[發明專利]以太網絡供電系統的多個受電裝置檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201610113048.2
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN107037277A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 譚翰云
• 申請（專利權）人: 九旸電子股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;H04L12/10
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙)11017
• 代理人: 韓登營

技術領域

本發明涉及一種電路與方法，用于在一個以太網供電系統中檢測多個受電裝置是否為符合PoE標準的受電裝置。

背景技術

以太網絡供電系統(Power over Ethernet System–PoE System)的應用已經很普及。IEEE分別在2003年及2009年發布IEEE 802.3af以及IEEE 802.3at兩種PoE標準(以下稱為「IEEE的PoE標準」或「PoE標準」)，廣為各界采用。PoE的技術使得例如網絡電話、無線基地臺、網絡攝影機、集線器、甚至計算機等裝置，都能由以太網絡供電，不須使用額外的電源及插座。這種結合數據傳送與電源供應的技術使整體網絡計算機系統成本及復雜度明顯降低。

一個以太網絡供電系統中，電功率是由供電設備(Power Source Equipment–PSE)經由以太網絡的數據纜線供應給受電裝置(Powered Device–PD)。適用的供電設備包括以太網交換機、路由器、其它網絡交換設備，以及數據通信網絡中的中跨設備。在這種系統中，受電裝置是指連接到網絡上，并配置為可從網絡中汲取供電設備所提供的功率或請求供電設備提供功率的裝置。

在以太網絡供電系統中，供電設備是經由網絡連接端口連接到多個受電裝置，同時也會連接到多個不會或不能從供電設備取得功率的裝置。在應用上，可能的受電裝置包括符合上述IEEE的PoE標準的裝置，以及與該標準兼容的裝置。上述IEEE的PoE標準規定，供電設備在對特定裝置提供功率之前，必須先對該裝置進行檢測，以判斷 該裝置是否為符合該PoE標準的受電裝置。但是，多個供電設備或含供電設備的產品供貨商，也會將供電設備設置成可同時檢測受電裝置，并判斷該裝置是否為與PoE標準兼容的裝置，例如為兼容的傳統裝置(Legacy Device)。如檢測結果為是，也會向該兼容裝置供電。

根據IEEE的PoE標準規定，在對特定待測裝置進行上述檢測時，該供電設備是將一信號施加到該待測裝置所連結的連接端口，之后從該連接端口檢測該待測裝置的響應信號。如果響應信號顯示簽名電阻(Signature Resistance)，范圍是從19到26.5千歐姆，則判斷待測裝置為符合PoE標準的受電裝置。該PoE標準還規定，該供電設備所發出的信號，電壓應在大約2.8V和10V之間，電流應小于大約5mA。測試信號的電壓應有1V以上的差值。

進行檢測時，典型的作法是由該供電設備對該特定連接端口施加電壓或電流，并在預定時間后測量該待測裝置的響應信號。該簽名電阻則是以兩信號間的電流/電壓關系計算得出。如果施加電流，該電流通常為150μA至400μA的范圍。再以測量該連接端口的電壓，計算該簽名電阻的值。在這種情形下，符合PoE標準的待測裝置，會使供電設備在連接端口量得約2.8V到10V的電壓下降。

反之，如果該檢測信號是一種電壓，該電壓的范圍通常是在約2.8V到10V之間。從該連接端口所測得的電流值，則約在87.5μA至625μA之間。

根據上述檢測結果，決定是否進行下一動作將受電裝置「分類」(classification)。并根據分類的結果，對受電裝置供給不同的功率。

不過，在應用時，以太網絡供電系統的供電設備通常提供多個網絡連接端口，以供受電裝置及非受電裝置(指無法從該供電設備接受功率的電子或其它設備)連接。且所提供的網絡連接端口，也未必有供電設備或非供電設備連接。供電設備也無法預測何時會有新的受電裝置連接到網絡連接端口。結果，該供電設備經常需要對多個網絡連接端口進行檢測，以判斷是否有符合PoE標準的受電裝置或與PoE標準兼容的裝置連接，并在判斷結果為是時，進一步判斷所應提供的 電壓或電流值。

美國專利US 7,856,561號即揭示一種在以太網絡供電系統中檢測舊型裝置的裝置。該裝置的供電設備對特定網絡連接端口依序施加的測試信號包括兩種電流值I1與I2，并分別于160ms后量測該連接端口的電壓V1與V2。根據兩種電壓差值與電流差值的比率，判斷連接于該端口的裝置是否為可受電裝置，再決定是否對該裝置進行「分類」，判斷是否為符合標準的受電裝置或兼容裝置。具體來說，該裝置計算Rdet＝(V1-V2)/(I1-I2)的值。如該Rdet值在一定范圍內，即判斷該裝置為符合標準的受電裝置。如該Rdet的值小于一預定值或為負值，則判斷該裝置為舊型裝置。如均不符合上述條件，則判斷既不符合標準也不是舊型裝置。