JP4481506B2 - 改良型構造化ケーブル・システム - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は構造化ケーブル・システムに関するもので、更に詳細には、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）で使用される構造化ケーブル・システムに関するものである。
【０００２】
（背景技術）
構造化されたケーブル・システムは制度化したインフラ構造での使用で良く知られている。
こうしたシステムは動的な通信環境に対する標準化された更に柔軟なプラットフォームを提供する。
典型的には、構造化ケーブル・システムには所定条件に従って据え付けられる撚り銅対線が採用されている。
従来、構造化ケーブル・システムは、電話及びデータ通信と、同様にアラーム、警備（security；安全保護）及びアクセス制御アプリケーションで採用されている。
【０００３】
現在、イーサネット・ローカル・エリア・ネットワーク及びワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を構成するインフラ構造は、ネットワーク装置間での高ビット速度データ通信の分配用に構築されている。
このネットワーク装置又は要素には例えば、ハブ、スイッチ、ブリッジ、ルーター、相互接続機器、ネットワーク・インターフェイス・カード（ＮＩＣ）が装備された各種装置、データ・サーバー、デスクトップ型ＰＣ（パソコン）、携帯型ＰＣ及び他の各種ネットワーク機器が含まれる。
とりわけ、これら全ての装置が共通して有する点は、作動（operation；動作）のために電力を必要とする点である。
各場合において、これらの装置により消費される電力は、内部バッテリー若しくは外部バッテリー、又は電力設備から供給される交流（交流）電源により供給される。
【０００４】
今日、自ら電力を与えない、即ち内部バッテリー及び外部バッテリーを含むネットワーク要素の装置は一つ以上のネットワークの接続に加えて電源接続を必要とする。
電源に接続するネットワーク装置の必要性は、据え付けを複雑にし、一層コスト高にする。
その上、これは、電源接続とデータ・ネットワーク接続とが可能な場所にそのネットワーク要素の位置を制限する。
究極的には、二つ別々のネットワークを構築して維持しなければならず、その状態で各ネットワークはネットワーク装置に接続される。
一方のネットワークが電力分配を提供し、他方のネットワークがデータ通信ネットワークへの相互接続性（connectivity；接続性）を提供する。
【０００５】
更に、部分的な又は完全な給電中断中又は電源障害中に作動するネットワーク装置に対して各ネットワーク装置は内部バッテリー・バックアップ・システムを導入しなければならないか、又は無停電電源装置（ＵＰＳ）に接続しなければならない。
ＩＰ又はＬＡＮ電話といった用途により、電源異常の復旧中に作動しなければならないネットワーク装置の数は極めて高くなり得る。
【０００６】
従って、バッテリーでは作動しない各ネットワーク装置が、ネットワーク接続に加えて、交流外部電源、即ち標準的な交流コンセントに接続される必要性を無くすことが望ましいだろう。
これにより、電気ケーブルの本数、交流コンセント及びその関連接続部が著しく削減され、ネットワーク装置の設置が簡略化されるだろう。
加えて、これにより、複数のネットワーク装置に無停電電源装置を提供するためのコスト効率の良い手段を提供するだろう。
【０００７】
データ通信ネットワーク・インフラ構造は、主として広帯域幅で低電力のデータ通信信号を搬送するために設計され、最適化されたものであり、電力の配電用には設計されていなかったことを指摘することが重要である。
ＩＥＥＥ８０２．３規格は、送信ケーブル上で搬送される電圧を分離し、両端部におけるアースを基準としてバランスされることを要求している。
カテゴリー３〜５のＬＡＮケーブル、ＲＪ−４５コネクター、ネットワーク装置のライン・インターフェイス及びネットワーク内の全てのＩＥＥＥ８０２．３互換可能装置は、ネットワーク装置の大部分を作動させるのに十分なレベルの電力を搬送するようには設計されていなかった。
【０００８】
従って、同時に、電力を配電し、ネットワーク・データ通信を提供するためのＬＡＮインフラ構造を使用するいかなる解決策も、以下の点、即ち
（１）いずれにせよ、ＬＡＮインフラ構造上での電力の配電により、許容可能なレベルを越えてネットワーク・ビット・エラー速度（ＢＥＲ）を増加させたり、通常のデータ通信が妨害されたりしてはならないこと、
（２）ＬＡＮインフラ構造上の電力が、ユーザー及びネットワーク保守管理者に危害若しくは危険の可能性をもたらしてはならないこと、
（３）ＬＡＮインフラ構造上の電力が、データ通信ネットワークから電力を受電するよう設計されていない標準的なＬＡＮ機器に損害をもたらしたり、損傷をもたらしたりしてはならないこと、
（４）データ通信ネットワーク上への電力の追加が、ネットワークの信頼性を低くしてはならないこと、に向けらなければならない。
【０００９】
電力ネットワーク上でデータ通信信号を搬送するシステムは従来技術で公知である。
電力線搬送システム（power line carrier system）は公知であり、比較的高周波のデータ信号を低周波電力ケーブルに重畳させる（superimpose；重ねる）ように機能する。
しかしながら、これらのシステムはＬＡＮとは極めて異なる電力線上で作動するように設計されている。
ＬＡＮ媒体はデータ通信信号を搬送するように設計され構築されている。
従って、ケーブル、コネクター、ライン・インターフェイス回路及び端末装置は、高レベルの電力を取り扱うようには設計されていない。
これは低エネルギー・レベルのデータ通信信号を電力線ネットワークに重畳させることとは極めて異なる。
【００１０】
ネットワーク装置が交流主電源に接続される例示的な先行技術のデータ通信ネットワークを図示するブロック図を図２５に示す。
この例示的なネットワークは、ＬＡＮ環境で典型的に見られる多様なネットワーク要素を図示するように示されている。
概して符号３０１０を付けられたネットワークは、ＩＰ電話サーバー３０１４及び／又は一つ以上の他のサービス・プロバイダー３０１５、及び電気プラグ３０２２を経由して交流電源に接続されているＬＡＮブリッジ／ルーター３０１６にも接続されたＷＡＮ及び／又はＬＡＮの組み合わせのバックボーン３０１２からなる。
ＩＰ電話サーバー３０１４は、複数のインターネット又はＩＰ電話３０５２，３０３６，３０２８のための電話サービスを提供するように機能する。
【００１１】
ＬＡＮブリッジ／ルーター３０１６は、２個のＬＡＮハブ又はスイッチ３０１８，３０２０に接続されている。
ＩＰ電話３０２８，３０３６、ラップトップ型又は他の携帯型コンピュータ３０３２及びデスクトップ型コンピュータ３０４０は、ネットワークデータ接続３０３１を経由してＬＡＮハブ／スイッチ３０１８に接続される。
ＬＡＮハブ／スイッチ３０１８は、電気プラグ３０２４を経由して交流電源の別の電源に接続される。
ＩＰ電話３０２８，３０３６、携帯型コンピュータ３０３２及びデスクトップ型コンピュータ３０４０は、電気プラグ３０３０，３０３８，３０３４，３０４２を経由して、夫々交流電源に接続される。
【００１２】
ＬＡＮハブ／スイッチ３０２０も、電気プラグ３０２６を経由して別の交流電源に接続される。
ビデオカメラ３０４４（例えば標準型ビデオカメラ又はウェブカメラ）、携帯型コンピュータ３０４８及びＩＰ電話３０５２は、ネットワークデータのみの接続３０４７を経由して、ＬＡＮハブ／スイッチ３０２０に接続される。
ビデオカメラ３０４４、携帯型コンピュータ３０４８及びＩＰ電話３０５２は、電気プラグ３０４６，３０５０，３０５４を経由して、夫々交流電源に接続される。
【００１３】
各ネットワーク装置が分離したデータ通信接続及び電源への接続を必要とすることに留意すべきである。
データネットワーク接続は、従来のハブ、スイッチ、ルーター等に対する標準的なＬＡＮケーブルを使用して通常の様式で行なわれる。
各ネットワーク装置のための電力は、複数の交流主電源コンセントを経由して給電される。
従って、各ネットワーク装置には、データ通信ネットワーク用の能動フックアップ（utility hook up）及び交流電源ネットワーク用の第２の能動フックアップといった、少なくとも二つの能動フックアップが備えられなければならない。
【００１４】
（発明の開示）
本発明は増強された構造化ケーブル・システムと、このようなシステムを採用するローカル・エリア・ネットワークの提供を目的とする。
【００１５】
本発明を利用するネットワーク装備は、必要とされる電力ケーブル、電源コンセント及び交流電源又はアダプターの個数が著しく削減されるので、簡略化することができ、コストも安い。
その上、ネットワーク装置、端末及び他のネットワーク機器が、交流コンセントの存在又はその場所とは無関係に設置され得る。
【００１６】
本発明のシステムは、電源異常時又は中断発生時に、無停電バックアップ電力（uninterruptable backup electrical power）を緊急ネットワーク装置及び端末に供給することで、著しいコスト削減をも提供する。
これは、ＬＡＮインフラ構造を経由して、ネットワーク内の数ヶ所からのバックアップ電力、即ち無停電電源装置からの電力を配電することが、各重要なネットワーク要素のそれ自身の所定のＵＰＳ又はバックアップされた電力線に接続するより、一層効率的であるという事実に起因している。
大部分の時間に亘り有効であるという仮定は、ネットワーク要素の比較的小さな部分のみ、例えば、ハブ、スイッチ、ルーター等、が、その重要なネットワーク装置の残りの部分がＬＡＮインフラ構造を経由して、その動作電力を受電している間に、所定の無停電電源に接続する必要があるということである。
【００１７】
本発明のシステムのもう一つの利点は、ここでは電力が、ＬＡＮインフラ構造上で送電される低電圧から供給され得るので、ネットワーク端末機器の安全要求事項とコストとを削減できることである。
これは、アンダーライターズ・ラボラトリーズ（ＵＬ）のような１ヶ所以上の検査組織による証明をネットワーク装置が受け取る必要がある内部又は外部１１０／２２０V交流電源を提供する現行の方法と対照的である。
一段と普及しつつあるＩＰ電話の場合、ＬＡＮでの電力の供給により、ＩＰ電話は、ＰＳＴＮに接続される通常のアナログ型電話が今日享有するのと同様に、無停電電源を有することができる。
【００１８】
本明細書で以下に提供する開示内容は、元来デジタル通信目的に設計されているＬＡＮネットワーク・インフラ構造上で電力を発生し、配電し、管理する装置と方法とを記載する。
本発明はデータ通信に対するいかなる可能な妨害をも削減するように、且つ、ＩＥＥＥ８０２．３及び他の関連ある規格に対する互換性を維持するように、機能する。
【００１９】
本発明のＬＡＮシステム上での電力は、通常はノイズ、ネットワーク帯域幅、近端漏話及び遠方漏話（alien crosstalk；遠端漏話）を受けやすい高帯域幅データ通信ネットワーク、即ち１０Ｍｂｐｓ（mega bit per second）、１００Ｍｂｐｓ、１０００Ｍｂｐｓで作動する。
その上、本発明は、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＤＮ）、総合サービス・デジタル・ネットワーク（ＩＳＤＮ）及び高ビット速度デジタル加入者ループ（ＨＤＳＬ）通信線の数千ｍのケーブル長さに対する、現代のＬＡＮで負荷をかけられるケーブル長さ、即ち数百ｍの制限を考慮に入れている。
本発明はより短距離のケーブルランに一層適している新規な遠隔給電方法を開示する。
【００２０】
更に、ＬＡＮで分配される電力は直流（直流）又は低周波交流電圧として配電でき、いずれの場合でも、この電圧のデータ通信信号への干渉は最低である。
データ通信ケーブルで配電される電力は、ケーブル内の一つ以上のスペア対（spare pair）を使用して送電することができる。
イーサネット通信は実行上２対（４本の導線）を必要とする。
４対（８本の導線）のカテゴリー３、４又は５のケーブルが使用される場合、２対以上はデータ通信用としては使用されない。
電力は１対以上のケーブル線対を使用して送電され得る。
或いは、データ・ケーブルが２対のみを含む場合は、電力は１対又は２対の利用可能な対、即ち受信線と送信線を使用して分配される。
従って、本発明によると、電力はデータ通信ケーブルの使用中及び／又は未使用の撚り対線（twisted pair wire）の任意の組み合わせで配電され得る。
【００２１】
従って、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブと、複数のノードと、複数のノードをデータ通信提供用のハブに接続する通信ケーブルと、通信ケーブルを経由して複数のノードの少なくとも一部のノードに少なくとも一部の動作電力を供給するように作動する電源配電装置（power supply distributor）とを含むローカル・エリア・ネットワークが提供される。
【００２２】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブルには少なくとも構造化ケーブル・システムの一部が含まれる。
【００２３】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置はハブ内に配置される。
【００２４】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置はハブの外側に配置される。
【００２５】
その上、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は、一部をハブ内に、且つ一部をハブの外側に配置される。
【００２６】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、前記電源配電装置により前記通信ケーブルを経由して、少なくとも前記複数のノードのいくつかに供給される動作電力は、バックアップ電力を含む。
【００２７】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器（combiner；コンバイナー、結合器）を含み、通信ケーブルは結合器を経由してデータ通信コンセントレータをノードに接続する。
【００２８】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置もハブ内に配置される。
【００２９】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置もハブ内に配置され、電源及び結合器を含み、結合器は電源からの電力を、データ通信コンセントレータからデータをも搬送する通信ケーブルに結合する。
【００３０】
好ましくは、データ通信コンセントレータはデータ通信スイッチ／リピーターとして機能するＬＡＮスイッチからなる。
【００３１】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、複数のノードは、無線ＬＡＮアクセス・ポイント、緊急照明システム要素（emergency lighting system element）、ページング拡声器（paging loud speaker）、ＣＣＴＶカメラ、アラーム・センサー、ドア入口センサー（door entry sensor）、アクセス制御ユニット、ラップトップ型コンピューター、ＩＰ電話、ハブ、スイッチ、ルーター、ＰＣ及びワ−ク・ステーション用のモニター並びにメモリー・バックアップ・ユニットといった形式のノードのうち、少なくとも一つのノードを含む。
【００３２】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーを含み、各カプラーは電源の出力部に接続される。
【００３３】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルターを含み、各カプラーはフィルターを経由して電源の出力部に接続される。
【００３４】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラー、複数のフィルター及びスマート・パワー・アロケーション（smart power allocation；スマート電力割り当て）とリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続される。
【００３５】
その上、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、電源は電源異常バックアップ設備（power failure backup facility）を含む。
【００３６】
加えて又は代わりに、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルターを含み、各カプラーはフィルターを経由して電源の出力部に接続される。
【００３７】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター及び複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続される。
【００３８】
好ましくは、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルターを含み、各カプラーはフィルターを経由して電源の出力部に接続される。
【００３９】
加えて又は代わりに、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源が含まれ、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター及び複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続される。
【００４０】
好ましくは、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルターを含み、各カプラーはフィルターを経由して電源の出力部に接続される。
【００４１】
加えて又は代わりに、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター及び複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続される。
【００４２】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は、容認できないデジタル通信の縮退（degradation）を伴わずに、通信ケーブルに沿って電力を供給するように作動する。
【００４３】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブルは各ノードに接続された少なくとも一つの撚り対線からなり、電力は、データも送信されるこの撚り対線上を送電される。
【００４４】
好ましくは、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は電源インターフェイスと電源を含み、通信ケーブルは電源インターフェースを経由してデータ通信コンセントレータをノードに接続し、電源インターフェイスは複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各フィルターはＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続される。
【００４５】
加えて、本発明によると、通信ケーブルは各ノードに接続された少なくとも２本の撚り対線を含み、電力はデータが送信される撚り対線とは異なる撚り対線上を送電される。
【００４６】
好ましくは、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は電源インターフェイスと電源を含み、通信ケーブルは電源インターフェースを経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、電源インターフェイスは複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各フィルターはＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続される。
【００４７】
加えて又は代わりに、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は電源インターフェイスと電源を含み、通信ケーブルは電源インターフェースを経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、電源インターフェイスは複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各ＳＰＥＡＲは電源の出力部に接続される。
【００４８】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のコンピュータ、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各結合器はフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続され、各カプラーは少なくとも二つのポート（port；開口部）を有し、そのポートの一つはデータ通信コンセントレータのポートに接続され、そのポートのもう一つのポートは通信ケーブルを経由して複数のノードの一つに接続される。
【００４９】
本発明の好ましい実施態様によれば、ハブと、複数のノードと、デジタル通信提供のため複数のノードをハブに接続する通信ケーブルと、少なくとも一部の動作電力をハブ及び通信ケーブルを経由して複数のノードの少なくともいくつかに供給するように作動する電源配電装置と、を含むローカル・エリア・ネットワークで使用するローカル・エリア・ネットワーク・ノードも提供され、ローカル・エリア・ネットワーク・ノードは電力とデータの両方を受け取る通信ケーブル・インターフェイスを含み、電力をノード電力入力部へ、データをノード・データ入力部へ、別々に供給する。
【００５０】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置はハブ内に配置される。
加えて又は代わりに、電源配電装置はハブの外側に配置される。
【００５１】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ノードは自主電力管理（voluntary power management）時にスリープ・モード動作を開始されるノード（node initiated sleep mode operation）に対して作動する。
好ましくは、ノードは、自主電力管理時に、スリープ・モード動作を開始されるノードにおける機能、即ち、ノードの最後の作動からの持続時間ＴＤ１を測定する機能を有する。
利用者がいない時、或いはスリープ・モード動作を禁止する（contraindicate；禁忌する）システム入力がない時、ＴＤ１が第１閾値を越えると、ノードは削減された電力消費を含むスリープ・モードで作動する。
【００５２】
加えて又は代わりに、ノードは、自主電力管理時に、スリープ・モード動作を開始されるノードにおける機能、即ち、ノードの最後の通信からの持続時間ＴＤ２を測定する機能を有する。
利用者がいない時、或いはスリープ・モード動作を禁止するシステム入力がない時、ＴＤ２が第１閾値を越えると、ノードは削減された電力消費を含むスリープ・モードで作動する。
【００５３】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ノードは、周期的に生じる時間帯内でノードを通常モードで作動させ、且つ、周期的に発生する時間帯外でノードをスリープ・モードで作動させる機能にて作動してもよい。
【００５４】
更に、ノードは又、検知された障害状態（fault condition）の結果としてスリープ・モードで作動してもよい。
好ましくは、ノードは自己検査を周期的に行なうノード機能を備えている。
ノードが検査合格になればノードは通常作動する。
しかしながら、ノードが検査不合格になればノードはスリープ・モードで作動する。
【００５５】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ノードは自主電力管理時にスリープ・モード動作を開始される電源配電装置に対して作動する。
好ましくは、ノードは、自主電力管理時に、スリープ・モード動作を開始される電源配電装置における機能、即ち、ノードの最後の作動からの持続時間ＴＤ１を測定する機能を有する。
利用者がいない時、或いはスリープ・モード動作を禁止するシステム入力がない時、ＴＤ１が第１閾値を越えると、ノードは削減された電力消費を含むスリープ・モードで作動する。
【００５６】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ノードは、自主電力管理時に、スリープ・モード動作を開始される電源配電装置における機能、即ち、ノードの最後の通信からの持続時間ＴＤ２を測定する機能を有する。
利用者がいない時、或いはスリープ・モード動作を禁止するシステム入力がない時、ＴＤ２が第１閾値を越えると、ノードは削減された電力消費を含むスリープ・モードで作動する。
【００５７】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ノードは、電源配電装置がノードの検査を周期的に行なうようなノードを備えている。
ノードが検査合格になればノードは通常作動する。
しかしながら、ノードが検査不合格になればノードはスリープ・モードで作動する。
【００５８】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブル・インターフェイスが複数のノードの少なくとも一つの内部にある。
【００５９】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブル・インターフェイスは複数のノードの少なくとも一つの外部にある。
【００６０】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は容認できないデジタル通信の縮退を伴わずに、通信ケーブルに沿って電力を供給するように作動する。
【００６１】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブルは各ノードに接続された少なくとも一本の撚り対線を含み、電力は、データも送信されるその撚り対線上を送電される。
【００６２】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブルは各ノードに接続された少なくとも二本の撚り対線を含み、電力は、データが送信される撚り対線とは異なる撚り対線上を送電される。
【００６３】
好ましくは、電源配電装置は容認できないデジタル通信の縮退を伴わずに、通信ケーブルに沿って電力を供給するように作動する。
【００６４】
更に、通信ケーブルは各ノードに接続された少なくとも一本の撚り対線を含んでもよく、電力はデータも送信されるその撚り対線上を送電される。
【００６５】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブルは各ノードに接続された少なくとも二本の撚り対線を含み、電力は、データが送信される撚り対線とは異なる撚り対線上を送電される。
【００６６】
好ましくは、電源配電装置は容認できないデジタル通信の縮退を伴わずに、通信ケーブルに沿って電力を供給するように作動する。
【００６７】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブルは各ノードに接続された少なくとも一本の撚り対線を含み、電力はデータも送信されるその撚り対線上を送電される。
【００６８】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブルは各ノードに接続された少なくとも二本の撚り対線を含み、電力はデータが送信される撚り対線とは異なる撚り対線上を送電される。
【００６９】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器、管理制御ユニット（management and control unit）及び電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、前記データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して前記電源の出力部に接続され、ＳＰＥＡＲは管理制御ユニットに、その接続されたノードの電流消費量を報告するように作動する。
【００７０】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）からなり、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続され、ＳＰＥＡＲはその接続されたノードに供給される最大電流を制限するように作動する。
【００７１】
或いは、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続され、ＳＰＥＡＲはプログラム化した所定時間の経過に続き過電流の状況を表示して、接続されたノードを自動的に切断状態にするように作動する。
【００７２】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続され、ＳＰＥＡＲはプログラム化した所定時間の経過に続き過電流の状況を表示して、接続されたノードから自動的に電力を切断し、それが最早過電流の状況を表示しない場合、その後ノードを電源に自動的に再接続するように作動する。
【００７３】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、前記データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続され、ＳＰＥＡＲは、電源から入力電圧Ｖｉｎを受け取り、そこに流れる電流に比例する信号を発生する電流センサー、及び電流センサーからの信号を受信し、個々の基準電圧源から基準電圧Ｖｒｅｆをも受信する多数のコンパレータが含まれる。
【００７４】
好ましくは、基準電圧源はプログラマブル基準電圧源（programmable reference voltage source；プログラム可能基準電圧源）であり、管理制御回路から制御入力を受け取る。
【００７５】
更に、多数のコンパレータの出力は、電流センサーを経由して入力電圧Ｖｉｎを受け取り、且つ電流制限電圧出力Ｖｏｕｔを供給する電流リミッタースイッチ（current limiter and switch）に供給されてもよい。
【００７６】
更に、コンパレータの出力は、ＳＰＥＡＲを経由して流れる直流電流に関する情報を提供するモニター入力（monitoring input）として機能する管理制御回路に供給される。
【００７７】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーを含み、各カプラーは少なくとも一対の変圧器を含み、各変圧器は２次側（secondary）に中央タップを有し、これを経由して直流電圧はその接続された各撚り対線に供給される。
【００７８】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーを含み、各カプラーは少なくとも一対の変圧器を含み、この変圧器は二本の別々の巻線に分割される２次側と、二本の別々の巻線の間に接続され、効果的にその二本の巻線を高周波信号用に直列に接続するが、直流用には二本の巻線を効果的に分離させるコンデンサーと、を含むことを特徴とする。
【００７９】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器はデータ通信コンセントレータに直流が到達しないように効果的に阻止する一対のコンデンサーを含む。
【００８０】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は直流がデータ通信コンセントレータに到達しないように効果的にブロックする二対のコンデンサーからなる。
【００８１】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は自己均衡化コンデンサー・変圧器非含有（self-balancing capacitor-less and transformer-less）共通モード結合回路を含む。
【００８２】
好ましくは、通信ケーブル・インターフェイスはセパレーター（separator；分割器）と一対の変圧器を含み、各変圧器はその１次側に中央タップを有し、直流電圧は、この中央タップを経由して、その接続されている各撚り対線から抽出される。
【００８３】
加えて又は代わりに、通信ケーブル・インターフェイスは少なくとも一つの変圧器を含むセパレーターを含み、これは二本の別々の巻線に分割される１次側と、二本の別々の巻線の間に接続されて、効果的にその二本の巻線を高周波信号用に直列に接続するが、直流用には二本の巻線を効果的に分離するコンデンサーと、を含むことを特徴とする。
【００８４】
更に、通信ケーブル・インターフェイスは、その接続されたノードのデータ入力に直流が到達しないように効果的にブロックする一対のコンデンサーからなるセパレーターを含む。
【００８５】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブル・インターフェイスは、その接続されたノードのデータ入力に直流が到達しないように効果的にブロックする二対のコンデンサーからなるセパレーターを含む。
【００８６】
加えて又は代わりに、通信ケーブル・インターフェイスは、自己均衡化コンデンサー・変圧器非含有共通モード結合回路からなるセパレーターを含む。
【００８７】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ノードは完全機能（full-functionality；フル機能）とスリープ・モード機能の両方で作動する。
【００８８】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ノードはコントローラーと、スイッチと、モニター回路（monitoring circuitry；監視回路）と、少なくとも一つの電源と、ノード回路と、を含み、スイッチは、少なくとも一つの電源から連続的に電力を供給されるモニター回路からの制御入力と、センサーからの制御入力とを受け取るコントローラーからの制御入力を受け取る。
【００８９】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ノードは電源をも含み、その電源は少なくとも一つの再充電可能エネルギー貯蔵要素（rechargeable energy storage element）を含む。
【００９０】
本発明の好ましい実施態様によれば、ハブと、複数のノードと、データ通信用に前記複数のノードをハブに接続する通信ケーブルと、通信ケーブルを経由して複数のノードの少なくとも一部に少なくとも一部の動作電力を供給するように作動する電源配電装置と、を含むローカル・エリア・ネットワークが提供され、電源配電装置は電力管理機能（power management functionality）を含む。
【００９１】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電力管理機能は通信ケーブルを経由して複数のノードの少なくとも一部に対する電力供給を管理する。
好ましくは、電力管理機能はノードの電力消費を監視し且つ管理する。
更に、電力管理機能は過電流状況を検知し、適度にその電力遮断を行なう。
【００９２】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電力管理機能は非自主電力管理モード及び自主電力管理モードの少なくとも一方のモードで作動する。
好ましくは作動の自主電力管理モードにおいて、電源配電装置が、通信ケーブルを通じてノードに送電するには不十分な電力の使用可能性（power availability）の状況を検知すれば、配電装置が削減された量の電力をノードの少なくとも一部に供給する。
更に、電源配電装置は、ノードを削減された電力モードで作動するように、制御入力をもノードに供給する。
【００９３】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、作動の自主電力管理モードにおいては、作動減少時に、削減された電力の使用可能性が指示される。
【００９４】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電力管理機能は、以下の機能要素、即ち、そこに通信ケーブルで電力を送電するように意図されているノードに通信ケーブルの接続を問い合わせる（interrogate）こと、少なくともノードに対する通信ケーブル接続の問い合わせ結果と予め定められたパラメータとに基づいた、ノードの個々の電圧と電流の制限値を設定すること、遠隔ノードに対して適切な信号メッセージを送ること、ノードに接続されたラインの状態を管理ワークステーションに報告すること、の少なくとも一つを含む。
【００９５】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電力管理機能は以下の機能要素の少なくとも一つを含んでもよい。ここで、通信ケーブルに沿った電力送電がない場合、通信ケーブルで電力を送電するように意図されているラインに対応した電圧が電源配電装置の出力部で測定される。
電圧の絶対値が所定のプログラマブル閾値より高い場合は、そのラインは外部電源からの存在する電圧を有するものとして分類される。
電圧の絶対値が所定のプログラマブル閾値を越えない場合は、電流限界値は所定のプログラマブル値に設定され、電力はそのラインに沿って送電される。
その後、少なくとも一つの所定のプログラマブル時間において、ラインの電源配電装置の出力部の電圧と電流が測定され、前述の測定に基づき、ノード及びそのノードが接続されているラインの状態が決定される。
好ましくは、ノードとラインの状態決定は、少なくとも以下の決定内容の一つを含む。
負荷無し 全てのＴ１，Ｔ２，Ｔ３について、Ｖｏｕｔ＞Ｖ２、且つ、（ＩＯの絶対値）＜（Ｉ２の絶対値）である場合
短絡 全てのＴ１，Ｔ２，Ｔ３について、Ｖｏｕｔ＜Ｖ３、且つ、（ＩＯの絶対値）＞（Ｉ３の絶対値）である場合
ＮＩＣ負荷 ＶｏｕｔＴ３＜Ｖ４、且つ、（ＩＯＴ１の絶対値）＜（ＩＯＴ２の絶対値）＜（ＩＯＴ３の絶対値）である場合
ＰＯＬ負荷 ＶｏｕｔＴ１＞Ｖ５、且つ、ＶｏｕｔＴ２＞Ｖ５、且つ、ＶｏｕｔＴ３＞Ｖ５、且つ、（ＩＯＴ１の絶対値）＞（Ｉ５の絶対値）、又は、（ＩＯＴ２の絶対値）＞（Ｉ５の絶対値）、又は、（ＩＯＴ３の絶対値）＞（Ｉ５の絶対値）である場合。
ここで、
負荷無しの状態は、ノードがラインに接続されていない状態である。
短絡の状態は、短絡がノードの上流側又はノード内のラインの正及び負の導線に亘って存在する状態である。
ＮＩＣ負荷の状態は、ネットワーク・インターフェイス・カード・ライン変圧器（Network Interface Card line transformer）がノードのラインに亘って接続されている状態である。
ＰＯＬ負荷の状態は、パワー・オーバーＬＡＮセパレーター（Power Over LAN separator）がノードのラインに亘って接続される状態である。
【００９６】
Ｖ０はラインの電源配電装置の出力部における電圧である。
Ｖ１は電力がラインに沿って送電されない数分の間、電圧Ｖｏｕｔの最も高いピーク値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
Ｖ２は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの前記電源配電装置の出力部における＋Ｖｏｕｔと−Ｖｏｕｔの間に負荷が接続されない際の、数分の間の電圧Ｖｏｕｔの最低値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
Ｖ３は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの前記電源配電装置の出力部における＋Ｖｏｕｔと−Ｖｏｕｔの間に抵抗が接続される際の、数分の間の電圧Ｖｏｕｔの最高のピーク値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
Ｖ４は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの前記電力配電装置の出力部における＋Ｖｏｕｔと−Ｖｏｕｔの間に抵抗が接続される際の、数分の間の電圧Ｖｏｕｔの最高のピーク値を測定することで、好ましくは到達する所定のプログラマブル値である。
Ｖ５はノード電源が動作を開始する際のＶｉｎの典型的な閾値を表す所定のプログラマブル値である。
ＶｏｕｔＴ１は第１時点Ｔ１において測定されたＶｏｕｔである。
ＶｏｕｔＴ２は第２時点Ｔ２において測定されたＶｏｕｔである。
ＶｏｕｔＴ３は第３時点Ｔ３において測定されたＶｏｕｔである。
ＩＯはラインの電源配電装置の出力に流れる電流である。
ＩＬ１はラインの電源配電装置の出力の所定プログラマブル値である。
に流れる電流である。
Ｉ２は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの電源配電装置の出力に負荷が接続されない際の、数分の間の電流ＩＯの最高のピーク値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
Ｉ３は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの前記電源配電装置の出力部における+Ｖｏｕｔと−Ｖｏｕｔの間に抵抗が接続される際の、数分の間の電流ＩＯの最低値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
Ｉ５は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの電源配電装置の出力部に負荷が接続されない際の、数分の間の電流ＩＯの最高のピーク値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
ＩＯＴ１は時間Ｔ１で測定されたＩＯである。
ＩＯＴ２は時間Ｔ２で測定されたＩＯである。
ＩＯＴ３は時間Ｔ３で測定されたＩＯである。
【００９７】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電力管理機能は、各ノードでの電流を検知することを含む通常の動作中における電力消費を監視し管理する機能を含む。
好ましくは通常の動作中における電力消費を監視し管理する機能は、概して周期的に各ノードでの電流を検知することを含む。
更に、通常の動作中における電力消費の監視と管理を行なう機能は、各ノードでの電流の検知、及びその検知された電流の各ラインでの所定のプログラマブル基準値との比較を含む。
【００９８】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、各ノードは過電流、不足電流又は通常電流として分類できる。
過電流の分類はプログラマブル調整可能閾値を含む。
【００９９】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通常の分類は以下の副分類、即ち、活性モード（active mode；アクティブ・モード）、スリープ・モード及び低電力モードの少なくとも一つを含む。
【０１００】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、通常の動作中における電力消費の監視と管理を行なう機能は以下の機能、即ち、所定時間の間、正規の過電流閾値を越える場合は、そのノードへの電力が所定時間の経過後に遮断されること、ノードに供給される電流が高い過電流閾値を越えることが許されないこと、少なくとも一つの中間閾値が正規の過電流閾値と前記高い過電流閾値との間に定められ、遮断される所定時間が当該中間閾値を越えるような因子として決定されること、の少なくとも一つに基づいて過電流として分類されたノードの動作を制御するように作動する。
【０１０１】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、通常の動作中における電力消費の監視と管理を行なう機能は以下の機能、即ち、不足電流ノードの検知に続く比較的短い所定時間であって、ノイズに対する望ましくない応答を回避すべく選択される所定時間内に、こうしたノードに対する電力の供給が終了されること、の少なくとも一つの機能に基づいて不足電流であるとして分類されるノードの動作を制御することにある。
【０１０２】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ローカル・エリア・ネットワークは以下のような、即ち、平行に、全ラインでのノード全てへの全電流が監視され、全電流がプログラマブル所定基準値と比較され、この比較に基づいて電源配電装置とその接続されたノードが過電流である又は通常電流である、として共に分類されるような全電流の流れを監視する機能を含む。
【０１０３】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、過電流分類はプログラマブル調節可能閾値を含む。
【０１０４】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、通常の作動中における電力消費を監視し管理する機能は以下の機能、即ち、全電流が少なくとも所定時間の間に正規の全過電流閾値（overall over-current threshold）を越える場合、少なくとも一部のノードへの電力が所定時間経過後に削減されるか又は遮断され、いずれにせよ全電流が、前記正規の全過電流閾値を越える高い全過電流閾値を越えることを許されないこと、の少なくとも一つの機能に基づいて過電流として分類される電源配電装置の動作を制御するように作動する。
【０１０５】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は前記ハブの一部を形成する。
或いは、電源配電装置は前記ハブの一部を形成しない。
【０１０６】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、中間閾値は正規の全過電流閾値と高い全過電流閾値との間に定められ、遮断する所定時間は前記中間閾値を越える様な因子として決定される。
【０１０７】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は各ノード及び電源配電装置の電流レベル分類を外部監視システムに報告するように作動する。
好ましくは、この配電装置はその電源における関連ある変化をノードに通知するように作動する。
加えて又は代わりに、電源配電装置は非自主電力管理動作時に、完全機能動作（full functionality operation）及び無機能動作（no functionality operation）の少なくとも一方を個々のノードに提供するように作動する。
【０１０８】
更に、電源配電装置は以下の機能、即ち、最初に現在ノードに供給している全電力と同様に、利用可能な全電力を決定すること、現在の全電力利用度（total power availability；ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（total power consumption；ＴＰＣ）との間の関係を決定すること、の少なくとも一部の機能に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下である場合は、優先度に基づいて、一つずつ追加したノードに最大限電力を供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値より大きい第２閾値以上である場合は、優先度に基づいて、個々のノードへの電力を一つずつ断つ。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値と第２閾値との間にある場合、新しいノードが電力を要求するか否かを問い合わせ、そして、新しいノードが電力を要求し、その新しいノードより低い優先度を有するノードが電力を現在受けている場合、優先度の低いノードを電力から断ち、優先度の高いノードを電力に接続する。
【０１０９】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は非自主電力管理動作時に、個々のノードに緊急オーバーライド（emergency override）での完全機能動作又は無機能動作の少なくとも一方を提供するように作動する。
好ましくは、電源配電装置は非自主電力管理動作時に以下の機能、即ち、与えられたノードにおける電力の緊急必要性を検知し、その後、最優先度をその与えられたノードに割り当てる機能、に従って作動する。
【０１１０】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は、非自主電力管理動作時に、完全機能動作又は無機能動作のキュー制御（queue-controlled；待ち行列制御）優先度の少なくとも一方を提供するように作動する。
好ましくは、電源配電装置は非自主電力管理動作時に、以下の機能、即ち、最初に、全ノードに現在供給されている全電力と同様に入手可能な全電力を決定し、現在の利用可能全電力（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との間の関係を決定する機能、に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下である場合は、キュー制御優先度に基づいて、追加したノードに一つずつ最大限電力を供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値以上の第２閾値を越える場合は、優先度に基づいて、個々のノードへの電力を一つずつ断つ。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値と第２閾値の間にある場合は、新しいノードが電力を要求するか否かを問い合わせ、新しいノードが電力を要求する場合はその新しいノードをキューの最下位に加える。
【０１１１】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は非自主電力管理時に、時分割優先度に基づいて、少なくとも完全機能動作又は無機能動作の一方を提供するように作動する。
加えて又は代わりに、電源配電装置は非自主電力管理動作時に、以下の機能、即ち、最初に全ノードに現在供給している全電力と同様に利用可能な全電力を決定し、現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との関係を決定する機能、に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下である場合は、追加したノードに時分割優先度に基づいて一つずつ最大限電力を供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値を越えている第２閾値をも越える場合は、個々のノードから電力を優先度に基づいて一つずつ断つ。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値と第２閾値との間にある場合は、新しいノードが電力を要求するか否かについて問い合わせをし、所定の最短時間を上回る長い時間に亘って電力を受け取っているという意味において、優先度の低いノードが現時点で電力を受け取っている場合は、低い優先度のノードから電力を断ち、優先度の高いノードを電力に接続する。
【０１１２】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置はその供給すべき電力における変化を前もってノードに通知するように作動する。
更に、電源配電装置は非自主電力管理動作時に、個々のノードへの完全機能動作及び削減機能動作（reduced functionality operation）の少なくとも一方を提供するように作動する。
好ましくは、電源配電装置は以下の機能、即ち、最初に前記ノードに現時点で供給している全電力と同様に利用可能な全電力を決定し、現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との関係を決定する機能、の少なくとも一部の機能に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下である場合は、優先度に基づいて一つずつ追加したノードに最大限電力を供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値以上の第２閾値以上である場合は、優先度に基づいて一つずつ個々のノードに対する電力を削減する。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値と第２閾値との間にある場合は、新しいノードが電力を要求するか又はノードが追加の電力を要求するかについて問合せをし、新しいノードが電力を要求するか又はノードが追加の電力を要求する場合で、且つ、新しいノードより低い優先度を有するノードが現時点で電力を受け取っている場合は、優先度の低いノードへの電力を削減し、電力を新しいノードに供給するか又は増加した電力を追加の電力を要求しているノードに供給する。
【０１１３】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は非自主電力管理作動時に、個々のノードに緊急オーバーライドでの完全機能動作又は削減機能動作の少なくとも一方を提供するように作動する。
加えて又は代わりに、電源配電装置は非自主電力管理動作時に、以下の機能、即ち、所定のノードでの電力の緊急必要性を検知し、その後、高い優先度をその所定のノードに割り当てる機能、に従って作動する。
【０１１４】
その上、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は非自主電力管理時に完全な又は削減機能動作のキュー制御優先度の少なくとも一方を提供するように作動する。
好ましくは、電源配電装置は非自主電力管理作動時に、以下の機能、即ち、最初に、全ノードに現在供給している全電力と同様に利用可能な全電力を決定し、現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との関係を決定する機能、に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下である場合は、電力を追加したノードに供給するか又は追加の電力を現在キュー制御優先度に基づいて電力を受け取っているノードに一つずつ供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値を越えた第２閾値を越えている場合は、個々のノードに対して優先度に基づいて一つずつ電力を削減する。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値と第２閾値との間にある場合は、新しいノードが電力を要求すか又はノードが追加の電力を要求するかについて問い合わせをし、新しいノードが電力を要求するか又はノードが追加の電力を要求する場合は、ノードをそのキューの最下位に追加する。
【０１１５】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は非自主電力管理時に、時分割優先度に基づいて、完全機能動作又は削減機能動作の少なくとも一方を提供するように作動する。
好ましくは、電源配電装置は非自主電力管理作動時に以下の機能、即ち、最初に全ノードに現在供給している全電力と同様に利用可能な全電力を決定し、現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との関係を決定する機能、に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下であれば、追加の電力をノードに供給し、又は電力を追加したノードに時分割優先度に基づいて一つずつ供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値を越えた第２閾値を越える場合は、優先度に基づいて一つずつ個々のノードへの電力を削減する。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値と第２閾値との間にある場合は、ノードが追加の電力を要求するか又は新しいノードが電力を要求するかを問い合わせ、所定の最短時間を上回る長い時間に亘り電力を受け取っているという意味において、優先度の低いノードが現時点で電力を受け取っている場合は、低い優先度のノードへの電力を削減し、高い優先度のノードへ電力を供給する。
【０１１６】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は自主電力管理動作時に、個々のノードへ完全機能動作又は無機能動作の少なくとも一方を提供するように作動する。
好ましくは、電源配電装置は以下の機能、即ち、最初に現在前記ノードに供給している全電力と同様に電力保存プログラムに従ってその利用可能な全電力を決定し、現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との関係を決定する機能、の少なくとも一部の機能に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下であれば、優先度に基づいて一つずつ追加したノードに最大限電力を供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値を越えた第２閾値を越える場合は、優先度に基づいて個々のノードへの電力を一つずつ断つ。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値と第２閾値との間にある場合は、新しいノードが電力を要求するか否かを問い合わせ、新しいノードが電力を要求し、その新しいノードより優先度が低いノードが現時点で電力を受けている場合は、その優先度の低い方のノードを電力から断ち、優先度の高い方のノードを電力に接続する。
【０１１７】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は自主電力管理動作時に、個々のノードに緊急オーバーライドでの完全機能動作又は無機能動作の少なくとも一方を提供するように作動する。
好ましくは、電源配電装置は自主電力管理動作時に以下の機能、即ち、与えられたノードにおける電力の緊急必要性を検知し、その後、最優先度をその与えられたノードに割り当てる機能、に従って作動する。
【０１１８】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は自主電力管理動作時に、完全機能動作又は無機動動作の少なくとも一方のキュー制御優先度を提供するように作動する。
好ましくは、電源配電装置は自主電力管理動作時に、以下の機能、即ち、最初に全ノードに現在供給している全電力と同様に電力保存プログラムに従って利用可能な全電力を決定し、現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との関係を決定する機能、に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下である場合は、追加したノードに対してキュー制御優先度に基づいて一つずつ最大限電力を供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値を越えた第２閾値を越える場合は、電力を個々のノードに対して優先度に基づいて一つずつ断つ。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値と第２閾値との間にある場合は、新しいノードが電力を要求するか否かを問い合わせ、新しいノードが電力を要求する場合は、その新しいノードをキューの最下位に追加する。
【０１１９】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は自主電力管理動作時に、完全機能動作又は無機能性動作の少なくとも一方を時分割優先度に基づいて提供するように作動する。
加えて又は代わりに、この電源配電装置は自主電力管理動作時に、以下の機能、即ち、最初に全ノードに現在供給している全電力と同様に電力保存プログラムに従って利用可能な全電力を決定し、現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との関係を決定する機能、に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下であれば、時分割優先度に基づいて一つずつ追加したノードに最大限電力を供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値を越えた第２閾値を越える場合は、電源を個々のノードから一つずつ優先度に基づいて断つ。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値と第２閾値との間にあれば、新しいノードが電力を要求するか否かを問い合わせ、所定の最短時間を上回る長い時間に亘り電力を受け取っているという意味において、優先度の低いノードが現在電力を受け取っている場合は、優先度の低いノードから電力を断ち、より優先度の高いノードを電力に接続する。
【０１２０】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は自主電力管理動作時に、完全機能動作及び削減機能動作の少なくとも一方を個々のノードに提供するよう作動する。
加えて又は代わりに、この電源配電装置は以下の機能、即ち、最初に現在前記ノードに供給している全電力と同様に電力保存プログラムに従って利用可能な全電力を決定し、現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との関係を決定するという機能、の少なくとも一部に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下であれば、一つずつ優先度に基づいて追加したノードに最大限電力を供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値を越えた第２閾値を越える場合は、個々のノードへの電力を優先度に基づいて一つずつ削減する。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値と第２閾値との間にある場合は、新しいノードが電力を要求するか否か又はノードが追加の電力を要求するか否かを問い合わせ、新しいノードが電力を要求するか又はノードが追加の電力を要求し、新しいノードより優先度の低いノードが現時点で電力を受け取っている場合は、優先度の低いノードへの電力を削減し、新しいノードに電力を供給するか、又は増加した電力を追加の電力を要求するノードに供給する。
【０１２１】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は自主電力管理時に、個々のノードに、緊急オーバーライドでの完全機能動作又は削減機能動作の少なくとも一方を提供するように作動する。
好ましくは、電源配電装置は自主電力管理作動作時に以下の機能、即ち、与えられたノードにおける電力の緊急必要性を検知し、その後、最優先度をその与えられたノードに割り当てる機能、に従って作動する。
【０１２２】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は自主電力管理動作時に、完全機能動作又は削減機動動作の少なくとも一方のキュー制御優先度を提供するように作動する。
好ましくは、電源配電装置は自主電力管理動作時に、以下の機能、即ち、最初に全ノードに現在供給している全電力と同様に電力保存プログラムに従って利用可能な全電力を決定し、現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との関係を決定する機能、に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下である場合は、電力を追加したノードに対してキュー制御優先度に基づいて一つずつ供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値を越えた第２閾値を越える場合は、電力を個々のノードに対して優先度に基づいて一つずつ削減する。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値と第２閾値との間にある場合は、新しいノードが電力を要求するか否かを問い合わせ、新しいノードが電力を要求する場合は、その新しいノードをキューの最下位に追加する。
【０１２３】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は自主電力管理動作時に、時分割優先度に基づいて完全機能動作又は削減機能動作の少なくとも一方を提供するよう作動する。
好ましくは、電源配電装置は自主電力管理動作時に、以下の機能、即ち、最初に全ノードに現在供給している全電力と同様に電力保存プログラムに従って利用可能な全電力を決定し、現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との間の関係を決定する機能、に従って作動する。
ＴＰＣ／ＴＰＡが第１閾値以下である場合は、追加の電力をノードに供給するか又は電力を時分割優先度に基づいて追加したノードに一つずつ供給し、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値を越えた第２閾値を越える場合は、優先度に基づいて個々のノードへの電力を一つずつ削減する。
しかしながら、ＴＰＣ／ＴＰＡが前記第１閾値と第２閾値との間にある場合は、ノードが追加の電力を要求するか又は新しいノードが電力を要求するかについて問い合わせをし、所定の最低時間を上回る長い時間に亘り電力を受け取っているという意味において、低い優先度を有するノードが現在電力を受け取っている場合は、優先度の低いノードへの電力を削減し、優先度の高いノードに電力を供給する。
【０１２４】
好ましくは電源配電装置は、通信ケーブルを経由して各種ノードに供給される電力を監視し制御する電力管理制御ユニットを含む。
【０１２５】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は電力管理制御ユニットの動作を統括するように作動する管理ワークステーションを含む。
【０１２６】
好ましくは、管理ワークステーションは多数の電力管理制御ユニットの動作を統括する。
【０１２７】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電力管理制御ユニットは、電力使用の現在のモードを統括するために、データ通信コンセントレータを経由して各種ノードと通信する。
【０１２８】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電力管理制御ユニットは、ノードにおいてデコード化され、完全機能又は部分機能が提供されているか否かを制御するために設けられた制御メッセージを経由して、各種ノードと通信する。
【０１２９】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電力管理制御ユニットは、前記電源配電装置への主電源が利用できないことを検知し、ノードをバックアップ電力モード又は削減電力モードで作動させるようにする制御メッセージを送信する。
【０１３０】
好ましくは、ノードは、完全機能動作と削減機能動作の両方について必要とされる必須回路と、削減機能動作については必要とされない不必須回路を含む。
【０１３１】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ノードは、スイッチと、不必須回路を選択的に動作させるスイッチの作動を制御するコントローラーとを含む。
好ましくは、ノードは電源をも含み、コントローラーは電源からの出力に応答して作動する。
加えて又は代わりに、ノードはセンサーをも含み、前記コントローラーは前記センサーからの受信した入力に応答して作動する。
【０１３２】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、センサーは電源に供給されている電力の電圧レベルを検知する。
更に、センサーは、電源配電装置から通信ケーブルを経由して、そこへ送信される制御信号をも検知する。
【０１３３】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、コントローラーは主電源が利用可能であることを示す制御入力を電源から受け取り、コントローラーは電力が必須回路と不必須回路の両方に供給されるようにスイッチを動作させ、コントローラーが主電源が利用可能でないことを示す制御入力を電源から受け取り、且つ、センサーが十分な電力が利用可能であることを通信ケーブルを経由して示す時、コントローラーは電力が必須回路と不必須回路の両方に供給されるようにスイッチを動作させる。
好ましくは、コントローラーは電源を経由して主電源が利用可能でないことを示す制御入力を電源から受け取り、センサーは十分な電力が利用できないことを示し、コントローラーはその必須回路に対して適切な電力が最優先で供給されるようにスイッチを動作させ、必須回路で要求される値を超える追加の電力も利用可能である場合は、スイッチを経由して不必須回路に供給される。
【０１３４】
加えて又は代わりに、モニター回路はノード又は制御メッセージを使用する意思を通信ケーブルを経由して示し、完全機能モードで作動する必要性を示すユーザー入力を受け取り、そのユーザー入力に応答して、完全機能モードでスイッチに前記ノード回路を動作させる。
【０１３５】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、センサーは少なくとも一方の電源に供給されている電力の電圧レベルを検知する。
【０１３６】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、センサーは電源配電装置から通信ケーブルを経由して、そこに送信される制御信号を検知する。
【０１３７】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ノード回路は必須ノード回路と不必須ノード回路を含む。
スイッチは、必須ノード回路スイッチと不必須ノード回路スイッチをも含む。
好ましくは、コントローラーは主電源が利用可能であることを示す制御入力を少なくとも一つの電源から受け取り、前記コントローラーは電力が必須ノード回路と不必須ノード回路の両方に供給されるように必須ノード回路スイッチと不必須ノード回路スイッチを動作させ、主電源が少なくとも一つの電源を経由して利用不能であるがセンサーが十分な電力を通信ケーブルを経由して利用可能であることを検知する時、コントローラーは電力が必須ノード回路と不必須ノード回路の両方に供給されるように必須ノード回路スイッチと不必須ノード回路スイッチを動作させる。
【０１３８】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、コントローラーは主電源が少なくとも一つの電源を経由して利用可能でないことを示す制御入力を少なくとも一つの電源から受け取り、センサーは十分な電力が利用可能でないことを示し、コントローラーは適切な電力が最優先で必須ノード回路に供給されるように必須ノード回路スイッチを動作させ、前記必須ノード回路で要求される電力を超える追加の電力も利用可能であれば、前記不必須ノード回路スイッチを経由して不必須ノード回路に供給される。
【０１３９】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ノードは三つのモード、即ち必須ノード回路と不必須ノード回路の両方が作動する完全機能モード、必須ノード回路が作動する際の必須機能モード、及び必須ノード回路の少なくとも一部が作動していないスリープ機能モードのうちの一つで作動する。
【０１４０】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源は制限されたバックアップ電力を供給する。
加えて又は代わりに、電源は極めて制限された電力のみが通信ケーブルで送電される状況において、ノードの間欠作動を可能とする。
【０１４１】
本発明の更に他の好ましい実施態様によれば、デジタル通信を提供するためにハブと、複数のノードと、複数のノードをハブに接続する通信ケーブルとを含むローカル・エリア・ネットワーク内で使用するローカル・エリア・ネットワーク電源配電装置が提供され、電源配電装置は通信ケーブルを経由して前記複数のノードの少なくとも一部に少なくとも一部の動作電力を提供するように作動する。
【０１４２】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置はハブ内に配置される。
【０１４３】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置はハブ外側に配置される。
或いは、電源配電装置は部分的にはハブ内に、部分的には外側に配置される。
【０１４４】
加えて、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置により通信ケーブルを経由して複数のノードの少なくとも一部に供給される動作電力は、バックアップ電力を含む。
【０１４５】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続する。
【０１４６】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置もハブ内に配置される。
【０１４７】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、前記電源配電装置もハブ内に配置され、電源と結合器を含み、結合器は電源からの電力を通信ケーブルに結合し、この通信ケーブルはデータ通信コンセントレータからのデータをも搬送する。
【０１４８】
好ましくは、結合器は複数のカプラーを含み、各カプラーは電源の出力部に接続される。
【０１４９】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、結合器は複数のカプラーと複数のフィルターを含み、各カプラーはフィルターを経由して電源の出力部に接続される。
【０１５０】
更に、結合器は、複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）をも含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続される。
【０１５１】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は電源を含み、当該電源は電源異常バックアップ設備を含む。
【０１５２】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、結合器は複数のカプラーと複数のフィルターを含み、各カプラーはフィルターを経由して電源の出力部に接続される。
【０１５３】
更に結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続される。
【０１５４】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、結合器は複数のカプラーと複数のフィルターを含み、各カプラーはフィルターを経由して電源の出力部に接続される。
【０１５５】
更に結合器は、複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）をも含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続される。
【０１５６】
更に結合器は、複数のカプラーと複数のフィルターをも含み、各カプラーはフィルターを経由して電源の出力部に接続される。
【０１５７】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源配電装置は容認できないデジタル通信の縮退を伴わずに通信ケーブルに沿って電力を供給するように作動する。
【０１５８】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブルは、各ノードに接続された少なくとも一本の撚り対線を含み、電力はデータも送信されるその撚り対線で送電される。
【０１５９】
好ましくは電源配電装置は電源インターフェイスと電源を含み、通信ケーブルは電源インターフェイスを経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、電源インターフェイスは複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各フィルターはＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続される。
【０１６０】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、通信ケーブルは各ノードに接続された少なくとも二本の撚り対線を含み、電力はデータが送信される撚り対線とは異なる撚り対線で送電される。
【０１６１】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は電源インターフェイスと電源を含み、通信ケーブルは電源インターフェイスを経由して、データ通信コンセントレータを前記ノードに接続し、電源インターフェイスは複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各フィルターはＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続される。
【０１６２】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続され、各カプラーは少なくとも二つのポートを有し、当該ポートの一方のポートはデータ通信コンセントレータのポートに接続され、他方のポートは通信ケーブルを経由して複数のノードのうちの一つに接続される。
【０１６３】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを、電源配電装置は結合器、管理制御ユニット及び電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、前記データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続され、ＳＰＥＡＲはそこに接続されたノードの電力消費を管理制御ユニットに報告するように作動する。
【０１６４】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続され、ＳＰＥＡＲはそこに接続されたノードに供給される最大電流を制限するように作動する。
【０１６５】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続され、ＳＰＥＡＲはプログラム化した所定時間の経過に続き過電流状況を表示して、接続されたノードを自動的に切断状態にするように作動する。
【０１６６】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続され、ＳＰＥＡＲはプログラム化した所定時間の経過に続き過電流状況を表示して、接続されたノードから自動的に電力を切断し、それが最早過電流の状況を表示しない場合、その後ノードを電源に自動的に再接続するように作動する。
【０１６７】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーと複数のフィルター、及び複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）を含み、各カプラーはフィルターとＳＰＥＡＲを経由して電源の出力部に接続され、ＳＰＥＡＲは、電源から電圧入力Ｖｉｎを受け取り、そこに流れる電流に比例する信号を発生する電流センサー、及び電流センサーからの信号を受信し、個々の基準電圧源からの基準電圧Ｖｒｅｆをも受信する多数のコンパレータが含まれる。
【０１６８】
更に、好ましくは基準電圧源はプログラマブル基準電圧源であり、管理制御回路から制御入力を受け取る。
【０１６９】
更に、多数のコンパレーターの出力は、電源センサーを経由して入力電圧Ｖｉｎを受け取り、且つ電流制限電圧出力Ｖｏｕｔを供給する電流リミッタースイッチに供給されてもよい。
【０１７０】
更にコンパレータの出力はＳＰＥＡＲを経由して流れる直流電流に関する情報を提供するモニター入力として機能する管理制御回路に供給されてもよい。
【０１７１】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーを含み、各カプラーは少なくとも一対の変圧器を含み、各変圧器は２次側に中央タップを有し、これを経由して直流電圧はその接続されて各撚り対線に供給される。
【０１７２】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は複数のカプラーを含み、各カプラーは少なくとも一対の変圧器を含み、この変圧器は二本の別々の巻線に分割される２次側と、二本の別々の巻線の間に接続され、効果的にその二本の巻線を高周波信号用に直列に接続するが、直流用には二本の巻線を効果的に分離させるコンデンサーと、を含むことを特徴とする。
【０１７３】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器はデータ通信コンセントレータに直流が到達しないように効果的に阻止する一対のコンデンサーを含む。
【０１７４】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は直流がデータ通信コンセントレータに到達しないように効果的にブロックする二対のコンデンサーからなる。
【０１７５】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、ハブはデータ通信コンセントレータを含み、電源配電装置は結合器と電源を含み、通信ケーブルは結合器を経由して、データ通信コンセントレータをノードに接続し、結合器は自己均衡化コンデンサー・変圧器非含有共通モード結合回路を含む。
【０１７６】
好ましくは電源配電装置は電力管理機能を含む。
【０１７７】
更に電源配電装置は、通信ケーブルを経由して各種ノードに供給される電力を監視し制御する電力管理制御ユニットを含む。
【０１７８】
更に電源配電装置は、前記電力管理制御ユニットの動作を統括するように作動する管理ワークステーションを含む。
【０１７９】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、管理ワークステーションは多数の電力管理制御ユニットの動作を統括する。
【０１８０】
好ましくは、電力管理制御ユニットは、電力使用の現在のモードを統括するために、データ通信コンセントレータを経由して各種ノードと通信する。
【０１８１】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、電力管理制御ユニットは、ノードにおいてデコード化され、完全機能又は部分機能が提供されているか否かを制御するために設けられた制御メッセージを経由して、各種ノードと通信する。
【０１８２】
更に電力管理制御ユニットは、電源配電装置への主電源が利用できないことを検知し、ノードをバックアップ電力モード又は削減電力モードで作動させるようにする制御メッセージを送信する。
【０１８３】
更に、ノードは、完全機能動作と削減機能動作の両方ついて必要とされる必須回路と、削減機能動作については必要とされない不必須回路を含む。
【０１８４】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、
ハブを備える段階と、
複数のノードを備える段階と、
通信ケーブルを使用することにより、データ通信を提供するためにハブに複数のノードを接続する段階と、
前記通信ケーブルを経由して複数のノードの少なくとも一部に少なくとも一部の動作電力を提供するように電源配電装置を動作させる段階と、
を含むローカル・エリア・ネットワークのセットアップ方法が提供される。
【０１８５】
又、本発明の好ましい実施態様によれば、
ハブを備える段階と、
複数のノードを備える段階と、
通信ケーブルを使用することにより、デジタル通信を提供するためにハブに複数のノードを接続する段階と、
少なくとも一部の動作電力を複数のノードの少なくとも一部に前記ハブと前記通信ケーブルを経由して提供するように電源配電装置を作動させる段階と、
を含むローカル・エリア・ネットワークにおけるローカル・エリア・ネットワーク・ノードのセットアップ方法が提供され、そのローカル・エリア・ネットワーク・ノードは、電力とデータの両方を受け取り、それぞれ電力をノード電力入力部に、データをノード・データ入力部に供給する通信ケーブル・インターフェイスを含む。
【０１８６】
又、本発明の好ましい実施態様によれば、
ハブを備える段階と、
複数のノードを備える段階と、
複数のノードを通信ケーブルを経由してデータ通信を提供するためにハブに接続する段階と、
通信ケーブルを経由して複数のノードの少なくとも一部に少なくとも一部の動作電力を提供するように電源配電装置を作動させる段階と、
を含み、その電源配電装置が電力管理機能を含むローカル・エリア・ネットワークのセットアップ方法が提供される。
【０１８７】
本発明の好ましい実施態様によれば、
ハブを含むように備える段階と、
デジタル通信を提供するために複数のノードをハブに接続する、複数のノードと通信ケーブルとを備える段階と、
電源配電装置が、少なくとも一部の動作電力を通信ケーブルを経由して複数のノードの少なくとも一部に供給するように作動する段階と、
からなるローカル・エリア・ネットワークでの使用のためのローカル・エリア・ネットワーク電源配電装置をセットアップする方法が提供される。
【０１８８】
本発明によれば、データ通信ケーブル・ネットワークと、電源と、電源とデータ通信ケーブル・ネットワークに結合される少なくとも一つの電力／データであって、引き続きデータ通信ケーブル・ネットワーク上に出力される結合された電力／データ信号を発生するように、低周波電力信号を発生させ、その低周波電力信号をデータ通信ケーブル・ネットワークから受信されたデータ通信信号上に注入させるように作動する少なくとも一つの電力／データ結合器と、結合された電力／データ信号を受信するように、また、元のデータ通信信号と低周波電力信号を抽出し、そこから分離させるように、適合した少なくとも一つの電力／データセパレーターからなる、電源をデータ通信ケーブル／インフラ構造を経由して一つ以上の電力消費ネットワーク装置に配電するシステムが提供される。
【０１８９】
データ通信ネットワークはイーサネットに基づいたローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を含んでもよい。
電力／データ結合器はローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）ハブ内又はローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）スイッチ内に集積化されるスタンドアロン型ユニットとして実装され得る。
【０１９０】
電力／データ結合器は、複数のデータのみの入力ポートと複数のデータ及び電力の出力ポートとを含んでもよく、各データ入力ポートとデータ及び電力出力ポートは別々のチャネルを形成する。
その上、電力／データ結合器は交流主電源コンセント、無停電電源装置（ＵＰＳ）又は他の電力／データ結合器からの電気を受電するのに適合している。
【０１９１】
電力／データ結合器は、高周波ノイズとリップル（ripple）をフィルター処理する手段と、低周波電力信号内の電流を検知する手段と、低周波電力信号を結合された出力電力／データ信号に接続し、その出力電力／データ信号から断つ手段と、結合された出力電力／データ信号上の負荷無し状態及び過負荷状態を検知する手段と、からなる。
【０１９２】
本システムは更に、データ通信ケーブル・ネットワーク内に配置された電力／データ結合器と電力／データセパレーターをデータ通信ケーブル・ネットワークを経由して監視し、統括する管理ユニットからなる。
【０１９３】
電力／データセパレーターは、スタンドアロン・ユニットとして実装されてもよく、又はネットワーク装置に集積化されてもよい。
電力／データ結合器は、抽出された低周波電力信号を一つ以上の出力電圧に変換するＡＣ／ＤＣ電力変換器、又はＤＣ／ＤＣ電力変換器を含んでもよい。
【０１９４】
本発明によれば、電力をデータ通信ケーブル・インフラ構造上で一つ以上の電力消費ネットワーク装置に配電する方法が提供され、本方法は、
低周波電力信号を電源から発生させる段階と、
結合された電力／データ信号を発生するようデータ通信ケーブル・ネットワークで搬送されているデータ通信信号にその低周波電力信号を注入する段階と、
結合された電力／データ信号をデータ通信ケーブル・ネットワーク上に送信する段階と、
データ通信ケーブル・ネットワークで搬送されたその結合された電力／データ信号を受信する段階と、
低周波電力信号から分離されるデータ通信信号を発生するように当該結合された電力／データ信号を分割する段階と、からなる。
【０１９５】
更に、本発明の好ましい実施態様によれば、データ通信ネットワークはイーサネットワークに基づいたローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を含む。
【０１９６】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源は交流電源コンセントを含む。電源は、無停電電源装置（ＵＰＳ）をも含んでよい。
【０１９７】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、本方法は更に、
高周波ノイズとリップルを前記低周波電力信号からフィルター処理する段階と、前記低周波電力信号内の電流を検知する段階と、
低周波電力信号を結合された出力電力／データ信号に接続し、その出力電力／データ信号から断つ段階と、
前記結合された出力電力／データ信号での負荷無し及び過負荷状態を検出する段階と、
抽出された低周波電力信号を一つ以上の出力電圧に変換する段階と、を含む。
【０１９８】
更に本発明によれば、データ通信ケーブル・ネットワークと、電力源と、電力源から低周波電力信号を発生する電源手段（power supply means；電力供給手段）と、データ通信ケーブル・ネットワークに接続され、結合された電力／データ信号を発生するようデータ通信ケーブル・ネットワーク上にて搬送されているデータ通信信号上に低周波電力信号を注入する結合器手段と、低周波電力信号のデータ通信ケーブル上への注入を調整する調整器手段であって、それのみに限定されないが、低周波電力信号の注入を停止し、その電流を制限する調整器手段と、結合された電力／データ信号から低周波電力信号を抽出し、元のデータ通信信号と低周波電力信号を出力する抽出手段と、を含む一つ以上の電力消費ネットワーク装置にデータ通信ケーブル・インフラ構造で電力を配電するシステムが提供される。
【０１９９】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、データ通信ネットワークは、イーサネットに基づいたローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を含む。
【０２００】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、電源装置は交流主電源コンセントから電気を受電するのに適合している。
電源装置は、無停電電源装置（ＵＰＳ）から電気を受電するように適合してもよい。
【０２０１】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、結合器は高周波ノイズとリップルをフィルター処理する手段を含む。
【０２０２】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、調整器は低周波電力信号内の電流を検知する手段を含む。
【０２０３】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、調整装置は、結合された出力電力／データ信号上での負荷無し状態と過負荷状態を検出する手段を含む。
【０２０４】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、システムは、データ通信ケーブル・ネットワークを経由してデータ通信ケーブル・ネットワーク内に配置される電力／データ結合器と電力／データセパレーターを監視し統括する管理ユニットも含む。
【０２０５】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、抽出装置は抽出された低周波電力信号を一つ以上の出力電圧に変換するＡＣ／ＤＣ電力変換装置を含む。
【０２０６】
更に本発明の好ましい実施態様によれば、抽出装置は抽出された低周波電力信号を一つ以上の出力電圧に変換するＤＣ／ＤＣ電力変換装置を含む。
【０２０７】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、以下の図面に関連して、後述の詳細な説明からより十分に理解され、認識されるだろう。
【０２０８】
ここで本発明の好ましい実施態様に従って構成され作動するローカル・エリア・ネットワークの略ブロック図である図１Ａを参照する。
図１Ａで理解される如く、ケーブル１１、好ましくは構造ケーブル・システムによりデスクトップ型コンピュータ１２、ウェブ・カメラ（web camera）１４、ファクシミリ装置１６、ＩＰ電話１８としても公知のＬＡＮ電話、コンピュータ２０及びサーバー２２といった複数のＬＡＮノードからなるローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）が提供される。
【０２０９】
ケーブル１１は好ましくは共通ジャケット（common jacket；共通のケーブル外被）の下で、共にケーブル接続される４対の撚り対銅線を有する従来のＬＡＮケーブルである。
以下に説明される如く、図１Ａの実施態様において、撚り対銅線の少なくとも一つの対はデータと電力をネットワークのノードに送信する目的で採用される。
典型的には、このうち二対が各ノードに対するハブを接続する各ラインに沿ったデータと電力の両方の送信用に採用され、一対は、データのみを搬送し、第４の対はスペアとして維持され、データ又は電力は搬送しない。
【０２１０】
本発明の好ましい実施態様によれば、ハブ１０及びそのハブを各種ＬＡＮノードに接続する通信ケーブルを経由して前記複数のノードの少なくとも一部のノードに少なくとも一部の動作電力又はバックアップ電力を提供するように作動する電源サブ・システム３０を提供される。
【０２１１】
図１Ａの図示された実施態様において、サブ・システム３０はハブ１０内に配置され、このサブ・システムは通信ケーブルを経由して各種ＬＡＮノードに動作電力及び／又はバックアップ電力を供給する電源３２を含む。
通信ケーブルはＬＡＮスイッチ３４を結合器３６を経由して各種ＬＡＮノードに接続する。
結合器は電力を電源３２から通信ケーブルに沿ってＬＡＮノードの少なくとも一部のノードに接続する。
ＬＡＮスイッチ３４からの双方向データ通信が実質的に妨害無しに結合器３６を通過して行なわれる。
【０２１２】
ハブ１０からデスクトップ型コンピュータ１２、ファクシミリ装置１６及びコンピュータ２０に至る通信ケーブル１１は、データとバックアップ電力の両方を搬送し、一方、ハブ１０からハブ・カメラ１４とＬＡＮ電話１８に至る通信ケーブルはデータと動作電力の両方を搬送し、ハブからサーバー２２に至る通信ケーブルは、本発明の好ましい実施態様に従って構成され作動する典型的なＬＡＮ配列にてデータのみを搬送することが理解される。
【０２１３】
データと電力両方が同じ撚り対銅線上で搬送されることが図１Ａの実施態様の特徴である。
【０２１４】
通信ケーブルで電力を受電するＬＡＮノード１２−２０の各ノードには電力をデータから分離するセパレーターが含まれていることが理解される。
図１Ａに図示された実施態様においては、セパレーターは典型的には個々のノードの内部にあり、別々には表示されていないが、代わりに別個のセパレーターを採用してもよいことが理解される。
【０２１５】
本発明の好ましい実施態様に従って構成され作動するローカル・エリア・ネットワークの略ブロック図である図１Ｂをここで参照する。
図１Ｂから理解される如く、好ましくは構造化ケーブル・システムであるケーブル６１によってデスクトップ型コンピュータ６２、ウェブ・カメラ６４、ファクシミリ装置６６、ＩＰ電話として公知のＬＡＮ電話、コンピュータ７０及びサーバー７２といった複数のＬＡＮノードに接続されるハブ６０からなるローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）が提供される。
【０２１６】
ケーブル６１は共通ジャケットの下に共にケーブルで接続された四対の撚り対銅線を有する従来のＬＡＮケーブルであることが好ましい。
図１Ａを参照して先に述べた配列とは対照的に、図１Ｂの実施態様では以下に説明する如く、撚り銅対線の少なくとも一つの対が、ネットワークのノードに対する電力の送信用としてのみ採用され、撚り銅対線の少なくとも一つの対が、データ送信用としてのみ採用されている。
典型的には、この二対はデータのみの送信に採用され、二対はハブを各ノードに接続する各ラインに沿って電力を供給する目的にのみ採用されている。
【０２１７】
本発明の好ましい実施態様によれば、ハブ６０及びそのハブを各種ＬＡＮノードに接続する通信ケーブル６１を経由して前記複数のノードの少なくとも一部のノードに少なくとも一部の動作電力又はバックアップ電力を供給するように作動する電源サブ・システム８０を提供される。
【０２１８】
図１Ｂに例示された実施態様においては、サブ・システム８０はハブ６０内に配置され、サブ・システム８０には動作電力及び／又はバックアップ電力を、通信ケーブルを経由して各種ＬＡＮノードに供給する電源８２が含まれている。
通信ケーブルはＬＡＮスイッチ８４を、電源インターフェイス８６を経由して各種ＬＡＮノードに接続する。
電源インターフェイス８６はデータ搬送用に使用されていない通信ケーブル６１の撚り対線に沿って電源８２から電力をそのＬＡＮノードの少なくとも一部のノードに配電する。
ＬＡＮスイッチ８４からの双方向データ通信は実質的に妨害を伴わずに電源インターフェイス８６を通過する。
【０２１９】
ハブ６０からデスクトップ型コンピュータ６２、ファクシミリ装置６６、コンピュータ７０ヘ至る通信ケーブル６１は別々の撚り対線に沿ってデータとバックアップ電力の両方を搬送し、一方、ハブ６０からハブ・カメラ６４とＬＡＮ電話６８に至る通信ケーブルは、別々の撚り対線に沿ってデータと動作電圧の両方を搬送し、一方、ハブ６０からサーバー７２に至る通信ケーブル６１は、本発明の好ましい実施態様に従って構成されて作動する典型的なＬＡＮ装置内でデータのみを搬送する。
【０２２０】
データと電力が各通信ケーブル内の別々の撚り銅対線上で搬送されることが図１Ｂの実施態様の特徴である。
【０２２１】
通信ケーブル６１で電力を受電するＬＡＮノード６２〜７０の各ノードには、電力を搬送している撚り対線をノード電源に接続し、又、データを搬送している撚り対線を別々にノードのデータ入力に接続するコネクターが含まれることが理解される。
図１Ｂに図示の実施態様において、コネクターは典型的には個々のノード内側にあり、別々には表示されていないが、代わりに別個のコネクターを採用してもよいことが理解される。
【０２２２】
図１Ａ，図１Ｂは、ハブ及び当該ハブを各種ＬＡＮノードに接続する通信ケーブルを経由して電力を複数のＬＡＮノードに供給するシステムの二つの実施態様を図示していることが理解される。
ハブ及び当該ハブを各種ＬＡＮノードに接続している通信ケーブルを経由して電力を複数のＬＡＮノードに供給するシステムの他の二つの実施態様を図２Ａ，２Ｂに示す。
図２Ａ，２Ｂは電力を通信ケーブルでローカル・エリア・ネットワーク・ノードに供給するように作動する電源を含むローカル・エリア・ネットワークを図示している。
【０２２３】
図２Ａに図示された実施態様において、従来のハブ１００は電力を通信ケーブル１０１では供給せず、電源サブ・システム１３０がハブ１００の外部に配置され、電源１３２を含み、当該電源１３２は通信ケーブル１０１を経由して動作電力及び／又はバックアップ電力を各種ＬＡＮノードに供給する。
通信ケーブルは、従来のハブ１００のＬＡＮスイッチ１３４を電源サブ・システム１３０内の結合器１３６に接続し、結合器を各種ＬＡＮノードに接続する。
結合器１３６は、電力を電源１３２から通信ケーブルに沿ってＬＡＮノードの少なくとも一部のＬＡＮノードに提供する。
ＬＡＮスイッチ１３４からの双方向データ通信は、実質的に妨害なく結合器１３６を通過する。
【０２２４】
ケーブル１０１は好ましくは共通ジャケットの下に共にケーブル接続される四対の撚り銅対線を有する従来のＬＡＮケーブルである。
以下に説明する如く、図２Ａの実施態様においては、撚り銅対線の少なくとも一つの対がネットワークのノードへのデータと電力の両方の送信用に採用される。
典型的には、二対がデータと電力の両方を電源サブ・システム１３０を接続する各ラインに沿って各ノードに送信する目的で採用され、一方、これらの対のうち、一つの対はデータのみを搬送し、第４の対はスペア用として維持され、データ又は電力は搬送しない。
【０２２５】
電源サブ・システム１３０からデスクトップ型コンピュータ１１２、ファクシミリ装置１１６及びコンピュータ１２０へ至る通信ケーブル１０１はデータとバックアップ電力の両方を搬送し、一方、電源サブ・システム１３０からハブ・カメラ１１４とＬＡＮ電話１１８に至る通信ケーブルはデータと動作電力の両方を搬送し、又、ハブ１００からサーバー１２２へ至る通信ケーブルはデータのみを搬送しており、本発明の好ましい実施態様に従って構成され作動する典型的なＬＡＮ設備内の電源サブ・システム１３０を通過する必要はないが、通過してもよいことが理解される。
【０２２６】
データと電力の両方が同じ撚り銅対線上で搬送されることが図２Ａの実施態様の特徴である。
【０２２７】
図２Ａに図示の実施態様においては、電力を受電するＬＡＮノード１１２〜１２０の各ノードには、通信ケーブルに接続された電源からデータを分離させる外部セパレーターが装備されている。
夫々のノード１１２〜１２０と組み合わされる外部セパレーターは、夫々、符号１４２〜１４９で表されている。
こうした各セパレーターは入力と別々のデータ出力及び電力出力を繋ぐ通信ケーブルを備えている。
ノード１１２〜１２０の一部又はその全ては、代わりに内部セパレーターを装備してもよく、又、ノード１１２〜１２０の一部又は全てのノードには外部セパレーターを装備してもよいことが理解される。
【０２２８】
先に述べたＬＡＮノードに加えて、本発明は、例えば無線ＬＡＮアクセス・ポイント、緊急ライティング・システム要素、ページング拡声器、ＣＣＴＶカメラ、アラーム・センサー、ドア入口センサー、アクセス制御ユニット、ラップトップ型コンピュータ、ハブやスイッチ並びにルーターのようなネットワーク要素、ＰＣ及びワークステーション用のモニター及びメモリー・バックアップ・ユニットのような他の適切なノードに役立つことが理解される。
【０２２９】
図２Ｂに図示された実施態様において、従来のハブ１５０は通信ケーブル１５１で電力を供給せず、又、電源サブ・システム１８０はハブ１５０の外部に配置され、このサブ・システムには通信ケーブル１５１を経由して各種ＬＡＮノードに動作電力及び／又はバックアップ電力を供給する電源１８２が含まれている。
通信ケーブルは従来のハブ１５０のＬＡＮスイッチ１８４を電源サブ・システム１８０内の電源インターフェイス１８６に接続し、電源インターフェイス１８６を各種ＬＡＮノードに接続する。
電源インターフェイスは電力を電源１８２から通信ケーブルに沿ってＬＡＮノードの少なくとも一部のＬＡＮノードに分配する。
ＬＡＮスイッチ１８４からの双方向データ通信は実質的に妨害なく電源インターフェイス１８６を通過できる。
【０２３０】
ケーブル１５１は好ましくは共通ジャケットの下に共にケーブルで接続される四対の撚り銅対線を備えた従来のＬＡＮケーブルである。
図２Ｂの実施態様において、図２Ａに関連して先に説明した装備とは対照的に、又、以下に説明される如く、撚り銅対線の少なくとも一つの対がネットワークのノードに対する電力の送電用としてのみ採用され、又、撚り銅対線の少なくとも一つの対はデータ送信用としてのみ採用される。
典型的には、このうち二対がデータのみの送信に採用され、二対はハブを各ノードに接続する各ラインに沿って電力を供給する目的にのみ採用される。
【０２３１】
ハブ１５０からデスクトップ型コンピュータ１６２、ファクシミリ装置１６６及びコンピュータ１７０に至る通信ケーブル１５１はデータとバックアップ電力を搬送し、一方、ハブ１５０からハブ・カメラ１６４、ＬＡＮ電話１６８に至る通信ケーブルはデータと動作電力の両方を搬送し、ハブ１５０からサーバ−１７２に至る通信ケーブルはデータのみを搬送し、本発明の好ましい実施態様に従って構成され作動する典型的なＬＡＮ配置においてサブ・システム１８０を通過する必要はないが、そこを通過してもよいことが理解される。
【０２３２】
データと電力は各通信ケーブル・ラインの別々の撚り銅対線上で搬送されることが図２Ｂの特徴である。
【０２３３】
図２Ｂに図示された実施態様において、電力を受電するＬＡＮノード１６０〜１７０の各ノードには通信ケーブルからデータと電力を別々に供給する外部コネクターが装備されている。夫々のノード１６２〜１７０と組み合和される外部コネクターは夫々、符号１９２〜１９９で表されている。
こうしたコネクターは夫々通信ケーブル入力及び別々のデータ出力と電力出力を備えている。
ノード１６２〜１７０の一部または全てには代わりに内部コネクターが装備されてもよく、又、ノード１６２〜１７０の一部又は全てには外部コネクターが装備されてもよいことが理解される。
【０２３４】
先に述べたＬＡＮノードに加えて、本発明は例えば無線ＬＡＮアクセス・ポイント、緊急ライティング・システム要素、ページング拡声器、ＣＣＴＶカメラ、アラーム・センサー、ドア入口センサー、アクセス制御ユニット、ラップトップ型コンピュータ、ハブやスイッチ並びにルーターのようなネットワーク要素、ＰＣ及びワークステーション用のモニター並びにメモリー・バックアップ・ユニットといった他の適当なノードと共に有用であることが理解される。
【０２３５】
ここで、図１Ａの実施態様で有用なハブ１０の如きハブの略ブロック図である図３Ａを参照する。
ハブ１０は好ましくはデータ通信スイッチ／リピーターとして機能し、且つ結合器３６に結合される従来の商業的に入手可能なＬＡＮスイッチ３４を含む。
結合器３６は典型的には複数のカプラー２２０を含み、各カプラーはフィルター２２２を経由してスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）２２４に接続される。
各ＳＰＥＡＲ２２４はそこから電力を受電するため電源３２に接続されている。
電源３２はハブ１０の外部に物理的に配置されてもよいことが理解される。
電源３２にはバッテリー接続のような電源異常バックアップ設備を装備してもよい。
【０２３６】
各カプラー２２０には２個のポートが備えられ、その一方のポートは好ましくはＬＡＮスイッチ３４のポートに接続され、その他方のスイッチは好ましくは通信ケーブルを経由してＬＡＮノードに接続される。
【０２３７】
カプラー２２０は好ましくはそれに沿ったデータ通信とは実質的に干渉せずに通信ケーブルに電力を接続するように作動する。
【０２３８】
フィルター２２２は好ましくは「漏話」として一般に知られている不本意なインターポート・カプリング（interport coupling）とインター・カプリング（interpair coupling）を回避し、電源３２のノイズが通信ケーブルに到達するのをブロックするように作動する。
代わりにフィルター２２２が提供される必要はない。
【０２３９】
典型的にはマイクロコントローラーに組み入れられる中央管理制御サブ・システム２２６は、好ましくは電源３２、ＬＡＮスイッチ３４、カプラー２２０、フィルター２２２、ＳＰＥＡＲ２２４の動作を制御する。
【０２４０】
ここで図１Ｂの実施態様で有用なハブ６０のようなハブの略ブロック図である図３Ｂを参照する。
ハブ６０は好ましくはデータ通信スイッチ／リピーターとして機能し、且つ電源インターフェイス８６に接続される従来の商業的に入手可能なＬＡＮスイッチ８４を含む。
電源インターフェイス８６は典型的には複数のフィルター２７２を含み、各フィルターはスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）２７４に接続される。
各ＳＰＥＡＲ２７４はそこから電力を受電するため電源８２に接続される。
電源８２は物理的にはハブ６０外部に配置されてもよいことが理解される。
電源８２にはバッテリ接続といった電源異常バックアップ設備を設けてもよい。
【０２４１】
フィルター２７２は好ましくは「漏話」として一般に知られている不本意なインターポート・カプリングを回避し、電源８２からのノイズが通信ケーブルに到達するのをブロックするように作動する。
【０２４２】
典型的にマイクロコントローラーに組み入れられる中央管理制御サブ・システム２７６は、好ましくは電源８２、ダウン・スイッチ８４、フィルター２７２及びＳＰＥＡＲ２７４の動作を制御する。
【０２４３】
図３Ｂの実施態様においては、電力とデータが別々の撚り対線で送信される限り、カプラーは提供されないことが理解される。
電源インターフェイスを経由して導線により搬送されるデータは、実質的には電源インターフェイスの作動による影響を受けない。
【０２４４】
図２Ａの実施態様に採用されたハブ１００と電源サブ・システム１３０の略ブロック図である図４Ａをここで参照する。
ハブ１００は好ましくはデータ通信スイッチ／リピーターとして機能し、且つ電源サブ・システム１３０の一部を形成する結合器１３６に接続される従来の商業的に入手可能なＬＡＮスイッチ１３４を含む。
結合器１３６は典型的には複数のカプラー３２０を含み、各カプラーはフィルター３２２を経由してスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）３２４に接続される。
各ＳＰＥＡＲ３２４はそこから電力を受電する電源１３２（図２Ａ）に接続される。
電源１３２は電源サブ・システム１３０の外部に物理的に配置されてもよいことが理解される。
電源１３２にはバッテリ接続のような電源異常バックアップ設備を設けることができる。
【０２４５】
各カプラー３２０は２個のポートを備え、その一方のポートは好ましくはＬＡＮスイッチ１３４のポートに接続され、その他方のポートは好ましくは通信ケーブルを経由してＬＡＮノードに接続される。
【０２４６】
カプラー３２０は好ましくは通信ケーブルに沿ったデータ通信を実質上妨害せずに通信ケーブルに電力を接続するように作動する。
【０２４７】
フィルター３２２は一般に「漏話」として知られている不本意なインターポート・カプリングとインターペア・カプリングを回避して電源１３２からのノイズが通信ケーブルに到達するのをブロックするように作動する。
【０２４８】
典型的には、マイクロコントローラーに組み入れられる中央管理制御サブ・システム３２６は好ましくは電源１３２、カプラー３２０、フィルター３２２及びＳＰＥＡＲ３２４の動作を制御する。
【０２４９】
ここで、図２Ｂの実施態様に具体化されているハブ１５０と電源サブ・システム１８０の略ブロック図である図４Ｂを参照する。
ハブ１５０は好ましくはデータ通信スイッチ／リピーターとして機能し、且つ電源サブ・システム１８０の一部を形成する電源インターフェイス１８６に接続された従来の商業的に入手可能のＬＡＮスイッチ１８４を含む。
電源インターフェイス１８６は典型的には複数のフィルター３７２を含み、各フィルターはスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）３７４に接続されている。
各ＳＰＥＡＲ３７４はそこから電力を受電するよう電源１８２（図２Ｂ）に接続されている。
電源１８２は物理的に電源サブ・システム１８０の外部に配置されてもよいことが理解される。
電源１８２にはバッテリ接続のような電源異常バックアップ設備を設けてもよい。
【０２５０】
フィルター３７２は好ましくは一般に「漏話」として知られている不本意なインターポート・カプリングとインターペア・カプリングを回避するように作動し、又、電源１８２からのノイズが通信ケーブルに到達するのをブロックするように作動する。
【０２５１】
典型的には、マイクロ・コントローラに組み入れられる中央管理制御サブ・システム３７６は好ましくは電源１８２、フィルター３７２及びＳＰＥＡＲ３７４の動作を制御する。
【０２５２】
図４Ｂの実施態様においては、電力とデータが別々の撚り対線で送信される限り、カプラーは提供されないことが理解される。
電源インターフェイスを経由して導線で搬送されるデータは実質的に電源インターフェイスの作動の影響を受けない。
【０２５３】
電源３２（図３Ａ）、電源８２（図３Ｂ）、電源１３２（図４Ａ）及び電源１８２（図４Ｂ）は夫々一対の導線に沿って出力電力をＳＰＥＡＲ２２４（図３Ａ）、ＳＰＥＡＲ２７４（図３Ｂ）、３２４（図４Ａ）及び３７４（図４Ｂ）に提供することが理解される。
導線の対のうち、一方の導線は正の導線として表され、（＋）で示され、他方の導線は負の導線として表され、（−）で示される。
個々の正の状態と負の状態に供給される電圧はそれぞれ＋Ｖｉｎと−Ｖｉｎとして表される。
両者間の差はＶｉｎとして表される。
【０２５４】
ここで特に、直流電流が通信ケーブルに接続される際の図３Ａ，３Ｂ、及び図４Ａ，図４Ｂにて有用なスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）４００の略ブロック図である図５を参照する。
【０２５５】
ＳＰＥＡＲ４００は好ましくは電源から電圧入力＋Ｖｉｎを受け取り、そこを流れる電流に比例する信号を発生する電流センサー４０２を含む。
電源３２（図３Ａ），８２（図３Ｂ），１３２（図４Ａ）又は１８２（図４Ｂ）から受け取った電圧入力−Ｖｉｎは、典型的には電圧入力−Ｖｉｎからは変化のない電圧出力−Ｖｏｕｔを提供する。
【０２５６】
電流センサー４０２の出力は典型的にはＡ／Ｄ変換器で実行される個々のプログラマブル基準電圧源４０６から個々の基準電圧Ｖｒｅｆも受け取る多数の比較器４０４に供給される。
プログラマブル基準電圧源４０６は好ましくは母線４０７を経由して管理制御回路２２６（図３Ａ），２７６（図３Ｂ），３２６（図４Ａ），３７６（図４Ｂ）から制御入力を受け取る。
代わりに、電圧源４０６はプログラム可能である必要はない。
【０２５７】
比較器４０４の出力は、電流センサー４０２を経由して入力電圧Ｖｉｎを受け取り、電流制限電圧出力Ｖｏｕｔを提供する電流リミッタースイッチ４０８に供給される。
出力電圧＋Ｖｏｕｔと−ＶｏｕｔはＡ／Ｄ変換器４０９に入力として適用され、当該変換器は＋Ｖｏｕｔと−Ｖｏｕｔの間の差であるＶｏｕｔのデジタル指示を好ましくは母線４０７を経由して管理制御回路２２６（図３Ａ），２７６（図３Ｂ），３２６（図４Ａ），３７６（図４Ｂ）に出力する。
比較器４０４の出力はＳＰＥＡＲを経由して流れる直流電流に関する情報を提供するモニター入力として好ましくは母線４０７を経由して管理制御回路２２６（図３Ａ），２７６（図３Ｂ），３２６（図４Ａ），３７６（図４Ｂ）に供給される。
【０２５８】
比較器４０４の一部の比較器の出力は直接電流リミッタースイッチ４０８に供給される一方、他の一部の比較器４０４の出力はタイマー４１０とフリップ／フロップ４１２を経由して電流リミッタースイッチ４０８に供給される。
出力が電流リミッタースイッチ４０８に供給される比較器は、比較的高い閾値で直ちに電流制限を与え、一方、その出力がタイマー４１０とフリップ／フロップ４１２を経由して電流リミッタースイッチ４０８に供給される比較器は、比較的低い閾値で、遅延活性電流遮断（delayed action current cut-off）を提供する。
【０２５９】
フリップ／フロップ４１２は外部入力に応答し、この外部入力は管理制御回路２２６（図３Ａ），２７６（図３Ｂ），３２６（図４Ａ），３７６（図４Ｂ）により母線４０７を経由して電流リミッタースイッチ４０８の作動の遠隔制御を可能とする。
【０２６０】
前述したＳＰＥＡＲ回路は又、負のリード線で作動してもよいことが理解される。
この場合、ＶｉｎとＶｏｕｔとの間に短いリード線が接続されよう。
【０２６１】
ＳＰＥＡＲの構成要素が、代わりのシーケンスにおいて、組織化されてもよいことが理解される。
【０２６２】
ここで図５の実施態様の好ましい実装を示す略図である図６を参照する。
図５と図６の両方に同じ符号が採用されている限り、図６の略図は自明のものと確信されるので、簡略のために、その更なる構造上の説明については、ここでは行なわない。
【０２６３】
例えば、外部セパレーター１４２〜１４９に対する図１Ａ，２Ａの実施態様において有用なＬＡＮノード・インターフェイス回路の略ブロック図である図７Ａをここで参照する。
図７Ａの回路は代わりに図１Ａに一例として示されているようなＬＡＮノードに組み込まれてもよいことが理解される。
【０２６４】
図７Ａはノードの機能に応じてデータ・トランシーバー５０２、主電源５０４及び各種他の要素５０６を含むネットワーク構造５００の典型的な構成要素を示す。
インターフェイス回路は典型的にはセパレーター５０８を含み、当該セパレーター５０８は通信ケーブルでデータと電力を受け取り、且つ好ましくはデータ・トランシーバー５０２と恐らくは他の適切な回路に電力を供給するネットワーク・ノード５００の一部を形成するのが好ましい通信ケーブル供給電源（communications cabling-fed power supply）５１０に別の電力出力を与えるように作動する。
【０２６５】
例えば、外部コネクター１９２〜１９９として図１Ｂ，２Ｂの実施態様で有用なＬＡＮノード・インターフェイス回路を示す略ブロック図である図７Ｂをここで参照する。
【０２６６】
図７Ｂはノードの機能に従ってトランシーバー５５２、主電源５５４及び各種他の要素５５６を含むネットワーク・ノード５５０の典型的な構成要素を示す。
典型的には、インターフェイス回路はコネクター５５８を含み、当該セパレーター５５８は通信ケーブルでデータと電力を受け取り、且つ好ましくはデータ・トランシーバー５５２と恐らくは他の適切な回路に電力を供給するネットワーク・ノード５５０の一部を形成するのが好ましい通信ケーブル供給電源５６０に別の電力出力を与えるように作動する。
【０２６７】
図３Ａ，４Ａの実施態様において有用なカプラーの各種実施態様の略ブロック図である図８Ａ〜８Ｅを参照する。
各種実施態様にはライン・インピーダンスにおいて最小の変化を生じ、そこに接続されたライン変圧器の飽和（saturation）又は焼き付け（burnout）を防止する一方、バランスを悪くせずに（without upsetting the balance）、直流電源を通信ケーブルに接続する共通の目的がある。
【０２６８】
図８Ａは本発明の好ましい実施態様に従ったＬＡＮとの併用に適しており、各チャネルに対する一対の追加の変圧器６１０を含むカプラー２２０（図３Ａ）又はカプラー３２０（図４Ａ）のようなカプラー６００を記載している。
変圧器６１０は典型的には直流電圧が撚り対線の両方のワイヤに供給される２次側に中央タップを含むことを特徴とする１：１の変圧器である。
【０２６９】
この構造はラインのバランスを維持し、コアの飽和を防止する。
この構造には又、同じ電圧がその撚り対線の両方のワイヤに同時に存在するという理由から、そこに沿った短絡の発生が電源の過負荷を生ぜしめないという利点も備えている。
この構造の追加の利点は、撚り対線で電力を受電するように特に適合していないＬＡＮノードの焼き付けを生ぜしめない点にある。
【０２７０】
図８Ｂは本発明の好ましい実施態様に従ってＬＡＮとの併用に適しており、各チャネルに対する一対の追加の変圧器６３０を含むカプラー２２０（図３Ａ）、又はカプラー３２０（図４Ａ）のようなカプラー６２０を記載している。
変圧器６３０は二つの別々の巻線６３４と６３６に分割される２次側６３２を含むことを特徴とする典型的な１：１変圧器である。
コンデンサー６４０は巻線６３４と６３６との間に接続される。
コンデンサーはデータ信号の如き高周波信号に対して二つの巻線を直列に効果的に接続するが、直流用としては二つの巻線を効果的に分離させる。
【０２７１】
この構造により二つの巻線は同じ撚り対線を経由して個々の正と負の電圧両方を搬送できる。
この構造の利点は撚り対線を経由して正味０の直流電流を適用するので、その撚り対線が同じ方向で直流電流を搬送している場合に存在し得る磁場をなくす点にある。
図８Ｃは本発明の好ましい実施態様に従ってＬＡＮと併用するのに適しており、直流がＬＡＮスイッチに到達するのを効果的にブロックする一対のコンデンサー６６０を含むカプラー２２０（図３Ａ）又はカプラー３２０（図４Ａ）といったカプラー６５０を記載している。
この構造は比較的簡単であり、追加の変圧器を必要としない。
【０２７２】
図８Ｄは本発明の好ましい実施態様に従ってＬＡＮとの併用に適しており、直流がＬＡＮスイッチに到達するのを効果的にブロックする２対のコンデンサー６８０，６９０を含むカプラー２２０（図３Ａ）又はカプラー３２０（図４Ａ）の如きカプラー６７０を記載している。
この構造は又、比較的簡単であり、追加の変圧器を必要としない。
【０２７３】
この構造には又、撚り対線の両方のワイヤ上に同時に同じ電圧が搬送されるという事実が原因で、このワイヤに沿った短絡の発生が電源の過負荷を生ぜしめないという利点を備えている。
この構造の追加の利点は撚り対線で電力を受電するように特に適合していないＬＡＮノードの焼き付けを生ぜしめない点にある。
【０２７４】
図８Ｅは本発明の好ましい実施態様によるＬＡＮとの併用に適しており、自己均衡化共通モード結合回路であるカプラー２２０（図３Ａ）又はカプラー３２０（図４Ａ）といったカプラー７００を記載している。
結合器７００は夫々の検知制御回路７０６，７０８と共に作動する二対の調節可能活性バランス回路（adjustable active balancing circuit）７０２，７０４を含む。
【０２７５】
夫々の検知制御回路７０６，７０８の共に作動する二対の調節可能活性バランス回路７０２、７０４がその接続された撚り対線を含む２本のワイヤの各ワイヤ上に相当の電圧を正確に維持するように作動する点が図８Ｅの実施態様の特徴である。
【０２７６】
通常、カプラー７００の一部を構成していない独立変圧器７１０を経由してＬＡＮスイッチの出力が共通ケーブルに接続される。
先に述べたように、正確に同等の電圧が撚り対線を構成する２本の各ワイヤに適用される際、独立変圧器７１０の２次巻線には直流電圧が存在せず、従って、そこには直流電流は流れない。
これは直流独立コンデンサーの必要性をなくし、従って、結合器のバランシング（balancing；均衡化）とインピーダンスの一致を改善する。
【０２７７】
理論的に理想的なシステムにおいては、実際全体の通信ケーブル・システムに沿って直流抵抗の変動が原因で図８の実施態様にて提供された如く活性バランシングの必要性はなく、撚り対線の２本のワイヤの各ワイヤにおける直流電圧は活性バランシングが存在しない場合は同等にはならないので、変圧器７１０の２次側に直流電圧降下を発生させ、それにより変圧器７１０の飽和又は焼き付けのいずれかが生ずることは理解される。
【０２７８】
図８Ｅの実施態様の好ましい実装を示す略図たる図８Ｆをここで参照する。
図８Ｅと図８Ｆの両方に同じ符号が採用されている限りにおいて、図８Ｆの略図は自明のものと確信されるので、簡略のため、その追加の説明はここでは行なわない。
【０２７９】
図８Eの実施態様の好ましい実施例である略図である図８Ｇをここで参照する。
図８Ｅと図８Ｇの両方に同じ符号が採用されている限りにおいて、図８Ｆの略図は自明のものと確信されるので、簡略のため、その追加の説明はここでは行なわない。
【０２８０】
好ましくは図８Ａ〜８Ｇの夫々の結合器と組み合わされる図１Ａ，図２Ａ，図７Ａの実施態様で有用なセパレーターの各種実施態様の略ブロック図と略図である図９Ａないし図９Ｇをここで参照する。
【０２８１】
図９Ａ〜９Ｇに含まれる構成要素に加えて、これらのセパレーターには又、インターペアとインターポート漏話を回避する適切なフィルターを含んでもよい。
【０２８２】
各種実施態様はライン・インピーダンスにおいて最小の変化を生じ、そこに接続されたライン変圧器の飽和（saturation）又は焼き付け（burnout）を防止する一方、バランスを悪くせずに（without upsetting the balance）、直流電源を通信ケーブルから切り離すという共通の目的を備えている。
【０２８３】
図９Ａは本発明の好ましい実施態様に従ってＬＡＮとの併用に適しており且つ各チャネルに対する一対の追加の変圧器１６１０を含むセパレーター１４２（図２Ａ）の如きセパレーター１６００を記載している。
変圧器１６１０は典型的には撚り対線の両方のワイヤから直流電圧が抽出される１次側において中央タップを含むことを特徴とする典型的には１：１変圧器である。
【０２８４】
この構造はラインのバランスを維持し、コア飽和を防止する。
この構造には又、同時にその撚り対線の両方のワイヤで同じ電圧が搬送されるという事実から、そこに沿った短絡の発生が電力の過負荷を生ぜしめないという利点も備えている。
この構造の追加の利点は撚り対線での電力の受電に特に適合していないＬＡＮノードの焼き付けを生ぜしめない点にある。
【０２８５】
図９Ｂは本発明の好ましい実施態様によるＬＡＮとの併用に適しており且つ各チャネルに対する一対の追加の変圧器１６３０を含むセパレーター１４２（図２Ａ）の如きセパレーター１６２０を記載する。
変圧器１６３０は典型的には二つ別々の巻線１６３４，１６３６に分割される１次側１６３２を含むことを特徴としている１：１変圧器である。
コンデンサー１６４０は巻線１６３４と１６３６との間に接続される。
コンデンサーは効果的に二つの巻線をデータ信号の如き高周波信号に対しては直列に接続するが、直流に対しては二つの巻線を効果的に分離させる。
【０２８６】
この構造によれば、二つの巻線は同じ撚り対線を経由してそれぞれ正と負の電圧を搬送できる。
この構造の利点は撚り対線を経由して正味０の直流電流を適用するので、その撚り対線が同じ方向に直流電流を搬送する場合に存在するような磁場をなくす点にある。
【０２８７】
図９Ｃは本発明の好ましい実施態様に従ってＬＡＮと併用するのに適しており且つ直流がノード回路に到達するのを効果的にブロックする一対のコンデンサー１６６０を含むセパレーター１４２（図２Ａ）の如きセパレーター１６５０を記載している。
この構造は比較的簡単であり、追加の変圧器を必要としない。
【０２８８】
図９Ｄは本発明の好ましい実施態様に従ってＬＡＮとの併用に適しており且つ直流がノード回路に到達するのを効果的にブロックする二対のコンデンサー１６８０，１６９０を含むセパレーター１４２（図２Ａ）の如きセパレーター１６７０を記載している。
この構造も、比較的簡単であり、追加の変圧器を必要としない。
【０２８９】
この構造は又、撚り対線の両方のワイヤ上で同じ電圧が搬送されるという事実から、そのワイヤに沿った短絡の発生が電源の過負荷を生ぜしめないという利点も備えている。
この構造の追加の利点は、撚り対線で電源を受電するようには特に適合していないＬＡＮノードの焼き付けを生ぜしめない点にある。
【０２９０】
図９Ｅは本発明の好ましい実施態様によるＬＡＮとの併用に適し、自己均衡化共通モード結合回路であるセパレーター１４２（図２Ａ）の如きセパレーター１７００を示している。
セパレーター１７００は個々の検知制御回路１７０６、１７０８と共に作動する二対の調節可能活性化バランシング回路１７０２，１７０４を含む。
【０２９１】
個々の検知制御回路１７０６，１７０８と共に作動する二対の調節可能活性化バランシング回路１７０２，１７０４はそこに接続された撚り対線を含む２本のワイヤの各ワイヤ上に正確に同等の電圧を維持するように作動する点が図９Ｅの実施態様の特徴である。
【０２９２】
通常、ＬＡＮノードの入力はセパレーター１７００の一部を構成しない分離変圧機１７１０を経由して通信ケーブルに接続される。前述の如く、正確に同等の電圧が撚り対線からなる２本のワイヤの各ワイヤ上に維持される際、独立変圧器１７１０の１次巻線には直流電圧が存在せず、従って、そこには直流電流は流れない。これは直流 分離コンデンサーの必要性を無くし、更に、セパレーターのバランシングとインピーダンス一致性状を改善する。
【０２９３】
一方、理論的に理想的なシステムにおいては実際全体の通信ケーブル・システムに沿った直流抵抗における変動が原因で図９Eの実施態様で提供された如き活性バランシングの必要性はなく、撚り対線の２本のワイヤの各ワイヤにおける直流電圧は活性バランシングが存在しない場合は同等ではないので、変圧器１７１０の１次巻線に直流電圧降下を発生させ、変圧器１７１０の飽和又は焼き付けのいずれかを生ぜしめ得ることが理解される。
【０２９４】
図９Ｅの実施態様の好ましい実装の一部の略図である、その構成要素１７０２，１７０６を含む図９Ｆをここで参照する。
図９Ｅと図９Ｆの両方で同じ符号が採用されている限りにおいて、図９Ｆの略図は自明のものであると確信されので、簡略のため、その追加の説明はここでは行なわない。
【０２９５】
ここで要素１７０４、１７０８を含む図９Ｅの実施態様の好ましい実装の一部の略図である図９Ｇを参照する。
図９Ｅと図９Ｇの両方に同じ符号が採用されている限りにおいて、図９Ｇの略図は自明のものと確信されので、簡略のため、その追加の説明はここでは行なわない。
【０２９６】
変圧器１７１０（図９Ｅ）を通じて流れる電流を防止するため、その接続される撚り対線の両方のリード線上で電圧が同等となることを確実にするため、図９Ｆ及び図９Ｇの回路が提供されている。
これは夫々要素１７０６，１７０８の制御の下に活性フィルター１７０２，１７０４を流れる電流を変えることにより図９Ｆ及び図９Ｇの回路により達成される。
【０２９７】
本発明の好ましい実施態様に従って構成され且つ作動する通信ケーブルでの電源と管理装置を含む通信ネットワークの略ブロック図である図１０Ａをここで参照する。
【０２９８】
図１０Ａで理解される如く、デスクトップ型コンピュータ２０１２、ウェブ・カメラ２０１４、ファクシミリ装置２０１６、ＩＰ電話２０１８として公知のＬＡＮ電話、コンピュータ２０２０及びサーバー２０２２のような複数のＬＡＮノードに、好ましくは構造化ケーブル・システムといったケーブルにより接続されるハブ２０１０を含むローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）が提供される。
【０２９９】
本発明の好ましい実施態様によればハブ２０１０と当該ハブを各種ＬＡＮノードに接続する通信ケーブルを経由して前記複数のノードの少なくとも一部のノードに動作電力又はバックアップ電力の少なくとも一部を供給するように作動する電源サブ・システム２０３０が提供される。
【０３００】
図１０Ａに図示された実施態様において、サブ・システム２０３０はハブ２０１０内に配置され、通信ケーブルを経由して動作電力及び／又はバックアップ電力を各種ＬＡＮノードに供給する電源２０３２が含まれている。
通信ケーブルはＬＡＮスイッチ２０３４を結合器２０３６を経由して各種ＬＡＮノードに接続する。
結合器は電力を電源２０３２から通信ケーブルに沿ってＬＡＮノードの少なくとも一部のノードに結合する。
ＬＡＮスイッチ２３０４からの双方向通信は実質的に妨害なく結合器２０３６を通過する。
【０３０１】
本実施態様によれば、ハブ２０１０にはサブ・システム２０３０によって通信ケーブルを経由して各種ＬＡＮノードに供給される電力を監視し制御する電力管理制御ユニット２０３８が提供される。
電力管理制御ユニット２０３８は好ましくはＬＡＮ又はＷＡＮを経由して好ましくは管理ワークステーション２０４０と通信する。
管理ワークステーション２０４０は好ましくはオペレーターの制御の下で電力管理制御ユニット２０３８の作動を統括するよう作動する。
【０３０２】
管理ワークステーション２０４０は多重電力管理制御ユニット２０３８の作動を統括してもよいことが理解される。
電力管理制御ユニット２０３８は、標準的なＬＡＮメッセージをノードに提供し、かくしてその電力使用の現在のモードを統括するようにＬＡＮスイッチ２０３４を経由して各種ＬＡＮノードと通信してもよい。
例えば、電力管理制御ユニット２０３８はＬＡＮノードでデコード化されて完全な機能又は部分機能が提供されるか否かを制御する図１４Ａ、図１４Ｂの回路内にコントローラーにより採用される制御メッセージを送信してもよい。
【０３０３】
電力管理制御ユニット２０３８が電源２０３２に対する主電源が利用不能であると検知する場合の一つの特定のケースにおいては、電力管理制御ユニット２０３８は制御メッセージをＬＡＮスイッチ２０３４を経由して送り、各種ＬＡＮノードをバックアップ・モード又は削減された電力モードで動作させる。
【０３０４】
ハブ２０１０からデスクトップ型コンピュータ２０１２、ファクシミリ装置２０１６及びコンピュータ２０２０に至る通信ケーブルはデータとバックアップ電力を搬送し、一方、ハブ２０１０からハブ・カメラ２０１４とＬＡＮ電話２０１８に至る通信ケーブルはデータと動作電力の両方を搬送し、ハブからサーバー２０２２に至る通信ケーブルは本発明の好ましい実施態様に従って構成されて作動する典型的なＬＡＮ設備にてデータのみを搬送することが理解できる。
【０３０５】
通信ケーブルで電力を受電するＬＡＮノード２０１２〜２０２０の各ノードには電力をデータから分離するセパレーターが含まれることが理解される。
図１０Ａに図示された実施態様においては、セパレーターは典型的には夫々のノードの内側にあり、別々には表されていないが、代わりに別個のセパレーターを採用してもよいことが理解される。
【０３０６】
データと電力の両方が同じ撚り銅対線で搬送されることが図１０Ａの実施態様の特徴である。
【０３０７】
図１０Ａはハブ及び当該ハブを各種ＬＡＮノードに接続する通信ケーブルを経由して複数のＬＡＮノードに電力を供給するシステムの一つの実施態様を図示していることが理解される。
図１１Ａにはハブ及び当該ハブを各種ＬＡＮノードに接続する通信ケーブルを経由して電力を複数のＬＡＮノードに供給するシステムの他の実施態様が図示されている。
図１１Ａは通信ケーブルでローカル・エリア・ネットワークに電力を供給するように作動する電力管理ユニットを含むローカル・エリア・ネットワークを図示している。
【０３０８】
ここで本発明の好ましい実施態様に従って構成され作動する通信ケーブルによる電力管理を含む通信ネットワークの略ブロック図である図１０Ｂを参照する。
【０３０９】
図１０Ｂで理解される如く、好ましくは構造化ケーブル・システムであるケーブルによりデスクトップ型コンピュータ−２０６２、ウェブ・カメラ２０６４、ファクシミリ装置２０６６、これもＩＰ電話２０６８として公知のＬＡＮ電話、コンピュータ−２０７０及びサーバー２０７２といった複数のＬＡＮノードに接続されるハブ２０６０を含むローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）が提供される。
【０３１０】
本発明の好ましい実施態様によれば、ハブ２０６０及び当該ハブを各種ＬＡＮノードに接続する通信ケーブルを経由して前記複数のノードの少なくとも一部のノードに少なくとも一部の動作電力又はバックアップ電力を供給するように作動する電源サブ・システム２０８０が提供される。
【０３１１】
図１０Ｂの図示の実施態様においては、サブ・システム２０８０はハブ２０６０内に配置され、通信ケーブルを経由して動作電力及び／又はバックアップ電力を各種ＬＡＮノードに供給する電源２０８２を含む。
通信ケーブルはＬＡＮスイッチ２０８４を電源インターフェイス２０８６を経由して各種ＬＡＮノードに接続する。
電源インターフェイスは電力を電源２０８２から通信ケーブルに沿ってＬＡＮノードの少なくとも一部のノードに提供する。ＬＡＮスイッチ２０８４からの双方向データ通信が実質的に妨害なく電源インターフェイス２０８６を通過する。
【０３１２】
本発明の実施態様によれば、サブ・システム２０８０によって通信ケーブルを経由して各種ＬＡＮノードに供給される電力を監視し制御する電力監視制御ユニット２０８８がハブ２０６０内に提供されている。
電力管理制御ユニット２０８８は好ましくはＬＡＮ又はＷＡＮを経由して管理ワークステーション２０９０と通信する。
管理ワークステーション２０９０は好ましくはオペレーターの制御の下に電力管理制御ユニット２０８８の作動を統括するように作動する。
【０３１３】
管理ワークステーション２０９０は多重電力管理制御ユニット２０８８の作動を統括してもよいことが理解される。
電力管理制御ユニット２０８８は又、標準的なＬＡＮメッセージをノードに提供して電力使用の現在のモードを統括することでＬＡＮスイッチ２０８４を経由して各種ＬＡＮノードと通信してもよい。
例えば、電力管理制御ユニット２０８８はＬＡＮノードでデコード化され且つ完全な又は部分的機能が提供されているかを制御する図１４Ａ，１４Ｂの回路内のコントローラーで採用される制御メッセージを送信してもよい。
【０３１４】
電源２０８２に対する主電源が利用不能であることを電力管理制御ユニット２０８８が検知する一つの特定の事例の場合、電力管理制御ユニットはＬＡＮスイッチ２０８を経由して制御メッセージを送信し、各種ＬＡＮノードをバックアップ・モード又は削減電力モードで動作させる。
【０３１５】
ハブ２０６０からデスクトップ型コンピュータ２０６２、ファクシミリ装置２０６６及びコンピュータ２０７０に至る通信ケーブルはデータとバックアップ電力の両方を搬送し、一方、ハブ２０６０からハブ・カメラ２０６４とＬＡＮ電話２０６８に至る通信ケーブルはデータと動作電力の両方を搬送し、サーバー２０７２に至る通信ケーブルは本発明の好ましい実施態様に従って構成され作動する典型的なＬＡＮ設備でデータのみを搬送することが理解される。
【０３１６】
通信ケーブルで電力を受電するＬＡＮノード２０６２〜２０７０の夫々のノードには電力とデータを個別に提供するコネクターが含まれることが理解される。図１０Ｂに図示される実施態様においては、コネクターは典型的には夫々のノードの内部にあり、別々には表されていないが、代わりに別個のコネクターを採用してもよいことが理解される。
【０３１７】
データと電力が各通信ケーブル線の別々の撚り銅対線で搬送されることが図１０Ｂの実施態様の特徴である。
【０３１８】
図１０Ｂはハブ及び当該ハブを各種ＬＡＮノードに接続する通信ケーブルを経由して電力を複数のＬＡＮノードに提供するシステムの一つの実施態様を図示していることが理解される。
ハブ及び当該ハブを各種ＬＡＮノードに接続する通信ケーブルを経由して電力を複数のＬＡＮノードに提供するシステムの他の実施態様を図１１Ｂに示す。
図１１Ｂは電力を通信ケーブルでローカル・エリア・ネットワークに提供するように作動する電力管理ユニットを含むローカル・エリア・ネットワークを記載している。
【０３１９】
図１１Ａに図示された実施態様においては、従来のハブ２１００は通信ケーブルで電力を供給せず、電源と管理サブ・システム２１３０はハブ２１００の外部に配置され且つ電力管理制御ユニット２１３３と同様通信ケーブルを経由して各種ＬＡＮノードに動作電力及び／又はバックアップ電力を供給する電源２１３２が含まれている。
【０３２０】
通信ケーブルは従来のハブ２１００のＬＡＮスイッチ２１３４を電力管理サブ・システム２１３０内の結合器２１３６に接続し、結合器を各種ＬＡＮノードに接続する。
結合器２１３６は電源２１３２からの電力を通信ケーブルに沿ってＬＡＮノードの少なくとも一部のノードに結合する。
ＬＡＮスイッチ２１３４からの双方向通信は実質的に妨害なく結合器２１３６を通過する。
【０３２１】
本発明の好ましい実施態様によれば、電力管理サブ・システム２１３０内には通信ケーブルを経由して各種ＬＡＮノードにサブ・システム２１３０により供給される電力を監視し制御する電力管理制御ユニット２１３３が提供されている。電力管理制御ユニット２１３３は好ましくはＬＡＮ又はＷＡＮを経由して管理ワークステーション２１４０と通信する。
【０３２２】
管理ワークステーション２１４０は好ましくはオペレーターの制御の下に電力管理制御ユニット２１３３の作動を統括するように作動する。
管理ワークステーション２１４０は多重電力管理制御ユニット２１３３の作動を統括し又多重ハブ２１００の作動を統括してもよいことが理解される。
【０３２３】
ハブ２１００からデスクトップ型コンピュータ２１１２、ファクシミリ装置２１１６及びコンピュータ２１２０に至る通信ケーブルはデータとバックアップ電力の両方を搬送し、一方、ハブ２１００からハブ・カメラ２１１４、ＬＡＮ電話２１１８に至る通信ケーブルはデータと動作電力の両方を搬送し、ハブ２１００からサーバー２１２２への通信ケーブルはデータのみを搬送し、本発明の好ましい実施態様に従って構成され作動する典型的にはＬＡＮ設備内でサブ・システム２１３０を通過してもよいが、その通過の必要性はないことが理解される。
【０３２４】
図１１Ａに図示される実施態様において、電力を受電するＬＡＮノード２１１２〜２１２０の夫々のノードには通信ケーブルに接続された電力からデータを分離させる外部セパレーターが備えられる。
夫々のノード２１１２〜２１２０と組み合わされる外部セパレーターは夫々、符号２１４２〜２１５０で表されている。
このような各セパレーターは通信ケーブル入力及び別々のデータと、電力出力とを備えている。
ノード２１１２〜２１２０の一部又は全てが、代わりに内部セパレーターを装備されてもよく、ノード２１１２〜２１２０の一部又は全てには外部セパレーターが装備されてもよいことが理解される。
【０３２５】
前述したＬＡＮノードに加えて、本発明は例えば、無線ＬＡＮアクセス・ポイント、緊急ライティング要素、ページング拡声器、ＣＣＴＶカメラ、アラーム・センサー、ドア入口センサー、アクセス制御ユニット、ラップトップ型コンピュータ、ネットワーク要素といったハブ、スイッチ及びルーター、ＰＣとワークステーション用のメモリー・バックアップ・ユニット等他の適切なノードで有用であることが理解される。
【０３２６】
図１１Ｂに図示される実施態様において、従来のハブ２１５０は通信ケーブルで電力を供給せず、電力管理サブ・システム２１８０はハブ２１５０の外部に配置され、電力管理制御ユニット２１８３と同様通信ケーブルを経由して各種ＬＡＮノードに動作電力及び／又はバックアップ電力を供給する電源２１８２が含まれている。
【０３２７】
通信ケーブルは従来のハブ２１５０のＬＡＮスイッチ２１８４を電力管理サブ・システム２１８０内の電源インターフェイス２１８６に接続し、結合器を各種ＬＡＮノードに接続する。
電源インターフェイス２１８６は電源２１８２からの電力を通信ケーブルに沿ってＬＡＮノードの少なくとも一部のノードに供給する。
ＬＡＮスイッチ２１８４からの双方向データ通信は実質的に妨害なく電源インターフェイス２１８６を通過する。
【０３２８】
本発明の好ましい実施態様によれば、電力管理サブ・システム２１８０内には通信ケーブルを経由して、サブ・システム２１８０により各種ＬＡＮノードに供給される電力を監視し制御する電力管理制御ユニット２１８３が提供される。
電力管理制御ユニット２１８３は好ましくはＬＡＮ又はＷＡＮを経由して管理ワークステーション２１９０と通信する。
【０３２９】
管理ワークステーション２１９０は好ましくはオペレーターの制御の下に電力管理制御ユニット２１８３の作動を統括するように作動する。
管理ワークステーション２１９０は多重電力管理制御ユニット２１８３の作動を統括してもよく、又、多重ハブ２１５０の作動を統括してもよいことが理解される。
【０３３０】
ハブ２１５０からデスクトップ型コンピュータ２１６２、ファクシミリ装置２１６６及びコンピュータ２１７０に至る通信ケーブルはデータとバックアップ電力の両方を搬送し、一方、ハブ２１５０からハブ・カメラ２１６４とＬＡＮ電話２１６８に至る通信ケーブルはデータと動作電力の両方を搬送し、ハブ２１５０からサーバー２１７２に至る通信ケーブルはデータのみを搬送し、又、本発明の好ましい実施態様に従って構成され作動する典型的なＬＡＮ設備においてサブ・システム２１８０を通過してもよいが、通過する必要性はないことが理解される。
【０３３１】
図１１Ｂに図示される実施態様において、電力を受電するＬＡＮノード２１６２〜２１７０の各ノードには通信ケーブルから別々にデータと電力を提供する外部コネクターが提供される。
夫々のノード２１６２〜２１７０と組み合わされる外部コネクターは夫々、符号２１９２〜２１９９で表されている。
これらの各コネクターは通信ケーブル入力及び別個のデータ及び電力出力を備えている。
ノード２１６２〜２１７０の一部のノード又は全てのノードは代わりに内部コネクターを装備してもよく、ノード２１６２〜２１７０の一部又は全てのノードには外部コネクターを装備してもよいことが理解される。
【０３３２】
先に述べたＬＡＮノードに加えて、本発明は例えば、無線ＬＡＮアクセス・ポイント、緊急ライティング・システム要素、ページング拡声器、ＣＣＴＶカメラ、アラーム・センサー、ドア入口センサー、アクセス制御ユニット、ラップトップ型コンピュータ、ハブやスイッチ並びにルーターのようなネットワーク要素、、ＰＣ及びワーク・ステーション用のモニター並びにバックアップ・ユニットといった他の適切なノードで有用であることが理解される。
【０３３３】
ここで図１０Ａの実施態様で有用なハブ２０１０の如きハブの略ブロック図である図１２Ａを参照する。
ハブ２０１０は好ましくはデータ通信スイッチ／リピーターとして機能し、図３Ａに示される如くカプラー２２０とフィルター２２２を含み、結合器２０３６（図１０Ａ）の一部を形成するカプラーとフィルター・ユニット２０３７に接続されるＬＡＮスイッチ２０３４（図１０Ａ）の如き従来の商業的に入手可能なＬＡＮスイッチを含む。
【０３３４】
カプラーとフィルター・ユニット２０３７は複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）２２２４に接続される。
各ＳＰＥＡＲ２２２４は電力を受電するように電源２０３２（図９Ａ）に接続されている。
電源２０３２は物理的にはハブ２０１０の外部に配置してもよいことが理解される。
電源２０３２にはバッテリー接続のような電源異常バックアップ設備を装備してもよい。
【０３３５】
電力管理制御ユニット２０３８（図１０Ａ）には好ましくはＳＰＥＡＲコントローラー２１６０が含まれ、このＳＰＥＡＲコントローラー２１６０は好ましくは母線２１６２を経由してマイクロプロセッサー２１６４、メモリー２１６６及び典型的にはモデムを含む通信回路２１６８に接続される。
電力管理制御サブ・システム２０３８は好ましくは電源２０３２の作動を制御するのと同様に結合器２０３６内の全てのカプラー、フィルター及びＳＰＥＡＲの作動を制御するように作動することが好ましい。
電力管理制御サブ・システム２０３８は、好ましくは、システムの各種作動モードにおいて各種ＬＡＮノードに割当てられた電力のオペレーター制御と監視を可能にするために、管理ワークステーション２０４０（図１０Ａ）と通信する。
【０３３６】
図１０Ｂの実施態様において有用なハブ２０６０のようなハブの略ブロック図である図１２Ｂをここで参照する。
ハブ２０６０は好ましくはデータ通信スイッチ／リピーターとして機能し、且つ、図３Ｂに示されたフィルター２２２を含んで電源インターフェイス２０８６（図１０Ｂ）の一部を形成するフィルター・ユニット２０８７に接続されているＬＡＮスイッチ２０８４（図１０Ｂ）の如き従来の商業的に入手可能なＬＡＮスイッチを含むことが好ましい。
【０３３７】
フィルター・ユニット２０８７は複数のスマート・パワー・アロケーションとリポート回路（ＳＰＥＡＲ）２２７４に接続されている。
各ＳＰＥＡＲ２２７４は電源を受電するため電源２０８２（図１０Ｂ）に接続されている。
電源２０８２は物理的にハブ２０６０の外部に配置してもよいことが理解される。
電源２０８２にはバッテリー接続といった電源異常バックアップ設備を備えてもよい。
【０３３８】
電力管理制御ユニット２０８８（図１０Ｂ）は好ましくはＳＰＥＡＲコントローラー２２７６を含み、ＳＰＥＡＲコントローラー２２７６は好ましくは母線２２７８を経由してマイクロプロセッサー２２８０、メモリー２２８２及び典型的にはモデムを含む通信回路２２８４に接続される。
電力管理制御サブ・システム２０８８は好ましくは電源２０８２の作動を制御するのと同様に、電源インターフェイス２０８６内のフィルターとＳＰＥＡＲの全ての作動を制御するように作動する。
電力管理制御ユニット２０８８は好ましくはシステムの各種作動モードで各種ＬＡＮノードに割当てられている電力のオペレーターによる制御と監視を可能にするため管理ワークステーション２０９０（図１０Ｂ）と通信する。
【０３３９】
図１１Ａの実施態様において有用なハブ及び電力管理サブ・システムの略ブロック図である図１３Ａをここで参照する。
ハブ２１００（図１１Ａ）は好ましくはデータ通信スイッチ／リピーターとして機能し且つ電源サブ・システム２１３０の一部を構成する結合器２１３６に接続された従来の商業的に入手可能なダウン・スイッチ２１３４を含むことが好ましい。
【０３４０】
結合器２１３６には図４Ａに示される如くカプラー３２０とフィルター３２２を含むカプラー・フィルター・ユニット２１３７が含まれる。
【０３４１】
カプラー・フィルター・ユニット２１３７は複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）２３２４に接続されている。
ＳＰＥＡＲ２３２４は電力を受電するため電源２１３２（図１１Ａ）に接続される。
電源２１３２は物理的に電力管理サブ・システム２１３０の外部に配置されてもよい。
電源２１３２にはバッテリー接続といった電源異常バックアップ設備を装備してもよい。
【０３４２】
電力管理制御ユニット２１３３（図１１Ａ）には好ましくは母線２３６２を経由してマイクロプロセッサー２３６４、メモリー２３６６、及び典型的にはモデムを含む通信回路２３６８に接続されるのが好ましいＳＰＥＡＲコントローラー２３６０が含まれる。
電力管理制御ユニット２１３３は好ましくは電源２１３２の作動の制御と同様に、結合器２１３６内のカプラー、フィルター及びＳＰＥＡＲ全ての作動を制御するように作動する。
【０３４３】
電力管理制御サブ・システム２１３３は好ましくはシステムの各種作動モードにおいて各種ＬＡＮノードに割当てられた電力のオペレーター制御と監視を可能にするため管理ワークステーション２１４０（図１１Ａ）と通信する。
【０３４４】
図１１Ｂの実施態様において有用なハブと電力管理サブ・システムの略ブロック図である図１３Ｂをここで参照する。
ハブ２１５０（図１１Ｂ）は好ましくはデータ通信スイッチ／リピーターとして機能し且つ電源サブ・サブシステム２１８０の一部を形成する電源インターフェイス２１８６に接続された従来の商業的に入手可能なＬＡＮスイッチ２１８４を含むことが好ましい。
【０３４５】
電源インターフェイス２１８６には図４Ｂに示される如くフィルター３７２を含むフィルター・ユニット２１８７が含まれる。
【０３４６】
フィルター・ユニット２１８７は複数のスマート・パワー・アロケーションとレポート回路（ＳＰＥＡＲ）２３７４に接続されている。
各ＳＰＥＡＲ２３７４はそこから電力を受電するため電源２１８２（図１１Ｂ）に接続されている。
電源２１８２は物理的に電力管理サブ・システム２１８０の外部に配置されてもよい。
電源２１８２にはバッテリー接続のような電源異常バックアップ設備を設けるてもよい。
【０３４７】
電力管理制御ユニット２１８３（図１１Ｂ）には好ましくはＳＰＥＡＲコントローラー２３７６が含まれ、当該ＳＰＥＡＲコントローラーは好ましくは母線２３７８を経由してマイクロプロセッサー２３８０、メモリー２３８２及び典型的にはモデムを含む通信回路２３８４に接続される。
電力管理制御ユニット２１８３は好ましくは電源２１８２の作動制御と同様に、電源インターフェイス２１８６内でのフィルターとＳＰＥＡＲ全ての作動を制御するように作動する。
【０３４８】
電力管理制御ユニット２１８３は好ましくはシステムの各種作動モードにおいて各種ＬＡＮノードに割当てられた電力のオペレーター制御及び管理を可能にすべく管理ワークステーション２１９０（図１１Ｂ）と通信する。
【０３４９】
図１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂの実施態様における有用な二つの異なるノード構成の略ブロック図である図１４Ａ，１４Ｂをここで参照する。
【０３５０】
図１４Ａに示された回路には、好ましくはノードに組み入れられる回路が含まれるが、当該回路の部分はノードと組み合わされるセパレーター又はコネクターに代わりに組み入れられてもよい。
【０３５１】
性質が如何なるものであれ、例えば、図１０Ａのノード２０１２〜２０２０、図１０Ｂの２０６２〜２０７０、図１１Ａの２１１２〜２１２０又は図１１Ｂの２１６２〜２１７０には、ここでは「必須回路」と称し且つ符号２４００で表される、完全機能及び削減機能動作にとって必要とされる回路、及びここでは「不必須回路」と称し且つ符号２４０２で表される、削減機能動作にとって必要とされない回路が含まれる。
例えば、ノードがＩＰ電話を含む場合は、必須回路２４００にはユーザーが電話で話したり聞いたりできる回路が含まれる一方、不必須回路２４０２は自動リダイアル、電話帳及びスピーカーホン機能といった補助的諸機能を提供する。
【０３５２】
典型的にはノードの一部である回路２４００、２４０２は符号２４０４で示されている。
ここでノード内に含まれるか又は含まれない他の回路について説明する。
電源５１０（図７Ａ）又は５６０（図７Ｂ）といった電源２４０６は図７Ａに示されたセパレーター５０８のようなセパレーター又は図７Ｂに示されたコネクター５５８のようなコネクターから通信ケーブルを経由して電力を受電する。
電源２４０６は電力を別々に必須回路２４００に供給し、スイッチ２４１０を経由して不必須回路２４０２に供給する。
スイッチ２４１０は、主電源に接続されている電源２４１２からの電力を受電し、その搬送を制御してもよい。
【０３５３】
スイッチ２４１０は典型的には２進数出力を提供する従来のマイクロコントローラーであるコントローラー２４１４から制御入力を受け取る。
コントローラー２４１４はセンサー２４１６から制御入力を受け取る。
好ましくはコントローラー２４１４は、電源２４１２から制御入力をも受け取る。
【０３５４】
センサー２４１６は多数の可能性のある方法で実装可能である。
例えば、センサー２４１６は電源２４０６に供給されている電力の電圧レベルを検知する。
加えて又は代わりに、このセンサーは電力管理制御ユニット１０３８から結合器２０３６を経由し（図１０Ａ）、又は図１１Ａの実施態様における同様の回路から通信ケーブルを経由して送信される信号のようなそこに送信される制御信号を検知してもよい。
代わりに、このセンサーは電源インターフェイス２０８６を通じて電力管理ユニット２０８８から（図１０Ｂ）、又は図１１Ｂの実施態様における同様の回路から通信ケーブルを経由して送信される信号のようなそこに送信される制御信号を検知してもよい。
【０３５５】
センサー２４１６はセパレーター５０８（図７Ａ）又はコネクター５５８（図７Ｂ）の電力とデータ出力のいずれか又はその両方から入力を受け取ってもよい。
セパレーター５０８のデータ出力から又はコネクター５５８からのデータ出力から受け取る入力は、制御信号デコード化機能を含み得る必須回路に対する入力から繋いでもよいが、好ましくはデコード化された制御信号を供給する必須回路の出力から得るのがよい。
【０３５６】
コントローラー２４１４の機能は以下の如く要約できる。
コントローラー２４１４が主電源が利用可能であることを示す電源２４１２からの制御入力を受け取ると、コントローラー２４１４は電力が必須回路２４００と不必須回路２４０２に供給されるようにスイッチ２４１０を作動させる。
【０３５７】
主電源を電源２４１２を経由しては得ることができないが、センサー２４１６が十分な電力を通信ケーブルを経由して得ることができることを示す場合は、電力が必須回路２４００と不必須回路２４０２に供給されるように、コントローラー２４１４はスイッチ２４１０を作動させる。
【０３５８】
しかしながら、主電源を電源２４１２を経由して得ることができず、且つ、センサー２４１６が十分な電力を得ることができないことを示す場合は、コントローラーは適切な電力が最高の優先度をもって必須回路２４００に供給されるようにスイッチ２４１０を作動させる。
必須回路２４００で要求される電力を超える追加の電力も利用可能である場合は、スイッチ２４１０を経由して不必須回路２４０２にその電力を供給してもよい。
【０３５９】
代わりに、コントローラー２４１４によるスイッチ２４１０の作動は単独では又は利用可能な電力によっては絶対に決定不可能であるが、全体的に又は部分的にその利用可能な電力とは独立してセンサー２４１６で検知される制御信号単独により決定可能である。
【０３６０】
ここで図１４Ｂを参照する。
図１４Ｂに示された回路には、好ましくはノードに組み入れられる回路が含まれ、当該回路の一部は当該ノードと組み合わされるセパレーター又はコネクターに代わりに組み入れられてもよい。
電源５１０（図７Ａ）又は５６０（図７Ｂ）のような電源２４３６は、図７Ａに示されたセパレーター５０８のようなセパレーターから又は図７Ｂに示されたコネクター５５８の如きコネクターから通信ケーブルを経由して電源を受電する。
電源２４３６は電力をスイッチ２４３８を経由してノードの回路２４４０に供給する。
スイッチ２４３８は又、主電源に接続されている電源２４４２から電力を受電してもよい。
【０３６１】
スイッチ２４３８は典型的には２進数出力を提供する従来のマイクロコントローラーであるコントローラー２４４４から制御入力を受け取る。
コントローラー２４４４はモニター回路２４４８からの制御入力と同様に、センサ−２４４６から制御入力を受け取る。
電源２４３６又は電源２４４２から連続的に電力を受けるモニター回路２４４８はスリープ・モード機能から完全機能にシフトするＬＡＮノードの必要性を検知する。
これは例えば、ノードを使用する意図を示すユーザー入力を受け取るか又は通信ケーブルを経由して制御メッセージを受け取ることによりこの必要性を検知する。
コントローラー２４４４は又、電源２４４２から制御入力を受け取ってもよい。
【０３６２】
センサー２４４６は多数の可能な方法で実装されてもよい。
センサー２４４６は例えば電源２４４６に供給されている電力の電圧レベルを検知する。
加えて又は代わりに、センサーは電力管理制御ユニット２０３８から結合器２０３６を経由し、通信ケーブルを経由して送信される（図１０Ａ）、又は図１１Ａの実施態様における同様の回路から送信される信号のような、その送信される制御信号を検知してもよい。
代わりに、このセンサーは電源インターフェイス２０８６を経由して電力管理制御ユニット２０８８から（図１０Ｂ）、又は図１１Ｂの実施態様における同様の回路から通信ケーブルを経由して送信される信号のような、その送信される制御信号を検知してもよい。
【０３６３】
コントローラー２４４４の機能は以下の如く要約できる。
対照的に、モニター回路２４４８から又はセンサー２４４６から指示が無い場合、コントローラーは回路２４４０が作動しないようにスイッチ２４３８を作動させる。
回路２４４０の作動の必要性を示す適切な入力がモニター回路２４４８から又はセンサー２４４６から受け取られると、コントローラー２４４４はスイッチ２４３８を作動させて回路２４４４の作動を生ぜしめる。
【０３６４】
ここで図１５を参照する。
図１５に示された回路には、好ましくはノードに組み入れられる回路が含まれ、当該回路の部分は代わりにそのノードと組み合わされるセパレーターに組み入れられてもよい。
【０３６５】
性質が如何なものであれ、例えば、図１０Ａのノード２０１２〜２０２０、図１０Ｂの２０６２〜２０７０、図１１Ａの２１１２〜２１２０又は図１１Ｂの２１６２〜２１７０には、典型的には「必須回路」と称し、且つ符号２５００で表された完全機能と削減機能の動作の両方に対して必要とされる回路と、ここで「不必須回路」と称し、且つ符号２５０２で表された削減機能動作にとって必要とされない回路が含まれる。
例えば、ノードがＩＰ電話を含む場合は、必須回路２５００にはユーザーが電話で話したり、聞いたりできるようにする回路が含まれ、一方、不必須回路２５０２は自動リダイアル、電話帳及びスピーカーホン機能といった補助的機能を提供する。
【０３６６】
典型的にはノードの一部をなしている回路２５００，２５０２は符号２５０４で示されている。
ノード内に導入されるか又は導入されない他の回路について、ここで説明する。
【０３６７】
電源５１０（図７Ａ）又は５６０（図７Ｂ）のような電源２５０６は、図７Ａに示されたセパレーター５０８又は図７Ｂに示されたコネクター５５８のようなセパレーターから通信ケーブルを経由して電力を受け取る。
電源２５０６は電力を別々にスイッチ２５０８を経由して必須回路２５００に供給し、スイッチ２５１０を経由して不必須回路２５０２に供給する。
スイッチ２５０８，２５１０は、主電源に接続されている電源２５１２から電力を受け取り、その電力の配電を制御してもよい。
【０３６８】
スイッチ２５０８，２５１０は夫々典型的には２進数出力を提供する従来のマイクロコントローラーであるコントローラー２５１４から制御入力を受け取る。
コントローラー２５１４はセンサ−２５１６から制御入力を受け取る。
好ましくは、コントローラー２５１４は電源２５１２から制御入力を受け取るのがよい。
【０３６９】
センサー２５１６は多数の可能な方法で実装されてもよい。
例えば、センサーは電源２５０６に供給されている電力の電圧レベルを検知してもよい。
加えて又は代わりに、センサーは結合器２０３６を経由して電力管理制御ユニット２０３８から（図１０Ａ）、又は図１１Ａの実施態様における同様の回路から通信ケーブルを経由して送信される信号のような、そこに送信される制御信号を検知してもよい。
代わりに、センサーは電源インターフェイス２０８６を経由して電力管理制御ユニット２０８８から（図１０Ｂ）、又は図１１Ｂの実施態様における同様の回路から通信ケーブルを経由して送信される信号のような、そこに送信される制御信号を検知してもよい。
【０３７０】
センサー２５１６はセパレーター５０８（図７Ａ）又はコネクター５５８（図７Ｂ）の電力とデータ出力のいずれか又はその両方から入力を受け取ってもよい。
セパレーター５０８のデータ出力から又はコネクター５５８からのデータ出力から受け取る入力は、制御信号デコード化機能を含み得る必須回路に対する入力から繋いでもよいが、好ましくはデコード化された制御信号を供給する必須回路の出力から得るのがよい。
【０３７１】
電源２５０６又は電源２５１２により連続的に電力を受け取るモニター回路２５４０はスリープ・モード機能から完全機能へシフトするＬＡＮノードの必要性を検知する。
例えば、ノードを使用する意思を示すユーザー入力を受け取るか又は通信ケーブルを経由して制御メッセージを受け取ることにより、この必要性を検知し得る。
【０３７２】
コントローラー２５１４の機能は以下の如く要約できる。
コントローラー２５１４が主電源を得ることができることを示す制御入力を電源２５１２から受け取ると、コントローラーは電源が必須回路２５００と不必須回路２５０２両方に供給されるようにスイッチ２５０８、２５１０を作動させる。
【０３７３】
電源２５１２を経由して主電源を得ることはできないが、センサー２５１６が十分な電力を通信ケーブルを経由して得ることができることを示すと、コントローラー２５１４は電力が必須回路２５００と不必須回路２５０２両方に供給されるようにスイッチ２５０８、２５１０を作動させる。
【０３７４】
しかしながら、電源２５１２を経由して主電源を得ることができず、センサー２５１６が十分な電力を得ることができないことを示す場合は、コントローラーは適切な電力が最高優先度を以って必須回路２５００に供給されるようにスイッチ２５０８を作動させる。
必須回路２５００で要求される以上の追加の電力も利用可能であれば、これはスイッチ２５１０を経由して不必須回路２５０２に供給されてもよい。
【０３７５】
代わりに、コントローラー２５１４によるスイッチ２５１０の作動は単独では又は利用可能な電力によっては全く決定できないが、全体的に又は部分的にその利用可能な電力とは独立してセンサー２５１６で検知される制御信号単独により決定可能である。
【０３７６】
逆にモニター回路２５４０又はセンサー２５１６から指示がない場合はコントローラーは回路２５００が作動しないようにスイッチ２５０８を作動させる。
回路２５００の作動を必要とすることを示す適切な入力がモニター回路２５４０又はセンサー２５１６のいずれかから受け取られると、コントローラー２５１４は回路２５００の作動を生ぜしめるべくスイッチ２５０８を作動させる。
【０３７７】
本発明の好ましい実施態様によれば、図１４Ａの実施態様における電源２４０６、図１４Ｂの実施態様における電源２４３６、図１５の実施態様における電源２５０６は再充電可能エネルギー貯蔵要素を含むように構成されてもよい。
こうした配置の場合、これらの電源は電源異常時又は他の適当な状況の際に使用するように制限されたバックアップ電力を提供する。
これらの電源は又、極めて制限された電力を通信ケーブルで送電できる状況においてＬＡＮノードの間欠作動も可能にする。
【０３７８】
図１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂのネットワークの通常の作動モードと削減電力モードの両方における電力管理を図示する略フローチャートである図１６をここで参照する。
図１６から理解される如く、電力管理制御ユニット２０３８（図１０Ａ）、２０８８（図１０Ｂ）、２１３３（図１１Ａ）又は２１３８（図１１Ｂ）は好ましくは図１７を参照して以下に説明される所定の機能に従って、通信ケーブルを経由して少なくとも一部のＬＡＮノードに対する電源の統括を行なう。
【０３７９】
電力管理制御ユニット２０３８（図１０Ａ）、２０８８（図１０Ｂ）、２１３３（図１１Ａ）又は２１３８（図１１Ｂ）は、これらＬＡＮノードの電力消費を監視し管理する。
この電力管理制御ユニットは過電流状況を検知し、電力の遮断を適切に実行する。
電力管理制御ユニット２０３８（図１０Ａ）、２０８８（図１０Ｂ）、２１３３（図１１Ａ）又は２１３８（図１１Ｂ）は非自主電力管理モード又は自主電力管理モードのいずれかで動作し得る。
通常作動モードはＬＡＮが構成されている時点で選択されるが、モードの選択はその後に行なうことができる。
【０３８０】
非自主電力管理モード作動において、電力管理制御ユニットがＬＡＮノードへの通信ケーブルを通じての送電に対して不十分な電力利用状況を検知すれば、電力管理制御ユニットは削減された量の電力を少なくとも一部のＬＡＮノードに供給し、又、ＬＡＮノードを削減電力モードで作動させるように制御メッセージを又は他の制御入力をＬＡＮノードに提供してもよい。
作動の自主電力管理モードにおいては、エネルギー・コストを節約する意味から、夜間及び週末のような削減電力消費の或る時点にその削減された電力利用が管理側で統括される。
【０３８１】
作動の自主電力管理モードの一つの実施態様においては、いつ、電力のどの程度のレベルを、どのノードが受け取るかを管理側が決定する。
これは非エネルギー的（non-dynamic；非動的）で、実施態様に対応する環境ではないので、以下に続く説明では詳細に取り扱わない。
【０３８２】
作動の自主電力管理モードの他の実施態様においては、管理側は所定の時間における利用可能な電力のレベルを決定し、本発明の機能性は管理側の統括した電力レベルを利用可能な電力として取り扱う。
本発明の作動は非自主電力管理に類似しているが、閾値と反応は異なっている。
【０３８３】
本発明に従って少なくとも一部のノードに電力を供給する好ましい方法を図示する図１７をここで参照する。
【０３８４】
ハブ２０１０（図１０Ａ）、２０６０（図１０Ｂ）又は電力管理サブ・システム２１３０（図１１Ａ）、２１８０（図１１Ｂ）の初期化に続き、通信ケーブルで送電するように意図されているノードに対しての通信ケーブルの接続が問い合わされる。
【０３８５】
もし、各ノードに対するハブ又はサブ・システムの所望の作動パラメータの決定並びに各ノードに対する所望の作動パラメータを含む内部データの設定が含まれるならば、ハブ２０１０（図１０Ａ），２０６０（図１０Ｂ）又は電力管理サブ・システム２１３０（図１１Ａ），２１８０（図１１Ｂ）の初期化は、好ましくは、管理ワークステーション２０４０（図１０Ａ），２０９０（図１０Ｂ），２１４０（図１１Ａ）又は２１９０（図１１Ｂ）と通信するハブ２０１０（図１０Ａ），２０６０（図１０Ｂ）又はサブ・システム２１３０（図１１Ａ），２１８０（図１１Ｂ）の要素の適切な作動を確実にする自動起動検査作業を含む。
システムの通常の作動中、各ノードに対する各種作動パラメータは管理ワークステーション２０４０（図１０Ａ），２０９０（図１０Ｂ），２１４０（図１１Ａ），２１９０（図１１Ｂ）を採用するオペレーターにより修正されてもよい。
【０３８６】
図１８Ａ，１８Ｂを参照して、問い合わせを以下に一層詳細に説明する。
【０３８７】
問い合わせ中のノードがローカル・エリア・ネットワークの特性における電力（power-over-LAN type characteristics）を有するように決定され且つ電力を通信ケーブルで送電する予定があるノードとして内部データ・ベースにて分類される場合、ＳＰＥＡＲパラメータは内部データ・ベースの内容に基づいて設定され、電力は通信ケーブルを経由してノードに送電される。
適切であれば、適当な信号メッセージが遠隔ノードに送信され、そのノードに接続されたラインの状態が管理ワークステーション２０４０に報告される。
【０３８８】
前述の方法は次に電力を通信ケーブルで送電する意図のあるハブ２１１０又はサブ・システム２１３０の各ラインに対して順次繰り返される。
【０３８９】
問い合わせの好ましい実施態様と図１７に現れる初期電源機能を図示するフローチャートである図１８Ａ，１８Ｂをここで参照する。
【０３９０】
図１８Ａ，１８Ｂで理解される如く、最初、電圧は電力を通信ケーブルで送電する意図のあるラインに対応するＳＰＥＡＲ２２４（図３Ａ），２７４（図３Ｂ），３２４（図４Ａ）又は３７４（図４Ｂ）の出力部にて測定される。
電圧の絶対値が所定のプログラマブル閾値Ｖ１より高い場合、ラインは外部源からそこに存在する電圧を有するものとして分類される。
こうした場合、電力は通信ケーブルではそこに供給されない。
【０３９１】
電圧の絶対値が所定のプログラマブル閾値Ｖ１より高くない場合、ＳＰＥＡＲ電流制限ＩＯは所定のプログラマブル値ＩＬ１に設定される。
ＳＰＥＡＲスイッチ４０８（図５）がＯＮになる。
【０３９２】
ＳＰＥＡＲの出力部における電圧と電流は典型的には三つの所定のプログラマブル時点Ｔ１，Ｔ２及びＴ３にて測定される。
時点Ｔ１、Ｔ２及びＴ３は典型的には、典型的なＮＩＣ変圧器のインダクタンスと、ハブ又はサブ・システムとノードとの間の通信ケーブルの最大許容長さの最大往復直流抵抗（maximum roundtrip DC resistance）とで決定される時定数で決定される。
典型的には、時点Ｔ１，Ｔ２及びＴ３は前述した時定数の１，２，１０倍に等しい。
【０３９３】
時点Ｔ１，Ｔ２及びＴ３についての典型的な値はそれぞれ４ｍｓ（ミリ秒）、８ｍｓ、４０ｍｓである。
【０３９４】
これらの測定に基づき、ノードとその接続されるラインの状態が決定される。
典型的な決定の設定を以下に記載する。
負荷無し 全てのＴ１，Ｔ２，Ｔ３について、Ｖｏｕｔ＞Ｖ２、且つ、（ＩＯの絶対値）＜（Ｉ２の絶対値）である場合
短絡 全てのＴ１，Ｔ２，Ｔ３について、Ｖｏｕｔ＜Ｖ３、且つ、（ＩＯの絶対値）＞（Ｉ３の絶対値）である場合
ＮＩＣ負荷 ＶｏｕｔＴ３＜Ｖ４、且つ、（ＩＯＴ１の絶対値）＜（ＩＯＴ２の絶対値）＜（ＩＯＴ３の絶対値）である場合
ＰＯＬ負荷 ＶｏｕｔＴ１>Ｖ５、且つ、ＶｏｕｔＴ２＞Ｖ５、且つ、ＶｏｕｔＴ３＞Ｖ５、且つ、（ＩＯＴ１の絶対値）＞（Ｉ５の絶対値）、又は、（ＩＯＴ２の絶対値）＞（Ｉ５の絶対値）、又は、（ＩＯＴ３の絶対値）＞（Ｉ５の絶対値）である場合
ここで、
負荷無しの状態は、ノードがラインに接続されていない状態である。
短絡の状態は、短絡がノードの上流側又はノード内のラインの正及び負の導線に亘って存在する状態である。
ＮＩＣ負荷の状態は、ネットワーク・インターフェイス・カード・ライン変圧器（Network Interface Card line transformer）がノードのラインに亘って接続されている状態である。
ＰＯＬ負荷の状態は、パワーオーバーＬＡＮセパレーター（Power Over LAN separator；ＬＡＮ上電力セパレーター）がノードのラインに亘って接続される状態である。
【０３９５】
Ｖ０はラインの電源配電装置の出力部における電圧である。
Ｖ１は電力がラインに沿って送電されない数分の間、電圧Ｖｏｕｔの最も高いピーク値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
Ｖ２は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの前記電源配電装置の出力部における＋Ｖｏｕｔと−Ｖｏｕｔの間に負荷が接続されない際の、数分の間の電圧Ｖｏｕｔの最低値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
Ｖ３は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの前記電源配電装置の出力部における＋Ｖｏｕｔと−Ｖｏｕｔの間に抵抗が接続される際の、数分の間の電圧Ｖｏｕｔの最高のピーク値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
Ｖ４は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの前記電力配電装置の出力部における＋Ｖｏｕｔと−Ｖｏｕｔの間に抵抗が接続される際の、数分の間の電圧Ｖｏｕｔの最高のピーク値を測定することで、好ましくは到達する所定のプログラマブル値である。
Ｖ５はノード電源が動作を開始する際のＶｉｎの典型的な閾値を表す所定のプログラマブル値である。
ＶｏｕｔＴ１は第１時点Ｔ１において測定されたＶｏｕｔである。
ＶｏｕｔＴ２は第２時点Ｔ２において測定されたＶｏｕｔである。
ＶｏｕｔＴ３は第３時点Ｔ３において測定されたＶｏｕｔである。
ＩＯはラインの電源配電装置の出力に流れる電流である。
ＩＬ１はラインの電源配電装置の出力の所定プログラマブル値である。
に流れる電流である。
Ｉ２は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの電源配電装置の出力に負荷が接続されない際の、数分の間の電流ＩＯの最高のピーク値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
Ｉ３は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの前記電源配電装置の出力部における+Ｖｏｕｔと−Ｖｏｕｔの間に抵抗が接続される際の、数分の間の電流ＩＯの最低値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
Ｉ５は電力がラインに沿って送電されず、且つ、ラインの電源配電装置の出力部に負荷が接続されない際の、数分の間の電流ＩＯの最高のピーク値を測定することで到達する所定のプログラマブル値である。
ＩＯＴ１は時間Ｔ１で測定されたＩＯである。
ＩＯＴ２は時間Ｔ２で測定されたＩＯである。
ＩＯＴ３は時間Ｔ３で測定されたＩＯである。
【０３９６】
ここで、本発明の好ましい実施態様による電力消費の監視と管理を行なう各種機能を図示している図１９Ａ〜１９Ｄ、図２０Ａ〜２０Ｄ、図２１Ａ〜２１Ｄ、図２２Ａ〜２２Ｄ、図２３Ａ〜２３Ｄ及び図２４Ａ〜２４Ｄを参照する。
本明細書で以下に説明する機能の大部分又は全ての機能は、ここで説明する基本的なモニター管理技法を採用している。
【０３９７】
本発明の好ましい実施態様によれば、通常作動中における電力消費を監視し管理する機能には全てのライン上での電流検知が含まれる。
これは好ましくは概して周期的に実行される。
検知された電流は各ラインに対するプログラマブルに予め決定される基準値と比較される。
代わりに又は加えて、この目的のため電圧を検知し採用してもよい。
この比較を基に各ノードは過電流、不足電流又は通常電流として分類される。
過電流分類は高い過電流と通常の過電流といったプログラマブルで調節可能な閾値を有してもよい。
通常の分類は活性モード、スリープ・モード及び低電力モードといった副分類を含んでもよい。
【０３９８】
このシステムは以下の方法で過電流として分類されるノードの動作を制御するように作動する。
ノードにおける電流が少なくとも所定の時間にわたり通常の過電流閾値を越える場合はそのノードに対する電力は所定時間後に遮断される。
いずれにせよ、ノードに供給される電流は高い過電流閾値を越えることができない。
本発明の好ましい実施態様によれば、各種中間閾値を通常の過電流閾値と高い過電流閾値との間で定めてもよく、遮断する前述した所定時間はこうした中間閾値を超える因子として決定される。
【０３９９】
本システムは以下の方法にて低電流として分類されるノードの作動を制御するように作動する。
低電流ノードの検知に続く比較的短い所定時間内で、当該所定時間は雑音に対する所望しない応答を回避するように選択され、こうしたノードへの電流の供給が終了される。
【０４００】
先に述べた機能と平行して、ライン全てのノード全てに対する全電流が監視される。
この監視は集中して行われるか又は代わりに先に述べたライン毎の監視で受け取る情報の外挿法に基づいてもよい。
【０４０１】
検知された全ての電流はプログラム可能に予め決定された基準値と比較される。
この比較を基に、全体の電力管理サブ・システム２１８０とそこに接続されたノードが共に過電流又は通常電流として分類される。
過電流分類は高過電流及び通常の過電流といったプログラマブルで調節可能な閾値を有してもよい。
【０４０２】
このシステムは以下の方法で過電流として分類されるハブ、又は電力管理サブ・システムの作動を制御するように作動する。
全体の電流が少なくとも所定の時間にわたり通常の全過電流閾値を越えると、少なくとも一部のノードに対する電力が削減されるか又は所定時間後に遮断される。
いずれにせよ、全電流は高い全過電流閾値を越えることはできない。
本発明の好ましい実施態様によれば、通常の全過電流閾値と高い全過電流閾値の間に各種中間閾値を定めてもよく、遮断に対する前述の所定時間はこうした中間閾値を越える因子として決定される。
【０４０３】
加えて、先に述べた機能と平行して、このシステムは各ノード及び全体のハブ又は電力管理サブ・システムの電流レベルの分類を連続的に又は間欠的に外部のモニター・システムに報告するように作動する。
【０４０４】
更に、先に述べた機能と平行して、このシステムは現行の電源における切迫した変更をノードに通知するように作動する。
【０４０５】
夫々、図１６のフロー・チャートにおける非自主電力管理ステップにおける完全機能動作又は無機能動作に対しての可能性のある機構を一つ図示している略フロー・チャートである図１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄをここで参照する。
【０４０６】
図１９Ａは本発明の好ましい実施態様による非自主電力管理における完全機能動作又は無機能動作に対して有用な基本的方法を図示している。
図１９Ａで理解される如く、このシステムは最初全てのノードに現在供給している全電力と同様にその利用可能な全電力を決定する。
現在の全電力（ＴＰＡ）に対する現在の全電力消費量（ＴＰＣ）の関係をここで決定する。
【０４０７】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的には０．８以下であれば、追加したノードに優先度に基づいて、一つずつ最大限電力が供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的には０．９５以上であれば、個々のノードに対する電力は優先度に基づいて一つずつ遮断される。
【０４０８】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的には０．８と等しいか又はそれ以上であるが典型的には０．９５以下又は０．９５と等しい場合は、新しいノードが電力を必要としているか否かについての問い合わせが行なわれる。
問い合わせが行なわれ又優先度の低いノードが現在電力を受電している場合は優先度の低いノードが電力から遮断され、優先度の高いノードが電源に接続される。
【０４０９】
図１９Ｂは本発明の好ましい実施態様による非自主電力管理における緊急オーバーライドでの完全機能動作又は無機能動作に有用な技法（technique）を図示している。
図１９Ｂの技法は図１９Ａの機能環境で使用可能である。
【０４１０】
図１９Ｂで理解される如く、システムは所定ノードにおける電力に対する緊急の必要性を検知する。
こうした場合、所定ノードは最も高い優先度が割当てられ、図１９Ａの機能が適用される。
一旦、緊急状況が最早存在しなくなると、所定のノードの優先度がその通常の優先度に戻され、図１９Ａの機能がそれに応じて作動する。
【０４１１】
図１９Ｃは本発明の好ましい実施態様に従って非自主電力管理におけるキュー制御優先度を有する完全機能動作又は無機能動作について有用な技法を示している。
図１９Ｃで理解される如く、システムは最初に全てのノードに対して現在供給されている全電力と同様、その利用可能な全電力を決定する。
現在の全電力利用度（ＴＰＡ）に対する現在の全電力消費量（ＴＰＣ）の関係を次に決定する。
【０４１２】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．８以下であれば、キュー制御される優先度に基づいて、典型的には先着順に、一つずつ追加したノードに最大限電力が供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．９５以上であれば、個々のノードに対する電源が優先度に基づいて一つずつ遮断される。
【０４１３】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．８と等しいか又は０．８以上であるが、典型的には０.９５以下又は０．９５と等しい場合は、新しいノードが電力を必要とするか否かについての問い合わせが行なわれる。
必要であれば、そのノードがキューの最下位に追加される。
【０４１４】
図１９Ｄは本発明の好ましい実施態様に従って非自主電力管理で時分割で優先度に基づいて行なわれる完全機能動作又は無機能動作について有用な技法を図示している。
図１９Ｄで理解される如く、このシステムは現在全てのノードに供給している全電力と同様にその利用可能な全電力を最初に決定する。
現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との間の関係をここで決定する。
【０４１５】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．８以下であれば、時分割で優先度に基づいて、典型的には最長時間、使用されていたノードが最初に遮断されるように、一つずつ追加したノードに最大限電力が供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．９５以上であれば、個々のノードへの電力が優先度に基づいて一つずつ断たれる。
【０４１６】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．８と等しいか又は０．８以上であるが、典型的には０．９５以下又は０．９５と等しい場合は、新しいノードが電力を必要とするか否かについての問合せが行なわれる。
必要であり且つ所定最低時間を超える長い時間にわたり電力を受電していたという意味において、ノードが低い優先度を有する場合は、現時点で電力を受電しており優先度の低いノードは電源から遮断され、優先度の高いノードが電源に接続される。
【０４１７】
通常、ノードはそこに供給される電力における変化が前以って報告されることが望ましいことが理解される。
これは、通常のデータ通信モード又は任意の他の適当なノードにおいて通信ケーブルに沿って信号を与えることにより成し遂げられる。
【０４１８】
ここで図１６のフロー・チャートにおける非自主電力管理ステップでの完全機能動作又は削減機能動作について一つの可能性のある機構を図示している略フロー・チャートである図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃ及び図２０Ｄを参照する。
【０４１９】
図２０Ａは本発明の好ましい実施態様に従って非自主電力管理における完全機能動作又は削減機能動作に有用な基本的技法を図示している。
図２０Ａで理解される如く、このシステムは全てのノードに現在要求されている全電力と同様に、その利用可能な全電力を最初に決定する。
現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との間の関係が次に決定される。
【０４２０】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．８以下であれば、追加したノードには優先度を基に一つずつ最大限電力が供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．９５以上であれば、個々のノードに対する電力が優先度に基づいて一つずつ削減される。
【０４２１】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．８と等しいか又は０．８以上であるが典型的に０．９５以下又は０．９５と等しい場合、ノードが追加の電力を必要としているか又は新しいノードが電力を必要としているか否かの問い合わせが行なわれる。必要としており又、優先度の低いノードが現在電力を受電している場合は、優先度の低いノードはその電力が削減されて、優先度の高いノードには電力が供給される。
【０４２２】
図２０Ｂは本発明の好ましい実施態様に従って非自主電力管理での緊急オーバーライドにて完全機能動作又は削減機能動作について有用な技法を図示している。
図２０Ｂの技法は図２０Ａの機能の環境において使用可能である。
【０４２３】
図２０Ｂで理解される如く、本システムは所定ノードにおける追加の電力に対する緊急の必要性を検知する。
こうした場合、所定ノードには最も高い優先度が割当てられ、図２０Ａの機能性が適用される。
一旦、緊急状況が最早存在しなくなると、所定ノードの優先度がその通常の優先度に戻され、図２０Ａの機能がそれに応じて作動する。
【０４２４】
図２１Ｃは本発明の好ましい実施態様に従って非自主電力管理におけるキュー制御優先度を有する完全機能動作又は削減機能動作に有用な技法を図示している。
図２１Ｃで理解される如く、このシステムは現在全てのノードに供給されている全電力と同様に、その利用可能な全電力を最初に決定する。
現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との関係を次に決定する。
【０４２５】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．８以下であれば、追加したノードに電力が供給されるか又はノードに典型的には先着順に、キュー制御される優先度に基づいて追加の電力が一つずつ供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的０．９５以上であれば、個々のノードに対する電力が優先度に基づいて一つずつ削減される。
【０４２６】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．８と等しいか又は０．８以上であるが、典型的に０．９５以下又は０．９５と等しい場合、ノードが追加の電力を必要としているか又は新しいノードが電力を必要としているか否かについての問い合わせがなされる。
もし必要ならば、そのノードがキューの最下位に追加される。
【０４２７】
図２０Ｄは本発明の好ましい実施態様に従って非自主電力管理における時分割の優先度に基づいた完全機能動作又は削減機能動作に有用な技法を図示している。
図２０Ｄで理解される如く、このシステムは全てのノードに対して現在供給されている全電力と同様にその利用可能な全電力を決定する。
現在の全電力利用度（ＴＰＡ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との間の関係が次に決定される。
【０４２８】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．８以下であれば、追加したノードに電力が供給されるか又はノードに典型的には使用の最も長い持続時間を有するノードが最初に遮断されることに基づいて、時分割の優先度に基づいて、追加の電力が一つずつ供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．９５以上であれば、個々のノードに対する電力が優先度に基づいて一つずつ削減される。
【０４２９】
ＴＰＣ／ＴＰＡが典型的に０．８と等しいか又は０．８以上であるが典型的に０．９５以下又は０．９５と等しい場合、新しいノードが電力を必要としているか又はノードが追加の電力を必要としているか否かについての問い合わせが行なわれる。
問い合わせが行なわれ且つ所定の最低時間を上回る長時間に亘って電力を受電しているという意味において優先度の低いノードが現在完全な電力を受電していれば、優先度の低いノードはその電力を削減され、一方、高い優先度のノードに電力が供給される。
【０４３０】
ここで、略フロー・チャートである図２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄを参照すると、各フローチャートは図１６のフローチャートにおける自主電力管理段階においてノードを初期化されたスリープ・モード動作に対する一つの可能な機構を図示している。
【０４３１】
図２１Ａは少なくとも所定以上の時間に亘り活動性が欠如する結果、スリープ・モードでノードが作動する状況を図示している。
図２１Ａで理解される如く、ノードの最後の作動以降の持続時間ＴＤ１が測定される。
利用者がいない時、或いはスリープ・モード動作を禁止するシステム入力がない時、ＴＤ１が典型的に数秒又は数分間を越える場合、ノードは次に通常実質的に削減された電力の要求を含むスリープ・モードで作動する。
【０４３２】
図２１Ｂは少なくとも所定時間量の間における通信の欠如の結果としてノードがスリープ・モードで作動する状況を図示している。
図２１Ｂで理解される如く、ノードの最終通信以降の持続時間ＴＤ２が測定される。
利用者がいない時、或いはスリープ・モード動作を禁止するシステム入力がない時、典型的に数秒又は数分間をＴＤ１が越えると、ノードは通常実質的に削減された電力の要求を含むスリープ・モードで作動する。
【０４３３】
図２１Ｃはシステム或いは利用者からの入力がない場合に周期的に生じる時間帯内でノードが起動されるように、ノードがクロック制御に応答してスリープ・モードで作動する状況を図示している。
図２１Ｃから理解される如く、時間帯は残りの時間がＴＤ４として定められる一方、時間ＴＤ３として定められる。
ノードはそれが現在時間帯ＴＤ３内にあるか否かを決定する。
存在しない場合、即ち、時間ＴＤ４の間中、ノードはスリープ・モードで作動する。
【０４３４】
図２１Ｄは検知された電源異常状態の結果としてモードがスリープ・モードで作動する状況を図示している。
図２１Ｄで理解される如くノードは自己検査を周期的に行なう。
自己検査は例えば、ハブ又は電力管理サブ・システムと通信する試みでもよい。
ノードがこの検査に合格すると、ノードは通常の動作を行なう。
ノードが検査に不合格になると、ノードはスリープ・モードで作動する。
【０４３５】
ここで、それぞれ図１６のフローチャートにおける自主電力管理段階におけるスリープ・モード動作を開始したハブ又は電力管理サブ・システムについて一つの可能な機構を図示している略フローチャートである図２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを参照する。
【０４３６】
図２２Ａは少なくとも所定時間の間の動作が欠如する結果としてノードがスリープ・モードで作動する状況を図示している。
図２２Ａで理解される如く、ハブ又は電力管理サブ・システムで検知されたノードの最後の作動以降における持続時間ＴＤ１が測定される。
ＴＤ１が、利用者がいない時、或いはスリープ・モード動作を禁止する（contraindicate；禁忌する）システム入力がない時、典型的には数秒又は数分間を越えると、次にノードは通常実質的に削減された電力の要求が含まれるスリープ・モードで作動される。
【０４３７】
図２２Ｂは少なくとも所定時間の間の通信の欠如の結果としてノードがスリープ・モードで作動する状況を図示している。
図２２Ｂで理解される如く、ハブ又は電力管理サブ・システムで検知されたノードの最後の通信以降の持続時間ＴＤ２が測定される。
ＴＤ２が、利用者がいない時、或いはスリープ・モード動作を禁止する（contraindicate；禁忌する）システム入力がない時、典型的には数秒又は数分間を越える場合、ノードは次に実質的に削減された電力の要求を通常含むスリープ・モードで作動する。
【０４３８】
図２２Ｃはシステム又はユーザーからの入力がない状態で周期的に生じる時間帯内でノードが活性化するようにハブ又は電力管理サブ・システムからのクロック制御に応答してノードがスリープ・モードで作動する状況を図示している。
図２２Ｃから図示される如く、時間帯は残りの時間がＴＤ４として定められる一方、時間ＴＤ３として定められる。
モードが現時点で時間帯ＴＤ３内にあるか否かを決定する。
時間帯ＴＤ３内にない場合、即ち、時間ＴＤ４にある場合には、ノードはスリープ・モードで作動する。
代わりに、ハブ又は電力管理サブ・システムは前述したクロック制御に従ってノードに対する電源を統括することによりノード作動を制御する。
【０４３９】
図２２Ｄはハブ又は電力管理サブ・システムで検知される電源異常状態の結果としてスリープ・モードで作動する状況を図示している。
図２２Ｄで理解される如く、ハブ又は電力管理サブ・システムは周期的にノードの検査を実行する。
例えば、自己検査はハブ又は電力管理サブ・システムと通信する試みでもよい。
ノードが検査に合格すれば、ノードは通常作動をする。
ノードが検査に不合格になれば、ノードはスリープ・モードで作動する。
【０４４０】
ここで、各々図１６のフローチャートにおける自主電力管理段階における完全機能動作又は無機能動作について一つの可能な機構を図示している略フローチャートである図２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄを参照する。
【０４４１】
図２３Ａは本発明の好ましい実施態様による自主電力管理における完全機能動作又は無機能動作について有用な基本技法を図示している。
図２３Ａで理解される如く、システムは最初全てのノードに現在供給している全電力と同様に電力保存プログラムに従って、所定時点における管理により、そこに割当てられた全電力を決定する。
現在の全電力割当て量（ＴＰＬ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との間の関係が次に決定される。
【０４４２】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８以下であると、追加したノードには優先度に基づき一つずつ最大限電力が供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．９５以上であると、個々のノードに対する電力は優先度に基づいて一つずつ遮断される。
【０４４３】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８と等しいか又は０．８以上であるが、典型的に０．９５以下か又は０．９５と等しい場合、新しいノードが電力を必要とするか否かについて問い合わせが行なわれる。
必要である場合、又、優先度の低いノードが現時点で電力を受電している場合は、優先度の低いノードが電力から遮断され、優先度の高いノードが電力に接続される。
【０４４４】
図２３Ｂは本発明の好ましい実施態様に従って自主電力管理における緊急オーバーライドでの完全機能動作又は無機能動作について有用な技法を図示している。
図２３Ｂの技法は図２３Ａの機能の環境において使用可能である。
【０４４５】
図２３Ｂで理解される如く、システムは所定ノードにおける電力に対する緊急必要性を検知する。
そうした場合、所定ノードが最高位の優先度を割当てられ、図２３Ａの機能性が適用される。
一旦この緊急状況が最早存在しなくなると、所定ノードの優先度はその通常の優先度に戻され、図２３Ａの機能性がそれに応じて作動する。
【０４４６】
本発明の代わりの実施態様によれば、緊急モードの機能は自主電力管理制限を無効にするためのものであってもよい。
【０４４７】
図２３Ｃは本発明の好ましい実施態様に従って自主電力管理におけるキュー制御優先度を有する完全機能動作又は無機能動作について有用な技法を図示している。
図２３Ｃから理解される如く、システムは最初現時点で全てのノードに供給している全電力と同様にその割当てられた全電力を決定する。
次に、現在の全電力割当て量（ＴＰＬ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との間の関係が決定される。
図２３Ｃの技法は図２３Ａの環境で使用可能である。
【０４４８】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８以下であれば、追加したノードには典型的には先着順で、キュー制御優先度に基づいて一つずつ最大限電力が供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．９５以上であれば、個々のノードに対する電力が優先度に基づいて一つずつ遮断される。
【０４４９】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８と等しいか又は０．８以上であるが典型的に０．９５以下又は０．９５と等しい場合は、新しいノードが電力を必要とするか否かについての問い合わせがなされる。
必要であれば、そのノードがキューの最下位に追加される。
【０４５０】
図２３Ｄは本発明の好ましい実施態様による自主電力管理における時分割優先度に基づいた完全機能動作又は無機能動作について有用な技法を図示している。
図２３Ｄで理解される如く、システムは最初現時点で全てのノードに供給している全電力と同様にそこに割当てられた全電力を決定する。
次に現在の全電力割当て量（ＴＰＬ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との間の関係が決定される。
図２３Ｄの技法は図２３Ａの環境で使用可能である。
【０４５１】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８以下である場合、追加したノードには、典型的には最長の使用持続時間を有するノードが最初に遮断されることに基づいて、時分割の優先度に基づいて一つずつ最大限電力が供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．９５以上である場合、個々のノードに対する電力が優先度に基づいて一つずつ遮断される。
【０４５２】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８と等しいか、又は０．８以上であるが典型的に０．９５以下又は０．９５と等しい場合、新しいノードが電力を必要とするか否かについての問い合わせがなされる。
必要である場合、且つ所定の最低時間を上回る長時間に亘って、電力を受電していると言う意味において、優先度の低いノードが現時点で電力を受電していれば、優先度の低いノードは電源から遮断され、優先度の高いノードが電源に接続される。
【０４５３】
通常、ノードには供給される電力における変化についての報告が事前になされることが望ましいことは理解される。
これは通常のデータ送信モード又は他の適切なモードで通信ケーブルに沿って信号を送ることで達成可能である。
【０４５４】
ここで、図１６のフローチャートにおける自主電力管理段階における完全機能動作又は削減機能動作について一つの可能な機構を図示している略フローチャートである図２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄを参照する。
【０４５５】
図２４Ａは本発明の好ましい実施態様による自主電力管理における完全機能動作又は削減機能動作について有用な基本的技法を図示している。
図２４Ａで理解される如く、このシステムは最初、全ノードに現時点で供給している全電力と同様にその割当てられた全電力を決定する。
現在の全電力割当て量（ＴＰＬ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との間の関係が次に設定される。
図２４Ａの技法は図２３Ａの環境において使用可能である。
【０４５６】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８以下であれば、追加したノードには優先度に基づいて一つずつ最大限電力が供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．９５以上であれば、個々のノードに対する電力が優先度に基づいて一つずつ削減される。
【０４５７】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８と等しいか、又は０．８以上であるが典型的に０．９５以下又は０．９５と等しい場合、新しいノードが追加の電力を必要とするか否かについての問い合わせがなされる。
必要であり、且つ優先度の低いノードが現時点で電力を受電していれば、優先度の低いノードは電力を削減され、優先度の高いノードには追加の電力が供給される。
【０４５８】
図２４Ｂは本発明の好ましい実施態様による自主電力管理における緊急オーバーライドでの完全機能動作又は削減機能動作について有用な技法を図示している。
図２４Ｂの技法は図２４Ａの機能の環境にて使用可能である。
【０４５９】
図２４Ｂで理解される如く、システムは所定ノードでの追加の電力に対し緊急必要性を検知する。
こうした場合、所定のノードは最高優先度が割当てられ、図２４Ａの機能が適用される。
一旦この緊急状況が最早存在しなくなると、所定ノードの優先度は通常の優先度に戻され、図２４Ａの機能がそれに応じて作動する。
【０４６０】
本発明の好ましい実施態様によれば、緊急モードの機能は自主電力管理制限を無効にするためのものであってもよい。
【０４６１】
図２４Ｃは本発明の好ましい実施態様による自主電力管理でのキュー制御優先度を有する完全機能動作又は削減機能動作に有用な技法を図示している。
図２４Ｃで理解される如く、このシステムは最初に現在全てのノードに要求されている全電力と同様にその割当てられた全電力を決定する。
次に、現在の全電力割当て量（ＴＰＬ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との間の関係が決定される。
図２４Ｃの技法は図２３Ａの環境で利用可能である。
【０４６２】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８以下である場合は、典型的には先着順に、キュー制御優先度に基づいて、追加したノードに追加の電力が一つずつ供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．９５以上であれば、個々のノードに対する電力が優先度に基づいて一つずつ削減される。
【０４６３】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８と等しいか又は０．８以上であるが、典型的に０．９５以下又は０．９５と等しい場合は、新しいノードが追加の電力を要求しているか否かについての問い合わせが行なわれる。
要求される場合は、そのノードはキューの最下位に加えられる。
【０４６４】
図２４Ｄは本発明の好ましい実施態様に従って自主電力管理における時分割優先度に基づいた完全機能動作又は追加機能動作に有用な技法を図示している。
図２４Ｄで理解される如く、このシステムは最初に現在の全てのノードに供給されている全電力と同様にその割当てられている全電力を決定する。
次に、現在の全電力割当て量（ＴＰＬ）と現在の全電力消費量（ＴＰＣ）との間の関係が決定される。
図２４Ｄの技法は図２３Ａの環境で使用可能である。
【０４６５】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８以下である場合は、追加したノードには典型的に最長の使用持続時間を有するノードが最初に遮断されることに基づいて、時分割優先度に基づいて追加の電力が一つずつ供給される。
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．９５以上であれば、個々のノードに対する電力が優先度を基に一つずつ遮断される。
【０４６６】
ＴＰＣ／ＴＰＬが典型的に０．８と等しいか又は０．８以上であるが、典型的に０．９５以下又は０．９５と等しい場合は、新しいノードが追加の電力を必要としているか否かについての問い合わせが行なわれる。
必要としている場合で且つ所定最低時間を上回る長い時間にわたり電力を受電しているという意味において、ノードが低い優先度を有していれば、優先度の低いノードは電力を削減され、優先度の高いノードには追加の電力が提供される。
【０４６７】
本発明の更に他の好ましい実施態様によれば、増強された構造化ケーブル・システムは電力を発生させ、建物、キャンパス又は会社内のデータ通信ネットワーク・インフラ構造でネットワーク要素にその電力を送電及び配電させるシステムを含む。
単一ネットワークで配電とデータ通信を併合させることはネットワーク要素据え付けのコストを簡単にし且つ削減し、又、電源異常時における中断されない電力又はバックアップ電力をその重要なネットワーク装置に供給する手段を提供するのに役立つ。
【０４６８】
元来デジタル通信目的用として設計されているＬＡＮネットワーク・インフラ構造で電力を発生し、配電し管理する装置とその方法について以下に説明する。
本発明はデータ通信への可能性のある妨害を削減し、ＩＥＥＥ８０２．３の規格と他の関連ある規格との互換性を維持する機能がある。
【０４６９】
ここで、本発明の好ましい実施態様に従って構成され且つ作動し、ネットワーク装置が同じケーブルで電力とネットワークの接続性を受け入れるようにした典型的なデータ通信システムのブロック図を図示している図２６Ａ及び図２６Ｂを参照する。
全体的に３０６０の符号が付けられたネットワークは、ＩＰ電話サーバー３０６２に接続されたＷＡＮ及び／又はＬＡＮバックボーン３０６４、他のサービス・プロバイダー３０６１、ＬＡＮ管理ユニット３１６４での電源とＬＡＮブリッジ／ルーター３０６６を含む。
ＩＰ電話サーバー３０６２はネットワーク３０６０に接続された複数のＩＰ電話に電話サービスを提供する。
以後一層詳細に説明するＬＡＮ管理ユニット３１６４での電力はネットワーク内のＬＡＮ可能化装置での全ての電力に対する統括と電力管理機能を提供する。
【０４７０】
電力は電力／データ結合器と称する装置内でデータ送信機能と結合してもよい。
この結合された電力／データ信号は、標準的なＬＡＮケーブル上で、例えば、ＥＩＡ／ＴＩＡ ５６８Ａ又は同様のケーブル規格に適合するカテゴリー３，４，５ＬＡＮケーブル上で、データを電力から分割するか又は切り離す機能があるネットワーク装置を送信される。
データ信号は装置上のネットワーク・ポートに入力され、電力は装置上の電力入力コネクターに入力される。
【０４７１】
好ましい実施態様においては、電力／データ結合回路は、スタンドアロン型外部電力／データ結合器ユニット３１６８として実装される。
代わりに、外部電力／データ結合器ユニット３１６８はハブ又はスイッチのような、集積化された電力／データ結合器ハブ／スイッチ３０７２、３０９０と称されるネットワーク要素と共に実装される。
【０４７２】
同様に、一つの実施態様においては、電力／データ・セパレーターはスタンドアロン型外部／データ・セパレーター３１５６として実装される。代わりに、ＩＰ電話３１０２のようなネットワーク装置内に集積化される。
【０４７３】
電力／データ結合器３１６８と電力／データ・セパレーター３１５６は、外部スタンドアローン型ユニットとして実装されるにしろ、ネットワーク装置内に集積されるにしろ、それらの機能は類似している。
電力／データ結合器３１６８は低周波電力信号を高周波低電力データ通信信号に重畳するように機能する。
低周波電力信号は例えば、直流から従来の電力使用周波数即ち、５０Hz又は６０Hzまでの周波数を有することができる。
電力／データ・セパレーター３１５６は低周波電力信号を高周波低電力データ通信信号から分離させるように機能する。
【０４７４】
図２６Ａと図２６ＢにＬＡＮシステムでの電源の各種代替実施態様を示す。
ネットワーク要素全てでＬＡＮ上の電力が可能となったとは限らない。
装置全てでＬＡＮ上の電力が可能となったとは限らない。
従来のＬＡＮ上に電力がないネットワークがそのネットワーク内に含まれてもよい。
ＬＡＮ上電力可能化装置（power over LAN enabled device）は可能でない装置から明らかに作動する。
【０４７５】
本発明のＬＡＮシステムでの電力のネットワーク・システム／要素の典型的適用例は、概してＬＡＮに接続される任意のシステム又は要素であり、更に詳細にはＩＰ又はＬＡＮ電話、デジタル・ビデオ・カメラ、ウェブ・カメラ、ビデオ会議機器、送信器と受信器を組み込んだ無線ＬＡＮ製品、携帯型コンピュータ、ワークステーション及びネットワーク・プリンターを含むがこれらに限定されずに適用され得る。
ネットワークに接続されるアラームとセンサーのようなセキュリテイーシステム装置、ＬｏｎＷｏｒｋｓ又はＣＥＢｕｓ互換可能製品のような遠隔制御されるスマート・ホーム装置（Smart Home device）及びハブ、スイッチ、ルーター、ブリッジといったあらゆる形式の伝統的データ・ネットワーク機器も含まれる。
前述した装置は夫々ＬＡＮインフラ構造からその動作電力を受電するように適合可能である。
しかしながら、ＬＡＮで電力を受電するように適合可能な装置の台数と形式は安全性とコストの点でＬＡＮケーブルが搬送できる電力量に制限される。
【０４７６】
ＬＡＮシステムの電力は任意のネットワーク・レベル、即ち、ネットワーク要素／装置レベルからネットワーク・ハブとバックボーン・スイッチ・レベルを経由して共に集積化されるシステムとサブ・システムを含む。
ＬＡＮシステムでの電力は従来のＬＡＮ設備上に加えることができ、又はネットワーク要素自体、例えばハブ、スイッチ、ルーター、ブリッジ、スイッチ等に集積化できる。
【０４７７】
装置の一部の装置は交流主電源から電力を受電し、その一部はＬＡＮケーブル・インフラ構造で電力を受電する。
ＬＡＮブリッジ／ルーター３０６６は電気プラグ３０６８を経由して交流主電源を受電する。
同様に、集積化された電力／データ結合器ハブ／スイッチ３０７２と従来のＬＡＮハブ／スイッチ３１０６，３１２８は夫々電気プラグ３０７４，３１０８，３１３０を経由して交流主電源を受電する。
外部電力／データ結合器ユニット３１６８はＵＰＳ３１７１から電力を受電し、このＵＰＳは逆に電気プラグ３１７０を経由して交流主電源に接続されている。
集積化された電力／データ結合器ハブ／スイッチ３０９０はケーブル３０１８を経由してＬＡＮケーブルで電力を受電する。
【０４７８】
集積化された電力／データ結合器ハブ／スイッチ３０７２はデータのみを搬送しているケーブル３０７０を経由してＬＡＮブリッジ／ルーター３０６６に接続される。
ハブ／スイッチ３０７２に接続されたネットワーク装置にはＩＰ電話３０７６，３０８０が含まれる。
ＩＰ電話３０７６は結合された電力／データ・ケーブル３０８６で接続され、電力／データ・セパレーターを電話内に集積化させる。
ＩＰ電話３０８０は別個のデータ・ケーブル３０８２と電源ケーブル３０８４を経由して外部電力／データ・セパレーター３０７８に接続される。
電力／データ・セパレーター３０７８は電力とデータの両方を搬送しているケーブル３０７７を経由してハブ／スイッチ３０７２に接続される。
【０４７９】
集積化された電力／データ結合器ハブ／スイッチ３０９０に接続された装置には携帯型コンピュータ３０９６とＩＰ電話３１０２が含まれる。
携帯型コンピュータ３０９６はデータのみを搬送しているケーブル３１００と電源ケーブル３０９８を経由して外部電力／データ・セパレーター３０９４に接続される。
電力／データ・セパレーター３０９４が電力とデータの両方を搬送しているケーブル３０９２を経由してハブ／スイッチ３０９０に接続される。
ＩＰ電話３１０２は電力とデータ両方を搬送しているケーブル３１０４にて接続され、外部電力／データ・セパレーター３０９４を電話内に集積化させる。
ハブ／スイッチ３０９０はハブ／スイッチ３０７２から受信した結合されたデータ通信信号と電力信号を分離させる外部電力／データ・セパレーターからなることに注意のこと。
【０４８０】
従来のＬＡＮハブ／スイッチ３１０６はケーブル接続３１３４を経由してブリッジ／ルーター３０６６に接続され、電気プラグ３１０８を経由して交流電源に接続される。
ハブ／スイッチ３１０６に接続されたネットワーク装置にはＩＰ電話３１１２及びデスクトップ型コンピュータ３１１８，３１２４が含まれている。
ＩＰ電話はデータのみを搬送しているケーブル３１１０を経由してハブ／スイッチ３１０６に接続され、且つ電気プラグ３１１４を経由して交流電源に接続される。
デスクトップ型コンピュータ３１１８，３１２４がデータのみのケーブル３１１６，３１２２を経由してそれぞれハブ／スイッチ３１０６に接続され、又、夫々電気プラグ３１２０，３１２６を経由して交流電源に接続される。
【０４８１】
データ通信のみのケーブル３１３２はブリッジ／ルーター３０６６を外部電力／データ結合器ユニット３１６８に接続する。
データ通信のみのケーブル３１６６は電気プラグ３１３０を経由して交流電源に接続されている従来のＬＡＮハブ／スイッチ３１２８に電力／データ結合器ユニット３１６８を接続する。
電力／データ結合器ユニット３１６８はネットワーク・レディ・ビデオ・カメラ（network ready video camera）３１３６、ＩＰ電話３１４２，３１５８、デスクトップ型コンピュータ３１５０からなる複数のネットワーク装置に接続される。
電力／データ結合器ユニット３１６８に接続された各ネットワーク装置は電力／データ結合器ユニット３１６８からハブ／スイッチ３１２８に至る対応するデータ通信のみの接続部を備えている。
通常の作動状態において、データ・ケーブル３１３２で受信した通信信号は明らかにデータ・ケーブル３１６６に通過される、即ち橋絡（bridge）される。
しかしながら、電源異常が発生した場合は、従来のハブ／スイッチ３１２８がバイパスされ、データ通信信号は電力／データ結合器ユニット３１６８に接続されたネットワーク装置に直接流される。
【０４８２】
ネットワーク・レディ・ビデオ・カメラ３１３６はデータと電力の両方を搬送するケーブル３１３８を経由して電力／データ結合器ユニット３１６８に接続される。
ＩＰ電話３１４２は別個のデータ・ケーブル３１４４と電力ケーブル３１４６を経由して外部電力／データ・セパレーター３１４０に接続される。
同様に、ＩＰ電話３１５８は別個のデータ・ケーブル３１６２と電源ケーブル３１６０を経由して外部電力／データ・セパレーター３１５６に接続される。
電力／データ・セパレーター３１５６は結合された電力／データ・ケーブル３１５４を経由して電力／データ結合器ユニット３１５８に接続される。
デスクトップ型コンピュータ３１５４はデータ通信のみのケーブル３１５２を経由して電力／データ結合器ユニット３１６８に接続され且つ電気プラグ３１７２を経由して主電源に接続される。
【０４８３】
先に述べた如く、ネットワーク３０６０は電源異常時に電源をバックアップするように適合可能である。
電源異常時の電力を供給しなければならない重要なネットワーク装置に電力を供給するため、戦略的にそのネットワーク３０６０内に一つ以上のＵＰＳユニットを設置できる。
この事例にはＩＰ電話、ネットワーク化されたセキユリテイー装置、送信器と受信器を導入している無線ＬＡＮ装置が含まれる。
図２６Ａ，２６Ｂに示された例示のネットワークにおいては、ＵＰＳユニット３１７１が電気プラグ３１７０を経由して交流電源に接続され、電力を外部電力／データ結合器ユニット３１６８に供給する。
代わりに、追加のＵＰＳユニットはネットワーク内に設置でき、及び／又はＵＰＳ３１７１は一つ以上の電力／データ結合器装置に電力を供給するように適用可能である。
【０４８４】
バックアップ電力を配電、即ち、電力を無停電電源装置からＬＡＮインフラ構造を経由してネットワーク内の数カ所から配電することは各々の重要なネットワーク要素をそれ自体の所定のＵＰＳに接続するよりコスト的に効果があり、又は、代わりに通常の電力ネットワークに加えて編成（organization；組織）全体にわたり、ＵＰＳ電力配電ケーブル・システムを生ぜしめることより費用的に効果があることに留意することが重要である。
電源異常の場合、電力はＵＰＳからその必要とする重要なネットワーク要素に供給される。
ＬＡＮ上電力可能化ネットワーク装置が電源異常時の電力を受電するように、前もって電源／結合器ユニット内に構成され得る。
この構成は局部的には管理ポートを経由して行なうことができ、又は遠隔的にはＬＡＮ／ＷＡＮバックボーン３０６４に接続された管理ユニット３１６４を経由して行なうことができる。
【０４８５】
ＬＡＮインフラ構造では電力は低電圧として配電されるので、本発明のシステムの利点はネットワーク端末機器の安全の必要性とコストを削減できる点にあることに留意することが重要である。
ＩＰ電話の場合、ＬＡＮで電力を供給することにより、今日ＰＳＴＮに接続された通常のアナログ電話が享受するような無停電電源を、ＩＰ電話が有し得る。
【０４８６】
ＬＡＮで配電される電力は直流又は低周波交流電圧のいずれかで配電できる。いずれの場合にせよ、ＬＡＮインフラ構造での電力の配電はデータ通信信号を妨害しない。
ＬＡＮケーブルでの電力電圧はピーク値１２０Ｖ以下に保たれ、電流はＵＬ６０９５０及びＥＮ６０９５０のような安全規格との互換性を維持する目的上制限される。
【０４８７】
ＬＡＮケーブルで配電される電力はケーブル内に一つ以上のスペア対を使用して送電できることも留意されたい。
イーサネット通信は実装上二対（導線四本）が必要である。
ケーブル・プラントがＥＩＡ／ＴＩＡ５６８Ａ互換可能であり且つ四対が含まれる場合は、二対以上が未使用である。
未使用の対の一つ又は二つを使用して電力を送電できる。
この場合、電源セパレーターと結合器は必ずしも必要とはされず、電力の直接的排出と抽出を実行できる。
代わりに、データ・ケーブルが二対のみを含む場合は、電力は利用できる対、即ち受信器と送信器を一つ又は二つ使用して配電される。
【０４８８】
ここで、データ通信インフラ構造上に電力を提供している電力／データ結合器ユニットのブロック図を図示している図２７を参照する。
先に説明した如く、外部スタンドアロン型ユニットとして実装されるにしても、又はネットワーク要素として集積化されるにしても、電力／データ結合器は、結合された電力／データ信号を形成するために、電力信号とデータ通信信号を結合するべく機能する。
以下の説明では例示として外部電力／データ結合器を使用する。
しかしながら、その説明は集積化された実施態様に対しても同様に適用することに注意されたい。
【０４８９】
符号３１８０で概して示された電力／データ結合器はライン・インターフェイス回路３１８１、フィルター保護回路（filtering and protection circuitry）３１８２、電源３１８４及びコントローラー３１８６を含む。
ライン・インターフェイス回路３１８１は複数の入力ポート３１９０、出力ポート３１８８を含み、全ての入力と出力との間に電圧遮断を提供している。
入力ポート３１９０はハブ又はスイッチからデータのみの信号を受信する。
出力ポート３１８８は結合されたデータと電力信号を加えたものをＬＡＮ可能化装置、例えば、電力／データ・セパレーター又は集積化されたネットワーク要素等でその接続された電源に出力する。
【０４９０】
電力／データ結合器ユニット３１８０は従来のラン１０／１００／１０００ベースＴハブ又はスイッチにノード３１９０内のデータを経由して接続される。
ポート内の８個のデータが示されているが、電力／データ結合器ユニットはポート内に任意の個数のデータ、例えば、１６個、２４個、３２個を含むことができる。
従来のハブ又はスイッチ及び電力／データ結合器ユニット３１８０は同一個数のポートを有するか又は有しない状態であるが、それらは同数である。
電力／データ結合器ユニット３１８０は直流又は交流電力を各ＬＡＮチャネルに注入するように機能する。
【０４９１】
電力／データ結合器ユニット３１８０は電力を通常の建物の交流電源、ＵＰＳから又はＬＡＮ可能化装置で他の電源から受電し、それをそこに接続された一つ以上のネットワーク装置に配電すべく適合される。
各出力チャネルは同時にデータ通信信号のみ、電力信号のみ又はデータ通信信号と電力信号の両方を搬送するイーサネットチャネルを含むことができる。
電力／データ結合器ユニットはデータ通信に対する妨害を最低にする回路を含む。
【０４９２】
電源３１８４はコネクター又はケーブル３１９２を経由して交流電源に接続される。
代わりに、電力は他の電力／データ結合器ユニットから受電することができる。
電源３１８４は電力／データ結合器ユニット３１８０の作動に対して必要とされるエネルギー及びユニット３１８０の下流側に接続された遠隔電力を受電するネットワーク装置で必要とされる全エネルギーを供給する機能がある。
電源３１８４は好ましくは最悪の場合のエネルギー、即ち多数のチャネルで多重化されるチャネルにより要求される最大エネルギーをサポートするように構成されている。
代わりに、電源３１８４は全てのチャネルによる電力消費の事前の予測が存在することを仮定して少量の電力を支援するよう構成されている。
【０４９３】
フィルター保護回路３１８２は高周波データ通信信号が入力から出力へ中断されずに確実に通過可能となるような機能を果たす。
保護回路３１８２は電源の低インピーダンス出力がデータ通信信号を減衰させるのを防止し、又、共通の電源ユニット３１８４を経由して他のチャネルへ一方のチャネル上の通信信号が漏れるのを、即ち漏話を防止する。
この回路は又、電源を切り替えることにより発生される高周波リップルとノイズをフィルター処理し、高周波に対する電源から高い出力インピーダンスを提供する。
【０４９４】
フィルター保護回路３１８２の他の機能は、所定レベルに従って各チャネルに利用可能な電力を制限すること、各撚り対線に対する最低及び最高電流閾値基準レベルの電流を検出すること、不均衡な又は電流漏洩検知及び各チャネルに対しての電力の接続と各チャネルからの電力の切り離しを行なう能力を含む。
最低及び最高電流閾値基準レベルは、このシステムの実装と構成に応じて管理ユニットを経由して固定するか又は制御することが可能である。
回路３１８２の重要な機能は他の作動上のチャネルが効果を示さないように短絡した又は他の欠点のあるポートを切り離すことにある。
【０４９５】
適当にプログラム化されたコントローラー３１８６は、電力／データ結合器ユニット３１８０内の構成要素の作動を管理し制御し、又外部管理体に対し遠隔的機能を提供する。
コントローラーはネットワークを経由して局部的に又は遠隔的に接続される管理ユニットと通信する機能がある。
コントローラーは各チャネルに配電されている電力のオンラインでの修正を可能にする。
他の機能には各チャネルで消費される電力、チャネルの欠陥及び電力／データ結合器ユニット自体内での他の欠陥についての報告のような状態報告が含まれる。
【０４９６】
集積化された実施態様において、電力／データ結合器ユニットの機能は従来のＬＡＮ接続ハブ又はスイッチ、例えば１０，１００，１０００ベースＴに集積化される。
ハブの内部電源は、通常のハブ動作の増加した負荷及び遠隔電力供給機能を支援すべく改造される。
ハブの出力ポートと内部ネットワーク回路との間にライン・インターフェイス回路が挿入される。
加えて、フィルター保護回路がライン・インターフェイス回路を電源に接続するため追加される。
標準的なＬＡＮポートは、夫々結合されたデータ及び電力ポートと置換される。
集積化された実施態様は全体のシステム・コストを削減し、要求される空間を削減し且つネットワークの複雑性を削減する。
しかしながら、従来のハブ又はスイッチの改変が必要である。
【０４９７】
外部の又は集積化された実施態様においては、電力／データ結合器で受け取られているデータは、各チャネル入力からその対応するチャネル出力へ双方向で移送される。
電力は各チャネル出力ポート内に注入される。
各出力チャネルに割当てられた出力電力の量は独立に設定できる。
加えて、各出力チャネルは短絡及び過負荷状態に対して自己保護されている。
【０４９８】
更に、外部電力／データ結合器の実施態様に関連して、二つの追加のＬＡＮポートがオプションとして提供され得る。
入力ＬＡＮポートと出力ＬＡＮポートを提供でき、かくして通常の作動中、二つのポートは共に橋絡される。
従来のハブ又はスイッチは出力ＬＡＮポートを経由して給電される。
入力ＬＡＮポートは上流側装置、例えば、ハブ又はスイッチに接続される。
電源異常の場合、電力／データ結合器ユニットは入力ＬＡＮポートと出力ＬＡＮポートを切り離し、データ通信を入力ＬＡＮポートから直接一つ以上の出力チャネルへ向けさせる。
従って、上流側データ・ハブ又はスイッチが作動していない場合はデータと電力の連続性の両方が提供される。
【０４９９】
ここで、データ通信インフラ構造から電力を分離させる電力／データ・セパレーター・ユニットのブロック図を図示している図２８を参照する。
先に述べた如く、電力／データ・セパレーターは同じケーブル線で電力とデータの両方を同時に搬送しているＬＡＮチャネルをその入力部で受け入れ、且つ二つの信号を電力信号とデータ信号に分離させるように機能する。
これら両方の信号は次にそこに据え付けられたネットワーク装置に進められる。
二つの出力信号は二つ別々のケーブル接続、即ち、データ用ケーブル接続と電力用ケーブル接続からなり得る。
データ用ケーブル接続はデータ通信に対して示された標準的なＬＡＮデータ・チャネルとして機能する。
電力用ケーブル接続は結合されたユニットから抽出される電力にて電力負荷を駆動するように機能する。
電力／データ・セパレーターは入力電圧を出力電圧から分離させる機能がある。
加えて、取り付けられたネットワーク装置の特定の要件に合うように入力電圧を一つ以上の電圧レベルに変換する目的でＡＣ／ＤＣまたはＤＣ／ＤＣ電圧変換器を使用可能である。
【０５００】
符号３２００で概して示された電力／データ・セパレーターは、インターフエイス回路３２０２、フィルター保護回路３２０６、電力変換器３２０８とコントローラー３２０４を含む。
セパレーター３２００は、通常例えばＬＡＮ壁出口受け部とネットワーク装置の間に接続される。
機能的には電力／データ・セパレーター３２００は高いインピーダンスを高周波に提供することで、高周波信号が電力出力部に流れるのをブロックし、低周波と直流電力信号が通過するのを可能にし、高周波ノイズが電力変換器入力からデータチャネルへ導かれるのをブロックする。
【０５０１】
ライン・インターフェイス回路３２０２は、データ及び電力入力ポート３２１０とデータ通信のみの出力ポート３２１２を含む。
抽出される電力は電力出力ポート３２１４を経由して出力される。
ライン・インターフェイス回路３２０２は信号をＬＡＮチャネルから受け取り、高域フィルター処理を行ってデータ及び電力入力ポート３２１０からデータのみの出力ポート３２１２へのデータ通信信号の妨害されない双方向移送を可能にする。
【０５０２】
フィルター保護回路３２０６は、電力変換器３２０８の入力に対するデータ及び電力入力ポート３２１０の間の低域フィルターを提供する。
電力変換器３２０８はＬＡＮチャネルから抽出した電圧を受け取り、それを一つ以上の出力電圧に変換するように機能する。
電力変換器３２０８はＬＡＮチャネルから抽出した電圧に応じてＤＣ／ＤＣ又はＤＣ／ＡＣ電圧変換器を含むことができる。
電力変換器は電力／データ・セパレーター３２００に取り付けられたネットワーク装置の特定の要件に従って、任意個数の電圧を発生するように適合可能である。
【０５０３】
適切にプログラムが組まれたコントローラー３２０４は、電力／データ・セパレーター３２００内の構成要素の作動を管理し、制御し且つ外部管理体に対する遠隔機能を提供する。
コントローラーはネットワークを経由して局所的に又は遠隔的に接続された管理体と通信する機能がある。
他のオプション的機能には各チャネルで消費された電力の報告、チャネル異常及び電力／データ・セパレーター自体における異常のような状況を報告することが含まれる。
【０５０４】
集積化された実施態様においては、電力／データ・セパレーターの機能は例えば、ＩＰ又はＬＡＮ電話、携帯型又はデスクトップ型コンピュータのような従来のネットワーク装置に集積化される。
このネットワーク装置は結合された電力／データ信号を受信するように改造される。
標準的なＬＡＮポートと電力ポートは結合されたデータ及び電力ポートと置き換えられる。
入力ポートと内部ネットワーク・データ及び電力入力ポートとの間にライン・インターフェイス回路が挿入される。
加えて、フィルター保護回路がライン・インターフェイス回路を電源に接続するために追加される。
この集積化された実施態様においては、システム全体のコストを削減し、要求される空間を削減し、又、ネットワークの複雑性を削減するのに役立つ。
しかしながら、この実施態様は従来のネットワーク装置の改造を必要とする。
【０５０５】
各ネットワーク・ポートとノードが同時に最大に割当てられた出力電力を消費するとの仮定で電力送電と配電ネットワークを構築することは複雑性とコストの点で十分であろう。
その上、こうした電力ネットワークはデータ・ネットワークに対し電力の「ボトルネック」を生ぜしめる傾向があり、共通のＬＡＮ設備に対して規格化されない特別のケーブルの使用が強制されることになろう。
その上、こうした電力ネットワークを実行する目的に使用される機器は、積層可能なハブ、スイッチ、ルーター及びネットワーク管理ユニットの各種形式を保持するように設計される標準的なネットワーク・キャビネットの熱的及び電力関係の仕様を越え、結果的にこうした機器の収納の欠落をもたらすことになろう。
【０５０６】
従って、本発明のＬＡＮシステムの電力は電力ネットワークの構築にあたり、（１）通常のネットワーク作動中及び（２）建物の電源異常時における緊急作動中における予測された電力消費を示す統計的なパターンを利用することができる。
【０５０７】
管理ユニット３１６４（図２６Ａ）はネットワークに接続されたＰＣ又はサーバーで実行するソフトウエアを含む。
管理ユニットは例えばネットワーク全体を通じて分布されている電力／データ結合器とセパレーターのようなＬＡＮ構成要素で電源に対する遠隔の制御情報を通信する機能がある。
データ通信ネットワークそれ自体はデータ・メッセージをＬＡＮ可能化装置での電源と管理ユニットとの間で搬送する。
管理ユニットはモニターと統括機能を制御する。
統括機能は管理されているネットワークのデータ流れに対して、アナログ様式にて利用可能な電力源を割当て、供給源からその先迄のネットワークの電力路を構成するように作用する。
【０５０８】
ネットワーク管理者は無負荷、過負荷又はアースへの電流漏洩を示すネットワークのポートを取り扱うシステムの方法を決定できる。
欠陥のあるノードに対する電力は遮断でき、又は所望の値に制限できる。
遮断された状態からの回復はポート状態に応じて自動的に行なうことができ、又は手動式に行なうことができる。
各ポートはシステムセットアップの構成に従って個々に構成可能である。
【０５０９】
各電力／データ結合器は独立に又は外部制御を経由して管理されるように構成され得る。
各電力／データ結合器は所定のＬＡＮデータ接続を含むことができ、又は一方では遠隔の制御データをネットワークＬＡＮに移送するネットワーク・ホスト・システムに対する直列／並列通信を含むことができる。
【０５１０】
建物の電源異常の場合、例えばハブ、ルーター、ブリッジ、スイッチ等といった一部のネットワーク装置とノードは重要なネットワーク・ノード、端末及び装置の間におけるデータと電力の連続性を維持する目的からバイパスされる必要がある。
単独の大型ＬＡＮチャネルによって供給される電力は大部分の場合、ネットワーク装置の大部分を十分作動させる状態でなければならない。
しかしながら、このＬＡＮチャネルはおそらくは通常のネットワーク・ハブ／スイッチ及びその接続されたネットワーク装置全てを同時に動作させるには十分ではないであろう。
その上、ＬＡＮ装置は電力とデータの通信を同時点に受け取らない場合は典型的には不要となる。
本発明でのＬＡＮシステムの電力は電源異常時における電力とデータ通信の流れを維持する機能がある。
ＬＡＮノード・ユニット、即ち、ハブ、スイッチ等、ネットワーク装置は建物の電源異常において削減電力作動モードに切り替わる。
或る装置が削減電力作動モードにある場合は、その装置はそのデータ処理のバンド幅及び／又は処理活動を削減し、一部のポートのみを活性化した状態に保ち、残りのポートについてはその全体の電力消費を削減するため遮断することになる。
従って、バッテリーに基づくＵＰＳは長時間にわたり、その複数の重要なネットワーク要素をサポートするように使用できる。
【０５１１】
本発明は、特に、ここまで開示され説明してきた内容に限定されないことが当業者には理解されるだろう。
むしろ、本発明の範囲は、当業者に考えられ、且つ先行技術には含まれていないその改造及び修正と同様に、本明細書で述べた各種諸特徴の組み合わせと副次的な組み合わせの両方とが含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 Ａ，Ｂは、本発明の一つの好ましい実施態様に従って構成され作動する通信ケーブル上で、電力をローカル・エリア・ネットワーク・ノードに供給するように作動する電源を含むローカル・エリア・ネットワークの二つの代替的実施態様の略ブロック図である。
【図２】 Ａ，Ｂは、本発明の他の好ましい実施態様に従って構成され作動する通信ケーブル上で、電力をローカル・エリア・ネットワーク・ノードに供給するように作動する電源を含むローカル・エリア・ネットワークの二つの代替的実施態様の略ブロック図である。
【図３】 Ａは、図１Ａの実施態様における有用なハブの略ブロック図である。
Ｂは、図１Ｂの実施態様における有用なハブの略ブロック図である。
【図４】 Ａは、図２Ａの実施態様における有用なハブと電源サブ・システムの略ブロック図である。
Ｂは、図２Ｂの実施態様における有用なハブと電源サブ・システムの略ブロック図である。
【図５】 図３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂの実施態様における有用なスマート・パワー・アロケーションとレポート回路の略ブロック図である。
【図６】 図５の実施態様の略図である。
【図７】 Ａは、図１Ａ，２Ａの実施態様における有用なＬＡＮノード・インターフェイス回路の略ブロック図である。
Ｂは、図１Ｂ，２Ｂの実施態様における有用なＬＡＮノード・インターフェイス回路の略ブロック図である。
【図８】 Ａ〜Ｇは、図３Ａ，４Ａの実施態様における有用な結合器の各種実施態様の略ブロック図及び略図である。
【図９】 Ａ〜Ｇは、図８Ａ〜８Ｇの結合器と組み合わせた図１Ａ，２Ａ，７Ａの実施態様における有用なセパレーターの各種実施態様の略ブロック図及び略図である。
【図１０】 Ａ，Ｂは、本発明の好ましい実施態様に従って構成され作動する通信ケーブルによる電源と管理装置を含む通信ネットワークの二つの代替的実施態様の略ブロック図である。
【図１１】 Ａ，Ｂは、通信ケーブルで電力をローカル・エリア・ネットワーク・ノードに供給するように作動する電力管理ユニットを含むローカル・エリア・ネットワークの二つの代替的実施態様の略ブロック図である。
【図１２】 Ａは、図１０Ａの実施態様における有用なハブの略ブロック図である。
Ｂは、図１０Ｂの実施態様における有用なハブの略ブロック図である。
【図１３】 Ａは、図１１Ａの実施態様における有用なハブと電力管理サブ・システムの略ブロック図である。
Ｂは、図１１Ｂの実施態様における有用なハブと電力管理サブ・システムの略ブロック図である。
【図１４】 Ａ，Ｂは、図１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂの実施態様における有用な二つの異なるノード構成の略ブロック図である。
【図１５】 図１４Ａ，１４Ｂに示された特性を結合するノード構成の略ブロック図である。
【図１６】 図１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂのネットワークの通常の動作と削減電力モードの両方における電力管理を図示する略フローチャートである。
【図１７】 図１６のフローチャートにおける一段階を図示する略フローチャートである。
【図１８】 Ａ，Ｂは、図１７に表す呼び掛け及び初期電源機能の好ましい実施態様を図示する略フローチャートである。
【図１９】 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、夫々図１６のフローチャートの非自主電力管理段階における完全機能動作又は無機能動作に対する一つの可能な機構を示す略フローチャートである。
【図２０】 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、夫々図１６のフローチャートの非自主電力管理段階における完全機能動作又は削減機能動作に対する一つの可能な機構を示す略フローチャートである。
【図２１】 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、夫々図１６のフローチャートの自主電力管理段階におけるスリープ・モード動作を開始されるノードに対する一つの可能な機構を示す略フローチャートである。
【図２２】 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、夫々図１６のフローチャートの自主電力管理段階におけるスリープ・モード動作を開始されるハブに対する一つの可能な機構を示す略フローチャートである。
【図２３】 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、夫々図１６のフローチャートの自主電力管理段階における優先される完全機能動作又は無機能動作に対する一つの可能な機構を示す略フローチャートである。
【図２４】 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、夫々図１６のフローチャートの自主電力管理段階における優先される完全機能動作又は削減機能動作に対する一つの可能な機構を示す略フローチャートである。
【図２５】 ネットワーク装置が交流主外部電源に接続される先行技術の一例によるデータ通信ネットワークを図示するブロック図である。
【図２６】 Ａ，Ｂは、ネットワーク装置が同じケーブルを使用して電気とネットワークの相互接続性を受け入れる本発明に従って構成される一例となるデータ通信システムを図示するブロック図である。
【図２７】 電力をデータ通信インフラ構造上に設定する電力／データ結合器ユニットを図示するブロック図である。
【図２８】 データ通信インフラ構造から電力を分離する電力／データセパレーターユニットを図示するブロック図である。

Claims (11)

1. ローカル・エリア・ネットワークであって：
   複数個のローカル・エリア・ネットワーク・ノード;
   LANスイッチ;
   電流制限回路；及び
   データ通信を提供すべく前記複数個のノードを電源サブ・システムを介して前記スイッチに接続する通信ケーブルを含み；
   前記電源サブ・システムが実質的にデータ通信を妨害せずに電源を通信ケーブルに接続し且つデータ通信用に使用されないケーブル内のワイヤ対で電源を通信ケーブルを介してローカル・エリア・ネットワーク・ノードの少なくとも１つのノードに供給するよう作動可能であり、前記電流制限回路が通信ケーブル内へ給電される電流を制御し；
   前記電流制限回路が、決して超過しない第１電流制限と所定時間より長い時間超過しない第２電流制限を提供するよう作動することから成るローカル・エリア・ネットワーク。
2. 通信ケーブルを介して少なくとも１個のローカル・エリア・ネットワーク・ノードに電力を給電する電源サブ・システムであって、
   実質的にデータ通信を妨害せずに電力を通信ケーブル内へ配電するために設けられる電源インターフェイス；及び
   前記電源インターフェイスを介して前記通信ケーブル内へ配電される電流を制御することが可能な電流制限回路から成り、
   前記電流制限回路が、決して超過しない第１電流制限及び所定時間より長い時間超過しない第２電流制限を提供するよう作動する、電源サブ・システム。
3. 通信ケーブルで少なくとも１つのローカル・エリア・ネットワーク・ノードに電力を給電する電源サブ・システムであって、
   実質的にデータ通信を妨害せずに電力を通信ケーブル内へ接続するために設けられる結合器；及び
   前記結合器を介して前記通信ケーブル内へ接続される電流を制御するために作動可能な電流制限回路から成り；
   前記電流制限回路が、決して超過しない第１電流制限及び所定時間より長い時間超過しない第２電流制限を提供するよう作動する、電源サブ・システム。
4. 電力をローカル・エリア・ネットワークの少なくとも１つのノードに給電する方法であって、前記方法が：
   LANスイッチを提供する工程；
   電源サブ・システムを提供する工程；
   前記LANスイッチを前記電源サブ・システムを介して複数個のノードに接続し、前記接続が通信ケーブルで達成され、かくして前記LANスイッチと前記複数個のノード間のデータ通信を可能にする工程;
   前記電源サブ・システムを前記LANスイッチと前記複数個のノードの少なくとも１個のノード間で接続する工程；及び
   前記電流制限された電力が決して超過しない第１電流制限と所定時間より長い時間を超過しない第２電流制限を呈することから成る方法。
5. LANスイッチと少なくとも１個のノード間で接続される構成とされ、通信ケーブルで少なくともノードへ電力を給電する電源サブ・システムであって、
   管理制御ユニット；
   LANスイッチに接続する少なくとも１個のポート；
   少なくとも１個のポートと前記少なくとも１個のノードを介したLANスイッチ間のデータ通信を実質的に妨害せずに電力を通信ケーブルに接続するために設けられる少なくとも１個の結合器及び電源インターフェイス；及び
   少なくとも一個の前記結合器及び電源インターフェイスを介して前記通信ケーブル内に接続される前記電力の電流を制御するために作動可能な電流制限回路から成り、
   前記電流制限回路が決して超過することがない第１電流制限及び所定時間より長い時間超過することがない第２電流制限を提供すべく管理制御ユニットに応答して作動可能な電源サブ・システム。
6. 電力管理制御ユニット;
   実質的にデータ通信を妨害せずに接続する通信ケーブルに、電力を接続するカプラー; 及び
   前記カプラーに接続し、電力管理制御ユニットに応答し、更に、前記カプラー回路によって前記通信ケーブルへ配電される電流を制御する電流制限回路から成り、
   前記電流制限回路が、超過しない第１電流制限閾値と所定時間より長い時間超過すべきでない第２電流制限閾値を提供するよう作動可能であり、前記カプラーが前記カプラーに接続する前記通信ケーブルを介して複数個の接続済みローカル・エリア・ネットワーク・ノードの少なくともいくつかに対して電力を提供するよう前記電源管理制御ユニットに応答するLANスイッチ。
7. ローカル・エリア・ネットワークであって：
   複数個のローカル・エリア・ネットワーク・ノード;
   LANスイッチ; 及び
   前記複数個のローカル・エリア・ネットワーク・ノードを前記LANスイッチに接続してデータ通信を提供する通信ケーブルから成り、
   前記LANスイッチが、
   前記少なくとも１個のノードの特性上当該ノードが前記通信ケーブルで電力が受電可能か否かを決定するため前記通信ケーブルで電力を送電する意図がある少なくとも１個のノードを問い合わせるよう作動可能な電源管理制御ユニット；
   データ通信を実質的に妨害せずに電源を通信ケーブル内へ接続するカプラー;
   前記カプラーによって前記通信ケーブル内へ送電される電流を制御する電流制限回路から成り、
   前記電流制限回路が超過すべきでない第１電流制限閾値と所定時間より長い時間超過すべきでない第２電流制限閾値を提供するよう作動可能とし、
   かくして、前記電源管理制御ユニットが、前記通信ケーブルで電力を受電可能とする前記ノードの特性を問い合わせることにより決定した前記少なくとも１個のノードに、前記LANスイッチから、電力を提供するよう作動可能としたローカル・エリア・ネットワーク。
8. 通信ケーブルを介してデータ通信用LANスイッチに接続されている複数個のローカル・エリア・ネットワーク・ノードの少なくとも１個にLANスイッチで電力を給電する方法であって、
   前記少なくとも１個のノードの特性上当該ノードが前記通信ケーブルでLANスイッチからの電力が受電可能か否かを決定するため、複数個の接続済みノードの少なくとも１個のノードを問い合わせる工程；
   データ通信を実質的に妨害せずに電源を通信ケーブル内へ接続し、かくして前記決定された特性に従って少なくともある電源を前記通信ケーブルを介して前記少なくとも１個のノードに給電する工程；及び
   超過すべきでない第１電流制限閾値を提供することと所定時間より長い時間超過すべきでない第２電流制限閾値を提供することを含めた、電源の通信ケーブル内への結合により給電される電流を制御する工程から成る方法。
9. 通信ケーブルを介して電力をローカル・エリア・ネットワーク・ノードに給電する電源サブ・システムであって、
   電源管理制御ユニット；
   プログラマブル電流制限出力を提供すべく前記電力管理制御ユニットに応答するプログラマブル電流制限回路;
   電圧測定手段;
   前記プログラマブル電流制限出力を通信ケーブルに接続するよう作動可能な結合器と電源インターフェイスの少なくとも１個：
   前記電源管理制御ユニットが更に、複数個の事前決定間隔にて前記電圧測定手段を利用して、前記結合されたプログラマブル電流制限出力に従って増加された電圧を測定し；
   且つ前記測定された電圧の結果としてローカル・エリア・ネットワーク・ノードの特性において、通信ケーブルで電力が受電可能か否かを決定するよう作動可能な電源サブ・システム。
10. 通信ケーブルにて電力をローカル・エリア・ネットワークに給電する方法であって、
    ローカル・エリア・ネットワーク・ノードに接続された通信ケーブル内へ電流制限済み電流を流す工程；
    複数個の事前決定間隔にて前記通信ケーブルの撚り対銅線の間で、前記流入された電流制限済み電流に従って増加された電圧を測定する工程；及び
    前記複数個の事前決定間隔での前記測定された電圧の結果としてローカル・エリア・ネットワーク・ノードの特性上ノードが通信ケーブルで電力が受電可能か否かを決定する工程から成る方法。
11. 通信ケーブルで電力を提供するローカル・エリア・ネットワークであって、
    LANスイッチ;
    複数個のローカル・エリア・ネットワーク・ノード;
    前記LANスイッチと前記複数個のローカル・エリア・ネットワーク・ノード間のデータ通信を可能にする通信ケーブル及び
    電源サブ・システムから成り、
    前記電源サブ・システムが：
    電源管理制御ユニット;
    プログラマブル電流制限出力を提供すべく前記電力管理制御ユニットに応答するプログラマブル電流制限回路;
    電圧測定手段、及び
    前記プログラマブル電流制限出力を前記通信ケーブルに接続するよう作動可能な結合器と電源インターフェイスの少なくとも１個からなり、
    前記電源管理制御ユニットが、複数個の事前決定間隔にて前記電圧測定手段を利用して、前記結合されたプログラマブル電流制限出力に従って増加された電圧を測定し；且つ前記測定された電圧の結果として前記複数個のローカル・エリア・ネットワーク・ノードの特性上ノードが前記通信ケーブルで電力が受電可能か否かを決定するよう作動可能なローカル・エリア・ネットワーク。

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