數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)及方法，涉及通信領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括DPU、CPE、PSE和至少一個電話適配器，DPU通過光纖接入Internet，DPU通過POTS接口接入PSTN網(wǎng)絡(luò)，DPU通過一對電話線接到用戶家；CPE、PSE、電話適配器均接到DPU至用戶家的一對電話線上；CPE通過數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口連接用戶家的PC或者家庭網(wǎng)關(guān)；PSE通過市電接口連接用戶家的市電；電話適配器通過電話接口連接用戶家的電話；電話適配器為從電話線取電的有源電話適配器。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)反向饋電和電話語音業(yè)務(wù)在同一對電話線上共存，從而和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一起為客戶提供業(yè)務(wù)。
【專利說明】
數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體是涉及一種數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著寬帶用戶對接入速率的要求越來越高，F(xiàn)TTH(Fiber To The Home，光纖到戶)發(fā)展迅速，然而，較高的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本阻礙了運營商全面部署FTTH網(wǎng)絡(luò)，主要是因為:對于非新建區(qū)域，光纖的穿孔入戶和戶內(nèi)布線難以實施;戶內(nèi)光纖的成端安裝需要專業(yè)技能，必須派專業(yè)人員上門；安裝、維護工人的人力成本呈現(xiàn)逐年上升的常態(tài)。為此，F(xiàn)TTCXFiber ToThe Curb，光纖到路邊/光纖到小區(qū))、FTTDP(Fiber To The Distribut1n Point，光纖到分配點)接入方式也出現(xiàn)同步蓬勃發(fā)展的形勢。
[0003]對于FTTDP，進一步可以分為FTTCabinet (光纖到交接箱)、FTTBuilding(光纖到樓)、FTTCurb(光纖到路邊)。在FTTDP應用時，通常將光纖接入信號轉(zhuǎn)換成DSL(DigitalSubscriber Line，數(shù)字用戶線路)、G.fast(千兆電話線技術(shù))等的設(shè)備稱為DPU(Distribut1n Point Unit，分配點單元)，一般安裝在交接箱、樓道、電線桿。
[0004]一般將與DPU連接進行通信、位于客戶的家中、用以接入用戶電腦、手機等的設(shè)備稱為CPE(Customer Premise Equipment，客戶終端設(shè)備)。在進行組網(wǎng)部署時，由于DPU安裝位置取電困難，通常由接入用戶在家中CPE附近位置或者CPE內(nèi)部放置饋電裝置，由CPE給DPU設(shè)備進行供電，即RPF(Reverse Power Feed，反向饋電)。
[0005]由于基于PSTN(PublicSwitched Telephone Network，公共交換電話網(wǎng)絡(luò))的傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)存在用戶使用習慣、業(yè)務(wù)穩(wěn)定、停電后還可以工作等優(yōu)點，仍然有大量用戶使用傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)，在進行FTTDP改造時，也需要考慮這部分用戶的傳統(tǒng)固定電話需求。
[0006]數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)DSL和G.fast使用的頻譜范圍為20KHz?106/212MHz，對于同時有上行和下行的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，DSL采用FDM(Frequency Divis1n Multiplexing，頻分多路復用)解決上下行共存的問題，G.fast使用TDM(Time Divis1n Multiplex，時分復用)解決上下行共存問題。
[0007]語音業(yè)務(wù)使用的頻譜范圍為20Hz?4KHz，和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處于不同的頻譜范圍，共存是不會造成問題的。此外，語音業(yè)務(wù)還需要使用電話線為話機進行供電、振鈴、通過電流來檢測摘掛機等直流信令，根據(jù)電話業(yè)務(wù)所處的狀態(tài)，電壓范圍通常為10V?120V，電流一般小于幾十毫安，振鈴存在25Hz左右的交流分量，供電的方向是從DPU到話機。
[0008]PoE(Power over Ethernet，以太網(wǎng)供電)利用現(xiàn)存標準以太網(wǎng)傳輸電纜的同時傳送數(shù)據(jù)和電功率的標準規(guī)范。IEEE 802.3af/at標準是基于以太網(wǎng)供電PoE的標準，當在一個網(wǎng)絡(luò)中布置供電端設(shè)備PSE(Power Sourcing Equipment，以太網(wǎng)供電設(shè)備)和受電端設(shè)備HKPowered Device，受電設(shè)備)時，PoE以太網(wǎng)供電工作過程如下:
[0009](I )ro端設(shè)備檢測:一開始，PSE設(shè)備在端口輸出很小的電壓，直到其檢測到線纜終端的連接為一個支持PoE標準的受電端設(shè)備；
[0010](2)PD端設(shè)備分類:當檢測到受電端設(shè)備PD之后，PSE設(shè)備可能會為PD設(shè)備進行分類，并且評估此ro設(shè)備所需的功率；
[0011](3)開始供電:在一個可配置時間(一般小于15ys)的啟動期內(nèi)，PSE設(shè)備開始從低電壓向ro設(shè)備供電，直至提供48V的直流電源；
[0012](4)供電:為ro設(shè)備提供穩(wěn)定可靠48V的直流電，滿足ro設(shè)備不越過標準的功率；
[0013](5)斷電:若PD設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上斷開，PSE就會快速地(一般在300?400ms之內(nèi))停止為ro設(shè)備供電，并重復檢測過程以檢測線纜的終端是否連接ro設(shè)備。
[0014]由上可知，如果采用PoE作為反向饋電方案，對DPU進行反向饋電，供電階段的電壓通常為直流48V左右，供電的方向是PSE到DPU;此外，在檢測、分類、開始和斷電階段，PSE到DPU之間存在直流通道。這個直流通道的供電回路和語音的供電回路方向不一樣，反向饋電和語音的信號定義不同，在有反向饋電的情況下，不能開展傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)，因此，反向饋電和語音不能直接共存于同一對電話線上。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0015]本發(fā)明的目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)反向饋電和電話語音業(yè)務(wù)在同一對電話線上共存，從而和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一起為客戶提供業(yè)務(wù)，適用于需要在I對電話線即2根銅線上同時開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、反向饋電和語音業(yè)務(wù)的場景，尤其是DSL/G.fast的FTTDP設(shè)備系統(tǒng)的組網(wǎng)，方便FTTDP的業(yè)務(wù)部署。
[0016]本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括分配點單元DPU、客戶終端設(shè)備CPE、以太網(wǎng)供電設(shè)備PSE和至少一個電話適配器，DPU通過光纖接入Internet，DPU通過模擬電話業(yè)務(wù)POTS接口接入PSTN網(wǎng)絡(luò)，DPU通過一對電話線接到用戶家;所述CPE、PSE、電話適配器均接到DPU至用戶家的一對電話線上;CPE通過數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口連接用戶家的PC或者家庭網(wǎng)關(guān);PSE通過市電接口連接用戶家的市電；電話適配器通過電話接口連接用戶家的電話;電話適配器為從電話線取電的有源電話適配器。
[0017]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述DPU包括第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元、第一電源、PoE/ro電路、第一繼電器、第一低功耗邏輯處理單元、第一信號產(chǎn)生檢測電路、第二繼電器、外部交換局FXO接口、第一語音耦合電路，第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元與光纖相連，第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元、p0E/ro電路、第一低功耗邏輯處理單元均與第一電源相連，第一低功耗邏輯處理單元分別與第一繼電器、第一信號產(chǎn)生檢測電路、第二繼電器、FXO接口相連，第二繼電器與第一語音親合電路并聯(lián)，第一繼電器、第一信號產(chǎn)生檢測電路、第二繼電器、第一語音親合電路均連接到DPU至用戶家的一對電話線上，第一語音耦合電路、第二繼電器、FXO接口還與POTS接口相連。
[0018]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述CPE包括第二數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元，第二數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元的一端與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口相連，另一端連接到DPU至用戶家的一對電話線上。
[0019]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述PSE包括第二電源、PoE/PSE電路、第三繼電器、第二低功耗邏輯處理單元、第二信號產(chǎn)生檢測電路、電壓檢測電路，第二電源的一端與市電接口相連，另一端與PoE/PSE電路相連，PoE/PSE電路與第三繼電器相連，第二低功耗邏輯處理單元分別與第三繼電器、第二信號產(chǎn)生檢測電路、電壓檢測電路相連，第三繼電器、第二信號產(chǎn)生檢測電路、電壓檢測電路均連接到DPU至用戶家的一對電話線上，電壓檢測電路用于檢測DPU至用戶家的一對電話線上是否有直流電壓。
[0020]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電話適配器包括第三低功耗邏輯處理單元、電源獲取電路、第三信號產(chǎn)生檢測電路、第四繼電器、FXS接口、第二語音耦合電路，第三低功耗邏輯處理單元分別與電源獲取電路、第三信號產(chǎn)生檢測電路、第四繼電器、外部交換用戶FXS接口相連，第二語音耦合電路與第四繼電器并聯(lián)，F(xiàn)XS接口、第四繼電器、第二語音耦合電路均與電話接口相連，電源獲取電路、第三信號產(chǎn)生檢測電路、第四繼電器、第二語音耦合電路均連接到DPU至用戶家的一對電話線上，電源獲取電路用于在DPU至用戶家的一對電話線上獲取電源，供電話適配器進行工作。
[0021]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器為低功耗機械繼電器或者光耦繼電器，其中，第一繼電器為常閉型繼電器，第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器均為常開型繼電器。
[0022]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第一語音耦合電路、第二語音耦合電路是語音耦合低通電路，用于隔離直流并耦合低頻語音信號，同時隔離高頻信號，避免對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響。
[0023]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第一低功耗邏輯處理單元、第二低功耗邏輯處理單元、第三低功耗邏輯處理單元為低功耗微控制單元MCU、低功耗現(xiàn)場可編程門陣列FPGA、低功耗復雜可編程邏輯器件CPLD、低功耗專用集成電路ASIC中的任意一種。
[0024]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第一低功耗邏輯處理單元、第二低功耗邏輯處理單元、第三低功耗邏輯處理單元均為低功耗微控制單元MCU。
[0025]本發(fā)明還提供一種基于上述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的方法，包括以下步驟:
[0026]A、用戶端沒有PSE供電，DPU在斷電狀態(tài)上電，數(shù)據(jù)、語音、反向饋電開始工作；
[0027]B、數(shù)據(jù)、語音、反向饋電開始同時工作時，語音業(yè)務(wù)作為被叫的通話流程如下:
[0028]開始工作前，DPU的第二繼電器處于斷開狀態(tài)，POTS接口和DPU至用戶家的一對電話線之間直流信令通道斷開，語音通話信號通過第一語音耦合電路進行交流耦合；
[0029]當接在電話接口上的電話機摘機后；電話適配器的第三低功耗M⑶的軟件通過FXS接口檢測到摘機；由摘機事件觸發(fā)，第三低功耗MCU通過第三信號產(chǎn)生檢測電路發(fā)“摘機信號”；這個信號由電話適配器通過DHJ至用戶家的一對電話線發(fā)送出來，連接到DPU至用戶家的一對電話線上的各個設(shè)備收到此信號，DPU也從DHJ至用戶家的一對電話線上收到此信號，即第一低功耗MCU通過第一信號產(chǎn)生檢測電路收到“摘機信號”；由摘機事件觸發(fā)，第一低功耗MCU通過FXO接口發(fā)出模擬摘機動作；從而使電話接通，完成了通話前的直流信令過程；
[0030]在通話的過程中，語音通話信號從POTS接口通過第一語音耦合電路、DPU至用戶家的一對電話線、第二語音耦合電路，最后由電話接口接到話機。
[0031]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟A中，DPU在斷電狀態(tài)上電的過程如下:
[0032]步驟101、在沒有PSE供電的斷電狀態(tài)下，開啟PSE電源，PSE上電，PSE內(nèi)的第二電源給第二低功耗MCU供電;第二低功耗MCU啟動，進行初始化；
[0033]步驟102、第二低功耗MCU通過電壓檢測電路檢測DPU至用戶家的一對電話線上是否有電壓，如果有電壓，說明處于電話逃生狀態(tài)，轉(zhuǎn)到步驟103;如果無電壓，轉(zhuǎn)到步驟105;
[0034]步驟103、PSE的第二低功耗M⑶通過第二信號產(chǎn)生檢測電路向DHJ的第一低功耗MCU發(fā)“PoE準備供電信號”，DPU的第一低功耗MCU通過第一信號產(chǎn)生檢測電路收到“PoE準備供電信號”后，先查詢電話逃生狀態(tài)，若處于通話狀態(tài)，將進行等待;若處于電話逃生未通話狀態(tài)，DPU的第一低功耗M⑶控制第二繼電器斷開、第一繼電器導通，從而使PSE通過雙絞線使DPU至用戶家的一對電話線與DPU內(nèi)部的ro之間形成通路，轉(zhuǎn)到步驟104;
[0035]步驟104、DHJ的第一低功耗M⑶通過第一信號產(chǎn)生檢測電路發(fā)“受電準備就緒信號”，由于通過雙絞線將DHJ至用戶家的一對電話線連在一起，電話適配器和PSE都會收到“受電準備就緒信號”:
[0036]電話適配器的第三低功耗MCU通過第三信號產(chǎn)生檢測電路收到“受電準備就緒信號”，如果第三低功耗MCU獲取了電源，第三低功耗MCU控制第四繼電器斷開；如果第三低功耗MCU沒有獲取電源，即電話適配器無電壓，第四繼電器是常開型繼電器，斷開了 DPU至用戶家的一對電話線和電話機之間的直流通路；
[0037]PSE的第二低功耗M⑶通過第二信號產(chǎn)生檢測電路收到“受電準備就緒信號”后，立即進入步驟102檢測DPU至用戶家的一對電話線上的電壓;如果沒有收到“受電準備就緒信號”，進行一定的延時后再返回步驟102;
[0038]步驟105、若檢測到DPU至用戶家的一對電話線上無電壓，說明線路可以進行饋電，此時，PSE的第二低功耗MCU控制第三繼電器導通，這樣PoE/PSE電路和ΡοΕ/Η)電路之間通過DPU至用戶家的一對電話線構(gòu)成了通路，從而開始以太網(wǎng)供電流程，最后PoE/PSE電路開始向PoE/ro電路饋電，PoE/ro電路在正常受電的情況下為DPU內(nèi)部的第一電源供電，第一電源為第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元、第一低功耗MCU供電，數(shù)據(jù)、語音、反向饋電開始同時工作。
[0039]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟101中，所述沒有PSE供電的斷電狀態(tài)有兩種情況:一種情況是:POTS接口上沒有接PSTN，整個DPU處于完全掉電狀態(tài)；另一種情況是:POTS接口上接有PSTN，第一低功耗MCU處于低功耗狀態(tài)。
[0040]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟B中，當POTS接口上開始PSTN來電時;POTS接口上有振鈴信號;FXO接口檢測到振鈴動作，從而使第一低功耗MCU中的程序檢測到振鈴邏輯事件，在此振鈴事件的觸發(fā)下，第一低功耗MCU的程序通過第一信號產(chǎn)生檢測電路發(fā)“振鈴信號”，這個信號由DPU通過一對電話線發(fā)送出來，連接到DPU至用戶家的一對電話線上的各個設(shè)備收到此信號，這時電話適配器的第三低功耗MCU通過第三信號產(chǎn)生檢測電路收到“振鈴信號”;然后第三低功耗MCU的內(nèi)部程序通過電話硬件FXS接口產(chǎn)生振鈴動作;從而使接在電話接口上的電話出現(xiàn)振鈴。
[0041 ]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟B中，在數(shù)據(jù)、語音、反向饋電同時工作時，如果發(fā)生停電事件，即用戶的市電接口斷電，導致PoE/PSE電路由于沒有電源使其掉電不工作，于是DPU至用戶家的一對電話線上就沒有反向饋電RPF電壓；由于DPU至用戶家的一對電話線上沒有電壓，DPU上ΡοΕ/Η)電路就沒有電源，DPU的第一電源給第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元和第一低功耗MCU的供電中斷，第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元無法工作，停止服務(wù);但對于第一低功耗MCU來說，它檢測到ΡοΕ/Η)電路無供電時，自動切換到FXO接口供電。
[0042]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第一低功耗MCU在檢測到ΡοΕ/Η)電路無供電時，還會控制第二繼電器導通、第一繼電器斷開，使PSTN饋電到達DPU至用戶家的一對電話線，第一繼電器斷開，避免PSTN饋電通過繼電器到達PoE/PD電路耗電導致誤摘機異常;然后，DPU的第一低功耗MCU通過第一信號產(chǎn)生檢測電路定時發(fā)“斷電逃生信號”；電話適配器的第三低功耗M⑶通過第三信號產(chǎn)生檢測電路收到“斷電逃生信號”后，由第三低功耗MCU保持控制第四繼電器導通;電話處于斷電逃生狀態(tài)，此時電源獲取電路不給FXS接口供電。
[0043]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下:
[0044]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)反向饋電和電話語音業(yè)務(wù)在同一對電話線上共存，從而和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一起為客戶提供業(yè)務(wù)，適用于需要在I對電話線即2根銅線上同時開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、反向饋電和語音業(yè)務(wù)的場景，尤其是DSL/G.fast的FTTDP設(shè)備系統(tǒng)的組網(wǎng)，方便FTTDP的業(yè)務(wù)部署。
【附圖說明】
[0045]圖1是本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)的應用場景示意圖。
[0046]圖2是本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0047]圖3是本發(fā)明實施例中用戶端沒有PSE供電，DPU在斷電狀態(tài)上電的流程圖。
【具體實施方式】
[0048]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0049]參見圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括DPU(分配點單元)、CPE(客戶終端設(shè)備)、PSE(以太網(wǎng)供電設(shè)備)和至少一個電話適配器，參見圖2所示，DPU通過光纖接入Internet，DPU通過POTS (Plain OldTelephone Service，模擬電話業(yè)務(wù))接口接入PSTN網(wǎng)絡(luò)，DPU通過一對(S卩2根)電話線接到用戶家;CPE、PSE、電話適配器均接到DPU至用戶家的一對(S卩2根)電話線上;CPE通過數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口連接用戶家的PC或者家庭網(wǎng)關(guān)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口一般為以太網(wǎng)LAN(Local AreaNetwork，局域網(wǎng))；PSE通過市電接口連接用戶家的市電；電話適配器為從電話線取電的有源電話適配器；電話適配器通過電話接口連接用戶家的電話，電話適配器可以有多個，實現(xiàn)多電話并機電話。
[0050]參見圖2所示，DPU包括第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元、第一電源、PoE/PD電路、第一繼電器、第一低功耗邏輯處理單元、第一信號產(chǎn)生檢測電路、第二繼電器、FX0(FOreigneXchange Office，外部交換局)接口、第一語音親合電路，第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元與光纖相連，第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元、PoE/PD電路、第一低功耗邏輯處理單元均與第一電源相連，第一低功耗邏輯處理單元分別與第一繼電器、第一信號產(chǎn)生檢測電路、第二繼電器、FXO接口相連，第二繼電器與第一語音耦合電路并聯(lián)，第一繼電器、第一信號產(chǎn)生檢測電路、第二繼電器、第一語音耦合電路均連接到DPU至用戶家的一對電話線上，第一語音耦合電路、第二繼電器、FXO接口還與POTS接口相連。
[0051 ] 參見圖2所示，CPE包括第二數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元，第二數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元的一端與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口相連，另一端連接到DHJ至用戶家的一對電話線上。
[0052 ] 參見圖2所示，PSE包括第二電源、PoE/PSE電路、第三繼電器、第二低功耗邏輯處理單元、第二信號產(chǎn)生檢測電路、電壓檢測電路，第二電源的一端與市電接口相連，另一端與PoE/PSE電路相連，PoE/PSE電路與第三繼電器相連，第二低功耗邏輯處理單元分別與第三繼電器、第二信號產(chǎn)生檢測電路、電壓檢測電路相連，第三繼電器、第二信號產(chǎn)生檢測電路、電壓檢測電路均連接到DPU至用戶家的一對電話線上，電壓檢測電路用于檢測DPU至用戶家的一對電話線上是否有直流電壓。
[0053]參見圖2所示，電話適配器包括第三低功耗邏輯處理單元、電源獲取電路、第三信號產(chǎn)生檢測電路、第四繼電器、FXS接口、第二語音耦合電路，第三低功耗邏輯處理單元分別與電源獲取電路、第三信號產(chǎn)生檢測電路、第四繼電器、FXS(Foreign eXchangeSubscriber，外部交換用戶)接口相連，第二語音耦合電路與第四繼電器并聯(lián)，F(xiàn)XS接口、第四繼電器、第二語音耦合電路均與電話接口相連，電源獲取電路、第三信號產(chǎn)生檢測電路、第四繼電器、第二語音耦合電路均連接到DPU至用戶家的一對電話線上，電源獲取電路用于在DPU至用戶家的一對電話線上獲取電源，供電話適配器進行工作。
[0054]第一信號產(chǎn)生檢測電路、第二信號產(chǎn)生檢測電路、第三信號產(chǎn)生檢測電路均用于產(chǎn)生和檢測信號，信號可以是語音帶內(nèi)的(小于4KHz)，也可以是語音帶外的(4KHz以上，如51KHz或21KHz)。
[0055]第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器為低功耗機械繼電器或者光耦繼電器，其中，第一繼電器為常閉型繼電器，第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器均為常開型繼電器。
[0056]第一語音耦合電路、第二語音耦合電路是語音耦合低通電路，用于隔離直流并耦合低頻語音信號，同時隔離高頻信號，避免對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響。
[0057]PoE/PSE電路采用成熟的PoE標準的PSE供電電路，用于完成PoE標準的饋電，以及檢測、分類、開始和斷電。由于電話線只有2根，與以太網(wǎng)多根線并行的情況相比，饋電電流要小，所承受的最大電流可以通過PoE/PSE電路配置來限制保護。
[0058]PoE/ro電路采用成熟的PoE標準的H)受電電路，用于完成PoE標準的受電，以及配合PSE完成檢測、分類、開始和斷電。
[0059]參見圖2所示，第一低功耗邏輯處理單元、第二低功耗邏輯處理單元、第三低功耗邏輯處理單元均用于處理邏輯，具體可以為低功耗MCU(Micro Control Unit，微控制單元)、低功耗FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)、低功耗CPLD(Complex Programmable Logic Device，復雜可編程邏輯器件)、低功耗ASIC(Applicat1nSpecific Integrated Circuit，專用集成電路)中的任意一種。下面以低功耗MOJ為例進行詳細說明。
[0060]FXO接口終結(jié)中繼線，包括振鈴檢測、模擬摘掛機等直流信令，此外，F(xiàn)XO 口還從線路上獲取少量電流，在DHJ至用戶家的一對電話線上沒有反向饋電的情況下支持第一低功耗MCU工作;FXS接口包括振鈴、摘掛機檢測、話機饋電等。
[0061]本發(fā)明實施例提供一種數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的方法，包括以下步驟:
[0062]A、參見圖3所示，用戶端沒有PSE供電，DPU在斷電狀態(tài)上電，數(shù)據(jù)、語音、反向饋電開始工作；
[0063]步驟A中，DPU在斷電狀態(tài)上電的過程如下:
[0064]步驟101、沒有PSE供電的斷電狀態(tài)有兩種情況:一種情況是:POTS接口上沒有接PSTN，整個DPU處于完全掉電狀態(tài)；另一種情況是:POTS接口上接有PSTN，第一低功耗M⑶處于低功耗狀態(tài)；
[0065]在沒有PSE供電的斷電狀態(tài)下，開啟PSE電源，PSE上電，PSE內(nèi)的第二電源給第二低功耗MCU供電;第二低功耗MCU啟動，進行初始化；
[0066]步驟102、第二低功耗MCU通過電壓檢測電路檢測DPU至用戶家的一對電話線上是否有電壓，如果有電壓，說明處于電話逃生狀態(tài)，轉(zhuǎn)到步驟103;如果無電壓，轉(zhuǎn)到步驟105;
[0067]步驟103、PSE的第二低功耗M⑶通過第二信號產(chǎn)生檢測電路向DHJ的第一低功耗MCU發(fā)“PoE準備供電信號”，DPU的第一低功耗MCU通過第一信號產(chǎn)生檢測電路收到“PoE準備供電信號”后，先查詢電話逃生狀態(tài)，若處于通話狀態(tài)，將進行等待;若處于電話逃生未通話狀態(tài)，DPU的第一低功耗M⑶控制第二繼電器斷開、第一繼電器導通，從而使PSE通過雙絞線使DPU至用戶家的一對電話線與DPU內(nèi)部的ro之間形成通路，轉(zhuǎn)到步驟104;
[0068]步驟104、DHJ的第一低功耗M⑶通過第一信號產(chǎn)生檢測電路發(fā)“受電準備就緒信號”，由于通過雙絞線將DHJ至用戶家的一對電話線連在一起，電話適配器和PSE都會收到“受電準備就緒信號”:
[0069]電話適配器的第三低功耗MCU通過第三信號產(chǎn)生檢測電路收到“受電準備就緒信號”，如果第三低功耗MCU獲取了電源，第三低功耗MCU控制第四繼電器斷開；如果第三低功耗MCU沒有獲取電源，即電話適配器無電壓，由于第四繼電器是常開型繼電器，也會是斷開的，從而斷開了DPU至用戶家的一對電話線和電話機之間的直流通路；
[0070]PSE的第二低功耗M⑶通過第二信號產(chǎn)生檢測電路收到“受電準備就緒信號”后，立即進入步驟102檢測DPU至用戶家的一對電話線上的電壓;如果沒有收到“受電準備就緒信號”，進行一定的延時后再返回步驟102;
[0071]步驟105、若檢測到DPU至用戶家的一對電話線上無電壓，說明線路可以進行饋電，此時，PSE的第二低功耗MCU控制第三繼電器導通，這樣PoE/PSE電路和ΡοΕ/Η)電路之間通過DPU至用戶家的一對電話線構(gòu)成了通路，從而開始以太網(wǎng)供電流程，其中包括PoE電流檢測、分類、電壓供給流程，最后PoE/PSE電路開始向ΡοΕ/Η)電路饋電，PoE/PD電路在正常受電的情況下為DPU內(nèi)部的第一電源供電，第一電源為第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元、第一低功耗MCU供電，數(shù)據(jù)、語音、反向饋電開始同時工作。
[0072]B、數(shù)據(jù)、語音、反向饋電開始同時工作時，語音業(yè)務(wù)作為被叫的通話流程如下:
[0073]開始工作前，如圖3所示的上電流程，DPU的第二繼電器處于斷開狀態(tài)，POTS接口和DPU至用戶家的一對電話線之間直流信令通道斷開，但語音通話信號可以通過第一語音耦合電路進行交流耦合。例如當POTS接口上開始PSTN來電時;POTS接口上有振鈴信號;FXO接口(硬件)檢測到振鈴動作，從而使第一低功耗MCU中的程序檢測到振鈴邏輯事件，在此振鈴事件的觸發(fā)下，第一低功耗MCU的程序通過第一信號產(chǎn)生檢測電路發(fā)“振鈴信號”，這個信號由DPU通過一對電話線發(fā)送出來，連接到DPU至用戶家的一對電話線上的各個設(shè)備可以收到此信號，這時電話適配器的第三低功耗MCU通過第三信號產(chǎn)生檢測電路收到“振鈴信號”；然后第三低功耗M⑶的內(nèi)部程序通過電話硬件FXS接口產(chǎn)生振鈴動作;從而使接在電話接口上的電話出現(xiàn)振鈴。
[0074]當接在電話接口上的電話機進行了摘機動作后；電話適配器的第三低功耗M⑶的軟件通過FXS接口檢測到摘機；由此摘機事件觸發(fā)，第三低功耗MCU通過第三信號產(chǎn)生檢測電路發(fā)“摘機信號”；這個信號由電話適配器通過DPU至用戶家的一對電話線發(fā)送出來，連接到DPU至用戶家的一對電話線上的各個設(shè)備也可以收到此信號，DPU也從DPU至用戶家的一對電話線上收到此信號，即第一低功耗MCU通過第一信號產(chǎn)生檢測電路收到“摘機信號”；由此摘機事件觸發(fā)，第一低功耗MCU通過FXO接口發(fā)出模擬摘機動作;從而使電話接通，完成了通話前的直流信令過程。在通話的過程中，語音通話信號從POTS接口通過第一語音耦合電路、DPU至用戶家的一對電話線、第二語音耦合電路，最后由電話接口接到話機。依此類推，作為主叫等其它通話流程與此類似。
[0075]斷電逃生的工作流程如下:
[0076]步驟B中，在數(shù)據(jù)、語音、反向饋電同時工作時，如果發(fā)生停電事件，即用戶的市電接口斷電，會導致PoE/PSE電路由于沒有電源使其掉電不工作，于是DPU至用戶家的一對電話線上就沒有反向饋電RPF電壓；由于DPU至用戶家的一對電話線上沒有電壓，DPU上ΡοΕ/Η)電路自然就沒有了電源，于是DHJ的第一電源給第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元和第一低功耗MCU的供電中斷，第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元自然就無法工作，停止服務(wù);但對于第一低功耗M⑶來說，它檢測到ΡοΕ/Η)電路無供電時，會自動切換到FXO接口供電。
[0077]第一低功耗M⑶在檢測到ΡοΕ/Η)電路無供電時，還會控制第二繼電器導通、第一繼電器斷開，在這個情況下，能夠使PSTN饋電到達DPU至用戶家的一對電話線，第一繼電器斷開，可以避免PSTN饋電通過繼電器到達PoE/PD電路耗電，產(chǎn)生較大電流，導致誤摘機異常；然后，DPU的第一低功耗M⑶通過第一信號產(chǎn)生檢測電路定時發(fā)“斷電逃生信號”；電話適配器的第三低功耗MCU通過第三信號產(chǎn)生檢測電路收到“斷電逃生信號”后，由第三低功耗MCU保持控制第四繼電器導通;電話處于斷電逃生狀態(tài)，此時電源獲取電路不給FXS接口供電。
[0078]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實施例進行各種修改和變型，倘若這些修改和變型在本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則這些修改和變型也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0079]說明書中未詳細描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括分配點單元DPU、客戶終端設(shè)備CPE、以太網(wǎng)供電設(shè)備PSE和至少一個電話適配器，DPU通過光纖接入Internet，DPU通過模擬電話業(yè)務(wù)POTS接口接入PSTN網(wǎng)絡(luò)，DPU通過一對電話線接到用戶家；其特征在于:所述CPE、PSE、電話適配器均接到DPU至用戶家的一對電話線上;CPE通過數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口連接用戶家的PC或者家庭網(wǎng)關(guān);PSE通過市電接口連接用戶家的市電；電話適配器通過電話接口連接用戶家的電話;電話適配器為從電話線取電的有源電話適配器。2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)，其特征在于:所述DPU包括第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元、第一電源、PoE/PD電路、第一繼電器、第一低功耗邏輯處理單元、第一信號產(chǎn)生檢測電路、第二繼電器、外部交換局FXO接口、第一語音耦合電路，第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元與光纖相連，第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元、ΡοΕ/Η)電路、第一低功耗邏輯處理單元均與第一電源相連，第一低功耗邏輯處理單元分別與第一繼電器、第一信號產(chǎn)生檢測電路、第二繼電器、FXO接口相連，第二繼電器與第一語音耦合電路并聯(lián)，第一繼電器、第一信號產(chǎn)生檢測電路、第二繼電器、第一語音耦合電路均連接到DHJ至用戶家的一對電話線上，第一語音耦合電路、第二繼電器、FXO接口還與POTS接口相連。3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)，其特征在于:所述CPE包括第二數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元，第二數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元的一端與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口相連，另一端連接到DHJ至用戶家的一對電話線上。4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)，其特征在于:所述PSE包括第二電源、PoE/PSE電路、第三繼電器、第二低功耗邏輯處理單元、第二信號產(chǎn)生檢測電路、電壓檢測電路，第二電源的一端與市電接口相連，另一端與PoE/PSE電路相連，PoE/PSE電路與第三繼電器相連，第二低功耗邏輯處理單元分別與第三繼電器、第二信號產(chǎn)生檢測電路、電壓檢測電路相連，第三繼電器、第二信號產(chǎn)生檢測電路、電壓檢測電路均連接到DPU至用戶家的一對電話線上，電壓檢測電路用于檢測DPU至用戶家的一對電話線上是否有直流電壓。5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)，其特征在于:所述電話適配器包括第三低功耗邏輯處理單元、電源獲取電路、第三信號產(chǎn)生檢測電路、第四繼電器、FXS接口、第二語音耦合電路，第三低功耗邏輯處理單元分別與電源獲取電路、第三信號產(chǎn)生檢測電路、第四繼電器、外部交換用戶FXS接口相連，第二語音耦合電路與第四繼電器并聯(lián)，F(xiàn)XS接口、第四繼電器、第二語音耦合電路均與電話接口相連，電源獲取電路、第三信號產(chǎn)生檢測電路、第四繼電器、第二語音耦合電路均連接到DHJ至用戶家的一對電話線上，電源獲取電路用于在DPU至用戶家的一對電話線上獲取電源，供電話適配器進行工作。6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器為低功耗機械繼電器或者光耦繼電器，其中，第一繼電器為常閉型繼電器，第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器均為常開型繼電器。7.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一語音耦合電路、第二語音耦合電路是語音耦合低通電路，用于隔離直流并耦合低頻語音信號，同時隔離高頻信號，避免對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響。8.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一低功耗邏輯處理單元、第二低功耗邏輯處理單元、第三低功耗邏輯處理單元為低功耗微控制單元MCU、低功耗現(xiàn)場可編程門陣列FPGA、低功耗復雜可編程邏輯器件CPLDJg功耗專用集成電路ASIC中的任意一種。9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一低功耗邏輯處理單元、第二低功耗邏輯處理單元、第三低功耗邏輯處理單元均為低功耗微控制單元MCU。10.—種基于權(quán)利要求9所述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的方法，其特征在于，包括以下步驟: A、用戶端沒有PSE供電，DRJ在斷電狀態(tài)上電，數(shù)據(jù)、語音、反向饋電開始工作； B、數(shù)據(jù)、語音、反向饋電開始同時工作時，語音業(yè)務(wù)作為被叫的通話流程如下: 開始工作前，DPU的第二繼電器處于斷開狀態(tài)，POTS接口和DPU至用戶家的一對電話線之間直流信令通道斷開，語音通話信號通過第一語音耦合電路進行交流耦合； 當接在電話接口上的電話機摘機后；電話適配器的第三低功耗MCU的軟件通過FXS接口檢測到摘機；由摘機事件觸發(fā)，第三低功耗MCU通過第三信號產(chǎn)生檢測電路發(fā)“摘機信號”；這個信號由電話適配器通過DHJ至用戶家的一對電話線發(fā)送出來，連接到DPU至用戶家的一對電話線上的各個設(shè)備收到此信號，DPU也從DPU至用戶家的一對電話線上收到此信號，SP第一低功耗MCU通過第一信號產(chǎn)生檢測電路收到“摘機信號”；由摘機事件觸發(fā)，第一低功耗MCU通過FXO接口發(fā)出模擬摘機動作;從而使電話接通，完成了通話前的直流信令過程； 在通話的過程中，語音通話信號從POTS接口通過第一語音耦合電路、DPU至用戶家的一對電話線、第二語音耦合電路，最后由電話接口接到話機。11.如權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的方法，其特征在于:步驟A中，DPU在斷電狀態(tài)上電的過程如下: 步驟11、在沒有PSE供電的斷電狀態(tài)下，開啟PSE電源，PSE上電，PSE內(nèi)的第二電源給第二低功耗MCU供電;第二低功耗MCU啟動，進行初始化； 步驟102、第二低功耗MCU通過電壓檢測電路檢測DPU至用戶家的一對電話線上是否有電壓，如果有電壓，說明處于電話逃生狀態(tài)，轉(zhuǎn)到步驟103;如果無電壓，轉(zhuǎn)到步驟105; 步驟103、PSE的第二低功耗M⑶通過第二信號產(chǎn)生檢測電路向DPU的第一低功耗MCU發(fā)“PoE準備供電信號”，DPU的第一低功耗MCU通過第一信號產(chǎn)生檢測電路收到“PoE準備供電信號”后，先查詢電話逃生狀態(tài)，若處于通話狀態(tài)，將進行等待；若處于電話逃生未通話狀態(tài)，DPU的第一低功耗M⑶控制第二繼電器斷開、第一繼電器導通，從而使PSE通過雙絞線使DHJ至用戶家的一對電話線與DPU內(nèi)部的H)之間形成通路，轉(zhuǎn)到步驟104; 步驟104、DPU的第一低功耗MCU通過第一信號產(chǎn)生檢測電路發(fā)“受電準備就緒信號”，由于通過雙絞線將DPU至用戶家的一對電話線連在一起，電話適配器和PSE都會收到“受電準備就緒信號”: 電話適配器的第三低功耗MCU通過第三信號產(chǎn)生檢測電路收到“受電準備就緒信號”，如果第三低功耗MCU獲取了電源，第三低功耗MCU控制第四繼電器斷開;如果第三低功耗MCU沒有獲取電源，即電話適配器無電壓，第四繼電器是常開型繼電器，斷開了 DPU至用戶家的一對電話線和電話機之間的直流通路； PSE的第二低功耗MCU通過第二信號產(chǎn)生檢測電路收到“受電準備就緒信號”后，立即進入步驟102檢測DPU至用戶家的一對電話線上的電壓;如果沒有收到“受電準備就緒信號”，進行一定的延時后再返回步驟102; 步驟105、若檢測到DPU至用戶家的一對電話線上無電壓，說明線路可以進行饋電，此時，PSE的第二低功耗M⑶控制第三繼電器導通，這樣PoE/PSE電路和PoE/PD電路之間通過DPU至用戶家的一對電話線構(gòu)成了通路，從而開始以太網(wǎng)供電流程，最后PoE/PSE電路開始向ΡοΕ/Η)電路饋電，ΡοΕ/Η)電路在正常受電的情況下為DPU內(nèi)部的第一電源供電，第一電源為第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元、第一低功耗MCU供電，數(shù)據(jù)、語音、反向饋電開始同時工作。12.如權(quán)利要求11所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的方法，其特征在于:步驟101中，所述沒有PSE供電的斷電狀態(tài)有兩種情況:一種情況是:POTS接口上沒有接PSTN，整個DPU處于完全掉電狀態(tài)；另一種情況是:POTS接口上接有PSTN，第一低功耗M⑶處于低功耗狀態(tài)。13.如權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的方法，其特征在于:步驟B中，當POTS接口上開始PSTN來電時;POTS接口上有振鈴信號;FXO接口檢測到振鈴動作，從而使第一低功耗MCU中的程序檢測到振鈴邏輯事件，在此振鈴事件的觸發(fā)下，第一低功耗MCU的程序通過第一信號產(chǎn)生檢測電路發(fā)“振鈴信號”，這個信號由DPU通過一對電話線發(fā)送出來，連接到DPU至用戶家的一對電話線上的各個設(shè)備收到此信號，這時電話適配器的第三低功耗MCU通過第三信號產(chǎn)生檢測電路收到“振鈴信號”；然后第三低功耗MCU的內(nèi)部程序通過電話硬件FXS接口產(chǎn)生振鈴動作;從而使接在電話接口上的電話出現(xiàn)振鈴。14.如權(quán)利要求10所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的方法，其特征在于:步驟B中，在數(shù)據(jù)、語音、反向饋電同時工作時，如果發(fā)生停電事件，即用戶的市電接口斷電，導致PoE/PSE電路由于沒有電源使其掉電不工作，于是DPU至用戶家的一對電話線上就沒有反向饋電RPF電壓；由于DPU至用戶家的一對電話線上沒有電壓，DPU上ΡοΕ/Η)電路就沒有電源，DPU的第一電源給第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元和第一低功耗MCU的供電中斷，第一數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理單元無法工作，停止服務(wù);但對于第一低功耗M⑶來說，它檢測到ΡοΕ/Η)電路無供電時，自動切換到FXO接口供電。15.如權(quán)利要求14所述的數(shù)據(jù)、反向饋電和語音共存于一對電話線的方法，其特征在于:所述第一低功耗M⑶在檢測到PoE/PD電路無供電時，還會控制第二繼電器導通、第一繼電器斷開，使PSTN饋電到達DPU至用戶家的一對電話線，第一繼電器斷開，避免PSTN饋電通過繼電器到達PoE/PD電路耗電導致誤摘機異常;然后，DPU的第一低功耗M⑶通過第一信號產(chǎn)生檢測電路定時發(fā)“斷電逃生信號”；電話適配器的第三低功耗M⑶通過第三信號產(chǎn)生檢測電路收到“斷電逃生信號”后，由第三低功耗MCU保持控制第四繼電器導通;電話處于斷電逃生狀態(tài)，此時電源獲取電路不給FXS接口供電。
【文檔編號】H04M11/06GK106027822SQ201610316054
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】劉新峰
【申請人】烽火通信科技股份有限公司