CN101019088A - 用于串行加电的设备连接的功率管理 - Google Patents

用于串行加电的设备连接的功率管理 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于管理第一网络设备以及第二被加电设备(PD)和第三设备之间的线内功率关系的方法和装置，其中第一网络设备充当功率源设备(PSE)，以向第二被加电设备和第三设备提供线内功率。在本发明的一方面中，(一个或多个)被加电设备和第三设备(至少一部分)被PSE利用来自至少一个端口(其可以包括多于一个PSE)的线内功率加电，并且它们被通过一组或多组线缆进行加电。

Description

用于串行加电的设备连接的功率管理
相关案件的声明
该专利可被认为与2004年10月7日提交的发明人为DaniclBiederman、Kenneth Coley和Frederick R.Schindler的题为“BidirectionalInline Power Port”的共同拥有的美国专利申请No.10/961,864(律师案卷号No.CISCO-8799)相关。
该专利还可被认为与2004年10月7日提交的发明人为DanielBiederman、Kenneth Coley和Frederick R.Schindler的题为“RedundantPower and Data Over A Wired Data Telecommunications Network”的共同拥有的美国专利申请No.10/961,243(律师案卷号No.CISCO-8800)相关。
该专利还可被认为与2004年10月7日提交的发明人为Roger A.Karam、Frederick R.Schindler和Wael William Diab的题为“Inline Power-Based Common Mode Communications in a Wired Data TelecommunicationsNetwork”的共同拥有的美国专利申请No.10/961,904(律师案卷号No.CISCO-9057)相关。
该专利还可被认为与2004年10月7日提交的发明人为Roger A.Karam和Luca Cafiero的题为“Automatic System for Power and DataRedundancy in a Wired Data Telecommunications Network”的共同拥有的美国专利申请No.10/961,865(律师案卷号No.CISCO-9068)相关。
该专利还可被认为与2004年10月7日提交的发明人为Roger A.Karam和Luca Cafiero的题为“Automatic System for Power and DataRedundancy in a Wired Data Telecommunications Network”的共同拥有的美国专利申请No.10/961,865(律师案卷号No.CISCO-9068)相关。
该专利还可被认为与2004年11月xxx日提交的发明人为Roger A.Karam和Luca Cafiero的题为“Redundant Power and Data In A Wired DataTelecommunications Network”的共同拥有的美国专利申请No.10/xxx,xxx(律师案卷号No.CISCO-9105)相关。
该专利还可被认为与2004年11月xxx日提交的发明人为Roger A.Karam和Luca Cafiero的题为“Power and Data Redundancy in a SingleWiring Closet”的共同拥有的美国专利申请No.10/xxx,xxx(律师案卷号No.CISCO-9106)相关。
该专利还可被认为与2004年11月3日提交的发明人为Roger A.Karam和John F.Wakerly的题为“Powered Device Classification In A WiredData Telecommunications Network”的共同拥有的美国专利申请No.10/xxx,xxx(律师案卷号No.CISCO-9289)相关。
该专利还可被认为与2004年11月3日提交的发明人为Roger A.Karam和John F.Wakerly的题为“Current Imbalance Compensation forMagnetics in a Wired Data Telecommunications Network”的共同拥有的美国专利申请No.10/xxx,xxx(律师案卷号No.CISCO-9581)相关。
该专利还可被认为与2004年7月15日提交的发明人为Wael WilliamDiab和Frederick R.Schindler的题为“Improved Power Delivery overEthernet Cable”的共同拥有的美国专利申请No.10/xxx,xxx(律师案卷号No.CPOL-385465)相关。
该专利还可被认为与发明人为Wael William Diab的题为“IntegratedRJ-45 Magnetics with Phantom Power Provision”的共同拥有的美国专利No.6,541,878相关。
该专利还可被认为与2004年7月20日提交的发明人为Wael WilliamDiab和Frederick R.Schindler的题为“Methods and Apparatus forProvisioning Phantom Power to Remote Devices”的共同拥有的美国专利申请No.10/xxx,xxx(律师案卷号No.CPOL-326694)相关。
技术领域
本发明一般地涉及通过有线数据电信网络连接被其他网络设备加电和/或通过有线数据电信网络连接加电其他网络设备的网络设备。
背景技术
线内(inline)功率(也被称为以太网上功率和PoE)是一种用于通过有线数据电信网络(例如，公知的以太网)经由链路部分从功率源设备(PSE)向被加电设备(PD)提供电功率的技术。功率可以由链路部分一端处的端点PSE引入，或者由中跨(midspan)链路部分的中跨式PSE引入，这种PSE与介质相关接口(MDI)明显分离，并且位于MDI之间，其中链路部分的末端以电的方式物理耦合到MDI。
PoE在2003年6月18日公布的IEEE(电气和电子工程师协会)标准Std 802.3af-2003中定义，该标准题为“IEEE Standard for Informationtechnology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements：Part 3 CarrierSense Multiple Access with Collision Detection(CSMA/CD)Access Methodand Physical Layer Specifications：Amendment：Data Terminal Equipment(DTE)Power via Media Dependent Interface(MDI)”(这里称为“IEEE802.3af标准”)。IEEE 802.3af标准是一种全球适用的用于在单根以太网线缆中将以太网分组的发送和接收(统称为“收发”)与基于DC的功率的发送和接收通过同组线路相组合的标准。可以预期，线内功率将会给以下PD加电：例如因特网协议(IP)电话、监视照相机、用于电信网络的交换和集线设备、用于标识目的的生物医学传感器设备、其他生物医学设备、射频识别(RFID)卡和标签阅读器、安全卡阅读器、各种类型的传感器和数据获取设备、建筑物中的火警和救生设备等等。根据该标准，功率是直流的、浮动48V功率，当前可以得到的功率电平范围从约4瓦到约15瓦。在IEEE 802.3af标准内有分配所请求的功率量的机制。还存在其他专有方案，以提供比IEEE802.3af标准更为精细和更为复杂的功率分配，同时仍然基本遵从该标准。随着该标准的进步，额外功率也可能变得可用。传统的8导线型RG-45连接器(在适当的情况下可以是阳的或阴的)通常用在所有以太网连接的两端。它们按照在IEEE 802.3af标准中定义的那样连线。
图1A、1B和1C是IEEE802.3af标准所预期的PoE的三种不同变体的电气示意图。在图1A中，数据电信网络10a包括具有集成功率源设备(PSE)14a的交换机或集线器12a。来自PSE14a的功率被经由中心抽头的变压器18aa和18ab注入在两根数据承载以太网双绞线16aa和16ab上。非数据承载以太网双绞线16ac和16ad在该变体中未使用。来自数据承载以太网双绞线16aa和16ab的功率被从中心抽头的变压器20aa和20ab传导到被加电设备(PD)22a以供使用，如图所示。在图1B中，数据电信网络10b包括具有集成功率源设备(PSE)14b的交换机或集线器12b。来自PSE14b的功率被注入在两根非数据承载以太网双绞线16bc和16bd上。数据承载以太网双绞线16ba和16bb在该变体中未用于功率传送。来自非数据承载以太网双绞线16bc和16bd的功率被传导到被加电设备(PD)22b以供使用，如图所示。在图1C中，数据电信网络10c包括具有集成功率源设备(PSE)的交换机或集线器12c。中跨式功率插入设备24简单地将两根数据承载以太网双绞线16ca-1和16cb-1上的数据信号传递到相应的数据承载以太网双绞线16ca-2和16cb-2。来自位于中跨式功率插入设备24中的PSE14c的功率被注入在两根非数据承载以太网双绞线16cc-2和16cd-2上，如图所示。来自非数据承载以太网双绞线16cc-2和16cd-2的功率被传导到被加电设备(PD)22c以供使用，如图所示。注意，被加电末端站26a、26b和26c都是相同的，以使得它们可以与前述变体中的每一种实现兼容。
现在转到图1D和1E，这些电气示意图图示了IEEE802.3af标准的变体，其中通过四对以太网线缆进行1000Base T通信。线内功率可以通过两对或四对提供。在图1D中，PD接受来自一对二极管桥式电路(例如对于本领域技术人员公知的全波二极管桥式整流器型电路)的功率。取决于线内功率是通过对1-2、对3-4还是对1-2+对3-4递送的，功率可以来自二极管桥式电路中的任何一个或这两者。在图1E所示的电路中，与对1-2相关联的PD通过对1-2被线内功率加电，与对3-4相关联的PD被类似地加电。这里使用的方法将取决于要加电的PD。根据这两种版本，如果需要的话，可以通过每个数据对执行双向全双工通信。
通过不遵从IEEE802.3标准的技术也可以获得线内功率，这些技术是本领域技术人员公知的。
为了从PSE向PD提供规范的线内功率，首先要实现两个过程是一般的要求。首先，必须实现“发现”过程，以验证候选的PD实际上是适合于接收线内功率的。其次，必须实现“分类”过程，以确定分配给PD的线内功率量，其中PSE具有有限的可用于分配给耦合的PD的线内功率资源量。
发现过程在PD处查找“身份网络”。身份网络是在被来自PSE的信号探测时以某些预定方式作出响应的一个或多个电气组件。一种最简单的身份网络是耦合跨过两对共模功率/数据导线的电阻器。IEEE802.af标准要求存在25,000欧姆的电阻器以被PD发现。该电阻器可以存在于任何时刻，或者可以响应于来自PSE的发现信号在发现过程期间被切换到电路中。
PSE施加某种线内功率(非“规范”的线内功率，即电压减小且电流受限)作为发现信号以测量跨两对导线的电阻，从而确定是否存在25,000欧姆的电阻。这通常实现为施加第一电压第一时间段，并施加第二电压第二时间段，这两个电压都超过了最大空闲(idle)电压(根据IEEE 802.3af标准是0-5VDC)，最大空闲电压是在不提供规范线内功率的同时在“空闲”时间期间可能存在于这对导线上的电压。发现信号不进入分类电压范围(根据IEEE802.3af标准通常约为15-20V)，但是具有在该范围和空闲电压范围之间的某一电压。测量响应于发现信号的施加而返回的电流，并计算跨这两对导线的电阻。如果该电阻是身份网络电阻，则可以开始分类过程，否则系统返回到空闲状况。
根据IEEE802.3af标准，分类过程涉及向PD施加处于分类范围中的电压。PD可以使用电流源来将预定的分类电流信号发送回PSE。该分类电流信号对应于PD的“类别”。在当前制定的IEEE 802.3af标准中，类别在表I中给出：
类别PSE分类电流范围(mA)  相应的线内功率电平(W)
0     0-5     15.4
1     8-13    4.0
2    16-21    7.0
3    25-31    15.4
4    35-45    15.4
表I
因此，发现过程被用于避免向所谓的“遗留”(legacy)设备提供线内功率(处于-48VDC的全电压)，“遗留”设备尤其不适合于接收或利用线内功率。
因此，分类过程被用于管理线内功率资源，以使得可以高效地分配和利用可用的功率资源。
在使用PD的许多情况下，对于提供功率和/或数据的设备(集线器、交换机、线缆等)不能继续这样作的情形，可能需要提供数据和/或功率递送方面的某种冗余。
发明内容
提供了一种用于管理第一网络设备以及第二被加电设备(PD)和第三或更多个设备之间的线内功率关系的方法和装置，其中第一网络设备充当功率源设备(PSE)，以向第二被加电设备和第三或更多个设备提供线内功率。在本发明的一方面中，(一个或多个)被加电设备和第三设备(至少一部分)被PSE利用来自至少一个端口(其可以包括多于一个PSE)的线内功率加电，并且它们被通过一组或多组线缆进行加电。
下面描述了本发明的其他方面，并且通过参考说明书的余下部分和附图，可以进一步理解本发明的本质和优点。
附图说明
被结合于此并构成该说明书的一部分的附图图示了本发明的一个或多个实施例，并与具体实施方式一起，用来说明本发明的原理和实现方式。
在附图中：
图1A、1B、1C、1D和1E是根据现有技术的数据电信网络的一部分的电气示意图；
图2A是根据本发明实施例的系统的系统框图，该系统包括有线数据电信网络中的第一设备、第二设备和第三设备，第一设备被配置为功率源设备(PSE)，第二设备具有第一功率需求并且被配置为被加电设备(PD)，并经由第一有线链路耦合到第一设备，第三设备具有第二功率需求并经由第二有线链路耦合到第二设备。
图2B、2C、2D和2E是根据本发明各种实施例的向多个设备提供线内功率的系统的系统框图。
图3是根据本发明实施例的基于图2A的第二设备的设备框图。
图4A是根据本发明另一个实施例的设备的电气示意图。
图4B是图4A的电路的一部分的替换配置的电气示意图。
图5、6、7、8和9是根据本发明附加实施例的设备的电气示意图。
图10A、10B和10C是根据本发明实施例的多PD配置的电气示意图。
具体实施方式
在下面的具体实施方式中描述的本发明的实施例涉及用于顺序加电的设备连接的功率管理。本领域技术人员将认识到，具体实施方式只是示例性的，并不是要以任何方式限制本发明的范围。超出在具体实施方式中描述的那些实施例的本发明的其他实施例将很容易被受益于该公开文件的本领域技术人员所意识到。下面将详细参考附图中所示的本发明的实现方式。在适当情况下，在整个附图和具体实施方式中将使用相同的标号来指代相同或类似的部分。
为了清楚起见，并没有示出和描述上述实现方式的所有常规特征。当然，应当意识到，在任何这种实际实现方式的发展中，必须进行特定于实现方式的判决以实现开发者的特定目的，例如遵从与应用和商业有关的限制，并且这些特定目的将随着实现方式和开发者的不同而不同。而且，应当意识到，这种开发努力可能是复杂的且费时的，但是对于受益于本公开文件的本领域技术人员来说不过是常规的工程。
本发明涉及用于管理网络设备和被加电设备(PD)之间的线内功率关系的方法和装置，其中网络设备充当功率源设备(PSE)以向第一PD(PD1)提供线内功率，PD1又给另一PD(PD2)加电。本发明还允许各种被加电设备在不需要中间设备的许可或相互作用的情况下从PSE获得功率，即直接从PSE获得功率。IEEE 802.3af标准涉及单个PSE和单个PD之间的关系。在本发明所涉及的情形中，存在PSE-PD关系，但是，还存在额外的PD对PD，PD对伪PD或一个PSE对多个独立PD的关系，这些关系影响下层的PSE-PD关系。这些各种关系在图2A中简要示出。在图2A的框图中，被配置为PSE的网络设备30经由第一链路32耦合到网络34。链路32可以是任何适当的网络链路，例如以太网、光纤、无线、卫星、陆地宽带无线、数字用户线(DSL)等等。网络34可以是例如办公室中的局域网(LAN)  城域网(MAN)或广域网(WAN)，例如因特网或公司内联网等等。
PSE30以传统方式经由链路36耦合到被指示为PD-1的PD。PD-1可以是任何被加电设备，或者其可以是例如图4A和4B中所示的伪PD。PD-1可以具有接口38，耦合到接口38的有线链路40可以耦合到被加电设备PD-2的接口42。
根据本发明的一个实施例，当PD-1与PSE30协商功率时，可能希望在协商中包括PD-2可能希望得到的功率。例如，使用传统的IEEE802.3af标准线内功率，PD-1可能是类别1被加电设备(约为4瓦)，而PD-2也可能是类别1PD。结果，在PD-1处需要的功率可能是8瓦，这就要求PD-1按照类别3设备(约为15瓦)进行协商以确保其至少有8瓦可用。因此，必须在PD-2和PD-1之间发生通信以使得PD-1知道要请求多少功率。
该通信可以按多种方式中的任何一种发生。首先，其可以使用传统的IEEE802.3af标准PSE-PD通信协议，这是通过将PD-1上的接口38视作PSE，将PD-2上的接口42视作PD而实现的。以这种方式，只要在PD-1到PSE30的功率关系被建立之前PD-2到PD-1的链路活动并进行通信，PD-1就能够配置其自身以告诉PSE30其具有代表PD-1和PD-2的组合功率需求的类别。不幸的是，如果PD-2附接到PD-1以及从PD-1移除(就好像PD-1是膝上型计算机，而PD-2是某种外设，例如手机、PDA、另一台膝上型计算机等等)，则PD-1的功率需求将随时间改变，这种情形当前没有为IEEE 802.3af标准所解决。为了对这种情形作出响应，PSE30可以被提供以周期性地调节与其附接的PD的线内功率关系的能力。
图2B、2C、2D和2E示出了根据本发明实施例的一个PSE对多个PD布置的各种配置。在每种情况下，一根或多根线缆耦合到网络设备(例如交换机)的相同端口，并且使用该端口上可用的一个或多个PSE来给PD加电。
图2B是包括PSE以及第一PD(PD1)和第二PD(PD2)的系统图。单根8导线线缆可以将功率和数据(或仅仅是功率)从PSE耦合到PD1。在图2B的实施例中，具有四对导线导线的第一线缆将PD1耦合到PSE，这样的第二线缆将PD2耦合到PD1。PD1通过对3、6和对1、2(4根导线)接收来自PSE的功率和数据。对4、5和对7、8经过PD1。PD2例如利用RJ-45型连接器连接到PD1，并通过对3、6和对1、2接收数据。功率通过在对4、5和7、8上提供的线内功率被提供给PD2。根据该实施例，数据不被通过对4、5和7、8提供给PD2。可以提供如图所示的可选的“潜在数据路径”，以用于PD1和PD2之间的通信(如果需要的话)。这可以是无线连接、共模数据通信路径和以太网数据连接等等。图示的PSE可以是与网络设备的相同端口相关联的单个PSE或一对PSE或其他PSE型的设备。注意，典型的10/100Base T以太网采用3、6和1、2对8导线以太网线缆。4、5和7、8对通常不用在该应用中，但是它们用在1000Base T(以及更高的)以太网中。
在图2C中，布置很类似于图2B中所示的布置，除了功率和数据被经由未使用的对4、5和7、8从PSE传递到PD2以外。
在图2D中，示出了这样的布置：其中PSE向三个PD：PD1、PD2和PD3提供功率和数据。这同样是由链在各种设备之间的一系列单根8导线(4对)线缆实现的。对3、6和对1、2将数据连接性提供给PD1(经山耦合PSE和PD1的第一线缆)，然后提供给PD2(经由耦合PD1和PD2的第二线缆)，然后提供给PD3(经由耦合PD2和PD3的第三线缆)。这些对还向PD1提供线内功率。功率被按如下方式提供给PD2和PD3。例如，在对4、5(+)和对7、8(-)之间提供线内功率信号。PD2通过耦合到导线4(+)和7(-)取得其功率(尽管可以使用其他导线)，PD3通过耦合到导线5(+)和8(-)取得其功率(尽管可以使用其他导线)。该功率耦合可以通过电感器实现(以提供高阻抗AC(交流)路径)，或者在没有电感器的情况下直接实现(因为在这些线上没有数据)。如果需要的话，潜在数据路径可以耦合PD1和PD3(或其他设备)，如图所示。这种潜在数据路径可以按任何方便的方式实现。
在图2E中，图示了不遵从IEEE 802.3af标准的方法。这里，使用了对4、5，其中导线4承载例如去往PD2的功率电路的+腿，导线5承载从PD2返回的功率电路的-腿。类似地，使用对7、8，以使得导线7承载去往PD3的功率电路的+腿，导线8承载从PD3返回的功率电路的-腿。这不是IEEE g02.3af标准中定义的共模线内功率，并且因为使用了较少的线路，线缆的DC电路(DCR)增大。如果需要的话，潜在数据路径可以耦合PD1和PD3，如图所示。这种潜在数据路径可以按任何方便的方式实现。
现在转到图3，图3示出了图示由PD-1执行的某些功能的框图。由于PD-1可以耦合到依次被其加电的一个或多个设备，因此示出了一对接口IF1和IF2。当然，PD-1在任何给定时刻可以具有零个、一个或多个耦合到其的设备，并且试图只具有耦合到其的单个设备的设备试图被包括在本发明的范围内。PD-1经由接口IF1、IF2等与一个或多个PD-2设备(例如，PD-2a和PD-2b)通信。在本发明的一个实施例中，其获得功率需求，在与被加电设备的相应接口相对应的存储器M1、M2中存储该功率需求。在本发明的实施例中，PD-1可以在存储器M0中存储其自身的功率需求。与PD-1相关联的处理器44以传统方式控制接口IF1、IF2，并计算PD-1和其附接的设备的总功率需求(基于存储器M0、M1等的内容)，并且在本发明的实施例中，在存储器MT中以某种适当的形式存储该总功率需求，例如类别号或类别号的表示或实际功率需求的表示。提供了指示为“COM”的通信块以允许PD-1将其总功率需求传输到PSE30。这可以利用PHY-PHY信令以传统方式完成，如IEEE 802.3以太网标准所预期的那样。其可以利用任何适当的无线电信技术以及任何适当的编码和调制系统无线地执行，以通过无线链路将信息传送给PSE30。这种方案的示例是公知的“WI-FI”或IEEE 802.11a、b或g无线标准，尽管本发明并不是要受限于该方法。在本发明的另一个实施例中，信息可以通过经由PD-1和PSE30之间的有线连接对电源链路进行电流或电压调制而从PD-1提供给PSE30。这种方案在2004年10月7日提交的发明人为Roger A.Karam、Frederick R.Schindler和Wael William Diab的题为“Inline Power-BasedCommon Mode Communications in a Wired Data TelecommunicationsNetwork”的共同拥有的美国专利申请No.10/961,904(律师案卷号No.CISCO-9057)中有详细描述。该申请通过引用被结合于此，就好像在这里被完全公开一样。
因此，附接的被加电设备现在可以将其功率需求传输到中间的被加电设备，中间的被加电设备可以计算总功率需求，并用其来与附接的PSE协商总功率包。
现在转到图4A，以示意形式图示了本发明的另一个实施例50。图4A的设备50是功率抽头dongle(解密器)。其包括第一连接器52，在本发明的实施例中，适应于应用，第一连接器52可以是负型或正型的RJ-45型连接器(或者其可以是任何其他合适的网络连接器)。其还包括可以是类似类型的第二连接器54。在本发明的一个实施例中，第一连接器52是负型RJ-45连接器，而第二连接器54是正型RJ-45连接器，从而具有阳端的以太网线缆可以插入到第一连接器52中，连接器54可以插入到阴的RJ-45连接器中，例如耦合到膝上型计算设备的以太网端口的那个连接器。第一和第二导线对(对1(3，6)和对2(1，2))与设备50交叉以在第一连接器52和第二连接器54之间移动数据和功率。还有第三连接器56，在本发明的一个实施例中，第三连接器56可以是适合于接收特定手机的电源连接器的键入连接器，或者被设计为接收诸如小设备需求功率之类的功率的某种其他连接器。还可以通过贯通连接器或者与为对1和对2提供的电路类似的电路来提供第三和第四导线对(如在四对线缆中一样)。
在图4A的设备50中，第一连接器52适合于耦合到PSE端口。设备50适合于将数据和功率从与第一连接器52相关联的第一和第二导线对跨过设备耦合到第二连接器54。在第一工作模式中，设备50经由第一连接器52耦合到PSE设备(未在图4A中示出)的端口。为了使PSE端口向设备50提供功率，PSE端口必须看见正确的身份网络特性。根据IEEE802.3af标准，这可以是响应于施加到网络线缆的某种发现电压信号的25,000欧姆电阻。或者，其可以是某种其他身份网络，这种网络以已知方式对探测信号作出响应以授权线内功率的施加。在第一工作模式中，第二连接器可以耦合到另一根线缆，也可以不耦合到另一根线缆，第三连接器可以耦合到另一个设备(例如要充电的手机)，也可以不耦合到另一个设备。在没有设备耦合到第二连接器54的情况下，希望不向第二连接器54提供任何线内功率，除非存在表现出正确的身份网络特性的设备，这是因为这样作可能将设备暴露于线内功率，而该设备不是被特别设计以在不考虑后果的情况下接受线内功率的设备。然而，在这种情况下，可能希望向第三连接器56提供功率，因为其可能被配置为给诸如手机充电电路等的设备加电。在这种情况下，可以提供手工加电开关以线内60上提供信号从而控制电路58。激活手工加电开关将发送信号到控制电路(有时被称为控制器)，从而告诉控制电路闭合开关S5，从而向第三连接器56提供线内功率。在本发明的一个实施例中，控制器58将只有在电流是从第三连接器56中提取的同时才保持开关S5闭合，以使得如果设备被从第三连接器56中拔出，则功率将关闭。根据本发明的另一个实施例，功率可以一直在第三连接器56处可用。可选地，DC-DC功率变换器可以提供在第三连接器56与节点68和70处的线内功率信号之间，以向耦合到第三连接器56的设备提供不同的电压，而不是由线内功率信号提供的标称电压(在以太网上线内功率的情况下，标称是-48VDC+/-和0V浮动返回)。
根据本发明的一个实施例，控制器58工作来将身份网络信号提供回与第一连接器52相耦合的PSE，以使得在适当情形下可以提供线内功率。在本发明的一个实施例中，其适合于充当PSE设备以确定在第二连接器54处附接的设备是否有适当的身份网络以使得可以向其提供线内功率。如果没有验证这种附接设备被授权接收线内功率，则其可以简单地断开(或保持断开)开关S1、S2、S3和S4，从而切断去往第二连接器54的数据和线内功率。通过自耦变压器电路(或等同的中心抽头变压器)61和62从对1和对2获得功率。类似的电路64和66被用于向第二连接器54中注入查询信号并接收其响应。或者，开关S1、S2、S3和S4可以被DC阻隔电容器或对DC电流具有高阻抗的磁体代替，其可以允许数据信号通过，但是将阻隔线内功率信号。
现在转到图4B，图4B图示了对图4A的电路的一部分的修改100，其消除了对开关S1、S2、S3和S4的需要，并且利用偏置信号二极管(D1-D8)和DC阻隔电容器(C1-C8)代替了这些开关。该配置传导前向偏置功率，并且当前向偏置时传导数据信号。中心抽头磁设备102(其可以是中心抽头的变压器或中心抽头的电感器配置，例如一对2mH电感器)将导线对104上的线内功率信号耦合到控制器58。导线对104可以是如以太网应用中所使用的一样的100欧姆特性阻抗传输线。DC阻隔电容器C1和C2阻隔对104上的DC功率流。中心抽头磁设备106将对104上的功率重新插入到前向偏置二极管D1和D2以允许对104上的数据通过。去除该偏置停止了数据流。中心抽头磁设备108构成了利用磁设备106提供的二极管偏置功率的返回。DC阻隔电容器C5和C6阻止了任何二极管偏置功率沿对104继续流动。中心抽头磁设备110重新插入线内功率(如果控制器58决定这样作的话)，从而向连接器54提供线内功率。对120上的返回电路以镜像方式工作。
诸如刚刚描述的设备对于需要对手机充电或者从网络线缆上可用的线内功率给其他低功率设备加电的人是有帮助的。其还可以用在低功率传感器(例如IP电视照相机)需要以链式配置连线并且利用线内功率从有线网络加电的情形中。
根据本发明的该实施例，控制器58还必须处理设备50的线内功率协商。在使用开关S1、S2、S3和S4而不是阻隔电容器的情况下，控制器58必须简单地协商其自身的功率需求，并且当开关S1、S2、S3和S4闭合时，耦合到第二连接器54的设备将直接连接到耦合到第一连接器52的PSE，并且使用例如在2004年10月7日提交的发明人为Roger A.Karam、Frederick R.Schindler和Wael William Diab的题为“Inline Power-Based Common Mode Communications in a Wired Data TelecommunicationsNetwork”的共同拥有的美国专利申请No.10/961,904(律师案卷号No.CISCO-9057)中详细描述的共模信令方案可以用于调节被提供给第一连接器52的线内功率。或者，设备50可以简单地询问最大可用功率或某个更小的量，并且设备50和任何附接设备的电路将利用该功率电平进行工作。在使用DC阻隔电容器而不是开关S1、S2、S3和S4的情况下，可以使用例如上述的方案，从而附接的PD与PD50协商，而PD50又按照被传输给PD50的信息与附接的PSE协商功率。
根据本发明的另一个实施例，诸如图4A的设备50(或图4B的设备100或图5的设备70)之类的设备可以(参考图4A)经由第一连接器52耦合到能够提供线内功率的PSE。PSE可以提供低功率(空闲)POE信号(例如，在相对较小的电流时高达约5v)，而不违反当前的IEEE 802.3af标准。该低功率电平可以用于运行低功率电路或偏置信号二极管等，以使得AC(交流)数据信号可以在例如连接器52和54之间传递，而没有规范的线内功率可用。当PSE周期性地进入发现周期并施加更高的电压信号(高于5V但是小于标称线内功率信号)以测试IEEE 802.3af身份网络的存在时，设备50将感应这一中间状况，并临时将其自身与线内功率解耦合，以便不干扰附接到第二连接器54的设备和耦合到第一连接器52的PSE之间的发现过程。这是很重要的，因为根据IEEE 802.3af标准，用于身份网络发现的电阻(例如，25,000欧姆)相对较高，并且通过其所得到的电流相对较小(在mA或更小的量级)。控制器58可以通过以下方式执行该过程：切换到可充电电池或大电容器以临时操作功率，并关断开关S5同时保持开关S1、S2、S3和S4闭合(在某些应用中为了方便，这些开关可以实现为常态闭合的开关)，以使得PSE和耦合到第二连接器54的潜在PD可以通信。或者，控制器58可以被配置为当线内功率电压大于一个较小电平(约为5V)而小于标称电平(约为-48VDC)时完全切断，从而在其被断电时保持开关S1、S2、S3和S4闭合，而开关S5断开。因此，在该版本中，类似于图4A中的设备50之类的设备将工作在低功率上，这种低功率由来自耦合到第一连接器52的PSE的线内功率形成，并且当线内功率电压超出与低功率模式相关联的范围(例如，进入发现模式或分类模式)时将停止提取线内功率，但是当线内功率返回到与低功率模式相关联的低电压或者线内功率到达与标称线内功率相关联的高得多的电压电平(例如48VDC)时，将再次提取线内功率。其在发现和分类工作模式期间将停止提取功率是因为这样作可能与作为线内功率发现过程的一部分的返回电流感应相互干扰。参考下面的与图6有关的讨论。如果需要的话，该设备可以在提供较高电压时的较高线内功率电平处不提取任何电流。
在图4A的设备50的一个实施例中，包括了一个开关以线内60上提供开关信号。这可以用于以下情形：即希望向第三连接器56提供功率，同时无任何设备或信号耦合到第二连接器54。激活开关使得开关开关S1、S2、S3和S4放置在断开状态，从而第二连接器54没有数据也没有功率。其还使得控制器58跨过各对有线数据电信网络呈现适当的身份网络，从而使耦合到第一连接器52的PSE施加线内功率，该线内功率随后可以被直接地或通过适当的DC-DC功率变换器施加到第三连接器56(以将施加到第三连接器56的电压改变为期望电平)。移去在第三连接器56处耦合的设备去除了电流泄漏，在本发明的实施例中，这导致控制器58停止向耦合到第一连接器52的PSE请求线内功率。因此，随后开关S1、S2、S3和S4将闭合而开关S5将断开，从而数据在连接器52和54之间传导。
现在转到图5，图5以电气示意图形式图示了对图4A的电路的替换。根据该版本，在在第三端口76处提供附件功率的dongle设备中，四对导线将第一端口72耦合到第二端口74。7-8对和4-5对是从第一端口72到第二端口74的有线贯通对，如图所示。在一个实施例中，3-6对是10/100BaseT实现方式中的发送对，并且承载48V返回线内功率信号和数据，且具有部署在第一端口72和第二端口74之间的发送对中的中心抽头磁设备T1(例如变压器或适当的电感器)。磁设备T1的管脚6耦合到节点80处的控制电路78，然后经过电流传感器81(例如电流感应电阻器或其他形式的电流传感器)到达节点82，然后经过二极管84到达节点86。第三端口76所使用的功率将具有传感器81所测量的电流。处于控制电路78的控制下的开关88和节点86向第三端口76提供功率，第三端口76可以用于例如给诸如便携式电话、小计算设备等的附件设备加电。磁设备T1的管脚4通过开关90和电流传感器92耦合到控制电路78。可选的磁设备T2(其可以是中心抽头变压器或电感器，如上结合磁设备T1所述)耦合到1-2对，1-2对(在IEEE802.3af标准中)是-48VDC线内功率腿。线内功率被通过闭合开关88(其可以是常态闭合的开关)提供给第三端口76。如果使用键入连接器，则可以去掉开关88。如果控制电路78看见功率已施加，然后电流传感器92中的电流到达零(第二端口74处的设备关闭或断开连接)，同时电流仍然在被第三端口76使用，则其迫使常态闭合的开关90断开，从而通过移去到第二端口74的线内功率而确保在第二端口74处不产生“热线缆”(hot cable)情形。为了再次向第二端口74提供线内功率，控制电路78必须识别跨1-2对和3-6对的适当身份网络的存在。这可以例如由控制电路78通过减小所施加的电压并闭合开关90以执行传统的线内功率发现过程来实现，在特定应用中如果需要的话，发现过程之后也可以跟有分类过程。
现在转到图6，图6图示了有线数据电信网络的一部分122的电气示意图。部分122包括第一PD(PD1)和第二PD(PD2)，两者都由有线数据电信网络的对1-2和对3-6连线。提供了开关S1和S2以在它们断开时将PD2与PD1解耦合。在本发明的该实施例中，PD2表示身份网络(25K电阻器)。如果PD2不存在(未插入)，则PD1可以在空闲状况下拉动小电流处的小电压(在一个实施例中，在几mA的情况下高达约5V)，这可以用于给某种低功率电子设备加电，给电池充电等等。当PD2的开关S3闭合时，PD1被该低功率信号(或在跨两对处任何可用的信号)加电。如果PD2随后被插入，则阈值检测电路124可以感应到发现和分类电压的存在，并断开S3以避免PD1和PD2的发现/分类过程之间的不希望发生的相互作用。一旦可以再次获得规范线内功率，S3就可以被再次闭合。只要提取出最小功率量，电流就会继续流动。在IEEE802.3af标准中，该最小量约为10mA。如果其下降到低于该电平，则线内功率将关闭。这可能发生在PD2与PD1解耦合的情况下。如果PD1在缺少PD2的情况下想要提取高压线内功率并拉动多于约10mA的电流，则其不得不断开开关S1和S2以避免热线缆情形。
现在转到图7，图7的电气示意图/框图图示了在有线数据电信网段130中多个身份网络的实现方式。在该实施例中，连接器块132是PD的端口。这些身份网络包括共模IEEE802.3af标准身份网络，即，经由相应磁设备的中心抽头跨两对导线布置的25,000欧姆电阻134；差分回送身份网络136(也称为思科遗留线内功率)；以及一对身份网络138a和138b，从而发现过程在某一时刻发生在单个对上，并且逐对地建立PSE和PD之间的线内功率关系。
身份网络134可以是无源的，例如固定电阻，或者其可以是有源的。有源身份网络被用在功率已经被施加到现有PD并且耦合了需要与已经耦合在同一对导线上的现有PD共享线内功率的新的PD的情况下。这种有源身份网络需要调制线内电源的电流以识别其自身，然后接收来自PSE的许可以开启其负载，从而提取线内功率并共享被递送到已经活动的PD的线内功率。这种有源身份网络有助于在没有足够的可用线内功率资源来同时给已经活动的设备和新设备加电的情况下，防止新的设备导致已经被加电的设备的关断。来自PSE的许可可以采取电压调制的形式，该PD可以在其将其功率负载呈现给PSE之前对电压调制进行解码，或者其可以采取经由其他方式(例如传统的相应PD之间的有线或无线连接)进行的PD到PD通信的形式。PD可以同时具有多个身份网络。可以是一系列电流脉冲的有源身份网络充当身份网络，并且可以向附接的PSE提供PD的功率需求，以使得PSE可以适当地分配其可用的线内功率资源。
图8图示了可以利用任何身份网络方案实现以向PD1和PD2提供线内功率的有线数据电信网段140。二极管D2和D1分别与PD2和PD1相关联。注意，在该图中，馈送PD的电路被示为单根线，而不是具有提供线内功率的中心抽头磁设备的导线对。这是因为不需要到PD2和PD1的数据通信，因此，这些对被缩短在一起，如图所示。注意，在PD1和PD2以及(潜在地)可以传送诸如功率需要等的信息的PSE电路之间可以提供数据路径(有线或无线的)。
图9示出了图8的电路的变化150，其没有将对缩短在一起。在该实施例中，PD1和PD2在两对导线之间被加电。PD3和PD4被类似地加电，但是还包括其间的显式数据通信路径152。这可以按有线或无线方式实现，如果按有线方式实现，则其可以(也可以不)利用耦合这两个设备的现有导线对。在网段的末端处还提供了PD5。注意，使用自耦变压器电路(中心抽头电感器对)而不是全变压器节省了电感。电感器比自耦变压器电路引入更少的有效电感，因为可以支持每个电感器对两个PD，而不是每自耦变压器的中心抽头一个PD。保持电流在导线中相对平衡以使得电流不会在变压器的一条腿中比另一条腿中流动的多是很重要的。在足够高的电流下，如果出现不平衡，则这可能导致磁设备中的饱和，从而引入被称为下垂(droop)的状况，其中数据脉冲变形。可以通过在相对的腿中引入相反的偏置电流来提供补偿，以重新平衡电流。
在这些实施例中，如果一个PD已经被加电，则第二PD需要告知PSE其是存在的而且同样需要功率。该通信可以按至少三种方式实现。首先，PD将提出差分签名，其类似于用在例如在美国专利No.6,804,351中描述的思科遗留线内功率方案中使用的技术。其次，PD将提出基于单对的差分签名，其可以利用已经在交换机处内建在PHY中的时域反射计(TDR)来检测。或者，在交换机处生成的差分信号可以被PD操作为可以在交换机处检测到的信号，直到交换机施加功率并导致被操作的信号停止为止。这可以例如利用串联的齐纳二极管以及成对的1000欧姆电阻器、电容器、二极管或允许识别出PD的任何其他身份网络实现。再次，PD可以简单地通过键入连接器(一种由于机械限制不能耦合到错误设备的连接器一例如那些便携式电话上的连接器)在48VDC处拉动某个最小的初始功率，并发起与PSE的共模通信以获得功率。
图10A图示了本发明的一个实施例，其中多个PD块PD1-PD9耦合到一个或多个对，并且可以通过开关耦合，如PD2-PD9那样。为了避免热线缆状况(到线缆的功率不一定在其末端具有适当的PD)，需要在许可开关闭合之前进行发现，并且如果电流下降到零或接近零，则开关断开，并且需要另一次成功的发现周期以再次闭合。图10B非常相似，但是使用了更多对的导线来向PD10-PD12提供功率和/或数据。图10C图示了给PD13-PD18加电的情形。PD14-PD18使用控制器160或162来在缺乏相应的电流传感器172、174、176、178、180来感应电流的情况下断开到PD14、PD15、PD16、PD17和PD18的开关162、164、166、168、170。控制器160还进行发现以及(可选的)分类以闭合这些开关。
尽管已经示出并描述了该发明的实施例和应用，但是本领域技术人员将会清楚：在不脱离这里公开的创造性概念的前提下，可以作出比上述更多的修改。因此，所附权利要求试图在其范围内包含在该发明的真实精神和范围内的所有这些修改。

Claims (89)

1.一种用于在有线数据电信网络中管理第一设备、第二设备和第三设备之间的线内功率关系的方法，所述第一设备被配置为功率源设备(PSE)，所述第二设备具有第一功率需求并且被配置为被加电设备(PD)，并经由至少第一导线对耦合到所述第一设备，所述第三设备具有第二功率需求并经由至少第二导线对耦合到所述第二设备，所述方法包括：
从所述第三设备向所述第二设备传输所述第二功率需求的大小的表示；
计算所述第一和第二功率需求的组合的表示；以及
将所述组合的表示传输到所述第一设备。
2.如权利要求1所述的方法，其中来自所述第三设备的传输发生在所述至少第二导线对上。
3.如权利要求1所述的方法，其中来自所述第三设备的传输发生在无线链路上。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述计算发生在所述第二设备处。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述传输所述组合的表示发生在所述至少第一导线对上。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述传输所述组合的表示发生在无线链路上。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：
在所述第二设备的第一存储器中存储所述第二功率需求的大小的表示。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：
在所述第二设备的存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示。
9.如权利要求7所述的方法，还包括：
在所述第二设备的第二存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示。
10.一种用于在有线数据电信网络中管理第一设备、第二设备和第三设备之间的线内功率关系的方法，所述第一设备被配置为功率源设备(PSE)，所述第二设备具有第一功率需求并且被配置为被加电设备(PD)，并经由至少第一导线对耦合到所述第一设备，所述第三设备具有第二功率需求并经由至少第二导线对耦合到所述第二设备，所述方法包括：
确定所述第二功率需求；
计算所述第一和第二功率需求的组合的表示；以及
将所述组合的表示传输到所述第一设备。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：
在所述第二设备的第一存储器中存储所述第二功率需求的大小的表示。
12.如权利要求10所述的方法，还包括：
在所述第二设备的存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示。
13.如权利要求11所述的方法，还包括：
在所述第二设备的第二存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示。
14.一种用于在有线数据电信网络中从第一设备向第二设备和第三设备提供线内功率的方法，所述方法包括：
利用第一导线对和第二导线对耦合所述第一设备和所述第二设备；
抽取来自所述第一导线对和所述第二导线对的功率以提供功率来耦合到所述第三设备；以及
响应于从所述第二设备提取的电流下降到低于预定阈值，中断从所述第一和第二导线对到所述第二设备的功率流。
15.如权利要求14所述的方法，还包括：
利用身份网络对发现信号作出响应以获得线内功率。
16.如权利要求14所述的方法，还包括：
响应于手工输入信号将功率流提供给所述第三设备。
17.如权利要求14所述的方法，还包括：
通过键入连接器将功率流提供给所述第三设备。
18.一种用于在有线数据电信网络中从第一设备向第二设备和第三设备提供线内功率的方法，所述方法包括：
利用至少第一导线对耦合所述第一设备和所述第二设备；
抽取来自所述至少第一导线对的功率以给控制器加电；以及
响应于所述第二设备利用预定身份网络对来自所述控件的发现请求作出响应，使得线内功率流从所述至少第一导线对流到所述第二设备。
19.如权利要求18所述的方法，还包括：
响应于从所述第二设备提取的电流下降到低于预定阈值，中断从所述至少第一导线对到所述第二设备的线内功率流。
20.一种用于接收来自第一连接器的数据和线内功率，并向第二连接器提供数据和线内功率，向第三连接器提供功率的适配器，所述第一连接器适合于耦合到有线数据电信网络中的一个端口，所述适配器包括：
第一连接器，用于将所述适配器耦合到具有至少两个导线对的有线数据电信网络的功率源设备(PSE)；
第二连接器，用于将所述适配器耦合到第二设备；
第三连接器，用于将所述适配器耦合到第三设备；
第一功率抽取电路，其耦合到所述至少两个导线对的第一导线对，用于接收第一直流(DC)电压；
第二功率抽取电路，其耦合到所述至少两个导线对的第二导线对，用于接收第二DC电压；
所述第一电压和所述第二电压之间的差是差分电压；
控制器，其耦合来接收所述第一电压和所述第二电压，并将所述差分电压施加到包括所述第三连接器的输出电路。
21.如权利要求20所述的适配器，其中：
所述输出电路包括用于将所述差分电压变换为另一DC电压的DC-DC变换器。
22.如权利要求20所述的适配器，其中：
所述输出电路只包含所述第三连接器和将所述第三连接器耦合到所述控制器的导线。
23.如权利要求20所述的适配器，其中：
所述输出电路包括由所述控制器控制的开关，所述开关用于控制在所述第三连接器处功率是否可用。
24.如权利要求20所述的适配器，还包括：
与所述控制器通信的控件，所述控件的激活使得所述控制器向所述第三连接器施加功率。
25.如权利要求20所述的适配器，还包括：
与所述至少两个导线对的每根导线共线的开关，所述开关的状态由所述控制器控制，以使得在一个设备耦合到所述第二连接器并且没有功率被引导到所述第三连接器的情况下，所述开关闭合。
26.如权利要求20所述的适配器，还包括：
与所述至少两个导线对的每根导线共线的开关，所述开关的状态由所述控制器控制，以使得在功率被递送到所述第三连接器并且没有被加电设备被识别为耦合到所述第二连接器的情况下，所述开关打开。
27.一种用于在有线数据电信网络中管理第一设备、第二设备利第三设备之间的线内功率关系的装置，所述第一设备被配置为功率源设备(PSE)，所述第二设备具有第一功率需求并且被配置为被加电设备(PD)，并经由至少第一导线对耦合到所述第一设备，所述第三设备具有第二功率需求并经由至少第二导线对耦合到所述第二设备，所述装置包括：
用于从所述第三设备向所述第二设备传输所述第二功率需求的大小的表示的装置；
用于计算所述第一和第二功率需求的组合的表示的装置；以及
用于将所述组合的表示传输到所述第一设备的装置。
28.如权利要求27所述的装置，其中所述用于从所述第三设备进行传输的装置发生在所述至少第二导线对上。
29.如权利要求27所述的装置，其中所述用于从所述第三设备进行传输的装置发生在无线链路上。
30.如权利要求27所述的装置，其中所述用于计算的装置发生在所述第二设备处。
31.如权利要求27所述的装置，其中所述用于传输所述组合的表示的装置发生在所述至少第一导线对上。
32.如权利要求27所述的装置，其中所述用于传输所述组合的表示的装置发生在无线链路上。
33.如权利要求27所述的装置，还包括：
用于在所述第二设备的第一存储器中存储所述第二功率需求的大小的表示的装置。
34.如权利要求27所述的装置，还包括：
用于在所述第二设备的存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示的装置。
35.如权利要求33所述的装置，还包括：
用于在所述第二设备的第二存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示的装置。
36.一种用于在有线数据电信网络中管理第一设备、第二设备和第三设备之间的线内功率关系的装置，所述第一设备被配置为功率源设备(PSE)，所述第二设备具有第一功率需求并且被配置为被加电设备(PD)，并经由至少第一导线对耦合到所述第一设备，所述第三设备具有第二功率需求并经由至少第二导线对耦合到所述第二设备，所述装置包括：
用于确定所述第二功率需求的装置；
用于计算所述第一和第二功率需求的组合的表示的装置；以及
用于将所述组合的表示传输到所述第一设备的装置。
37.如权利要求36所述的装置，还包括：
用于在所述第二设备的第一存储器中存储所述第二功率需求的大小的表示的装置。
38.如权利要求36所述的装置，还包括
用于在所述第二设备的存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示的装置。
39.如权利要求37所述的装置，还包括：
用于在所述第二设备的第二存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示的装置。
40.一种用于在有线数据电信网络中从第一设备向第二设备和第三设备提供线内功率的装置，所述装置包括：
用于利用第一导线对和第二导线对耦合所述第一设备和所述第二设备的装置；
用于抽取来自所述第一导线对和所述第二导线对的功率以提供功率来耦合到所述第三设备的装置；以及
用于响应于从所述第二设备提取的电流下降到低于预定阈值，中断从所述第一和第二导线对到所述第二设备的功率流的装置。
41.如权利要求40所述的装置，还包括：
用于利用身份网络对发现信号作出响应以获得线内功率的装置。
42.如权利要求40所述的装置，还包括：
用于响应于手工输入信号将功率流提供给所述第三设备的装置。
43.如权利要求40所述的装置，还包括：
用于通过键入连接器将功率流提供给所述第三设备的装置。
44.一种用于在有线数据电信网络中从第一设备向第二设备和第三设备提供线内功率的装置，所述装置包括：
用于利用至少第一导线对耦合所述第一设备和所述第二设备的装置；
用于抽取来自所述至少第一导线对的功率以给控制器加电的装置；以及
用于响应于所述第二设备利用预定身份网络对来自所述控件的发现请求作出响应，使得线内功率流从所述至少第一导线对流到所述第二设备的装置。
45.如权利要求44所述的装置，还包括：
用于响应于从所述第二设备提取的电流下降到低于预定阈值，中断从所述至少第一导线对到所述第二设备的线内功率流的装置。
46.一种用于接收来自第一连接器的数据和线内功率，并向第二连接器提供数据和线内功率，向第三连接器提供功率的适配器，所述第一连接器适合于耦合到有线数据电信网络中的一个端口，所述适配器包括：
第一耦合装置，用于将所述适配器耦合到具有至少两个导线对的有线数据电信网络的功率源设备(PSE)；
第二耦合装置，用于将所述适配器耦合到第二设备；
第三耦合装置，用于将所述适配器耦合到第三设备；
第一装置，用于抽取来自所述至少两个导线对的第一导线对的功率并接收第一直流(DC)电压；
第二装置，用于抽取来自所述至少两个导线对的第二导线对的功率并接收第二DC电压；
所述第一电压和所述第二电压之间的差是差分电压；
用于将所述差分电压施加到包括所述第三连接器的输出电路的装置。
47.如权利要求46所述的适配器，其中：
所述输出电路包括用于将所述差分电压变换为另一DC电压的装置。
48.如权利要求46所述的适配器，其中：
所述输出电路只包含所述第三耦合装置和将所述第三耦合装置耦合到所述用于施加的装置的导线。
49.如权利要求46所述的适配器，其中：
所述适配器包括用于控制在所述第三耦合装置处功率是否可用的装置。
50.如权利要求46所述的适配器，还包括：
用于使得所述控制器向所述第三连接器施加功率的手工可控装置。
51.一种用于在有线数据电信网络中管理第一设备、第二设备和第三设备之间的线内功率关系的系统，所述第一设备被配置为功率源设备(PSE)，所述第二设备具有第一功率需求并且被配置为被加电设备(PD)，并经由至少第一导线对耦合到所述第一设备，所述第三设备具有第二功率需求并经由至少第二导线对耦合到所述第二设备，所述系统包括：
用于从所述第三设备向所述第二设备传输所述第二功率需求的大小的表示的电路；
用于计算所述第一和第二功率需求的组合的表示的电路；以及
用于将所述组合的表示传输到所述第一设备的电路。
52.如权利要求51所述的系统，其中所述用于从所述第三设备进行传输的电路发生在所述至少第二导线对上。
53.如权利要求51所述的系统，其中所述用于从所述第三设备进行传输的电路发生在无线链路上。
54.如权利要求51所述的系统，其中所述用于计算的电路发生在所述第二设备处。
55.如权利要求51所述的系统，其中所述用于传输所述组合的表示的电路发生在所述至少第一导线对上。
56.如权利要求51所述的系统，其中所述用于传输所述组合的表示的电路发生在无线链路上。
57.如权利要求51所述的系统，还包括：
用于在所述第二设备的第一存储器中存储所述第二功率需求的大小的表示的电路。
58.如权利要求51所述的系统，还包括：
用于在所述第二设备的存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示的电路。
59.如权利要求57所述的系统，还包括：
用于在所述第二设备的第二存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示的电路。
60.一种用于在有线数据电信网络中管理第一设备、第二设备和第三设备之间的线内功率关系的系统，所述第一设备被配置为功率源设备(PSE)，所述第二设备具有第一功率需求并且被配置为被加电设备(PD)，并经由至少第一导线对耦合到所述第一设备，所述第三设备具有第二功率需求并经由至少第二导线对耦合到所述第二设备，所述系统包括：
用于确定所述第二功率需求的电路；
用于计算所述第一和第二功率需求的组合的表示的电路；以及
用于将所述组合的表示传输到所述第一设备的电路。
61.如权利要求60所述的系统，还包括：
用于在所述第二设备的第一存储器中存储所述第二功率需求的大小的表示的电路。
62.如权利要求60所述的系统，还包括：
用于在所述第二设备的存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示的电路。
63.如权利要求61所述的系统，还包括：
用于在所述第二设备的第二存储器中存储所述第一和第二功率需求的组合的表示的电路。
64.一种用于在有线数据电信网络中从第一设备向第二设备和第三设备提供线内功率的系统，所述系统包括：
用于利用第一导线对和第二导线对耦合所述第一设备和所述第二设备的电路；
用于抽取来自所述第一导线对和所述第二导线对的功率以提供功率来耦合到所述第三设备的电路；以及
用于响应于从所述第二设备提取的电流下降到低于预定阈值，中断从所述第一和第二导线对到所述第二设备的功率流的电路。
65.如权利要求64所述的系统，还包括：
用于利用身份网络对发现信号作出响应以获得线内功率的电路。
66.如权利要求64所述的系统，还包括：
用于响应于手工输入信号将功率流提供给所述第三设备的电路。
67.如权利要求64所述的系统，还包括：
用于通过键入连接器将功率流提供给所述第三设备的电路。
68.一种用于在有线数据电信网络中从第一设备向第二设备和第三设备提供线内功率的系统，所述系统包括：
用于利用至少第一导线对耦合所述第一设备和所述第二设备的电路；
用于抽取来自所述至少第一导线对的功率以给控制器加电的电路；以及
用于响应于所述第二设备利用预定身份网络对来自所述控件的发现请求作出响应，使得线内功率流从所述至少第一导线对流到所述第二设备的电路。
69.如权利要求68所述的系统，还包括：
用于响应于从所述第二设备提取的电流下降到低于预定阈值，中断从所述至少第一导线对到所述第二设备的线内功率流的电路。
70.一种用于接收来自第一连接器的数据和线内功率，并向第二连接器提供数据和线内功率，向第三连接器提供功率的系统，所述第一连接器适合于耦合到有线数据电信网络中的一个端口，所述系统包括：
第一连接器，用于将被加电设备(PD)耦合到具有至少两个导线对的有线数据电信网络的功率源设备(PSE)；
第二连接器，用于将所述PD耦合到第二设备；
第三连接器，用于将所述PD耦合到第三设备；
第一电路，用于抽取来自所述至少两个导线对的第一导线对的功率并接收第一直流(DC)电压；
第二电路，用于抽取来自所述至少两个导线对的第二导线对的功率并接收第二DC电压；
所述第一电压和所述第二电压之间的差是差分电压；
用于将所述差分电压施加到包括所述第三连接器的输出电路的电路。
71.如权利要求70所述的系统，其中：
所述输出电路包括用于将所述差分电压变换为另一DC电压的电路。
72.如权利要求70所述的系统，其中：
所述输出电路只包含所述第三连接器和将所述第三连接器耦合到所述用于施加的电路的导线。
73.如权利要求70所述的系统，其中：
所述系统包括用于控制在所述第三连接器处功率是否可用的电路。
74.如权利要求70所述的系统，还包括：
用于使得所述用于施加的电路向所述第三连接器施加功率的手工可控电路。
75.一种用于接收来自第一连接器的数据和线内功率，并向第二连接器提供数据和线内功率，向第三连接器提供功率的适配器，所述第一连接器适合于耦合到有线数据电信网络中的一个端口，所述适配器包括：
第一连接器，用于将所述适配器耦合到具有至少两个导线对的有线数据电信网络的功率源设备(PSE)；
第二连接器，用于将所述适配器耦合到第二设备；
第三连接器，用于将所述适配器耦合到第三设备；
第一功率抽头，其耦合来接收来自所述至少两个导线对的第一导线对的第一直流(DC)电压；
第二功率抽头，其耦合来接收来自所述至少两个导线对的第二导线对的第二DC电压；
所述第一电压和所述第二电压之间的差是差分电压；以及
包括所述第三连接器的输出电路，其适合于接收所述第一电压和所述第二电压并向所述第三连接器提供功率。
76.如权利要求75所述的适配器，其中：
所述输出电路包括用于将所述差分电压变换为另一DC电压的DC-DC变换器。
77.如权利要求75所述的适配器，其中：
所述输出电路只包含所述第三连接器和将所述第三连接器耦合到所述控制器的导线。
78.如权利要求75所述的适配器，其中：
所述输出电路包括由所述控制器控制的开关，所述开关用于控制在所述第三连接器处功率是否可用。
79.如权利要求75所述的适配器，还包括：
与所述输出电路相通信的控件，所述控件的激活使得所述输出电路向所述第三连接器施加功率。
80.如权利要求75所述的适配器，还包括：
与所述至少两个导线对的每根导线共线的开关，所述开关的状态由所述输出电路控制，以使得在一个设备耦合到所述第二连接器并且没有功率被引导到所述第三连接器的情况下，所述开关闭合。
81.如权利要求75所述的适配器，还包括：
与所述至少两个导线对的每根导线共线的开关，所述开关的状态由所述输出电路控制，以使得在功率被递送到所述第三连接器并且没有被加电设备被识别为耦合到所述第二连接器的情况下，所述开关断开。
82.一种用于接收来自第一连接器的数据和线内功率，并向第二连接器提供数据和线内功率，向第三连接器提供功率的适配器，所述第一连接器适合于耦合到有线数据电信网络中的一个端口，所述适配器包括：
第一耦合器，其适合于将所述适配器耦合到具有至少两个导线对的有线数据电信网络的功率源设备(PSE)；
第二耦合器，其适合于将所述适配器耦合到第二设备；
第三耦合器，其适合于将所述适配器耦合到第三设备；
第一功率抽头，其适合于接收来自所述至少两个导线对的第一导线对的第一直流(DC)电压；
第二功率抽头，其适合于接收来自所述至少两个导线对的第二导线对的第二DC电压；
所述第一电压和所述第二电压之间的差是差分电压；以及
包括所述第三耦合器的输出电路，其适合于接收所述第一电压和所述第二电压并向所述第三连接器提供功率。
83.如权利要求82所述的适配器，其中：
所述输出电路包括适合于将所述差分电压变换为另一DC电压的变换器。
84.如权利要求82所述的适配器，其中：
所述适配器包括适合于控制在所述第三耦合器处功率是否可用的电路。
85.如权利要求82所述的适配器，还包括：
用于使得所述适配器向所述第三连接器施加功率的手工可控控件。
86.一种用于在有线数据电信网络中管理第一设备、第二设备和第三设备之间的线内功率关系的方法，所述第一设备被配置为功率源设备(PSE)，所述第二设备具有第一功率需求并且被配置为被加电设备(PD)，并经由至少第一导线对耦合到所述第一设备，所述第三设备具有第二功率需求并经由所述至少第一导线对耦合到所述第二设备，所述方法包括：
利用线内功率给所述第二设备加电；
随后将所述第三设备耦合到所述至少第一导线对；
在所述第三设备处利用有源身份网络将所述第二功率需求传输到所述第一设备；
在所述第一设备处分配满足所述第二功率需求所需的线内功率；
从所述第一设备向所述第三设备传输线内功率分配的确认；以及
响应于所述确认，将所述第三设备处的负载呈现给所述至少第一导线对。
87.如权利要求86所述的方法，其中所述第三设备还包括无源身份网络。
88.一种用于在有线数据电信网络中管理第一设备、第二设备和第三设备之间的线内功率关系的装置，所述第一设备被配置为功率源设备(PSE)，所述第二设备具有第一功率需求并且被配置为被加电设备(PD)，并经由至少第一导线对耦合到所述第一设备，所述第三设备具有第二功率需求并经由所述至少第一导线对耦合到所述第二设备，所述方法包括：
用于利用线内功率给所述第二设备加电的装置；
用于随后将所述第三设备耦合到所述至少第一导线对的装置；
用于在所述第三设备处利用有源身份网络将所述第二功率需求传输到所述第一设备的装置；
用于在所述第一设备处分配满足所述第二功率需求所需的线内功率的装置；
用于从所述第一设备向所述第三设备传输线内功率分配的确认的装置；以及
用于响应于所述确认，将所述第三设备处的负载呈现给所述至少第一导线对的装置。
89.如权利要求86所述的装置，其中所述第三设备还包括无源身份网络。
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