[发明专利]用户线路配电系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于向电信用户线路配电的系统和方法。

背景技术

普通老式电话服务（POTS）由于它的起源基于远程馈电而也被称为电池馈电。在用户房屋处的电话机通过使用在由中央局中的DC电源提供的用户环路中流动的电流而供电。使用远程馈电，在主电路故障的情况下，电话也工作，这一特征有时被称为“生命线”。

馈电用户线路所需的电力取决于环路长度。更长的用户线路比更短的线路需要更高的电压电平并且可以高达60伏DC。已经将此电平选择为足够高来通过几千米的用户线路但对于安全而言仍然非常低。

在用户线路接口单元（线路卡）处，不沿着用户线路传送（由于阻抗失配）的过量的电力作为热量而损耗并且它被称作电力损耗。

已知向用户线路提供馈电的不同解决办法。一个解决办法是为每个用户线路使用DC电源（现今通常为DC/DC转换器）。通过每个用户线路使用一个DC电源，可以由刚好高于操作所需要的电压电平来馈电每个用户线路并且电力损耗最小化。

此解决办法的一个缺点是它是昂贵的。另一缺点是对于包括大量用户线路接口电路（SLIC）的线路卡，设计变得非常复杂。所有DC/DC转换器也消耗线路卡上的大的区域。

又一缺点是当在相同线路卡上使用大量DC/DC转换器时，当转换器独立地调节不同用户线路时，转换器增加电磁干扰。

为了解决这些缺点中的一些，已经提出多个其它解决办法。

在美国专利6,760,430中公开一种解决办法。在此专利中，公共电压调节器馈电多个用户线路接口电路（SLIC）或线路驱动器。公共电压调节器必须提供充分高的电压电平以使所有用户线路（包含最长用户线路）可以操作。这意味着对于短于最长用户线路的每个用户线路而言，有从线路卡作为热量损耗的过量电力。

在美国专利6,351,534中公开另一解决办法。在此专利中，用户线路根据它们的环路长度而分组。在一个实施例中，具有0到300米的环路长度的组连接到一个线路卡并且具有300到1000米的环路长度的另一组连接到另一线路卡，等等。线路卡安装在支架上。每个组由在每个线路卡上安装的电源用足以操作那个组中的所有用户线路的充分的电压电平来馈电。

相较于如US 6,760,430那样从相同的电压调节器馈电所有用户线路（独立于环路长度）的解决办法，此解决办法减少了电力损耗。

采用US 6,351,534中的解决办法的一个缺点是它使用固定范围的组。当它开始重新配置包括线路卡的支架时，此将导致多个限制。

例如，当连接新的200米长的用户线路并且如果为范围0到300米配置的线路卡是满的时，有必要为那个范围添加新的卡而不是使用任何其它线路卡上的未使用的用户线路接口电路。关于另一示例，如果范围300米到1千米中的一个用户终止了他/她的订购，则空闲用户线路接口电路闲置直至识别了相同范围内的新用户。

已经观察到连接到中央局的一组用户线路中的长度不常是均匀分布的。正常情况是线路长度集中在某些范围附近，这些范围又可以取决于中央局位于哪里（例如，乡村或人口密集区域）而改变。此外，各国的范围也可大不相同。因此，使用具有固定范围分组的解决办法还可能需要去作出附加的市场配置和/或适配。

发明内容

本发明是一种配电系统，包括馈电一组用户线路接口电路（SLIC）的至少两个电源单元（例如，DC/DC转换器）。在电源单元与用户线路接口电路之间有适配为将电流从电源单元连接（交换）到用户线路接口电路的交换单元。配电系统还包括控制单元。适配此控制单元来为每个电源单元设置不同的电源电压电平。控制单元也适配为在用户线路忙碌时确定用户线路的环路电压并且控制交换单元以使用户线路接口电路中的每一个从具有最低电源电压电平但充分高以操作对应用户线路的电平的电源单元来馈电。

本发明还包含一种减少用户线路接口电路中的电力损耗的方法，其中该方法包括为电源单元设置不同的电源电压电平的步骤。至少一个电源单元被设置为充分高以操作任何用户线路的电源电压电平。该方法还包括确定忙碌时的每个对应用户线路的环路电压的步骤。当已经确定环路电压时，该方法还包括将每个线路接口电路连接到具有最低电源电压电平但充分高以操作对应用户线路的电平的电源单元，换句话说意味着具有最少电力损耗的组合的步骤。

在一个实施例中，该方法还包含算法来为每个电源单元计算电压电平以使电源电压电平与操作每个用户线路所需的电压电平之间的差别的总和最小化。