(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の数の回線によって電力供給されるリモートノードと組み合わせて使用するシステムであって、その各回線が、アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給することができ、且つ非アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給することができず、前記システムが、
−  少なくとも２つの第２の数のコンバータと、
−  前記第１の数の回線を前記第２の数のコンバータに電気的に接続するように構成された多重化部と、
−  前記多重化部の前記接続することを制御するように、および前記第２の数のコンバータのうちの１つのコンバータに、前記第１の数の回線の各回線によって供給される電力を、時間に応じて、および第１の数の回線の状態に従って、制御するように構成された電力制御部とを含み、
第２の数のコンバータのうちの各コンバータは、前記第１の数の回線の少なくとも２つの回線に多重化部を通して接続可能であり、前記第１の数の回線の各回線は、前記第１の数の回線の少なくとも１つの回線が前記第２の数のコンバータのうちの少なくとも２つのコンバータに接続可能である状態で、前記第２の数のコンバータの少なくとも１つのコンバータに前記多重化部を通して接続可能である、システム。
【請求項２】
第２の数のコンバータが、第２の数のＤＣ／ＤＣコンバータである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記電力制御部が、前記第２の数のコンバータの電源オン／オフを切り替えるように、又は前記第２の数のコンバータによって変換される電力量を、第１の数の回線の状態に従い、時間に応じて、調整するように、構成された、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
第２の数のコンバータが、リモートノードに位置する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の数の回線が、複数のデジタル加入者線を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
電力制御部が、時分割多重化を、第１の数の回線の状態に従って、実行するように構成された、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
電力制御部が、第１の数の回線の各回線によって供給される電力を、時間の経過に従って追跡するように構成された、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
システムが、第１の数の回線を駆動する第１の数のラインドライバと、前記第１の数のラインドライバに接続された少なくとも１つのアナログフロントエンドと、前記少なくとも１つのアナログフロントエンドに接続されたデジタルシグナルプロセッサと、を含み、電力が、前記デジタルシグナルプロセッサと、アクティブ状態の回線に接続される少なくとも１つのアナログフロントのいずれかのアナログフロントエンドと、に供給されるように、前記第２の数のＤＣ／ＤＣコンバータが、前記少なくとも１つのアナログフロントエンドと、前記デジタルシグナルプロセッサと、に接続される、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１の数の回線のうちのどの回線がアクティブ状態であるかを、検出するように構成された検出手段を含み、電力制御部が、検出手段に接続される、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
第１の数の回線によって電力供給されるように構成されたリモートノードであって、その各回線が、アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給することができ、且つ非アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給することができず、前記リモートノードが、少なくとも２つの第２の数のコンバータと、前記第１の数の回線を前記第２の数のコンバータに電気的に接続するように構成された多重化部と、前記多重化部の前記接続することを制御するように、および前記第２の数のコンバータのうちの１つのコンバータに前記第１の数の回線の各回線によって供給される電力を、時間に応じて、および第１の数の回線の状態に従って、制御するように構成された電力制御部を含み、第２の数のコンバータのうちの各コンバータは、前記第１の数の回線の少なくとも２つの回線に多重化部を通して接続可能であり、前記第１の数の回線の各回線は、前記第１の数の回線の少なくとも１つの回線が前記第２の数のコンバータのうちの少なくとも２つのコンバータに接続可能である状態で、前記第２の数のコンバータの少なくとも１つのコンバータに前記多重化部を通して接続可能である、リモートノード。
【請求項１１】
第１の数の回線によって電力供給されるリモートノードと組み合わせて使用する方法であって、その各回線が、アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給することができ、且つ非アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給することができず、少なくとも２つの第２の数のコンバータのうちの各コンバータが、前記第１の数の回線のうちの少なくとも２つの回線に接続可能であり、前記第１の数の回線の各回線は、前記第１の数の回線の少なくとも１つの回線が前記第２の数のコンバータのうちの少なくとも２つのコンバータに接続可能である状態で、前記第２の数のコンバータの少なくとも１つのコンバータに接続可能であり、前記方法が、前記第２の数のコンバータのうちの１つのコンバータに前記第１の数の回線の各回線によって供給された電力を、時間に応じて、および第１の数の回線の状態に従って、制御すること、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、複数の回線によって電力供給されるリモートノードで使用するシステム及び方法であって、回線が、アクティブ状態の回線におけるリモートノードに電力を供給することができる、システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＳＬ市場のリバース電力への注目度は、急速に高まっている。これは、通常ファイバフェッドリモートノードである小型リモートノードが、ローカル電源から電力供給されず、アクティブユーザ位置にあるＣＰＥ機器によって、電力供給される技術である。この技術は、新しい規格であるＧ．ＦＡＳＴとともに導入される計画であったが、オペレータは、早くもリバース電力機能をＶＤＳＬノードに実装するよう求めている。リモートノードは、使用可能状態でなければならないため、アクティブであるのがユーザ位置に対応するただ１つだけの加入者線である場合でも、各加入者線は、この１つの加入者線を使用可能にするのに、すなわち、この１つの加入者線のラインドライバとともに、アナログフロントエンド（ＡＦＥ：Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）及びデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｄｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの共通部分、また場合によっては何らかの基本ネットワークプロセッサにも、電力供給するのに十分な電力を生成できるコンバータモジュールを備える。コンバータモジュールは、加入者線から電力を取り出す。複数のユーザがアクティブ状態になった時点で、すなわち、ユーザのＣＰＥの電源が入った時点で、アクティブ加入者線から引き込まれた電力は、すべてのアクティブ加入者線に渡ってほぼ均等に配分される。この技術は、通常、各加入者線上に‘中電力レベル’コンバータを必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の実施形態の目的は、リモートノードへの電力供給を改善することにあり、より詳細には、リモートノードにおける低コストの消費電力ロギングを可能にすること、及び／又は加入者線に渡って公平な電力が配分されるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様によれば、第１の数の回線によって電力供給されるリモートノードと組み合わせて使用するシステムであって、その各回線が、アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給することができ、且つ非アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給できない、システムが提供される。このシステムは、少なくとも２つの第２の数のコンバータと、前記第１の数の回線を前記第２の数のコンバータに電気的に接続するように構成された多重化部と、前記多重化部の前記接続することを制御するように、および前記第２の数のコンバータのうちの１つのコンバータに、前記第１の数の回線の各回線によって供給される電力を、時間に応じて、および第１の数の回線の状態に従って、制御するように構成された電力制御部と、を含み、第２の数のコンバータのうちの各コンバータは、前記第１の数の回線の少なくとも２つの回線に多重化部を通して接続可能であり、前記第１の数の回線の各回線は、前記第１の数の回線の少なくとも１つの回線が前記第２の数のコンバータのうちの少なくとも２つのコンバータに接続可能である状態で、前記第２の数のコンバータの少なくとも１つのコンバータに前記多重化部を通して接続可能である。
【０００５】
このようなシステムによって、すべての回線が、リモートノードへの電力供給に貢献するようになる。
【０００６】
一実施形態によれば、第２の数のコンバータが、第２の数のＤＣ／ＤＣコンバータである。
【０００７】
このようなシステムは、すべての回線に、リモートノードへの電力供給に貢献させながら、リモートノードのアクティブ状態の構成要素への電力供給に対して、適切な数のＤＣ／ＤＣコンバータを選ぶことを可能にする。
【０００８】
好ましい一実施形態では、第２の数は第１の数より少なく、すなわち、回線より少ないＤＣ／ＤＣコンバータが提供される。多重化部は、各ＤＣ／ＤＣコンバータを、１つ又は複数の回線に電気的に接続することができ、また電力制御部は、回線の状態に従って、この接続することを制御するように構成される。このようなシステムは、アクティブ状態のいずれの回線も、ＤＣ／ＤＣコンバータに接続することを可能にしながら、ＤＣ／ＤＣコンバータの数を回線の数より少なくすることを可能にする。ＤＣ／ＤＣコンバータよりも多い回線がアクティブ状態である場合、電力制御部は、回線間で切り替えを行い、各回線から引き込まれるエネルギ量のバランスを取ってもよい。アクティブ回線の数によっては、すべてのＤＣ／ＤＣコンバータの使用が必要とされるわけではない場合があり、また十分な数のアクティブ回線が使用可能である場合でも、すべてのＤＣ／ＤＣコンバータが、アクティブ回線に接続されるわけではない場合があることに留意されたい。
【０００９】
別の一実施形態では、第２の数は、第１の数と等しい又はそれより多い、すなわちＤＣ／ＤＣコンバータの数は、回線の数と等しい又はそれより多い。多重化部は、各回線を、１つ又は複数のＤＣ／ＤＣコンバータに電気的に接続することができ、また電力制御部は、回線の状態、システムの所要電力量などに従って、この接続することを制御するように構成される。このようなシステムは、リモート電力供給に対して、より多くの回線を同時に使用することを可能にし、それによって電力損失が減少し、ＥＭＩが低減される。確かに、少ない数の回線（少ない並列線路）が電力供給に使用される場合に比べると、コンバータはより小型にすることができ、また多い数の回線（多い並列線路）は、合成線路抵抗が低くなる。
【００１０】
さらに別の一実施形態では、回線よりも少ないＤＣ／ＤＣコンバータが提供され、多重化部は、各ＤＣ／ＤＣコンバータを、複数の回線に同時に電気的に接続することができ、且つ回線の状態に従って、この接続することを制御するように構成される。また、この実施形態は、リモート電力供給に対して、より多くの回線を同時に使用することを可能にし、それによって電力損失が減少し、ＥＭＩが低減される。
【００１１】
他の実施形態によれば、電力制御部は、各コンバータの電源オン／オフを切り替えること、又は、各コンバータによって電力変換される電力量を、第１の数の回線の状態に従い、時間に応じて、調整／設定すること、が可能である。このような実施形態では、通常、各回線に１つのコンバータが提供され、コンバータは、時間に応じて、電力制御部によって制御される。多数の回線がアクティブである場合でも、通常、すべてのコンバータの電源がオンになるわけではない。コンバータは、リモートノードに位置するＤＣ／ＤＣコンバータ、又は第１の数の回線に関連した、それぞれの顧客宅内機器にあるＡＣ／ＤＣコンバータであってもよい。
【００１２】
可能な一実施形態では、第１の数の回線は、デジタル加入者線を含む。しかしながら、例えばソーラーエネルギといった予備エネルギ源１２６が供給される回線、バッテリに接続された回線など、他の電源も考慮されてよい。このような予備エネルギ源は、例えば、第１回線がアクティブ（バッテリ）になる場合の起動（スタートアップ）を容易にするために、又は‘グリーンエネルギ’源（ソーラー、風車、．．．）として、又はＴＤＭ機能若しくは、自分のＣＰＥ（バッテリ、コンデンサ、ソーラー、風車、．．．）の電源オン／オフ切り替えを行うユーザによって生じるマイクロ割り込みをブリッジするために、追加のエネルギを供給するのに使用されてもよい。
【００１３】
好ましい例示的実施形態では、特に、ＤＳＬ回線を通して、複数の加入者に接続されたファイバフェッドリモートノードでの使用に適した、少なくとも８つの回線が提供される。
【００１４】
好ましい実施形態では、電力制御部は、第１の数の回線の状態に応じて、時分割多重化を実行するように構成される。第１回線及び第２回線の両方ともが、第１期間及び第２期間の両期間中でアクティブである場合、電力制御部は、第１期間中に、アクティブ状態の前記第１回線を第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータに、前記第１期間に続く第２期間中に、アクティブ状態の前記第２の異なる回線を第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータに、接続するように構成されるのが好ましい。
【００１５】
好ましい一実施形態では、システムは、第１の数の回線を駆動する第１の数のラインドライバ、第１の数のラインドライバに接続された少なくとも１つのアナログフロントエンド、及び少なくとも１つのアナログフロントエンドに接続されたデジタルシグナルプロセッサを含む。第２の数のＤＣ／ＤＣコンバータは、電力が、デジタルシグナルプロセッサ、及びアクティブ状態の回線に接続されるいずれかのアナログフロントエンドに供給されるように、少なくとも１つのアナログフロントエンド、及び前記デジタルシグナルプロセッサに接続されるのが好ましい。
【００１６】
さらに発展した一実施形態では、電力コンバータモジュールが、第１の数の回線の各回線と、第１の数のラインドライバのうちの関連するラインドライバの電源端子との間に提供される。このように、ラインドライバは、小型電力コンバータモジュールを使用し、対応する回線によって直接電力供給されてもよい。
【００１７】
別の変形例によれば、システムは、前記第１の数の回線のうちのどの回線がアクティブ状態であるか、を検出するように構成された検出手段を含む。電力制御部は、検出手段の結果を用いて、多重化部を制御するように、より詳細には、検出されたアクティブ状態の回線（複数可）から、ＤＣ／ＤＣ電力コンバータへの接続用の回線を選ぶように、構成されてもよい。
【００１８】
好ましい一実施形態では、多重化部は、前記第２の数のＤＣ／ＤＣコンバータの各ＤＣ／ＤＣコンバータが、前記第１の数の回線のうちの少なくとも２つの回線に接続可能であるように、構成される。また、電力制御部は、前記少なくとも２つの回線が、アクティブ状態である少なくとも１つの回線を含む場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータが、前記少なくとも１つのアクティブ状態の回線のうちの１つの回線に接続されるように、構成されてもよく、この場合、この１つの回線の選択は、時間とともに変わる可能性がある。すなわち、電力制御部は、電力がその回線から引き込まれるように、各ＤＣ／ＤＣコンバータに対して、複数の回線から１つの回線を選ぶことができ、またこの選択は、時間とともに変わる可能性がある。
【００１９】
一態様によれば、第１の数の回線によって電力供給されるように構成されたリモートノードであって、その各回線が、アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給することができ、且つ非アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給することができない、リモートノードが提供される。リモートノードは、少なくとも２つの第２の数のコンバータと、前記第１の数の回線を前記第２の数のコンバータに電気的に接続するように構成された多重化部と、前記多重化部の前記接続することを制御するように、および前記第２の数のコンバータのうちの１つのコンバータに前記第１の数の回線の各回線によって供給される電力を、時間に応じて、および第１の数の回線の状態に従って、制御するように構成される電力制御部を含み、第２の数のコンバータのうちの各コンバータは、前記第１の数の回線の少なくとも２つの回線に多重化部を通して接続可能であり、前記第１の数の回線の各回線は、前記第１の数の回線の少なくとも１つの回線が前記第２の数のコンバータのうちの少なくとも２つのコンバータに接続可能である状態で、前記第２の数のコンバータの少なくとも１つのコンバータに前記多重化部を通して接続可能である。
【００２０】
一態様によれば、リモートノードに、より詳細には、上記に開示されたリモートノードに電力供給する回線に接続されるように構成されたＣＰＥであって、リモートノードの電力制御部によって、時間に応じて、および回線の状態に従って、制御されるように構成されたＡＣ／ＤＣコンバータを含む、前記ＣＰＥが提供される。
【００２１】
一態様によれば、第１の数の回線によって電力供給されるリモートノードと組み合わせて使用する方法であって、その各回線が、アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給することができ、且つ非アクティブ状態の回線においてリモートノードに電力を供給することができず、少なくとも２つの第２の数のコンバータのうちの各コンバータが、前記第１の数の回線のうちの少なくとも２つの回線に接続可能であり、前記第１の数の回線の各回線は、前記第１の数の回線の少なくとも１つの回線が前記第２の数のコンバータのうちの少なくとも２つのコンバータに接続可能である状態で、前記第２の数のコンバータの少なくとも１つのコンバータに前記多重化部を通して接続可能であり、前記方法が、前記第２の数のコンバータのうちの１つのコンバータに前記第１の数の回線の各回線によって供給される電力を、時間に応じて、および第１の数の回線の状態に従って、制御すること、を含む、方法が提供される。
【００２３】
方法は、第２の数のコンバータのスイッチオン／オフを切り替えること、又は、第２の数のコンバータによって変換される電力量を、第１の数の回線の状態に従い、時間に応じて、調整すること、を含む。コンバータは、リモートノードに位置するＤＣ／ＤＣコンバータ、又は第１の数の回線に関連した、それぞれの顧客宅内機器に位置するＡＣ／ＤＣコンバータであってもよい。
【００２４】
方法は、第１の数の回線の各回線によって供給される電力を、時間の経過とともに追跡すること、をさらに含んでもよい。
【００２５】
本発明の別の態様によれば、ＤＳＬノードに到達するＤＳＬ回線よりも数の少ない、リバース電力を受け取る電力コンバータ、を備えた、前記ＤＳＬノードが提供される。これらのコンバータは、通常フルメッシュよりも安い、低コストのスイッチマトリックスに接続され、また時分割多重化スキームは、各ＤＳＬ回線から、バランスの取れたエネルギ量を引き出すために使用される。複数のＤＳＬ回線間での切り替えは、例えば、１５分毎又は２時間毎に、行われてもよい。このような技術によって、低コストの消費電力ロギングと、ＤＳＬ回線全体への公平な電力分配が可能になる。
【００２６】
添付図面は、本発明の装置の現時点で好ましい非限定的な例示的実施形態を示すために使用される。この添付図面と合わせて読まれた場合、本発明の特徴及び目的の上記及び他の利点は、より明らかになり、また本発明は、以下の発明を実施するための形態からよりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】リモートノードの例示的実施形態１を概略的に示す図である。
【図２】図１の実施形態に対する適切なスイッチマトリックス及び多重化部の一実施例を概略的に示す図である。
【図３】リモートノードの例示的実施形態２を概略的に示す図である。
【図４】リモートノードの例示的実施形態３を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態は、リバース電力式リモートノードに関し、より詳細には、デジタル加入者線（ＤＳＬ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）ノードに関する。この回線がアクティブ、すなわちＣＰＥ１７０の電源がオンの場合、電力は、ＤＳＬ回線を通ってリモートノードに、加入者のＣＰＥ１７０によって供給される。
【００２９】
様々な部品が、ＤＳＬノードで電力供給される必要がある。ＤＳＬノードの実施形態１の実施例は、図１に示される。最初に、このようなＤＳＬノードの典型的なアクティブ構成要素について検討する。
【００３０】
ＤＳＬノードは、ネットワークのコアにトラフィックを送信する、またコアからトラフィックを受信する、アップリンクモジュール１０１を含む。負荷分散や冗長性に対して、任意選択で追加的なアップリンクが提供されてもよい。アップリンクモジュール１０１は、アップリンクトラフィックを、該当するＤＳＬ回線Ｌ１、Ｌ２他に分配するように、また任意選択でトラフィック管理などのサービスを提供するように、構成されたネットワークプロセッサ（ＮＰ）１０２に接続される。ネットワークプロセッサは任意選択であり、また、ＤＳＬノードにネットワークプロセッサを提供する代わりに、中央局（ＣＯ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｏｆｆｉｃｅ）にネットワークプロセッサが提供される場合があり、この場合、アップリンクモジュール１０１は、ＤＳＬノードをＣＯに接続する、ことに留意されたい。アップリンクモジュール１０１及び任意選択のネットワークプロセッサ１０２は、第１ＤＳＬ回線Ｌ１、Ｌ２他がアクティブになるとすぐに必要とされる。通常のネットワークプロセッサ１０２は、５から１５Ｗの範囲で電力消費する。
【００３１】
ＮＰ１０２からのトラフィックは、ダウンストリーム信号用のデータキャリアトーンを生成するように、且つＤＳＬ回線Ｌ１、Ｌ２他からアップストリームデータを抽出するために逆ＦＦＴを行うように、構成されたデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１０３で処理される。本システムでは、ＤＳＰ１０３は、通常、１６のＶＤＳＬ回線にサービスを提供する。ＤＳＰ１０３は、第１ＤＳＬ回線Ｌ１がアクティブになった時点で、電力供給される必要がある。ＤＳＰ１０３は、通常、アクティブＤＳＬ回線Ｌ１、Ｌ２他の数に従って、１Ｗから１０Ｗの範囲で電力を消費する。
【００３２】
ＤＳＰ１０３とＤＳＬ回線Ｌ１、Ｌ２他との間には、ダウンストリームアナログ信号を生成するデジタル−アナログコンバータ（ＤＡＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）と、アップストリームアナログ情報をサンプリングするアナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）と、を備えたアナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０４が提供される。本システムでは、ＡＦＥ１０４は、通常、８つのＶＤＳＬ回線Ｌ１に対応し、１Ｗから５Ｗの範囲で電力を消費する。ＡＦＥ１０４は、送信信号を増幅し、且つ加入者線Ｌ１を駆動するラインドライバ（ＬＤ：Ｌｉｎｅ  Ｄｒｉｖｅｒ）１０５と、低雑音で加入者線Ｌ１から受信した信号を増幅する低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１５２と、を含むトランシーバ回路１５０に接続される。トランシーバ回路は、回線適合ユニット（ＬＡＵ：Ｌｉｎｅ  Ａｄａｐｔｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）１５１をさらに含む。ＬＡＵ１５１は、通常、低い送信器−受信器カップリング比を実現しながら、ラインドライバ出力を加入者線に、加入者線をＬＮＡ入力に結合するハイブリッドを含み、また、追加のフィルタ及びインピーダンス整合回路をさらに含んでもよい。ラインドライバ１０５は、ＡＦＥ１０４のＤＡＣからＤＳＬラインＬ１上へのアナログ信号を増幅する。ラインドライバ１０５は、当技術分野（クラスＨ）のラインドライバの単一チャネル状態であってもよく、通常、ＤＳＬ回線Ｌ１のＤＳＬプロファイル及び回線長に従って、１００ｍＷから１０００ｍＷの範囲で電力を消費する。
【００３３】
図示されていないが、電力供給が必要となるファンなどの任意選択のアクティブ構成要素がさらにあってもよいことが、当業者には理解される。
【００３４】
上記の電力数値は、通常の数字であるが、使用されるチップセットによって、すなわち、供給メーカー、世代、ＤＳＬ技術などによって、著しい違いが見られる場合がある。
【００３５】
リバース電力供給が配備される通常のノードサイズのリモートＤＳＬノードは、１６のＤＳＬ回線を備えるノード、又は複数の１６のＤＳＬ回線用の粒度ノードである。
【００３６】
図１の例示的実施形態に対して、ＤＳＬノードが、１６のＤＳＬ回線Ｌ１、Ｌ２他によって電力供給され、この場合、その各回線は、アクティブ状態の回線（ＣＰＥ１７０オン）におけるＤＳＬノードには電力を供給できるが、非アクティブ状態の回線（ＣＰＥ１７０オフ）におけるリモートノードには電力を供給できない、と仮定する。システムは、回線の電力を、システムの複数のアクティブ構成要素に電力供給できる程度の適切なレベルに変換する３つのＤＣ／ＤＣコンバータ１２０を含む（１３０参照）。３つよりも多いＤＣ／ＤＣコンバータが提供されてもよいことに留意されたい。しかしながら、回線の数は、ＤＣ／ＤＣコンバータの数より著しく多いことが好ましい。典型的な一実施形態では、３つのＤＣ／ＤＣコンバータモジュール１２０のそれぞれは、アクティブ回線の数に従って、１０Ｗから１５Ｗの範囲のいずれかで電力供給することができる。アクティブ構成要素に対する上記の電力数値を考慮すると、第４のコンバータモジュールが検討されよう。
【００３７】
リモートノードは、１６回線の各回線Ｌ１、Ｌ２他を、３つのＤＣ／ＤＣコンバータ１２０のうちの１つのＤＣ／ＤＣコンバータ１２０に、電気的に接続することが可能な多重化部１１１を備えた、電力処理部１１０をさらに含んで、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０が、１つ又は複数の回線Ｌ１、Ｌ２他によって、電力供給されるようにする。電力ハンディング部１１０は、１６の回線の状態（アクティブ／非アクティブ）に応じて、この接続を制御するように構成された、時分割多重化（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）制御部１１２をさらに含み、この場合、この接続は、時間とともに変更される可能性がある。すなわち、電力処理部１１０は、１６の回線の状態に応じて、時分割多重化（ＴＤＭ）を実行するのが好ましい。時分割多重化（ＴＤＭ）制御部は、回線に渡る均一なバランス調整を可能にするために、且つ／又は加入者の公平な請求を可能にするために、異なる回線によって供給される電力を、時間の経過とともに追跡してもよい。
【００３８】
例示的実施形態では、ＤＳＰ１０３、任意選択のＮＰ１０２、及びＴＤＭ制御部１１２は、別個のユニットとして示されるが、これらのユニットは、ＮＰ機能有／無の単一のユニット又は２つのユニットにまとめられてもよいことが、当業者には理解される。また、ＡＦＥ１０４は、ＤＳＰ１０３と一体化される可能性がある。さらに、通常、ＴＤＭ制御部１１２と、ＤＳＰ１０３との間で、また任意選択でＴＤＭ制御部１１２とＮＰ１０２との間で、データを交換する通信チャネル１５５、１５６が、提供される。交換データは、各回線によって、これから送られる電力、送られた電力などに関するものであってよい。
【００３９】
適切なＴＤＭスイッチマトリックスの一実施例が、図２に示される。また、このマトリックスに対応する多重化部１１１も示される。この例では、第１回線Ｌ１はＤＣ／ＤＣコンバータＡに、第２回線Ｌ２はＤＣ／ＤＣコンバータＢに、第３回線Ｌ３はＤＣ／ＤＣコンバータＣに、第４回線Ｌ４はＤＣ／ＤＣコンバータＡ又はＤＣ／ＤＣコンバータＢに、などと接続可能である。この実施例の場合、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、１１の回線に接続可能であり、また、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０に対して適切な回線が、１１の回線の中から、接続可能な回線の状態に特に従って、ＴＤＭ制御ユニット１１２によって選択される。このことは、一実施例で示される。第１期間中、回線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ１０、Ｌ１１がアクティブで、他の回線は非アクティブであり、さらに、Ｌ１６が第２期間中にアクティブになると、仮定する。ＴＤＭ制御ユニットは、その後、例えば、以下のように接続を制御してもよい：
【００４０】
【表１】
0006258492.tif 000002
【００４１】
すなわち、第１期間中、所要電力は、回線と、ＤＣ／ＤＣコンバータＡ、Ｂ、Ｃとの間の接続を変更することによって、アクティブ回線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ１０、Ｌ１１から、バランスよく引き出されてもよい。第１期間において、時間ｔ１までは、ＡはＬ１に、ＢはＬ２に、ＣはＬ１１に、時間ｔ１からｔ２までの間は、ＡはＬ７に、ＢはＬ１０に、ＣはＬ６に、などと接続される。第２期間において、時間ｔ５からｔ６までの間は、ＡはＬ１６に、ＢはＬ２に、ＣはＬ１１に、時間ｔ６からｔ７までの間は、ＡはＬ１６に、ＢはＬ１０に、ＣはＬ６に、などと接続される。ＴＤＭ制御ユニット１１２は、例えば、電力の供給に対して加入者に報酬を与えるために、且つ／又はすべての加入者が、ほぼ同じ電力量を供給することを確実にするために、回線が電力をリモートノードに供給している期間を追跡するように、構成されてもよい。
【００４２】
上記実施例を一般化すると、好ましくは、電力処理部１１０は、第１期間中に、アクティブ状態の第１回線を第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータに接続するように、また前記第１期間に続く第２期間中に、アクティブ状態の第２の異なる回線を第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータに接続するように、構成され、この場合、前記第１回線及び前記第２回線の両方とも、第１期間及び第２期間の両期間中で、アクティブである。
【００４３】
上記実施例の場合、３つよりも多い回線がアクティブであり、またＤＳＬノードに送られる電力が、３つのすべてのＤＣ／ＤＣコンバータを使用して供給されたと仮定した。アクティブである回線が非常に少ない場合、１つ又は２つだけのコンバータがアクティブであってよい。例えば、上記の実施例において、回線１、２、４、７、１０のみがアクティブである場合、ＤＣ／ＤＣコンバータＣは、使用されなくてもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータが、このコンバータに設定された最大電力よりも著しく低い電力を変換する場合、ＤＣ／ＤＣコンバータの効率が低くなる場合があることから、このことによって、システムの効率を最適化することができよう。例えば、上記実施例において、回線１、２、３のみがアクティブである場合、１つのコンバータのみをアクティブにすることを決めてもよい：第１タイムスロットにおけるＤＣ／ＤＣコンバータＡ、第２タイムスロットにおけるＤＣ／ＤＣコンバータＢ、第３タイムスロットにおけるＤＣ／ＤＣコンバータＣ、また再び次のタイムスロットにおけるＤＣ／ＤＣコンバータＡなど。このように、より一般的には、電力処理部１１０、より詳細にはＴＤＭ制御ユニット１１２は、適切な数のＤＣ／ＤＣコンバータを、アクティブ状態のそれぞれの回線に、すべてのアクティブ回線に供給するために必要な電力に応じて、接続するように構成されることが好ましい。
【００４４】
電力が、少なくとも、ＤＳＰ１０３と、ＮＰ１０２と、またアナログフロントエンド１０４の両方がアクティブ状態の回線を有するか否かに従って、アナログフロント１０４の１つ又は両方と、に供給されるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０は、ＡＦＥ１０４、ＤＳＰ１０３、及びＮＰ１０２（参照番号１３０にて概略的に示される）に接続されることが好ましい。一例示的実施形態では、ＤＳＰ１０３及び／又はＡＦＥ１０４及び／又はラインドライバ１０５は、それらの給電レールにスイッチを有してもよい。特定のＤＳＰ１０３、ＡＦＥ１０４、又はラインドライバ１０５に接続された回線がアクティブ化された場合、それぞれのスイッチがオンになる。別の一実施形態では、ラインドライバ１０５及び／又はＡＦＥ１０４及び／又はＤＳＰ１０３は、それらの接続された回線が非アクティブである間は、リセット又はパワーダウン状態に保たれてもよい。さらに発展した一実施形態によれば、スイッチマトリックスは、回線とＬＡＵとの間に挿入されてもよい。
【００４５】
このことによって、すべてのアクティブ回線を、最少数のＡＦＥ及びＤＳＰにグループ化し、使用されないＡＦＥ及びＤＳＰの電源をオフにしておくことができる。
【００４６】
ラインドライバ１０５は、アクティブである回線に対してのみ、電力供給されることが好ましい。このことは、ラインドライバを、それが未使用の場合にパワーダウン状態にすることによって、また、アクティブＣＰＥを検出して、且つ関連ラインドライバを使用可能にする追加機能が提供されることで、実現されてもよい。図１に示される改善された解決策によれば、極めて低い電力で、通常非常に低価格の小型コンバータモジュール１０７が、ラインドライバ１０５用の供給電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２を生成するために、各ＤＳＬ回線Ｌ１、Ｌ２他と関連ラインドライバ１０５との間に提供される。すなわち、各ラインドライバ１０５は、その関連回線から、電力コンバータモジュール１０７を通して電力供給され、これによって電力処理機構から除かれる。回線Ｌ１がアクティブの場合、使用可能電力の極一部が、コンバータモジュール１０７によって引き出されて、ラインドライバに供給される一方、使用可能電力の大部分Ｐ１は、アクティブ回線に関連したＤＳＰ１０３、ＮＰ１０２、及びＡＦＥへの電力供給用に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０によって引き出されてもよい。また、電力処理部１１０の入力端子においてクリーンＤＣ信号を得るために、回線上の信号からトランジェントを取り除くように構成された、フィルタ１０６が、通常、提供される。ＤＣ／ＤＣコンバータモジュール１０７は、エネルギの少量を、接続Ｌｘ−Ｐｘから取り出し、ラインドライバ１０５に電力供給する。
【００４７】
示されていないが、フィルタ１０６とＤＣ／ＤＣコンバータ１２０との間の、多重化部１１１の前又は後に、整流器が提供されることが、当業者には理解される。
【００４８】
ラインドライバの供給電圧Ｖｓ１は、回線Ｌ１がアクティブであることを、ＴＤＭ制御部１１２に示すための手段として、機能することができる（回線１５３参照）。すなわち、アクティブ回線は、ＤＣ／ＤＣコンバータモジュール１０７によって生成されたラインドライバ供給電圧の存在によって検出され、インタフェース１５４によってＴＤＭ制御部１１２に送られてもよい。又は、電力処理部１１０の入力端子が、検知されてもよい（回線１５４参照）。すなわち、アクティブ回線は、１０６の出力における電圧の存在によって検出され、ラインドライバが１３０によって電力供給されるインタフェース１５４を通して、ＴＤＭ制御部１１２に送られてもよい。
【００４９】
ＴＤＭ制御部１１２は、通常、同制御部が、ＤＳＰ１０３又はＮＰ１０２によって制御されない場合、例えば、インタフェース１５５、１５６上で受信されたすべての制御入力が‘低い’場合、同制御部が、回線アクティブインジケータ、すなわち１５３又は１５４を検知し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０の１つに、少なくとも１つのアクティブ回線を自動的に接続するように、構成される。このスタートアップ状態は、ほんの短時間、通常、ＤＳＰ１０３及びＮＰ１０２が、ＴＤＭ制御部１１２の制御を引き継ぐのに必要とされる期間、で生じるので、このスタートアップ期間中、‘公平なバランス調整’を実行する必要はない。
【００５０】
より一般的には、好ましい実施形態において、いずれの回線（複数可）がアクティブ状態であるか、を検出するように構成された、任意のタイプの検出手段が提供されてもよい。ＴＤＭ制御部１１２はこの情報を受信し使用して、アクティブ状態が検出された回線、その回線によって過去に供給されたエネルギ量、契約タイプに応じて供給されるビットレート、回線長及び雑音に応じて調整されたビットレート（トーン当たりのビット量）、定期的なダウンロード／アップロード量などを制御するように、構成される。
【００５１】
本発明の実施形態は、各回線が１つのＤＣ／ＤＣコンバータに接続される従来技術の解決策と比べて、少ないＤＣ／ＤＣコンバータモジュール又は小さいＤＣ／ＤＣコンバータモジュールを使用することを可能にする。コンバータモジュールは、電力処理部で通常使用される低価格のリレー又は固体スイッチに比べ、高価である。
【００５２】
本発明の実施形態では、コンバータは、それらが有する最高効率の範囲で、作動することができる。このことは、ＤＣ／ＤＣコンバータの数が、回線数と同じである必要がなく、またリモートノードにおける所要電力に応じて最適化され得ることから、可能になる。従来技術の解決策において、アクティブ回線上のすべてのコンバータが、均一にバランス調整された電力量を供給する状態では、コンバータは、通常、それらが有する最高効率点よりもはるか下で稼動し、これによって、不必要な電力を無駄にする。また、各回線が、それ自身のＤＣ／ＤＣコンバータを有する場合の従来技術の解決策では、各回線の電力貢献度は、回線長に大きく依存し、複数のユーザ間での不公平な電力貢献度をもたらす。本発明の実施形態では、ユーザに対するこの不公平な扱いは、各回線が等しい電力供給時間を有すること、に骨を折る代わりに、回線毎の電力貢献度に応じて、ＴＤＭスライスの期間の長さを調整することによって、償われることができる。
【００５３】
コンバータモジュールは、最も弱いリンク、すなわち電子システムの、最大の単位時間当たりの故障発生件数（ＦＩＴ：Ｆａｉｌｕｒｅｓ  Ｉｎ  Ｔｉｍｅ）率及び最小の平均故障間隔（ＭＴＢＦ：Ｍｅａｎ  Ｔｉｍｅ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｆａｉｌｕｒｅｓ）を有するリンク、の１つであることが知られている。本発明の実施形態は、システムに、ある一定の冗長性を加えることを可能にする。確かに、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２０が故障している場合でも、別のＤＣ／ＤＣコンバータが引き継ぐことができるので、システムは、十分に機能し続ける。ただ１つの回線しかアクティブではない場合でも、あらゆる場合に別のコンバータが引き継ぎできることを、図２の実施形態において確実にするために、各回線が少なくとも２つのＤＣ／ＤＣコンバータに接続可能であるように、スイッチマトリックスがあるべきである。すなわち、回線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対して、それらの回線も、少なくとも２つのコンバータに接続可能であるように、表が変更されるべきである。この冗長性は、オペレータに、ＤＣ／ＤＣコンバータが故障した場合の修理行動の計画を立てる上で、高い自由度を提供する。
【００５４】
本発明のシステムの実施形態２は、図３に示される。システムは、各回線Ｌ１、Ｌ２他に対して、１つのＤＣ／ＤＣコンバータ３２０を備える。ＴＤＭ制御部３１２は、時間に応じて、また回線Ｌ１、Ｌ２他の状態（アクティブ／非アクティブ、すなわちＣＰＥオン／オフ）に応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２０のオン／オフを切り替えるために提供される。ＴＤＭ制御部３１２は、回線に渡る均一なバランス調整を可能にするために、且つ／又は加入者の公平な請求を可能にするために、異なる回線によって供給される電力を、時間の経過に従って追跡してもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ３２０は、ＡＦＥ３０４及びＤＳＰ３０３に電力を供給する電力バス３３０に接続されるのが好ましい。構成要素３５０、３５６は、上記の構成要素１５０、１５６と同様である。
【００５５】
本発明のシステムの実施形態３は、図４に示される。システムは、各回線Ｌ１、Ｌ２他に対して、それぞれの回線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に関連したＣＰＥ４７０に位置する１つのＡＣ／ＤＣコンバータ４２０を備える。ＴＤＭ制御部４１２は、時間に応じて、また回線Ｌ１、Ｌ２他の状態（アクティブ／非アクティブ、すなわちＣＰＥオン／オフ）の状態に応じて、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２０のオン／オフを切り替えることができる。又は、ＴＤＭ制御部４１２は、時間に応じて、また回線Ｌ１、Ｌ２他の状態（アクティブ／非アクティブ、すなわちＣＰＥ電源オン／オフ）に応じて、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２０の電力レベルを調整することができてもよい。制御部４１２は、回線に渡る均一なバランス調整を可能にするために、且つ／又は加入者の公平な請求を可能にするために、異なる回線によって供給される電力を、時間の経過に従って追跡してもよい。
【００５６】
図を分かりやすくするため、トランシーバ回路、ＡＦＥ、及びＤＳＰは、図４に示されないが、これらは、図３に関連して開示されたと同様に提供されてもよい。この実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２０は、第１電力バス４２５ａ、４２５ｂに接続され、同バスは、電力を特にＡＦＥ及びＤＳＰへ供給する第２電力バス４２９に、いくつかの追加ＤＣ／ＤＣコンバータ４２８を通して、接続されている。追加ＤＣ／ＤＣコンバータ４２８はまた、アクティブ回線の数に従い、ＴＤＭ制御部４１２によって制御されてもよい。このように、少数の回線のみがアクティブの場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２８のすべてのスイッチを入れる必要はない。同様に、アクティブＣＰＥの数（すなわち、アクティブ回線の数）に従って、アクティブＣＰＥ４７０の適切な数のＡＣ／ＤＣコンバータ４２０のスイッチを入れてもよい。
【００５７】
バスは、正レール４２５ａ及び負レール４２５ｂを有し、例えば回線間の切り替え中、又は電力を供給しようとする回線が非アクティブ状態に変わる場合、の短期間中に電力を供給するための、コンデンサなどの任意選択の予備エネルギ源４２６に接続されてもよい。バス４２５ａ、４２５ｂは、リモートノードに位置し、正レールは、ｎ個の整流器４２４の出力に接続され、この場合、同整流器は、ダイオードブリッジを含み、それぞれｎ個の回線に接続されている。
【００５８】
テレコム機器は、通常、−４８又は−６０Ｖで電力供給される。ＣＰＥ４７０のＡＣ／ＤＣコンバータ４２０によって生成されるＤＣ電圧Ｖ１、Ｖ２、．．．、Ｖｎは、浮遊的である。ツイストペア線を通って流れる電流は、ループ長、及びリモートノードへの電力供給に対する各ＡＣ／ＤＣコンバータ４２０の現時点での貢献度によっては、電圧降下の原因となる。電話回線全体に及ぶ電圧降下により、電源電圧Ｖ１、Ｖ２、．．．、Ｖｎの負極端子は、電力がその回線上で供給されると仮定すると、バス電圧ＶＢＵＳの負レール４２５ｂより負になる。同様に、電源電圧Ｖ１、Ｖ２、．．．、Ｖｎの正極端子は、電力がその回線上で供給されると仮定すると、バス電圧ＶＢＵＳの正極端子より正になる。すべての正極端子がアース電位に対して負であることを実現するために、アースレベルに対して負のＤＣ電圧源４２７が、バスの正レール４２５ａに加えられる。この負のＤＣ電圧の絶対値は、少なくとも（Ｍａｘ（Ｖ１、Ｖ２、．．．、Ｖｎ）−ＶＢＵＳ）／２であってもよい。最大電圧が分かっている場合、実際の電圧Ｖ１、Ｖ２、．．．、Ｖｎを知る必要はないことに留意されたい。ほとんどの国で、この最大電圧は、６０又は７２Ｖである。このように、Ｖ１、Ｖ２、．．．、Ｖｎのうち最も高い正端子の電圧は、アースレベル又はその下であることが実現される。
【００５９】
本発明の実施形態は、インテリジェントアルゴリズムの導入によって、接続された加入者すべてに渡ってバランスよく、ＤＳＬノードへの電力供給のコストを配分することを可能にする。未使用の場合に自分のＣＰＥをシャットダウンすることによって、自らの貢献度を下げようとしているユーザにも、そのようなユーザが自分のモデムのスイッチを入れる度に、コンバータモジュールの１つをユーザの回線に接続することによって、公正な割り当てへの貢献を余儀なくさせることができる。また、アルゴリズムでは、例えば、ＤＳＬノードに供給された総エネルギレベルに関連して、毎月の加入料の割引を加入者に提供すること、が考慮されてもよい。
【００６０】
さらに、本発明の実施形態は、インテリジェントアルゴリズムの使用によって、入力切り替えを行おうとするコンバータの電源入力ニーズを、最初ゆっくりと減らすことによって、１つの入力から他の入力への切り替えをスムーズにすることを可能にする。すなわち、典型的な実施形態では、コンバータモジュールの時分割多重化に対応するために、従来技術の解決策では必要とされるのに対して、追加のフィルタリング機能は必要とされない。
【００６１】
“プロセッサ”と表示されたいずれの機能ブロックも含む、図に示された様々な要素の機能は、専用ハードウェア、及び適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行できるハードウェアの使用を通して、提供されてもよい。プロセッサによって提供される場合、その機能は、単一の専用プロセッサ、単一の共有プロセッサ、又は複数の個別プロセッサによって提供されてもよく、その機能のいくつかは共有されてもよい。また、“プロセッサ”又は“コントローラ”の用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行できるハードウェアに限られると解釈されるべきではなく、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ソフトウェア記憶用の読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び不揮発性記憶装置を黙示的に含んでもよいが、これに限定されるわけではない。従来型及び／又は特注型の他のハードウェアも、含まれてよい。同様に、図に示されるいずれのスイッチも概念的なものにすぎない。それらの機能は、プログラムロジックの演算を通して、専用ロジックを通して、プログラム制御及び専用ロジックの相互作用を通して、又は手動でも実行されてよく、特定の技術は、文脈からより明確に理解されるように、実施者によって選択可能である。
【００６２】
本明細書に示されたいずれのブロック図も、本発明の原理を具体化する例示的回路の概念図を表すことは、当業者によって理解されよう。同様に、フローチャート、フロー図、状態遷移図、疑似コードなどは、大抵はコンピュータ可読媒体に表示されてもよく、且つそのようなコンピュータ又はプロセッサが明確に示されているか否かに関わらず、そのようにコンピュータ又はプロセッサにより実行されてもよい、様々なプロセスを表すことが、理解されよう。
【００６３】
本発明の原理が、具体的な実施形態に関連して上記に提示されているが、この記述は、単に例としてであって、添付の請求項で定められる保護範囲の限定としてではないことが、理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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