專利名稱：遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)以及中繼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)供電技術(shù)，具體涉及遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)，以及該系 統(tǒng)中的中繼器。
背景技術(shù)：
以太網(wǎng)系統(tǒng)中的兩個以太網(wǎng)"i殳備之間通過網(wǎng)線直4矣連4妻，兩個以太網(wǎng)設(shè) 備之間為普通以太網(wǎng)鏈路且工作距離限制在100米之內(nèi)。為了實現(xiàn)大于100 米的遠距離以太網(wǎng)通訊，目前已經(jīng)出現(xiàn)了距離增強型以太網(wǎng)設(shè)備，該距離增以太網(wǎng)的工作距離由100米拓展到500米甚至更遠，兩個距離增強型以太網(wǎng) 設(shè)備之間為承載距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的距離增強型以太網(wǎng)鏈路。但是，遠 距離以太網(wǎng)通訊需要通訊兩端都是距離增強型以太網(wǎng)設(shè)備，且通過網(wǎng)線直接 相連。而現(xiàn)有大量的以太網(wǎng)設(shè)備是采用普通以太網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的，因此當(dāng)需要 遠距離通訊的兩個以太網(wǎng)設(shè)備中至少有一個是普通以太網(wǎng)設(shè)備時，二者就無 法正?；ネāＤ壳?，IEEE標(biāo)準(zhǔn)委員會發(fā)布的IEEE802.3af-2003標(biāo)準(zhǔn)所定義以太網(wǎng)供 電(POE, Powered over Ethernet)技術(shù)也是建立在通訊兩設(shè)備類型相同且直 接相連的基礎(chǔ)上。POE技術(shù)是通過具有4對屏蔽雙絞線的電纜對數(shù)據(jù)終端設(shè) 備進行供電的技術(shù)。圖1至圖3示出了 IEEE802.3af-2003標(biāo)準(zhǔn)定義的3種 POE系統(tǒng)。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中末端跨接(Endpoint PSE )方案A的POE系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該POE系統(tǒng)包括供電設(shè)備(PSE ， Power Sourcing Equipment)單元11和受電設(shè)備(PD， Powered Device )單元31。 PSE單元 11設(shè)置在作為供電方的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備10中，該網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備IO可以是集線器、交換機、路由器等設(shè)備；PD單元31設(shè)置在作為受電方的受電終端 30中，該受電終端30可以是TP電話機、無線局域網(wǎng)接入點(AP, Access Point)、網(wǎng)絡(luò)攝像機等以太網(wǎng)數(shù)據(jù)終端。網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備10與受電終端30 之間通過網(wǎng)線20直接相連。網(wǎng)線20中的1/2芯、3/6芯、4/5芯和7/8芯分 別構(gòu)成雙絞線。10Mbps和100Mbps以太網(wǎng)系統(tǒng)采用網(wǎng)線中的一對或兩對雙 絞線傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，而1000Mbps以太網(wǎng)采用4對雙絞線傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。 以采用兩對雙絞線傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)為例，網(wǎng)線20中的1/2芯和3/6芯構(gòu)成的 雙絞線作為數(shù)據(jù)線對，4/5芯和7/8芯構(gòu)成的雙絞線保持不使用，為空閑線 對。網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備10的兩個數(shù)據(jù)線對13分別與網(wǎng)線中的兩個數(shù)據(jù)線對22 通過變壓器12耦接，PSE11的正負電源輸出端分別與兩個變壓器12的中間 抽頭相連，從而將供電電源施加在兩個數(shù)據(jù)線對22之間。數(shù)據(jù)線對22同時 承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和供電電源，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)是交流信號，供電電源是直流信號， 可以通過不同頻率相區(qū)分。受電終端30的兩個數(shù)據(jù)線對33分別與網(wǎng)線中的 兩個數(shù)據(jù)線對22通過變壓器32耦接，PD單元31與兩個變壓器32的中間 抽頭相連，從兩個數(shù)據(jù)線對22之間獲耳又供電電源。圖1示出的末端跨接方案A是采用數(shù)據(jù)線對22承載供電電源的實現(xiàn)方 式，圖2示出了末端跨接方案B中采用空閑線對24承載供電電源的實現(xiàn)方 式。參見圖2，與圖1不同之處在于，PSE單元11的正負電源輸出端分別 與兩個空閑線對24相連，乂人而將供電電源施加在兩個空閑線對24之間；那 么數(shù)據(jù)線對22只用于傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，PD單元31直接從空閑線對24之間 獲取供電電源。圖1和圖2都是將PSE單元11設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備10中， 因此稱為末端跨接方案，圖3為將PSE單元11設(shè)置在中間設(shè)備中的中間跨 接(Mid span )方案。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中中間跨接方案的POE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示， 該系統(tǒng)中的PSE單元11設(shè)置在中間跨接插入設(shè)備40中，PSE單元11輸出 直流供電電源施加在兩個空閑線對24之間，那么PD31需要從兩個空閑線 對24之間獲取電源。以上三種方案中，無論是采用數(shù)據(jù)線對供電，還是采用空閑線對供電，PSE單元11所在設(shè)備均通過網(wǎng)線直接連接PD單元31所在設(shè)備。因此，當(dāng) PSE單元11所在設(shè)備和PD單元31所在設(shè)備中至少有一個是普通以太網(wǎng)設(shè) 備，且二者之間的工作距離大于100米時，就無法采用現(xiàn)有的POE系統(tǒng)對 PD供電。綜上所述，在現(xiàn)有的以太網(wǎng)系統(tǒng)中，如果兩個以太網(wǎng)設(shè)備中至少一個是 普通以太網(wǎng)設(shè)備且二者之間的工作距離大于IOO米，那么這兩個以太網(wǎng)設(shè)備 無法正常數(shù)據(jù)互通，也無法采用現(xiàn)有的POE技術(shù)實現(xiàn)以太網(wǎng)供電。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明提供了一種遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個以 太網(wǎng)設(shè)備在其中至少 一個是普通以太網(wǎng)設(shè)備且二者之間的工作距離大于100 米情況下的互通。該遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)包括相互通訊的第 一以太網(wǎng)設(shè)備和第二以太 網(wǎng)設(shè)備，還包括中繼器；所述第 一以太網(wǎng)設(shè)備和第二以太網(wǎng)設(shè)備中的一個是普通以太網(wǎng)設(shè)備，另一 個是普通以太網(wǎng)設(shè)備或距離增強型以太網(wǎng)設(shè)備；所述第一以太網(wǎng)設(shè)備和所述第二以太網(wǎng)設(shè)備通過中繼器進行互通；所述中繼器，用于進行普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)之間的 相互轉(zhuǎn)換。所述第 一以太網(wǎng)設(shè)備和第二以太網(wǎng)設(shè)備均為普通以太網(wǎng)設(shè)備；該系統(tǒng)包括 兩個中繼器；其中 一種情況為所述第 一以太網(wǎng)i殳備通過承載普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的普通以 太網(wǎng)鏈路與其中一個中繼器相連，第二以太網(wǎng)設(shè)備通過普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的普通 以太網(wǎng)鏈路與另一個中繼器相連，所述兩個中繼器通過承載距離增強型以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)的距離增強型以太網(wǎng)鏈路互連。其中另一種情況為所述第一以太網(wǎng)設(shè)備為距離增強型以太網(wǎng)設(shè)備，所述第二以太網(wǎng)設(shè)備為普通以太網(wǎng)設(shè)備；所述第 一以太網(wǎng)設(shè)備通過承載普通以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)的普通以太網(wǎng)鏈路與中繼器相連，第二以太網(wǎng)設(shè)備通過承載距離增強型以 太網(wǎng)數(shù)據(jù)的距離增強型以太網(wǎng)^^各與所述中繼器相連。較佳地，所述第一以太網(wǎng)設(shè)備為以太網(wǎng)供電設(shè)備，所述第二以太網(wǎng)設(shè)備為 以太網(wǎng)受電終端，所述中繼器進一步用于將以太網(wǎng)供電設(shè)備提供的供電電源向 以太網(wǎng)受電終端傳輸。其中，所述中繼器包括第一接口單元、數(shù)據(jù)中繼單元和第二接口單元；第 一接口單元和第二接口單元為普通以太網(wǎng)接口單元和距離增強型以太網(wǎng)接口單 元中的一個和另一個；所述第一接口單元，用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行自身接口類型下 的物理層處理，將來自所述以太網(wǎng)供電設(shè)備的供電電源通過電源傳輸通道發(fā)送到第二接口單元中；所述數(shù)據(jù)中繼單元，用于將來自第 一接口單元的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳遞給第二接口單元，將來自第二接口單元的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳遞給第一接口單元；所述第二接口單元，用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行自身接口類型下的物理層處理，將來自第一接口單元的供電電源向以太網(wǎng)受電終端發(fā)送。其中，所述距離增強型以太網(wǎng)接口單元包括第一連接器、第一耦合器組和距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片；所述普通以太網(wǎng)接口單元包括第二連接器、第二耦合器組和普通以太網(wǎng)物理層芯片；所述第 一連接器與距離增強型以太網(wǎng)鏈路相連；所述第 一耦合器組，將第一連接器中承載距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對耦 接至距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片；將第 一連接器中承載供電電源的線對連接 至第二連接器中承載供電電源的線對；所述距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片，用于對雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行距離增強 型以太網(wǎng)物理層處理；所述第二連接器與普通以太網(wǎng)鏈路相連；所述第二耦合器組，將第二連接器中承載普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對耦接至所述普通以太網(wǎng)物理層芯片；所述普通以太網(wǎng)物理層芯片，用于對雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行普通以太網(wǎng)物理 層處理。較佳地，所述中繼器進一步包括受電設(shè)備PD單元，用于從所述電源傳輸 通道上獲取供電電源，將獲取的供電電源的電壓轉(zhuǎn)換為所在中繼器的工作電壓， 作為所在中繼器的工作電源。較佳地，該系統(tǒng)中，所述中繼器的PD單元與所述以太網(wǎng)受電終端中的PD 單元并聯(lián)等效為綜合PD;所述中繼器的PD單元包括在位指示等效電阻調(diào)節(jié)電路；所述在位指示等效電阻調(diào)節(jié)電3各被設(shè)置為令所在PD單元在PD在位纟全測階 段呈現(xiàn)為預(yù)設(shè)等效電阻值，該預(yù)設(shè)等效電阻值令所述綜合PD的在位指示等效 電阻符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。較佳地，所述中繼器的PD單元進一步包括功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路 和/或啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電i 各；所述功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路被設(shè)置為，令其所在PD單元在PD功耗檢 測階段呈現(xiàn)為預(yù)設(shè)等效電流值，該預(yù)設(shè)等效電流值令所述綜合PD的功耗指示 等效電流符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求；所述啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電贈4皮設(shè)置為，令其所在PD單元在供電開啟階段 的啟動沖擊電流小于預(yù)設(shè)最大啟動電流值，該預(yù)設(shè)最大啟動電流值令所述綜合 PD的啟動沖擊電流符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。較佳地，所述預(yù)設(shè)等效電阻值大于265K歐姆；所述預(yù)設(shè)等效電流值小 于0.5mA;所述預(yù)設(shè)最大啟動電流值小于18jiF等效電容產(chǎn)生的沖擊電流。本發(fā)明還提供了一種遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)中繼器，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個以太 網(wǎng)設(shè)備在其中至少一個是普通以太網(wǎng)設(shè)備且二者之間的工作距離大于100 米情況下的互通。該中繼器包括普通以太網(wǎng)接口單元、數(shù)據(jù)中繼單元和距離增強型以太網(wǎng) 接口單元；所述普通以太網(wǎng)接口單元，與外部普通以太網(wǎng)鏈;洛相連，對所接收的雙向 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行普通以太網(wǎng)物理層處理；所述數(shù)據(jù)中繼單元，用于將來自普通以太網(wǎng)接口單元的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳遞給 距離增強型以太網(wǎng)接口單元，將來自距離增強型以太網(wǎng)接口單元的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳遞給普通以太網(wǎng)接口單元；所述距離增強型以太網(wǎng)接口單元，與外部距離增強型以太網(wǎng)鏈路相連，對 所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行距離增強型以太網(wǎng)物理層處理。其中，所述普通以太網(wǎng)鏈路和距離增強型以太網(wǎng)鏈路均承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和 供電電源，所述普通以太網(wǎng)接口單元和距離增強型以太網(wǎng)接口單元之間進一步 包括用于傳遞供電電源的電源傳輸通道。其中，所述距離增強型以太網(wǎng)接口單元包括第一連接器、第一耦合器組和 距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片；所述普通以太網(wǎng)接口單元包括第二連接器、第 二耦合器組和普通以太網(wǎng)物理層芯片；所述第 一連接器與外部的距離增強型以太網(wǎng)鏈路相連；所述第 一耦合器組，將第 一連接器中承載距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對耦 接至距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片；將第 一連接器中承載供電電源的線對連接 至第二連接器中承載供電電源的線對，形成電源傳輸通道；所述距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片，用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行 距離增強型以太網(wǎng)物理層處理；所述第二連接器與外部普通以太網(wǎng)鏈路相連；所述第二耦合器組，將第二連接器中承載普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對耦接至所 述普通以太網(wǎng)物理層芯片；所述普通以太網(wǎng)物理層芯片，用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行普通以 太網(wǎng)物理層處理。其中，所述第一耦合器組包括4個耦合器，所述第二耦合器組包括兩個耦 合器；所述第一耦合器組中，承栽供電電源的兩個耦合器分別與第一連接器中承載供電電源的兩個線對對應(yīng)相連，該承載供電電源的兩個耦合器的中間抽頭分 別與第二耦合器組中兩個耦合器的中間抽頭對應(yīng)相連，或者該承栽供電電源的 兩個耦合器的中間抽頭分別與第二連接器中的兩個空閑線對對應(yīng)相連。其中，所述第 一連接器中承載距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對和承載供電電源的線對為相同線對或不同線對；所述第二連接器中承載普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線 對和承載供電電源的線對為相同線對或不同線對。較佳地，所述電源傳輸通道中進一步包括隔離電感。較佳地，所述中繼器進一步包括PD單元，用于從所述電源傳輸通道上獲 取供電電源，將獲取的供電電源的電壓轉(zhuǎn)換為所在中繼器的工作電壓，作為所 在中繼器的工作電源。較佳地，該中繼器作為以太網(wǎng)供電POE系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和供電電源中繼時，所 述PD單元與所在POE中以太網(wǎng)受電終端的PD單元和其它中繼器的PD單元 并聯(lián)等效為綜合PD;所述PD單元包括整流器、PD控制電路模塊和電壓變換電路模塊；所述整流器，用于整流從電源傳輸通道獲得的供電電源；PD控制電路模塊包括主控制電路和在位等效電阻調(diào)節(jié)電路；所述主控制電路，用于將整流后的供電電源提供給電源變換電路模塊，實 現(xiàn)PD 4全測中相關(guān)控制才喿作；所述在位等效電阻調(diào)節(jié)電路被設(shè)置為，令其所在PD控制電路模塊在PD在 位檢測階段呈現(xiàn)為預(yù)設(shè)等效電阻值，該預(yù)設(shè)等效電阻值令所述綜合PD的在位 指示等效電阻符合TEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求；電源變換電路模塊，用于將來自PD控制電路模塊的供電電源電壓轉(zhuǎn)換為 所在中繼器的工作電壓，作為所在中繼器的工作電源。較佳地，所述PD控制電路模塊進一步包括功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路 和/或啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路；所述功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路被設(shè)置為，令其所在PD控制電路模塊在 PD功耗檢測階段，呈現(xiàn)為預(yù)設(shè)等效電流值，該預(yù)設(shè)等效電流值令所述綜合PD的功耗指示等效電流符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。所述啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路被設(shè)置為，令其所在PD控制電路模塊在供電 開啟階段的啟動沖擊電流小于預(yù)設(shè)最大啟動電流值，該預(yù)設(shè)最大啟動電流值令 所述綜合PD的啟動沖擊電流符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。較佳地，所述預(yù)設(shè)等效電阻值大于265K歐姆；所述預(yù)設(shè)等效電流值小于 0.5mA;所述預(yù)設(shè)最大啟動電流值小于18^F等效電容產(chǎn)生的沖擊電流。較佳地，所述在位等效電阻調(diào)節(jié)電路、所述功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路 和所述啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路均為可調(diào)節(jié)電阻。根據(jù)以上技術(shù)方案可見，本發(fā)明實施例中的中繼器能夠?qū)ζ胀ㄒ蕴W(wǎng)數(shù) 據(jù)和距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行相互轉(zhuǎn)換，因此該中繼器連接普通以太網(wǎng)設(shè) 備和距離增強型以太網(wǎng)設(shè)備后，可以將來自普通以太網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為距 離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，該距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)可以在鏈路中遠距離傳輸， 從而實現(xiàn)了兩個以太網(wǎng)i殳備中只有一個是普通以太網(wǎng)設(shè)備且通訊雙方之間 工作距離大于IOO米情況下的互通。如果增加兩個中繼器，可以連接兩個普 通以太網(wǎng)設(shè)備，兩個中繼器之間傳輸距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，該距離增強型 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)可以在鏈路中遠距離傳輸，從而實現(xiàn)了兩個以太網(wǎng)設(shè)備都是普通 以太網(wǎng)設(shè)備且二者之間的工作距離大于100米情況下的互通。當(dāng)遠距離通訊的兩個以太網(wǎng)設(shè)備中的一個是以太網(wǎng)供電設(shè)備，另 一個是 以太網(wǎng)受電終端時，中繼器進一步用于將以太網(wǎng)供電設(shè)備提供的供電電源信 號向以太網(wǎng)受電終端傳輸，那么由于中繼器的存在，以太網(wǎng)供電設(shè)備還可以 向以太網(wǎng)受電終端供電，/人而實現(xiàn)遠距離以太網(wǎng)供電。此外，本發(fā)明進一步優(yōu)化中繼器為附加的PD設(shè)備。 一個或多個中繼器 作為附加PD設(shè)備與一個普通以太網(wǎng)受電終端共同作為一個綜合PD，接受 以太網(wǎng)供電。在實施例中對中繼器中的在位等效電阻調(diào)節(jié)電路、可選的功耗 指示等效電流調(diào)節(jié)電路、可選的啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路進行特殊設(shè)置，避免 了中繼器作為附加受電負載可能帶來的在位檢測錯誤、功耗類型識別錯誤以 及上電啟動電流過大的問題。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中末端跨接方案A的POE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中末端跨接方案B的POE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中中間跨接方案的POE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為以太網(wǎng)受電終端為普通以太網(wǎng)終端，以太網(wǎng)供電設(shè)備為普通以太網(wǎng)交換機的遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5以太網(wǎng)受電終端為普通以太網(wǎng)終端，以太網(wǎng)供電設(shè)備為距離增強型以太網(wǎng)交換:機的遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6為本發(fā)明中中繼器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7示出了實施例一中中繼器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖4中的中繼器420和430以及普通以太網(wǎng)終端440作為以太網(wǎng) 受電負載的示意圖。圖9為在位^^測時，以太網(wǎng)供電等效負載模型。圖IO為識別負載功耗類型時，以太網(wǎng)供電等效負載模型。圖11為本發(fā)明實施例三中中繼器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明實施例提供了 一種遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩個以太 網(wǎng)設(shè)備，這兩個以太網(wǎng)設(shè)備中的一個是普通以太網(wǎng)設(shè)備，另一個是普通以太 網(wǎng)設(shè)備或距離增強型以太網(wǎng)設(shè)備，兩個以太網(wǎng)設(shè)備之間包括距離增強型以太 網(wǎng)鏈路和普通以太網(wǎng)鏈路，普通以太網(wǎng)鏈路和距離增強型以太網(wǎng)鏈路采用中 繼器相連；普通以太網(wǎng)設(shè)備與普通以太網(wǎng)鏈路相連，距離增強型以太設(shè)備與 距離增強型以太鏈路相連；兩個以太網(wǎng)設(shè)備通過中繼器互通，中繼器用于進 行普通以太網(wǎng)鏈路上的普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和距離增強型以太網(wǎng)鏈路上的距離 增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)之間的相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)兩個以太網(wǎng)設(shè)備均為普通以太網(wǎng)設(shè)備時，這兩個以太網(wǎng)設(shè)備之間包括 兩段普通以太網(wǎng)鏈路和一段距離增強型以太網(wǎng)鏈路，以及兩個中繼器；當(dāng)兩個以太網(wǎng)設(shè)備中一個是普通以太網(wǎng)，而另一個是距離增強型以太網(wǎng)設(shè)備時， 這兩個以太網(wǎng)設(shè)備之間包括一段普通以太網(wǎng)鏈路和一段距離增強型以太網(wǎng) 鏈3各，以及一個中繼器?？梢?，由于中繼器能夠?qū)ζ胀ㄒ蕴W(wǎng)數(shù)據(jù)和距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行 相互轉(zhuǎn)換，使得具有普通以太網(wǎng)設(shè)備的遠距離以太網(wǎng)系統(tǒng)中至少包括距離增 強型以太網(wǎng)鏈路，距離增強型以太網(wǎng)鏈路能夠延長以太網(wǎng)設(shè)備的工作距離， 因此即使以太網(wǎng)通訊兩端的設(shè)備類型不同或都是普通以太網(wǎng)設(shè)備，也能夠進 4亍遠3巨離互通。較佳地，當(dāng)遠距離通訊的兩個以太網(wǎng)設(shè)備中的 一 個是以太網(wǎng)供電設(shè)備， 另 一個是以太網(wǎng)受電終端時，中繼器進一 步用于將以太網(wǎng)供電設(shè)備提供的供 電電源向以太網(wǎng)受電終端傳輸，那么由于中繼器的存在，以太網(wǎng)供電設(shè)備還 可以向以太網(wǎng)受電終端供電。在這種情況下，普通以太網(wǎng)鏈路和距離增強型 以太網(wǎng)鏈路可以同時承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和供電電源。以下，以遠距離通訊的兩個以太網(wǎng)設(shè)備中一個供電另一個受電為例，對 本發(fā)明實施例的遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)進行詳細描述。圖4為以太網(wǎng)受電終端為普通以太網(wǎng)終端，以太網(wǎng)供電設(shè)備為普通以太 網(wǎng)交換才兒的遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，該系統(tǒng)包括， 普通以太網(wǎng)交換機410、中繼器420、中繼器430和普通以太網(wǎng)終端440。 普通以太網(wǎng)交換機410通過普通以太網(wǎng)鏈;洛與中繼器420相連，中繼器420 通過距離增強型以太網(wǎng)鏈路與中繼器430相連，中繼器430通過普通以太網(wǎng) 鏈路與普通以太網(wǎng)終端440相連。其中，中繼器420和430的結(jié)構(gòu)相同，分別包括一個普通以太網(wǎng)接口和 一個距離增強型以太網(wǎng)接口 ，這兩個接口分別與相同類型的以太網(wǎng)鏈路相 連。以太網(wǎng)鏈路采用電纜作為傳輸介質(zhì)，承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和供電電源。圖4 中的普通以太網(wǎng)交換機410通過普通以太網(wǎng)鏈路收發(fā)普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并將 供電電源加載到普通以太網(wǎng)鏈路上；中繼器420進行普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和距離 增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，并從與普通以太網(wǎng)交換機410之間的普通以太網(wǎng)發(fā)送到與中繼器430之間的距離增強型以太網(wǎng)鏈路 上。中繼器430與中繼器420的功能類似，不同之處在于，中繼器430對供 電電源的處理為將從距離增強型以太網(wǎng)鏈路上獲取的供電電源發(fā)送到普通 以太網(wǎng)鏈路上。普通以太網(wǎng)終端440通過從與中繼器430之間的普通以太網(wǎng) 鏈路收發(fā)普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并從該普通以太網(wǎng)鏈路上獲取供電電源。圖5為以太網(wǎng)受電終端為普通以太網(wǎng)終端，以太網(wǎng)供電設(shè)備為距離增強 型以太網(wǎng)交換機的遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，該系統(tǒng) 包括，距離增強型以太網(wǎng)交換機510、中繼器520和普通以太網(wǎng)終端540。 距離增強型以太網(wǎng)交換機510通過距離增強型以太網(wǎng)鏈路與中繼器520相 連，中繼器520通過普通以太網(wǎng)鏈^各與普通以太網(wǎng)終端540相連。其中，中繼器520與圖4的中繼器430結(jié)構(gòu)和功能相同，普通以太網(wǎng)終 端540與圖4中的普通以太網(wǎng)終端440功能相同。圖5中的距離增強型以太 網(wǎng)交換機510通過距離增強型以太網(wǎng)鏈路收發(fā)距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并將 從距離增強型以太網(wǎng)鏈路上獲取的供電電源，加載到普通以太網(wǎng)鏈路上。圖4和圖5中作為供電方的以太網(wǎng)交換機可以參考圖1和圖2中采用具 備PSE單元的交換機實現(xiàn)。在實際中，也可以參考圖3將PSE設(shè)置在中間 設(shè)備中，那么以太網(wǎng)交換機和具備PSE單元的中間設(shè)備共同構(gòu)成了以太網(wǎng) 供電設(shè)備。以下對實現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和供電電源中繼的中繼器結(jié)構(gòu)進行詳細描述。圖 6為本發(fā)明中中繼器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，中繼器包括第一接口單元 61、數(shù)據(jù)中繼單元62和第二接口單元63。其中，第一接口單元61在設(shè)備 外部與供電側(cè)的網(wǎng)線相連，在設(shè)備內(nèi)部通過數(shù)據(jù)傳輸通道與數(shù)據(jù)中繼單元62相連，通過電源傳輸通道與第二接口單元63相連；第二接口單元63在 設(shè)備外部與受電側(cè)的網(wǎng)線相連，在設(shè)備內(nèi)部采用數(shù)據(jù)傳輸通道與數(shù)據(jù)中繼單 元62相連。第一接口單元61和第二接口單元63為距離增強型以太網(wǎng)接口 單元和普通以太網(wǎng)接口單元中的一個和另 一個。第一接口單元61，用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行自身接口類型下的物理層處理，將來自供電側(cè)的供電電源通過電源傳輸通道發(fā)送給第二接口單元63。所謂雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)是指從網(wǎng)線上獲取的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和從數(shù)據(jù) 中繼單元62接收的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中繼單元62,用于將來自第一接口單元61的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳遞給第 二接口單元63，將來自第二接口單元63的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳遞給第 一接口單元 61。數(shù)據(jù)傳遞是數(shù)據(jù)中繼單元62的基本工作。在實際中，還根據(jù)實際需要 令數(shù)據(jù)中繼單元62承擔(dān)其它處理任務(wù)，例如數(shù)據(jù)信號的整形等。第二接口單元63,用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行自身接口類型 下的物理層處理，將從電源傳輸通道接收的電源信號加載到網(wǎng)線上，從而向 受電側(cè)發(fā)送。當(dāng)上述第一接口單元或第二接口單元為距離增強型以太網(wǎng)接口單元時， 該距離增強型以太網(wǎng)接口單元，對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行距離增強型 以太網(wǎng)物理層處理將從外部網(wǎng)線上獲取的距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行距離 增強型物理層解碼，發(fā)送給數(shù)據(jù)中繼單元62;將來自數(shù)據(jù)中繼單元62的以 太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行距離增強型物理層編碼，發(fā)送到外部網(wǎng)線上。該距離增強型以 太網(wǎng)接口單元還從網(wǎng)線上獲取的電源信號通過電源傳輸通道發(fā)送給普通以 太網(wǎng)接口單元。當(dāng)采用網(wǎng)線中的1對或2對雙絞線作為數(shù)據(jù)線對時，距離增強型以太網(wǎng) 物理層的處理是采用3B2T變換編碼與PAM-3線路編碼方法對以太網(wǎng)數(shù)據(jù) 進行編解碼；當(dāng)采用網(wǎng)線中的4對雙絞線作為數(shù)據(jù)線對時，距離增強型以太 網(wǎng)物理層的處理采用8B1Q4變換編碼與PAM-5線路編碼方法對以太網(wǎng)數(shù)據(jù) 進行編解碼。通過以上編碼，普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)變換為距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)， 其碼元速率比普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的碼元速率低得多，碼元速率的降低，使得距 離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸距離增加。當(dāng)上述第 一接口單元或第二接口單元為普通以太網(wǎng)接口單元時，該普通 以太網(wǎng)接口單元對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行普通以太網(wǎng)物理層處理；將 從電源傳輸通道獲取的電源信號加載到網(wǎng)線上。其中，普通以太網(wǎng)物理層處理為已知^支術(shù)手段，這里不詳述。下面以第一接口單元61為距離增強型以太網(wǎng)接口單元，第二沖妻口單元 63為普通以太網(wǎng)接口為例，舉多個實施例對圖6的中繼器中各個模塊的實現(xiàn)進行詳細描述。該中繼器可以作為圖4中的中繼器430和圖5中的中繼器 520。實施例一本實施例中，通過網(wǎng)線中的空閑線對傳輸供電電源。普通以太網(wǎng)接口工 作于2對線模式，即普通以太網(wǎng)接口采用2對雙絞線傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；距離 增強型以太網(wǎng)接口也工作于2對線模式。圖7示出了實施例一中中繼器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，該中繼器包 括距離增強型以太網(wǎng)接口單元71、數(shù)據(jù)中繼單元72和普通以太網(wǎng)接口單元 73。其中，數(shù)據(jù)中繼單元72的功能與圖6中的同名模塊相同，這里不詳述。距離增強型以太網(wǎng)接口單元71,包括RJ45連接器711、變壓器組712 和距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片713;普通以太網(wǎng)接口單元73包括RJ45 連接器731、變壓器組732和普通以太網(wǎng)物理層芯片733。其中，RJ45連接器711中的8個引腳與承載距離增強型以太網(wǎng)鏈路的網(wǎng)線的8 個芯線對應(yīng)相連。本實施例中，由于距離增強型以太網(wǎng)工作于2對線模式， 因此，圖7 RJ45連接器711中的1/2引腳和3/6引腳對應(yīng)數(shù)據(jù)線對，用于承 載距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；4/5引腳和7/8引腳對應(yīng)空閑線對，用于承載供 電電源。變壓器組712，用于將RJ45連接器711中的數(shù)據(jù)線對耦接至距離增強 型以太網(wǎng)物理層芯片713，從而將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號發(fā)送到距離增強型以太網(wǎng) 物理層芯片713中，將距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片713轉(zhuǎn)換完成的以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)信號發(fā)送到距離增強型以太網(wǎng)鏈路中；變壓器組712還將RJ45連接器 711中的空閑線對連接至普通以太網(wǎng)接口單元的RJ45連接器731中承載供 電電源的線對，從而提供用于傳輸供電電源的電源傳輸通道，以實現(xiàn)供電電 源的中繼。具體來說，參見圖7，本實施例中的變壓器組712包括4對變壓器，變 壓器組732包括2對變壓器，其中，變壓器組712中，分別與1/2引腳和3/6 引腳相連的變壓器為承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的變壓器，分別與4/5引腳和7/8引腳 相連的變壓器為承載供電電源的變壓器，承載供電電源的兩個變壓器的中間 抽頭分別與變壓器組732中的兩個空閑線對相連。從圖7中可以看出，在物 理上，變壓器組712還將RJ45連接器711中的兩個空閑線對耦合至距離增 強型以太網(wǎng)物理層芯片713,但是距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片713并不處 理這兩路信號，此處的相連是為了在距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片713工作 于4對線才莫式時，可以從4/5和7/8對應(yīng)的線對上獲取以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。變壓器組起到耦合連接的作用，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，耦合器件可 以是能夠起到交流耦合效果的任何耦合器。較佳地，該傳輸供電電源的電源傳輸通道中增加隔離電感77，實現(xiàn)低 頻直流電源的導(dǎo)通和高頻以太網(wǎng)信號的隔離。RJ45連接器731中的8個引腳分別與承載普通以太網(wǎng)鏈路的網(wǎng)線的8 個芯線對應(yīng)相連。普通以太網(wǎng)接口單元73工作于2對線才莫式，因此圖7RJ45 連接器731中的1/2引腳和3/6引腳對應(yīng)數(shù)據(jù)線對，用于承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)； 4/5引腳和7/8引腳對應(yīng)空閑線對，用于承載供電電源。前面對變壓器組712 的描述中已經(jīng)提到，RJ45連接器731中的空閑線對與變壓器組712中承載 供電電源的變壓器中間抽頭相連。變壓器組732，用于將RJ45連接器731中的數(shù)據(jù)線對耦接至普通以太 網(wǎng)物理層芯片733,從而將來自外部的普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送到普通以太網(wǎng)物 理層芯片733中，將普通以太網(wǎng)物理層芯片733處理后的普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā) 送出去。距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片713，用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進 行距離增強型以太網(wǎng)物理層處理。普通以太網(wǎng)物理層芯片733,用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行普通 以太網(wǎng)物理層處理。本實施例中的中繼器可以由外部電源供電，由于中繼器功耗很小，因此也可以作為特殊的受電設(shè)備，稱為附加PD設(shè)備。 一個或多個附加PD設(shè)備與一個普通受電設(shè)備共同由系統(tǒng)中的以太網(wǎng)交換機供電。在這種情況下，作為附加PD設(shè)備的中繼器進一步包括PD單元74,用于從普通以太網(wǎng)接口和 距離增強型以太網(wǎng)接口之間的電源傳輸通道上獲取供電電源，將獲取的供電 電源電壓轉(zhuǎn)換為中繼器的工作電壓，并作為中繼器的工作電源。該PD單元 74的組成與圖1至圖3示出的現(xiàn)有POE系統(tǒng)中的PD單元31相同。具體包 括整流器741 、 PD控制電路742和PD電源變換電路743。其中，整流器741,用于對從電源傳輸通道獲得的供電電源整流，使供電電源 電壓方向固定。PD控制電路模塊742，用于將整流器741整流的供電電源提供給電源 變換電路模塊743，配合以太網(wǎng)供電設(shè)備完成PD檢測。對于具有中繼器的 系統(tǒng)，PD檢測的對象是圖4和圖5中的普通以太網(wǎng)終端。PD檢測包括PD 在位;險測、PD功耗;險測和供電開啟階段的上電緩啟動。電源變換電路模塊743 ，用于將以太網(wǎng)供電設(shè)備提供的供電電源的電壓 轉(zhuǎn)換為所在設(shè)備工作電壓，作為工作電源提供給所在設(shè)備使用。在PD單元31中，PD控制電路模塊742是配合以太網(wǎng)供電設(shè)備完成PD 檢測的重要單元，下面本發(fā)明實施例中PD控制電路模塊742重點描述。PD控制電路模塊742包括主控制電路和在位等效電阻調(diào)節(jié)電路，可選 的，還可以包括功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路、啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路。其中，主控制電路將整流后的供電電源提供給電源變換電路模塊743，實現(xiàn)PD 檢測中的相關(guān)控制操作，例如，緩啟動開關(guān)等，這與現(xiàn)有技術(shù)是相同的，這 里不詳述。在位等效電阻調(diào)節(jié)電路的不同設(shè)置可以令其所在PD控制電路模塊742 (或者說令其所在PD單元)在PD在位檢測階段呈現(xiàn)為不同大小的在位檢 測等效電阻；功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路的不同設(shè)置可以令其所在PD控制 電路模塊742在PD功耗檢測階段呈現(xiàn)出不同大小的功耗檢測等效電流；啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路的不同設(shè)置將其所在PD控制電路模塊742在供電開啟 階段的最大啟動沖擊電流限制在不同值。這三個調(diào)節(jié)電路的合理設(shè)置使得以 太網(wǎng)受電設(shè)備能配合供電設(shè)備分別完成PD檢測中的PD在位檢測、PD功耗 類型識別和上電緩啟動。在實際中，可以采用可調(diào)電阻作為這些調(diào)節(jié)電路。 本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，上述可調(diào)電路可以采用任何可以完成電阻、電流調(diào)節(jié) 的可調(diào)電子器件實現(xiàn)，并不局限于可調(diào)電阻。下面對本發(fā)明實施例如何合理設(shè)置三個調(diào)節(jié)電路進行描述。在本發(fā)明實施例中，中繼器采用以太網(wǎng)供電時， 一個或兩個中繼器和以 太網(wǎng)終端都作為受電終端，相當(dāng)于中繼器和以太網(wǎng)終端并^:作為以太網(wǎng)受電 負載。以圖4中兩個中繼器中繼普通以太網(wǎng)交換設(shè)備到普通以太網(wǎng)終端的數(shù) 據(jù)和電源為例，圖8示出了圖4中的中繼器420和430以及普通以太網(wǎng)終端 440作為以太網(wǎng)受電負載的示意圖。需要說明的是，圖8只是負載示意圖， 并非系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，由于兩個中繼器和一個普通以太網(wǎng)終端 的PD單元作為受電負載是并聯(lián)關(guān)系，那么，系統(tǒng)中所有中繼器中的PD單 元與以太網(wǎng)終端的PD單元并Jf關(guān)作為綜合PD ，該綜合PD應(yīng)該符合 IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)，即綜合PD的在位指示等效電阻、功耗指示等效電流、 啟動沖擊電流這些PD 4金測指標(biāo)應(yīng)該符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。然而由于綜合PD是各個PD單元并聯(lián)而成的，如果將兩個中繼器和一 個以太網(wǎng)終端的在位指示等效電阻都設(shè)置為IEEE802.3af的規(guī)定值，那么三 個符合IEEE802.3af規(guī)定的同值在位指示等效電阻并聯(lián)，將等效為一個1/3 規(guī)定值的電阻，在這種設(shè)置下，將并聯(lián)后的等效電阻值作為普通以太網(wǎng)終端 440這個被測對象的等效電阻值，將導(dǎo)致PD^r測失效。此外，并聯(lián)后，總 的功耗指示等效電流值和總的啟動沖擊電流值均為三者之和，比單個負載時 大得多，有可能導(dǎo)致功耗類型判別錯誤和啟動沖擊電流過大。本實施例中，對各PD控制電路模塊742的調(diào)節(jié)電路進行特殊設(shè)置。下 面，避免以上PD檢測失效、功耗類型判別錯誤和啟動沖擊電流過大的問題。 下面，通過對PD檢測的幾個階段的分析，詳細描述各調(diào)節(jié)電路的設(shè)置方式。1、 PD在位4企測普通以太網(wǎng)交換機410側(cè)的PSE在供電之前，；險測 普通以太網(wǎng)終端440是否存在。根據(jù)IEEE802.3af-2003標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，PD在位檢測時，以太網(wǎng)供電等效 負載模型如圖9所示，受電負載等效為并聯(lián)的等效電阻和等效電容，圖9中 的四個二級管表示整流器。此時，PSE輸出2.8V到IOV之間的在位沖企測直 流電壓Vdetectjn Vdetect—，檢測等效電阻和等效電容的大小，等效電阻在19K 到26.5K歐姆之間且等效電容小于150nF時表示PD在位。在PD在位4企測 階段，等效電阻稱為在位指示等效電阻。而本發(fā)明實施例中，受電負載進一步包括中繼器的PD單元，上文已經(jīng) 提及，并聯(lián)的在位指示等效電阻遠小于以太網(wǎng)終端的在位指示等效電阻，并 聯(lián)的等效電容大于以太網(wǎng)終端的單個等效電容，影響了對普通以太網(wǎng)終端 440在位;險測的正確性。為了降低中繼器對PD在位檢測的影響，本發(fā)明實施例調(diào)節(jié)每個中繼器 的在位等效電阻調(diào)節(jié)電路，使其所在PD單元在PD在位檢測階段呈現(xiàn)為預(yù) 設(shè)等效電阻值，該預(yù)設(shè)等效電阻值令綜合PD的在位指示等效電阻符合 IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。具體來說通過調(diào)節(jié)在位等效電阻調(diào)節(jié)電路，令中繼器的在位指示等效 電阻遠大于26.5K歐姆，例如大于265K歐姆。在實際中可以采用可調(diào)節(jié)在 位指示電阻Rw作為在位等效電阻調(diào)節(jié)電路，簡單地，將在位等效電阻調(diào)節(jié) 電路設(shè)置為470K。那么，兩個中繼器與普通以太網(wǎng)終端的并聯(lián)在位指示等 效電阻與普通以太網(wǎng)終端440的在位指示等效電阻基本相同。此外，令每個 中繼器的等效電容設(shè)置為遠小于150nF,那么，可以在PD控制電路模塊的 輸入端并聯(lián)小于10nF的電容，例如2nF電容，或不使用任何電容。那么， 并聯(lián)等效電容與普通以太網(wǎng)終端440的等效電容基本相同。可見，經(jīng)過對在位等效電阻調(diào)節(jié)電路和PD控制電路模塊的輸入端并聯(lián) 電容的設(shè)置，中繼器的在位指示等效電阻和等效電容不會對普通以太網(wǎng)終端 440的在位指示等效電阻和等效電容造成影響，PSE可以正確判斷出普通以太網(wǎng)終端440是否在位。2、 PD功耗4企測可選的，普通以太網(wǎng)交換機410側(cè)的PSE在供電之 前進一步識別普通以太網(wǎng)終端440的所需功耗類型。根據(jù)IEEE802.3af-2003標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，識別負載功耗類型時，以太網(wǎng)供電 等效負載模型如圖IO所示，受電負載等效為串聯(lián)的等效電流源，稱為功耗 指示等效電流lclass,和穩(wěn)壓管，圖10中的四個二級管表示整流器。PSE輸 出15.5V到20.5V之間的功耗類型判別直流電壓V由m +和Vdass_,同時限制 最大輸出電流為100mA，此時穩(wěn)壓管電壓維持在10.1V到14.5V的電壓。 PSE根據(jù)Iclass的大小判別負載功耗需求，并根據(jù)負載功耗需求確定提供的電 源功耗。而本發(fā)明實施例中，受電負載進一步包括中繼器的PD單元，上文已經(jīng) 提及，并聯(lián)的總功耗指示等效電流大于普通以太網(wǎng)終端440的功耗指示等效 電流，影響了負載功耗類型識別的準(zhǔn)確性。為了降低中繼器對負載功耗類型識別的影p向，本發(fā)明實施例調(diào)節(jié)每個中 繼器的功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路，使其所在PD單元在PD功耗檢測階段， 呈現(xiàn)為預(yù)設(shè)等效電流值，該預(yù)設(shè)等效電流值令綜合PD的功耗指示等效電流 符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。具體來說通過調(diào)節(jié)功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路，令每個中繼器的功耗 指示等效電流接近0mA，例如小于0.5mA。在實際中，可以采用可調(diào)節(jié)功 耗指示電阻Rp作為功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路。優(yōu)選地，通過設(shè)置Rp使 得每個中繼器的功耗指示等效電流為0.25mA。那么，兩個中繼器和普通以 太網(wǎng)終端440的并聯(lián)功耗指示等效電流與普通以太網(wǎng)終端440的功耗指示等 效電流基本相同。而Rp的具體取值與中繼器具體硬件組成有關(guān)，可以根據(jù) 實驗確定?？梢姡ㄟ^對功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路的設(shè)置，中繼器的功耗指示等 效電流不會對普通以太網(wǎng)終端440的功耗指示等效電流造成影響，PSE可以 正確識別普通以太網(wǎng)終端440的功耗類型。3、 緩啟動IEEE802.3af-2003標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在上電過程中，受電負載的等效電容不 能大于180[iF，否則實施緩啟動。而本發(fā)明實施例中，受電負載進一步包括中繼器的PD單元，上文已經(jīng) 提及，并聯(lián)的等效電容大于普通以太網(wǎng)終端的等效電容，影響了是否需要進 行緩啟動的判斷。為了降低中繼器對緩啟動判定的影響，本發(fā)明實施例調(diào)節(jié)每個中繼器的 啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路，使其所在PD單元在供電開啟階段的啟動沖擊電流 小于預(yù)設(shè)最大啟動電流值，該預(yù)設(shè)最大啟動電流值令所述綜合PD的啟動沖 擊電流符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。具體來說通過調(diào)節(jié)啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路，令每個中繼器的啟動沖擊 電流遠小于180|aF等效電容產(chǎn)生的啟動沖擊電流，例如使得啟動沖擊電流d、 于18pF等效電容產(chǎn)生的啟動沖擊電流。在實際中，可以采用可調(diào)節(jié)的啟動 沖擊電流調(diào)節(jié)電阻Rc作為啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路，優(yōu)選地，設(shè)置Rc，使得 每個中繼器的啟動沖擊電流等于10nF負載電容產(chǎn)生的沖擊電流。而Rc的具 體取值與中繼器具體硬件組成有關(guān)，可以根據(jù)實驗確定。4、 實時負載檢測PSE供電后，實時檢測受電負載情況，如有異常， 如過流、負載斷開等，立刻關(guān)斷電源，重新供電。IEEE802.3af-2003標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，PSE供電后，受電負載的等效電流應(yīng)大 于10mA,等效電阻應(yīng)小于16.25K歐姆，等效電容大于0.05|iF。 一般兩個 中繼器和普通以太網(wǎng)終端440的并聯(lián)負載可以滿足此要求，無需特殊處理。需要說明的是， 一般每個中繼器功耗小于0.5W,兩個中繼器占用PSE 提供總功耗的一小部分，以及長距網(wǎng)線的損耗也增加，因此普通以太網(wǎng)終端 最大許可功耗將減小。因此，可以采取一些措施來補償長距離線路損耗，以 維持以太網(wǎng)受電終端的可用功耗，例如提高PSE輸出電壓，采用4對線供 電。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解這些改進措施與本發(fā)明實施例的結(jié)合，這里不 詳纟田描述。以上本實施例一中的中繼器是以第一接口單元為距離增強型以太網(wǎng)接 口為例，但由于該中繼器中的電源傳輸通道是電氣通道，沒有方向限制，因此RJ45連接器711既可以連接供電側(cè)，又可以連接受電側(cè)，因此該中繼器 也可以為圖4中的中繼器430。本實施例 一具體描述了距離增強型以太網(wǎng)接口和普通以太網(wǎng)接口都采 用數(shù)據(jù)線對傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，采用空閑線對傳輸供電電源的結(jié)構(gòu)圖。在本發(fā)明提供的實施例二中，距離增強型以太網(wǎng)接口采用數(shù)據(jù)線對傳輸 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，采用空閑線對傳輸供電電源，而普通以太網(wǎng)接口采用數(shù)據(jù)線對 傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和供電電源。實施例二中中繼器的結(jié)構(gòu)與圖7類似，不同之 處在于，實施例二中，變壓器組712中的承載供電電源的兩個變壓器的中間 抽頭分別與變壓器組732中兩個變壓器的兩個中間抽頭對應(yīng)相連。在本發(fā)明提供的實施例三中，距離增強型以太網(wǎng)接口和普通以太網(wǎng)接口 也可以都采用數(shù)據(jù)線對傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和供電電源。圖ll示出了實施例三 中中繼器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖11所示，與實施例一不同之處在于，距離增 強型以太網(wǎng)接口單元71中的數(shù)據(jù)線對承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和供電電源，該數(shù)據(jù) 線對所連接的變壓器的中心抽頭與普通以太網(wǎng)接口單元73中數(shù)據(jù)線對所連 接的變壓器的中心抽頭相連。當(dāng)然，還可以是距離增強型以太網(wǎng)接口采用數(shù)據(jù)線對傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和 供電電源，而普通以太網(wǎng)接口采用空閑線對傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和供電電源。這 種情況下，圖11中的距離增強型以太網(wǎng)接口單元71中的數(shù)據(jù)線對所連接的 變壓器的中心抽頭與普通以太網(wǎng)接口單元73中空閑線對的雙絞線相連。在實際中，距離增強型以太網(wǎng)接口還可以工作在1對線模式或4對線模 式。當(dāng)工作在4對線模式時，4對線對都是數(shù)據(jù)線對，那么供電電源只能與 數(shù)據(jù)共用相同線對了。根據(jù)以上所述可以看出，無論中繼器中的距離增強型以太網(wǎng)接口和普通 以太網(wǎng)接口工作在什么模式，無論采用數(shù)據(jù)線對還是空閑線對傳輸電源信 號，只要中繼器中的其中 一個接口將從承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對上得到的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)中繼單元發(fā)送到另 一個接口 ，將從承載供電電源的線對上得到的供 電電源直接通過另 一個接口發(fā)送出去，就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)和電源的中繼。承載 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對與承載供電電源的線對可以是相同的線對也可以是不同 的線對。需要說明的是，距離增強型以太網(wǎng)接口和普通以太網(wǎng)接口的工作模式和 采用數(shù)據(jù)線對還是空閑線對傳輸電源信號，都需要和與該接口相連的以太網(wǎng)設(shè)備相對應(yīng)。例如，圖5中距離增強型以太網(wǎng)交換#幾510和普通以太網(wǎng)終端 540都工作在2對線模式，其中，距離增強型以太網(wǎng)交換機510采用空閑線 對傳輸供電電源信號，而普通以太網(wǎng)終端540采用數(shù)據(jù)線對傳輸供電電源信 號，則中繼器520應(yīng)采用實施例二所描述的結(jié)構(gòu)。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的 保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改 進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括相互通訊的第一以太網(wǎng)設(shè)備和第二以太網(wǎng)設(shè)備，其特征在于，還包括中繼器；所述第一以太網(wǎng)設(shè)備和第二以太網(wǎng)設(shè)備中的一個是普通以太網(wǎng)設(shè)備，另一個是普通以太網(wǎng)設(shè)備或距離增強型以太網(wǎng)設(shè)備；所述第一以太網(wǎng)設(shè)備和所述第二以太網(wǎng)設(shè)備通過中繼器進行互通；所述中繼器，用于進行普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)之間的相互轉(zhuǎn)換。
2、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一以太網(wǎng)設(shè)備和第二以 太網(wǎng)設(shè)備均為普通以太網(wǎng)設(shè)備；該系統(tǒng)包括兩個中繼器；所述第 一 以太網(wǎng)設(shè)備通過承載普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的普通以太網(wǎng)鏈路與其中一 個中繼器相連，第二以太網(wǎng)設(shè)備通過普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的普通以太網(wǎng)鏈路與另一 個中繼器相連，所述兩個中繼器通過承載距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的距離增強型 以太網(wǎng)《連3各互連。
3、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一以太網(wǎng)設(shè)備為距離增 強型以太網(wǎng)設(shè)備，所述第二以太網(wǎng)設(shè)備為普通以太網(wǎng)設(shè)備；所述第一以太網(wǎng)設(shè) 備通過承載普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的普通以太網(wǎng)鏈路與中繼器相連，第二以太網(wǎng)設(shè)備 通過承載距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的距離增強型以太網(wǎng)鏈路與所述中繼器相連。
4、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一以太網(wǎng)設(shè)備為以太網(wǎng) 供電設(shè)備，所述第二以太網(wǎng)設(shè)備為以太網(wǎng)受電終端，所述中繼器進一步用于將 以太網(wǎng)供電設(shè)備提供的供電電源向以太網(wǎng)受電終端傳輸。
5、 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼器包括第一接口單元、 數(shù)據(jù)中繼單元和第二接口單元；第 一接口單元和第二接口單元為普通以太網(wǎng)接 口單元和距離增強型以太網(wǎng)接口單元中的一個和另 一個；所述第 一接口單元，用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行自身接口類型下到第二接口單元中；所述數(shù)據(jù)中繼單元，用于將來自第一接口單元的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳遞給第二接口單元，將來自第二接口單元的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳遞給第 一接口單元；所述第二接口單元，用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行自身接口類型下 的物理層處理，將來自第一接口單元的供電電源向以太網(wǎng)受電終端發(fā)送。
6、 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述距離增強型以太網(wǎng)接口單 元包括第一連接器、第一耦合器組和距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片；所述普通 以太網(wǎng)接口單元包括第二連接器、第二耦合器組和普通以太網(wǎng)物理層芯片；所述第 一 連接器與距離增強型以太網(wǎng)鏈路相連；所述第 一耦合器組，將第 一連接器中承載距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對耦 接至距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片；將第一連接器中承載供電電源的線對連接 至第二連接器中承載供電電源的線對；所述距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片，用于對雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行距離增強 型以太網(wǎng)物理層處理；所述第二連接器與普通以太網(wǎng)鏈路相連；所述第二耦合器組，將第二連接器中承載普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對耦接至所 述普通以太網(wǎng)物理層芯片；所述普通以太網(wǎng)物理層芯片，用于對雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行普通以太網(wǎng)物理 層處理。
7、 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼器進一步包括受電設(shè) 備PD單元，用于從所述電源傳輸通道上獲取供電電源，將獲取的供電電源的 電壓轉(zhuǎn)換為所在中繼器的工作電壓，作為所在中繼器的工作電源。
8、 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)中，所述中繼器的PD 單元與所述以太網(wǎng)受電終端中的PD單元并聯(lián)等效為綜合PD;所述中繼器的PD單元包括在位指示等效電阻調(diào)節(jié)電路； 所述在位指示等效電阻調(diào)節(jié)電路被設(shè)置為令所在PD單元在PD在位檢測階 段呈現(xiàn)為預(yù)設(shè)等效電阻值，該預(yù)設(shè)等效電阻值令所述綜合PD的在位指示等效電阻符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。
9、 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中繼器的PD單元進一步 包括功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路和/或啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路；所述功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路被設(shè)置為，令其所在PD單元在PD功耗檢 測階段呈現(xiàn)為預(yù)設(shè)等效電流值，該預(yù)設(shè)等效電流值令所述綜合PD的功耗指示 等效電流符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求；所述啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路被設(shè)置為，令其所在PD單元在供電開啟階段 的啟動沖擊電流小于預(yù)設(shè)最大啟動電流值，該預(yù)設(shè)最大啟動電流值令所述綜合 PD的啟動沖擊電流符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。
10、 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)等效電阻值大于265K 歐姆；所述預(yù)設(shè)等效電流值小于0.5mA;所述預(yù)i殳最大啟動電流值小于18|iF 等效電容產(chǎn)生的沖擊電流。
11、 一種中繼器，其特征在于，該中繼器包括普通以太網(wǎng)接口單元、數(shù)據(jù) 中繼單元和距離增強型以太網(wǎng)接口單元；所述普通以太網(wǎng)接口單元，與外部普通以太網(wǎng)鏈路相連，對所接收的雙向 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行普通以太網(wǎng)物理層處理；所述數(shù)據(jù)中繼單元，用于將來自普通以太網(wǎng)接口單元的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳遞給 距離增強型以太網(wǎng)接口單元，將來自距離增強型以太網(wǎng)接口單元的以太網(wǎng)數(shù)據(jù) 傳遞全會普通以太網(wǎng)4妻口單元；所述距離增強型以太網(wǎng)接口單元，與外部距離增強型以太網(wǎng)鏈路相連，對 所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行距離增強型以太網(wǎng)物理層處理。
12、 如權(quán)利要求11所述的中繼器，其特征在于，所述普通以太網(wǎng)鏈路和距 離增強型以太網(wǎng)鏈路均承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和供電電源，所述普通以太網(wǎng)接口單元 和距離增強型以太網(wǎng)接口單元之間進一步包括用于傳遞供電電源的電源傳輸通 道。
13、 如權(quán)利要求12所述的中繼器，其特征在于，所述距離增強型以太網(wǎng)接 口單元包括第一連接器、第一耦合器組和距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片；所述普通以太網(wǎng)接口單元包括第二連接器、第二耦合器組和普通以太網(wǎng)物理層芯片；所述第 一連接器與外部的距離增強型以太網(wǎng)鏈路相連；所述第 一耦合器組，將第 一連接器中承載距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對耦 接至距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片；將第 一連接器中承載供電電源的線對連接 至第二連接器中承載供電電源的線對，形成電源傳輸通道；所述距離增強型以太網(wǎng)物理層芯片，用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行 3巨離增強型以太網(wǎng)物理層處理；所述第二連接器與外部普通以太網(wǎng)鏈路相連；所述第二耦合器組，將第二連接器中承載普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對耦接至所 述普通以太網(wǎng)物理層芯片；所述普通以太網(wǎng)物理層芯片，用于對所接收的雙向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進行普通以 太網(wǎng)物理層處理。
14、 如權(quán)利要求13所述的中繼器，其特征在于，所述第一耦合器組包括4 個耦合器，所述第二耦合器組包括兩個耦合器；所述第一耦合器組中，承載供電電源的兩個耦合器分別與第 一連接器中承 載供電電源的兩個線對對應(yīng)相連，該承載供電電源的兩個耦合器的中間抽頭分 別與第二耦合器組中兩個耦合器的中間抽頭對應(yīng)相連，或者該承載供電電源的 兩個耦合器的中間抽頭分別與第二連接器中的兩個空閑線對對應(yīng)相連。
15、 如權(quán)利要求13所述的中繼器，其特征在于，所述第一連接器中承載距 離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對和承載供電電源的線對為相同線對或不同線對；所 述第二連接器中承載普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的線對和承載供電電源的線對為相同線對 或不同線對。
16、 如權(quán)利要求12或13或14或15所述的中繼器，其特征在于，所述電 源傳輸通道中進一步包括隔離電感。
17、 如權(quán)利要求12或13或14或15所述的中繼器，其特征在于，所述中 繼器進一步包括PD單元，用于從所述電源傳輸通道上獲取供電電源，將獲取 的供電電源的電壓轉(zhuǎn)換為所在中繼器的工作電壓，作為所在中繼器的工作電源。
18、 如權(quán)利要求n所述的中繼器，其特征在于，該中繼器作為以太網(wǎng)供電POE系統(tǒng)的翁:據(jù)和供電電源中繼時，所述PD單元與所在POE中以太網(wǎng)受電終端的PD單元和其它中繼器的PD單元并4關(guān)等效為綜合PD;所述PD單元包括整流器、PD控制電路模塊和電壓變換電路模塊； 所述整流器，用于整流從電源傳輸通道獲得的供電電源； PD控制電路模塊包括主控制電路和在位等效電阻調(diào)節(jié)電路； 所述主控制電路，用于將整流后的供電電源提供給電源變換電路模塊，實現(xiàn)PD檢測中相關(guān)控制操作；所述在位等效電阻調(diào)節(jié)電路被設(shè)置為，令其所在PD控制電路模塊在PD在位檢測階段呈現(xiàn)為預(yù)設(shè)等效電阻值，該預(yù)設(shè)等效電阻值令所述綜合PD的在位指示等效電阻符合正EE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求；電源變換電路模塊，用于將來自PD控制電路模塊的供電電源電壓轉(zhuǎn)換為所在中繼器的工作電壓，作為所在中繼器的工作電源。
19、 如權(quán)利要求18所述的中繼器，其特征在于，所述PD控制電路模塊進 一步包括功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路和/或啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路；所述功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路被設(shè)置為，令其所在PD控制電路模塊在 PD功耗檢測階段，呈現(xiàn)為預(yù)設(shè)等效電流值，該預(yù)設(shè)等效電流值令所述綜合PD 的功|€指示等效電流符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。所述啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路被設(shè)置為，令其所在PD控制電路模塊在供電 開啟階段的啟動沖擊電流小于預(yù)-沒最大啟動電流值，該預(yù)設(shè)最大啟動電流值令 所述綜合PD的啟動沖擊電流符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求。
20、 如權(quán)利要求19所述的中繼器，其特征在于，所述預(yù)設(shè)等效電阻值大于 265K歐姆；所述預(yù)設(shè)等效電流值小于0.5mA;所述預(yù)設(shè)最大啟動電流值小于 18等效電容產(chǎn)生的沖擊電流。
21、 如權(quán)利要求19所述的中繼器，其特征在于，所述在位等效電阻調(diào)節(jié)電 路、所述功耗指示等效電流調(diào)節(jié)電路和所述啟動沖擊電流調(diào)節(jié)電路均為可調(diào)節(jié) 電阻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括相互通訊的第一以太網(wǎng)設(shè)備和第二以太網(wǎng)設(shè)備，還包括中繼器；其中，所述第一以太網(wǎng)設(shè)備和第二以太網(wǎng)設(shè)備中的一個是普通以太網(wǎng)設(shè)備，另一個是普通以太網(wǎng)設(shè)備或距離增強型以太網(wǎng)設(shè)備；所述第一以太網(wǎng)設(shè)備和所述第二以太網(wǎng)設(shè)備通過中繼器進行互通；所述中繼器，用于進行普通以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和距離增強型以太網(wǎng)數(shù)據(jù)之間的相互轉(zhuǎn)換。本發(fā)明還公開了一種遠距離通訊以太網(wǎng)系統(tǒng)中的中繼器。使用本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)兩個以太網(wǎng)設(shè)備在其中至少一個是普通以太網(wǎng)設(shè)備且二者之間的工作距離大于100米情況下的互通。
文檔編號H04L12/10GK101282275SQ20081011263
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者洋 于, 周國軍, 煒 李, 魏初舜 申請人:杭州華三通信技術(shù)有限公司