類型。

可選的，所述控制所述POE芯片對所述PD設備供電，具體包括：

可選的，所述基于所述網線的類型，控制所述POE芯片的M個引腳的極性，具體包括：

在確定所述網線的類型為直連線型時，控制所述POE芯片的M個引腳的保持初始極性；

在確定所述網線的類型為交叉線型時，控制所述POE芯片的M個引腳的初始極性對換。

通過本申請實施例中的一個或多個技術方案，可以實現如下一個或多個技術效果：

本領域內的技術人員應明白，本發明的實施例可提供為方法、系統、或計算機程序產品。因此，本發明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。

本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

具體來講，本申請實施例中的以太網供電方法對應的計算機程序指令可以被存儲在光盤，硬盤，U盤等存儲介質上，當存儲介質中的與以太網供電方法對應的計算機程序指令被供電設備讀取或被執行時，包括如下步驟：

確定所述PD設備的類型；

基于所述PD設備的類型，控制所述POE芯片對所述PD設備供電。

可選的，所述存儲介質中存儲的與步驟：確定所述PD設備的類型對應的計算機程序指令在被執行時，具體包括如下步驟：

通過解析所述PD設備反饋的LLDP信號確定所述PD設備的類型。

可選的，所述存儲介質中存儲的與步驟：控制所述POE芯片對所述PD設備供電對應的計算機程序指令在被執行時，具體包括如下步驟：

可選的，所述存儲介質中存儲的與步驟：基于所述網線的類型，控制所述POE芯片的M個引腳的極性對應的計算機程序指令在被執行時，具體包括如下步驟：

在確定所述網線的類型為直連線型時，控制所述POE芯片的M個引腳的保持初始極性；

在確定所述網線的類型為交叉線型時，控制所述POE芯片的M個引腳的初始極性對換。

盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。