[发明专利]在通过通信链路供电的系统中提供供电设备和用电设备之间的数据通信

说明书

本申请要求美国临时专利申请号60/646,509的优先权，该申请的申请日为2005年1月25日，发明名称为″支持先进的以太网供电系统的系统和方法(SYSTEM AND METHOD FOR SUPPORTING ADVANCED POWER OVER ETHERNET SYSTEM)″。

技术领域

本发明涉及供电系统，更具体地讲，涉及在通过通信链路供电的供电设备和用电设备之间提供数据通信的电路和方法。

背景技术

在过去若干年中，以太网已成为局域网络最常用的方法。IEEE 802.3组，以太网标准的发起人，业已开发了该标准的延伸形式，称作IEEE 802.3af，定义通过以太网电缆供电。IEEE 802.3af标准定义以太网供电(PoE)系统，涉及通过非屏蔽双绞线将电力从供电设备(PSE)传输到位于链路相对侧的用电设备(PD)。传统上，网络设备诸如IP电话，无线LAN接入点，个人计算机和网络摄像机需要两个连接：一个连至LAN，而另一个连至供电系统。PoE系统消除了需要额外的插口和配线，以向网络设备供电。取而代之的是，通过用于数据传输的以太网电缆供电。

如IEEE 802.3af标准中所定义的，PSE和PD是非数据实体，允许网络设备利用与用于数据传输同类的电缆供电和获得电力。PSE是在物理连接点电连接至电缆的设备，它向链路供电。PSE通常与以太网开关，路由器，网络集线器或其他网络交换设备或中跨供电设备相连。PD是获得供电或请求供电的设备。PD可以与诸如数字IP电话，无线网络接入点，PDA或笔记本电脑扩展坞，移动电话充电器和HVAC恒温器等设备相连。

PSE的主要功能是为请求供电的PD搜索链路，可选地对PD进行分级，如果检测到PD则向所述链路供电，监测链路上的供电，并且在不再请求或者需要时切断电源。PD通过呈现有效或无效的检测信号来参与PD检测过程，以请求供电并且指示已接收到供电。所述PD检测信号具有通过PSE测定的电学特征。

通过以太网的传统数据传输是以差模方式在以太网双绞线之间进行的，其中，一对用于将数据从第一节点传输到第二节点，而另一对用于接收从第二节点传送到第一节点的数据。在PoE系统中，PSE和PD之间的电力是以共模方式作为两个以太网双绞线之间的电压，通常通过向用于将以太网数据信号连接至导线的隔离变压器的中心抽头供电来进行传输。由于以太网数据是以差动方式传送，在以太网传输对和接收对之间以共模方式输电不影响以差模方式传输以太网数据。

尽管PSE和PD是非数据实体，不涉及传输以太网数据，希望在PSE和PD之间传达信息。例如，可能希望PD请求的功率水平大于原来IEEE 802.3af规范允许的功率水平，所述规范给予PD向PSE呈现分级信号的选择，以表明在上电时它会提取多少电力。PD可被分级为级别0到级别4。级别1的PD要求PSE提供至少4.0W，级别2的PD要求PSE提供至少7.0W，级别0，3或4的PD要求至少15.4W。根据PD的确定级别，PSE向PD提供所需的电力。

目前，PD不能够超出这个分级协议与PSE进行通信。因此，需要支持PSE和PD之间信息交换的通信方案。

发明内容

本发明提供了一种新型的电路和方法，用于在通过通信链路供电的系统中提供供电设备和用电设备之间的数据通信。

根据本发明的一个方面，所述供电设备，例如以太网供电设备，从用电设备接收用于检测用电设备的检测信息，和用于确定用电设备的功率水平的分级信息。可以提供信息电路，用于处理除检测和分级信息之外的由用电设备提供的信息。所述其他信息可以在供电设备向用电设备供电之后或供电之前提供。

所述供电设备可以包括检测电路，用于检测与由用电设备提供的其他信息相关的事件。具体地讲，所述检测电路可以检测对应其他信息的用电设备的预定电学参数。

根据本发明的一个实施例，所述检测电路可以检测由用电设备提取的预定量的电流来响应预定事件和/或在预定时间来呈现所述其他信息。

例如，所述用电设备可以被设置以提取预定量的电流来响应由供电设备提供的电力。

所述供电设备可以包括确认事件发生器，用于产生确认事件，以确认收到由用电设备提供的其他信息。供电设备可以改变向用电设备施加的电源信号，以产生所述确认事件。

根据本发明的一个实施例，施加在用电设备上的电源电压可以降低到预定水平计一预定时间，以确认收到所述其他信息。