[发明专利]一种扩流方法、受电模块及以太网供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及以太网供电（Power Over Ethernet，POE）技术领域，尤其涉及一种扩流方法、受电模块及POE系统。

背景技术

POE技术是指在现有的以太网Cat.5布线基础架构不做任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机、家庭基站等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。目前，POE遵循的标准为IEEE802.3at，由供电模块（Power Sourcing Equipment，PSE）和受电模块（Power Device，PD）组成。

上述POE技术通过网线供电的供电形式适合小功率、具有网络接口的设备，而目前具有网络接口的Femto作为小区覆盖的微型基站系统，在优化网络信号覆盖方面起着很大的作用，若将POE技术应用于家庭基站Femto，可节省Femto供电所需的电源适配器，解决电源适配器电源线不够长，以及在使用Femto时需要安装电源插座的问题，图1所示的结构示意图即为POE应用于Femto时的系统结构示意图。

在图1中，PD作为Femto的一部分，与PSE连接，为Femto提供电源。PD接收PSE发送的检测信号，并向PSE上报检测结果，由PSE根据检测结果判断是否为PD供电。具体的，图1中所示的Femto的结构示意图如图2所示。

在图2中，Femto包括射频接收模块、射频发送模块、基带处理系统单芯片（System On Chip，SOC）、监控模块、网络物理层（Physical Layer，PHY）芯片、第一变压器、PD（虚线框中所示）、RJ45接口和电源模块，PD包括：第一整流桥电路、第二整流桥电路、PD芯片、反馈单元和直流-直流DC-DC单元。

对图2所示的结构，从数据的传输过程来分析，如下：

Cat.5网线上传输的带直流电的数据信号经过RJ45接口传到第一变压器的原边，第一变压器通过抽头将直流信号输出给到第一整流桥电路或第二整流桥电路，将数据信号通过其副边传输到PHY芯片，PHY芯片对数据信号进行网络物理层的解析后，将其传输到监控模块。该数据信号为从交换机或者网关传输过来的数据信号，当然数据信号是双向，也可反向传输到交换机或者网关。监控模块将PHY芯片传过来的数据转换成并行的16bit数据格式传输给基带处理SOC，监控模块通过16bit的数据接口与基带处理SOC进行上行和下行的信息交互；

对图2所示的结构，从信号的接收过程来分析，如下：

射频接收模块将接收到的射频信号转换为模拟信号，以及将所述模拟信号转换为数字信号后传输至基带处理SOC，基带处理SOC将该数字信号进行抽取、滤波、交织等操作后输出监控模块；

对图2所示的结构，从信号的发送过程来分析，如下：

基带处理SOC将从监控模块输出的下行数字信号进行解交织、滤波、内插等操作后输出给射频发射模块，射频发射模块将接收到的数字信号转换为模拟信号，以及将所述模拟信号调制为射频信号输出至天线，进行下行的信号覆盖。

对图2所示的结构，从PSE对PD的供电过程分析，如下：

第一整流桥电路或第二整流桥电路对来自第一变压器的抽头的直流电的极性进行变换，得到正负恒定的直流电输出给PD芯片，PD芯片与PSE进行POE协议握手，在握手成功时，向与之相连接的第二变压器输出开关信号，第二变压器在开关信号的作用下实现开关动作，对与之相连的直流-直流DC-DC单元实现充放电，DC/DC单元的输出电平通过反馈单元，反馈到PD芯片形成负反馈来控制开关信号的占空比，系统达到稳态后输出为一个恒定的直流电平，此时供电正常。电源模块对DC-DC单元输出的直流电的电压进行变换，输出给系统各个模块（如：PHY芯片、基带处理SOC及射频接收模块等）。

上述图2中，PD芯片通过检测流经本身的电流值，以及PD的输入电压值，判断该PD的输出功率（即所述电流值和电压值的乘积）是否大于POE标准规定的输出功率25W，若大于，则PD停止供电输出，也即停止向Femto供电。

在Femto需要的功率不大于上述25W时，可以利用POE进行供电，但在Femto需要的功率大于25W时，由于在大于25W时，Femto不能选择POE进行供电，同样的，若其他IP终端的功率大于POE标准中的供电功率时，也将无法利用POE进行供电。

发明内容