KR101742417B1 - 역방향 전력 네트워크에서 이상 상태를 처리하는 방법, 및 그 방법에 사용하기 위한 파워 인젝터 - Google Patents

Abstract

파워 인젝터를 포함하는 로컬 네트워크에서 이상 상태를 처리하는 방법. 상기 방법은 로컬 네트워크의 외부에 위치한 원격 디바이스에 역방향 전력 공급을 하고 통신 회선에 정규적으로 연결된 임의의 로컬 디바이스에 전력 공급을 하기 위해, 로컬 네트워크와 원격 디바이스 사이에서 연장되는 통신 회선에 파워 인젝터를 연결하는 단계 - 상기 파워 인젝터는 통신 회선 상에 전력을 주입할 수 있고, 상기 통신 회선은 원격 디바이스와 로컬 네트워크 사이에서 데이터를 교환하기 위해 사용됨 -; 파워 인젝터의 전력 소비 행동이 상기 원격 디바이스 및 임의의 정규적으로 연결된 로컬 디바이스의 특징적 전력 소비 행동에서 일탈할 때를 인식하는 단계; 및 일탈이 인식될 때 파워 인젝터를 제어하는 단계를 포함한다.

Description

역방향 전력 네트워크에서 이상 상태를 처리하는 방법, 및 그 방법에 사용하기 위한 파워 인젝터{METHOD FOR DEALING WITH ANOMALOUS CONDITIONS IN A REVERSE POWER NETWORK, AND POWER INJECTOR FOR USE IN SUCH A METHOD}

본 발명의 분야는 원격 디바이스와 로컬 네트워크 사이에서 통신 회선을 통해 원격 디바이스에 전력 공급하는 것에 관한 것이다. 특정 실시예들은 액세스 장비와 로컬 네트워크 사이에서 구리 회선(들)을 통해 원격 액세스 장비에 전력 공급하는 분야에 관한 것이다.

역방향 전력 공급이 알려졌다. 고객 구내에 위치한, "파워 인젝터(power injector)"로 불리는 제어된 전력원은 파이버-공급(fibre-fed) 원격 노드에 의해 서비스를 전달하는 데에도 사용되는 동일한 구리 회선을 재사용하여, 전형적으로 파이버-공급 원격 노드인 원격 디바이스를 향하는 역방향으로 전력을 주입한다. 전형적으로, 서비스는 광대역 연결로 이루어지지만, 또한 POTS 서비스(Plain Old Telephony Service)를 포함할 수 있다. POTS 어댑터들 또는 다른 로컬 디바이스들은 고객 구내에서 구리 회선에 연결될 수 있고, 파워 인젝터에 의해 전력을 공급받을 수 있다.

본 발명의 실시예들은 특히, 전형적인 단순한 홈 네트워크의 경우, 어댑터 없이 직접 홈 네트워크에 연결된 디바이스들이 파워 인젝터에 의해 생성된 전압들과 전류들의 전체 범위에 노출되어 잠재적으로 안전상 위험을 제기할 수 있다는 통찰력을 기초로 한다. 사실상, 이런 디바이스는 손상되고 아마도 연기를 내거나 불붙기 시작할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 예를 들어, 어댑터 없이 직접 연결된 디바이스에 의해 야기된 그런 이상 상태를 검출하고, 이들을 허용된 범위, 예를 들어 PSTN 연결 디바이스에 대해 허용된 범위보다 높은 전력 또는 전류에 노출되는 것으로부터 보호하기 위한 것을 목표로 한다. 보호될 의사 디바이스(spurious device)의 가장 일반적인 경우는 오프-훅(off-hook)으로 가는 PSTN 연결 디바이스(예를 들어, 전화기, 팩스 또는 경보 장치)일 것이지만, 본 발명은 PSTN 연결 디바이스들을 보호하는 것에 제한되지 않고, 단락 회로와 같은 다른 이상 상태들을 검출할 수도 있다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 파워 인젝터를 포함하는, 전형적으로 홈 네트워크인 로컬 네트워크에서 이상 상태를 처리하는 방법이 제공된다. 방법은 로컬 네트워크의 외부에 위치한 원격 디바이스에 역방향 전력 공급을 하고 통신 회선에 정규적으로 연결된 임의의 로컬 디바이스에 전력 공급을 하기 위해, 로컬 네트워크와 원격 디바이스 사이에서 연장되는 통신 회선에 파워 인젝터 - 상기 파워 인젝터는 통신 회선 상에서 전력을 주입할 수 있음 -를 연결하는 단계를 포함한다. "임의의"는 로컬 디바이스 모두, 하나의 로컬 디바이스 또는 2 이상의 로컬 디바이스가 통신 회선에 연결되지 않을 수 있음을 암시함에 유의한다. 통신 회선은 전형적으로 원격 디바이스와 로컬 네트워크 사이에서 데이터를 교환하기 위해, 특히 원격 디바이스에서 로컬 네트워크로 서비스, 예를 들어 광대역 서비스 및/또는 POTS 서비스를 제공하기 위해 사용된다. 방법은 파워 인젝터의 전력 소비 행동이 상기 원격 디바이스 및 임의의 정규적으로 연결된 로컬 디바이스의 특징적 전력 소비 행동에서 일탈할 때를 인식하는 단계; 및 일탈이 인식될 때 파워 인젝터를 제어하는 단계를 더 포함한다.

본 출원의 맥락에서, "정규적으로 연결된 로컬 디바이스"는 예를 들어, 통신 회선에 직접 연결되는 것이 허용되고 알려진 전력 소비 행동을 갖는 어댑터와 같은 디바이스를 지칭한다. 원격 디바이스는 로컬 네트워크의 외부에 있는 디바이스이다. 원격 디바이스가 액세스 장비라면, 로컬 네트워크는 전형적으로 고객 구내에 있고, 반면에 원격 디바이스는 고객 구내의 외부 또는 고객 구내의 지하 등에 있을 수 있다.

실시예들은 특히, 예를 들어 PSTN-디바이스를 위한 POTS 어댑터와 같은 정규적으로 연결된 디바이스뿐만 아니라 원격 디바이스가, 파워 인젝터에 의해 제공된 전압이 소정 레벨보다 낮을 때 전류를 소비(drain)하지 않거나 또는 낮은 누설 전류만을 소비하도록 설계되고, 제공된 전압이 소정 레벨보다 높을 때 전류의 변화가 요구될 때마다 전류의 소비를 시간의 경과에 따라 미리 정의된 방식으로 변경하도록 설계되는 독창적인 통찰력을 기초로 한다. 다시 말하면, 원격 디바이스 및 정규적으로 연결된 디바이스들은 알려진 "시간 경과에 따른 전력(power over time)" 행동을 가지고, 이에 따라 이런 알려진 행동의 일탈이 인식될 수 있고 안전을 보장하기 위한 적절한 조치가 취해질 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 파워 인젝터를 제어하는 단계는 주입된 전력이 미리 결정된 기간 내에, 예를 들어 1초보다 작은 기간 내에 미리 결정된 레벨보다 낮은 것을 보장하는 단계를 포함한다. 이런 식으로, 통신 회선에 직접 연결된 임의의 이상 디바이스들이 과도한 전력을 인출하는 것이 보장될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 이상 상태는 전력이 주입된 통신 회선에 직접 연결된 통신 디바이스에 의해 초래된다. 그런 통신 디바이스는 온-훅 및 오프-훅 방식들을 가질 수 있으며, 통신 디바이스가 오프-훅 방식에 있고 파워 인젝터로부터 전력을 인출할 때 일탈이 인식된다. 이런 통신 디바이스는, 예를 들어 전화기, 팩스 등과 같은 PSTN-디바이스이다.

바람직한 실시예에 따르면, 로컬 네트워크에서 시간의 경과에 따른 전류 및/또는 전압 및/또는 전력 행동이 측정되고, 전류 및/또는 전압 및/또는 전력의 시간의 경과에 따른 변화가 임계값보다 높게 상승할 때 일탈이 인식된다. 그런 변화를 측정함으로써 일탈은 적시에 인식되어, 주입된 전력을 적절하게 제어할 수 있다.

바람직하게, 인식은 파워 인젝터에서 행해진다. 그러나 인식은 통신 회선 상의 다른 포인트에서도 행해질 수 있다.

바람직한 실시예들에서, 원격 디바이스는 파이버-공급 원격 노드이다. 전형적으로, 통신 회선은 금속-쌍 케이블, 바람직하게는 구리-쌍 케이블, 예를 들어 트위스트 페어 또는 동축 케이블이다. 바람직하게, 광대역 신호들 및/또는 변환된 POTS 신호들을 포함하는 통신 신호들은 원격 디바이스와 로컬 네트워크 사이에서 상기 통신 회선을 통해 교환된다. 예시적인 실시예들에서, 원격 디바이스/로컬 네트워크에서 POTS 어댑터에 의해 적응된 POTS 시그널링을 포함하는 통신 신호들은 원격 디바이스의 POTS 어댑터와 로컬 네트워크의 POTS 어댑터 사이에서 상기 통신 회선을 통해 교환된다.

바람직한 실시예들에서, 파워 인젝터는 일탈을 인식하기 위해 주입된 전류 또는 전력의, 시간의 경과에 따른 변동, 전형적으로 도함수를 모니터링한다. 전형적으로, 인식하는 단계는 파워 인젝터의 시동(startup) 동안 수행되고, 제어하는 단계는 파워 인젝터의 시동을 최대 전력(full power)으로 허용하지 않는 단계를 포함하고/하거나, 인식하는 단계는 파워 인젝터의 정상 작동 동안 수행되고, 제어하는 단계는 주입된 전력을 미리 정해진 안전한 값들로 제한하는 단계를 포함한다.

더욱 개발된 실시예에 따르면, 방법은 파워 인젝터에서: 원격 디바이스로부터, 원격 디바이스에 의해 요구되는 전력에 관한 정보를 수신하는 단계; 및 파워 인젝터의 전력 소비 행동이 상기 원격 디바이스의 특징적 전력 소비 행동에서 일탈할 때를 인식하기 위해 상기 정보를 고려하는 단계를 더 포함한다. 예시적인 실시예에서, 원격 액세스 노드는 전력 소비 통계치를 파워 인젝터에 통지할 수 있으며, 파워 인젝터는 이상 상태를 검출하기 위해 이들 통계치를 사용할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 오프된 다른 회선 때문에 특정 가입자 회선을 통해 원격 액세스 노드에서 전력 램프-업이 요구된다면, 전력 통지 메시지가 요구된 전력 증가를 사전에 시그널링할 수 있고, 파워 인젝터는 이런 전력/전류 상승을 이상 상황으로서 검출하지 않을 것이다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 로컬 네트워크에서 원격 디바이스로 연장되는 통신 회선 상에 전력을 주입하도록 구성된 파워 인젝터가 제공된다. 파워 인젝터는 상기 통신 회선을 통해 전력을 상기 원격 디바이스에 제공하고, 로컬 네트워크에서 상기 통신 회선에 정규적으로 연결된 임의의 로컬 디바이스에 제공하도록 구성된다. 파워 인젝터는 또한, 파워 인젝터의 전력 소비 행동이 상기 원격 디바이스 및 임의의 정규적으로 연결된 로컬 디바이스의 특징적 전력 소비 행동에서 일탈할 때를 인식하고; 일탈이 인식될 때 파워 인젝터에 의해 주입된 전력을 제어하도록 구성된다. 그런 파워 인젝터는 통신 회선에 정규적으로 연결된 로컬 디바이스들이 없는 로컬 네트워크뿐만 아니라, 통신 회선을 통해 정규적으로 전력을 공급받는 로컬 디바이스들이 있는 로컬 네트워크 모두에 사용될 수 있다.

바람직하게, 파워 인젝터는 주입된 전력이 미리 정해진 기간 내에 미리 정해진 레벨보다 낮은 것을 보장하도록 주입된 전력을 제어하도록 구성된다.

바람직하게, 파워 인젝터는 시간의 경과에 따른 주입된 전류 및/또는 전압 및/또는 전력의 행동을 측정하고, 전류 및/또는 전압 및/또는 전력의 시간의 경과에 따른 변화가 임계값보다 높게 상승할 때 일탈을 인식하도록 구성된다. 전형적으로, 이는 예를 들어, 전류 행동만을 모니터링하는 것으로 충분할 것이나, 통상의 기술자는 다른 전기 측정치들도 사용될 수 있음을 이해한다.

바람직하게, 파워 인젝터는 파워 인젝터의 시동 동안 상기 인식을 수행하고, 일탈이 인식된다면 파워 인젝터의 시동을 최대 전력으로 허용하지 않고/않거나; 파워 인젝터의 정상 작동 동안 상기 인식을 연속해서 수행하고, 상기 일탈이 인식될 때 주입된 전력을 미리 결정된 안전한 값들로 제한하도록 구성된다. 용어 "연속해서"는 초당 복수의 측정이 수행되는 것을 의미하고, 상기 측정들은 일탈이 상기 측정들로부터 인식될 수 있도록 한 것이다.

더욱 개발된 실시예에 따르면, 파워 인젝터는 원격 디바이스에 의해 요구되는 전력에 관한 정보를 원격 디바이스로부터 수신하고; 파워 인젝터의 전력 소비 행동이 상기 원격 디바이스의 특징적 전력 소비 행동에서 일탈할 때를 인식하기 위해 상기 정보를 고려하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 복수의 로컬 네트워크, 상기 복수의 로컬 네트워크의 외부에 있고 복수의 통신 회선을 통해 상기 복수의 로컬 네트워크에 연결된 원격 디바이스, 전형적으로는 파이버-공급 노드, 및 상기 복수의 로컬 네트워크 중 적어도 하나의 로컬 네트워크에서 전술한 실시예들 중 어느 하나의 실시예에 따르는 파워 인젝터를 포함하는 시스템이 제공된다. 파워 인젝터는 관련된 로컬 네트워크의 통신 회선에 연결된다. 원격 디바이스는 데이터를 복수의 통신 회선을 통해 상기 복수의 로컬 네트워크에 제공하도록 구성되며, 각각의 통신 회선은 바람직하게는 금속-쌍 케이블, 더 바람직하게는 구리-쌍 케이블이다. 원격 디바이스는 서비스, 예를 들어 광대역 서비스 및/또는 POTS 서비스를 각각의 로컬 네트워크에 제공하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 원격 디바이스의 광대역 서비스들, POTS 서비스 및 역방향 전력 공급을 위해 공유되는 홈 네트워크의 맥락에서 하나 또는 다수의 의사 연결 디바이스의 검출 및 보호를 위한 방법을 제공한다. 방법은 파워 인젝터가 진짜 연결 디바이스(genuine connected device)들의 특징적 전력 소비 행동으로부터 일탈을 인식함에 의해 진짜 연결 로컬 또는 원격 디바이스들을 의사 연결 디바이스들과 연속해서(시동시와 작동 모드 동안) 구별하는 것을 허용한다. 이런 알려진 전력 소비 행동으로부터의 일탈은 하나 또는 다수의 의사 디바이스의 존재를 나타내고, 보호를 트리거할 수 있으며, 예를 들어 파워 인젝터는 안전한 전류 및 전압 값들로 백오프(back off)할 수 있거나 또는 스위칭 오프될 수 있다. 전형적으로, 허용된 전류/전력 소비와 일탈하는 전류/전력 소비 간의 구별은 진짜 디바이스들이 시간의 경과에 따른 제어된 전류 변동을 드러내는 것에 기초로 한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 파워 인젝터를 포함하는 네트워크에서 이상 상태를 처리하는 방법이 제공되며, 방법은, 통신 회선에 직접 정규적으로 연결된 적어도 하나의 디바이스에 전력을 공급하기 위해 파워 인젝터를 네트워크의 통신 회선에 연결하는 단계 - 상기 파워 인젝터는 통신 회선 상에서 전력을 주입할 수 있음 -; 파워 인젝터의 전력 소비 행동이 적어도 하나의 디바이스의 특징적 전력 소비 행동에서 일탈할 때를 인식하는 단계; 및 일탈이 인식될 때 파워 인젝터를 제어하는 단계를 포함한다. 유사한 양태에 따르면, 통신 회선 상에 전력을 주입하도록 구성된 파워 인젝터가 제공되며; 상기 파워 인젝터는 전력을 상기 통신 회선을 통해 상기 통신 회선에 정규적으로 연결된 적어도 하나의 디바이스에 제공하도록 구성되고; 상기 파워 인젝터는 또한 파워 인젝터의 전력 소비 행동이 상기 적어도 하나의 디바이스의 특징적 전력 소비 행동에서 일탈할 때를 인식하고, 일탈이 인식될 때 파워 인젝터에 의해 주입된 전력을 제어하도록 구성된다. 본 발명의 이런 실시예는 통신 회선에 의사 연결된 디바이스 또는 단락 회로의 보호를 허용하는데, 그 이유는 이것이 적어도 하나의 정규적으로 연결된 디바이스의 알려진 전력 소비 행동의 일탈을 야기할 것이기 때문이다. 그런 실시예들은 역방향 전력 공급의 맥락뿐만 아니라 역방향 전력 공급이 없는 로컬 전력 공급의 맥락에 사용될 수 있다.

첨부 도면들은 본 발명의 디바이스들의 현재 바람직한 비제한적인 예시적 실시예들을 설명하는데 사용된다. 본 발명의 특징들 및 목적들의 상술한 장점 및 기타 장점은 첨부 도면과 함께 다음의 상세한 설명을 읽을 때 보다 명백해질 것이고 본 발명은 다음의 상세한 설명으로부터 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 환경을 개략적으로 예시한다;
도 2-3은 각각 시동 모드 및 정상 작동 모드에서 방법 및 시스템의 제1 실시예를 개략적으로 예시한다;
도 4는 방법 및 시스템의 제2 실시예를 개략적으로 예시한다;
도 5는 방법과 시스템의 제2 실시예를 개략적으로 예시한다;
도 6은 종래의 시스템의 실시예를 개략적으로 예시한다.

본 발명의 실시예들은 특히, 필드에 원격으로 설치되고 고객 구내에 인접한 광대역 액세스 장비에 전력 공급을 하고, 일부 종류의 광대역 서비스를 구리 회선(들)을 통해 고객 구내에 전달하는 것에 관한 것이다. 보다 일반적으로, 본 발명의 실시예들은 원격 디바이스와 고객 구내 사이에서 통신 회선을 통해 원격 디바이스에 전력 공급을 하는 것에 관한 것이고, 통신 회선은 또한 통신 신호들, 예를 들어 xDSL 신호들을 원격 디바이스와 고객 구내 장비 사이에서 교환하기 위해 사용된다. 고려된 전력 공급 방법은 소위 "역방향 전력 공급(reverse powering)"이며, 이는 고객 구내에서 "파워 인젝터"로 불리는 제어된 전력원이 서비스를 전달하는 데에도 사용되는 동일한 구리 회선을 재사용함으로써 원격 디바이스를 향하는 역방향으로 전력을 주입할 것이라는 것을 의미한다. 전형적으로, 서비스는 광대역 연결로 구성되지만, POTS 서비스를 포함할 수도 있다. 구리 회선은 전형적으로 트위스트 페어이지만, 동일한 서비스(들)는 대안적으로 동축 케이블을 통해 전달될 수 있다.

일 실시예에 따르면, POTS 서비스와 호환 가능한 역방향 전력을 만들기 위해, POTS DC 전력 공급과 저주파수 시그널링은 회선으로부터 분리되어야 한다. 이런 목적을 위해, 원격 디바이스는 DC와 저주파수 시그널링을, 광대역 신호들 및 역방향 DC 전력 공급과 공존할 수 있는 적응된 시그널링으로 변환하기 위한 POTS 어댑터를 포함할 수 있다. 동글(dongle)로 구현될 수 있는 유사한 POTS 어댑터 디바이스는 그 후 적응된 시그널링으로부터 POTS DC 전력 공급과 저주파수 POTS 시그널링을 재생성하기 위해 홈 네트워크에서 모든 전화기 또는 다른 디바이스의 전방에 제공된다. 그런 POTS 어댑터는 또한 이런 디바이스에 의해 허용되는 것보다 더 클 수 있는 파워 인젝터에 의해 생성된 전압들 및 전류들로부터 전화기, 팩스 등 같은 그 부착된 디바이스(들)를 보호할 것이다. 대안적인 실시예들에 따르면, POTS는 고객 구내의 CPE에서 복원되는 디지털 신호로 재포맷될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, POTS는 VoIP로서 제공될 수 있고, CPE는 아날로그 터미널 어댑터(ATA, Analogue Terminal Adaptor)를 통해 또는 직접 VoIP 핸드셋에 아날로그 표현으로서 개별 인터페이스에 대한 음성 서비스를 나타낼 수 있다. 변형에 따르면, CPE는 VoIP를 구비하고, 로컬 네트워크에서 재주입될 수 있는 적절한 신호를 생성하기 위한 POTS 어댑터를 포함하며, 이에 대해서는 이하 논의되는 도 5를 참조하라. 또한, "액세스, 터미널들, 전송, 및 멀티플렉싱(ATTM); 원격 노드들에 대한 역방향 전력 공급"이라는 명칭의 ETSI TR 102 629 V2.1.2(2011-03), 섹션 4.8을 또한 참조하라.

전형적인 종래의 시스템은 도 6에 예시된다. 그런 시스템에는 배전 포인트 유닛("DPU, Distribution Point Unit")에 연결된 통신 회선의 부분과 전화기들과 같은 로컬 디바이스들에 연결된 통신 회선의 부분 사이에 중심 PI 스플리터가 제공된다. 중심 PI 스플리터는 역방향 전력을 주입하기 위한 제1 출력, 및 로컬 전력을 주입하기 위한 제2 출력을 갖는다. 역방향 전력 공급을 위해 사용된 전력은 내부적으로 로컬 디바이스들에게 차단된다. 로컬 디바이스들에 제공된 전력은 적절한 컴포넌트, 본 명세서에서는 가입자 회선 인터페이스 회로("SLIC, Subscriber line interface Circuit)"에 의해 제한된다. 그런 종래의 시스템에서는 중심 스플리터, 즉, 역방향 주입된 전력과 로컬 주입된 전력을 분리하는 포인트가 요구된다. 허브-앤드-스포크 홈 케이블링 네트워크(hub-and-spoke home cabling network), 즉 공중 네트워크 측과 홈 네트워크 측을 분리하기 위한 포인트가 없는 홈 네트워크의 경우, 어댑터 없이 홈 네트워크에 직접 연결된 디바이스들은 파워 인젝터에 의해 생성된 전압들 및 전류들의 전체 범위에 노출될 것이다. 이는 잠재적으로 안전상 위험을 제기할 수 있다. 사실상, 그런 디바이스는 손상되고 아마도 연기를 내거나 불붙기 시작할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 어댑터 없는 그런 의사 연결 디바이스를 검출하고, 허용된 범위, 예를 들어 PSTN 연결 디바이스에 대해 허용된 범위보다 높은 전력 또는 전류에 노출되는 것으로부터 보호하기 위한 것을 목표로 한다. 보호될 의사 디바이스의 가장 일반적인 경우는 오프-훅(off-hook)으로 가는 PSTN 연결 디바이스(예를 들어, 전화기, 팩스 또는 경보 장치)일 것이지만, 본 발명은 PSTN 연결 디바이스들을 보호하는 것에 제한되지 않는다.

전형적으로, 전통적인 전류/전압/전력 보호 방법은 정적이다. 전류 또는 전압 또는 전력은 그 후 검출되거나 측정되고, 보호 디바이스는 소정 값이 초과될 때 활성화된다. 그러나 전술한 상황에서, 보호 방법은 정적 값에 의지할 수 없으며, 그 이유는 주어진 값이, 파워 인젝터에 의해 전력을 공급받는, 임의의 로컬 진짜 디바이스들 및 원격 디바이스의 순간적인 소비량 및 미지의 개수와 순간적인 행동의 의사 디바이스들에 따라 허용 가능하거나 가능할 수 없기 때문이다. 더욱이, 연결된 홈 디바이스들(진짜 및 의사)의 존재는 이들이 파워 인젝터가 연결되기 전에 이미 존재할 수 있거나 또는 이들이 파워 인젝터가 이미 활성된 후의 임의의 순간에 부착/탈착될 수 있기 때문에, 완전히 예측 가능할 수 없다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 시간의 경과에 따라 동적으로 바람직하게는 연속적으로, 의사 연결 디바이스들의 존재를 모니터링하고 그런 디바이스가 검출될 때마다 보호 조치를 취하는 방법이 제공된다. 이런 모니터링은 의사 디바이스들을 진짜 연결 어댑터들 및 원격 디바이스로부터 구별할 수 있다.

이더넷 전원 장치(Power over Ethernet)(PoE, IEEE 802.3af, IEEE 802.3at)는, 준수 디바이스(conformant device)의 존재가 전력원에 의해 검출될 수 있게 하기 위한 소스와 전력을 공급받는 디바이스 사이의 시그널링과, 요구되거나 이용 가능한 전력의 양을 협상하기 위한 디바이스와 소스 사이의 시그널링에 기초한 저항-측정을 가진다. PoE는 2개의 디바이스 간의 포인트-포인트 링크에 대해서만 작동하고 시동시에서만 작동한다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 파워 인젝터는 임의의 비준수 디바이스를, 이미 병렬로 연결되고 이미 전력을 공급받고 있으며 개별적인 전력 소비가 변하는 미지의 개수의 준수 디바이스들과 구별해야만 한다.

도 1은 전형적인 역방향 전력 공급 셋업의 예를 예시한다. 셋업은 전력을 공급받을 원격 디바이스(10), 본 명세서에서는 필드에 있는 배전점 유닛(DPU)을 포함한다. 전형적으로, 전력을 공급받을 원격 디바이스(10)는 배전점(DP) 또는 캐비닛에 위치한 파이버-공급 원격 노드이다. 셋업은 역방향 전력 공급을 지원하는 복수의 홈 네트워크(20)를 더 포함하며, 각각의 홈 네트워크(20)는 액세스 회선(30)을 통해 원격 디바이스(10)에 연결된다. 명확성을 위해 하나의 홈 네트워크(20)만이 도시된다. 홈 네트워크(20)는 적어도 하나의 전송선(21) - 전형적으로 구리 쌍 -, 상기 적어도 하나의 전송선(21)에 연결된, 광대역 서비스를 수신하기 위한 고객 구내 장비(CPE)(22), 전송선(21) 상에서 전력을 주입하기 위한 파워 인젝터(PI)(23), 상당한 수의 정규적으로 연결된 디바이스(24) - 예를 들어, PSTN 디바이스들에 부착된 POTS 어댑터들, 및 아마도 하나 이상의 이상 또는 의사 디바이스들(25)을 포함한다. 액세스 회선(30)과 회선(21)은 전형적으로 단일 통신 회선, 바람직하게 구리-쌍으로 형성된다.

예시된 셋업에서, PI(23)는 소위 "역방향" 전력을 로컬 네트워크(20)에 대응하는 액세스 회선(30)을 통해 DPU(10)에 전달하고, PSTN 디바이스들(24)을 가진 POTS 어댑터들과 같은 홈 디바이스에 대한 로컬 전력을 전달할 수 있다. PI(23)는 바람직하게 언제든지, 단락 회로 또는 임의의 다른 장애 상태의 의사 연결 디바이스들의 존재를 검출하기 위한 메커니즘을 구비한다. 그런 검출시, PI(23)는 장애 상태가 사라질 때까지 보호 백-오프 액션을 트리거한다.

실시예들은 그중에서도, 정규적으로 연결된 디바이스(24), 특히 그 POTS 어댑터뿐만 아니라 DPU(10)가, PI에 의해 제공된 전압이 소정 레벨보다 낮을 때 전류를 소비하지 않거나 또는 낮은 누설 전류만을 소비하도록 설계되고; 제공된 전압이 소정 레벨보다 높을 때 전류의 변화가 요구될 때마다 시간 경과에 따라 미리 정의된 방식으로 전류의 소비를 변경하도록 설계되는 독창적인 통찰력을 기초로 한다. 다시 말하면, DPU(10) 및 정규적으로 연결된 디바이스들(24)은 이들이 시동하거나 또는 전류의 변화를 요구할 때마다 알려진 "시간 경과에 따른 전류(current over time)" 행동을 가지고, 이에 따라 시간 경과에 따른 전류의 도함수(dI/dt)는 정규적으로 연결된 디바이스들(24) 및/또는 DPU(10)만이 PI(23)에 의해 전력을 공급받는지 확인하기 위한 좋은 측정치가 된다.

바람직한 실시예들에서, 파워 인젝터(23)는 제어된 방식으로 램핑 업(ramping up)하고 이에 따라 추가 전류 배출을 정당화하는 유효 디바이스, 즉 정규적으로 연결된 디바이스(24) 또는 DPU(10)와, 추가 전류의 비제어된 피크를 요구하는 의사 연결 디바이스(25)를 구별하기 위해 시간의 경과에 따른 파워 인젝터의 전기 특성의 변화 - 이는 전류 변동 및/또는 전압 변동일 수 있음 -를 일정하게 모니터링한다. 이런 무효/이상 변화가 검출될 때, PI(23)는 안전한 전압/전류 값들로 복귀한다.

도 2는 역방향 전력 공급의 시동 페이즈(start-up phase), 즉 PI(23)가 활성화되는 상황을 상세히 예시한다. PI(23)는 제한된 전압/전류로 시동될 것이고, 즉 홈 네트워크에 연결될 수 있는 임의의 이상 디바이스들(25)에 대해 안전한 구역, 특히 POTS 전화기에 대해 안전한 구역에서 시동할 것이다. 정규적으로 연결된 디바이스들(24)과 DPU(10)는 이런 제한된 전압/전력에서 매우 작은 전류만을 소비할 것이다.

예로서, 이하에서는 이상 디바이스(25)가 온-후크 및 오프-훅 상황에 있을 수 있는 디바이스, 예를 들어 POTS 전화기, 팩스, 모뎀, 자동 응답기, 경보 등이라고 가정될 것이다. 제1 상황에서는, 연결된 디바이스(25)가 "온-후크" 상황에 있다고 가정되며, 이는 도 2의 방안 (a)를 참조하라. 온-후크 디바이스는 회선으로부터 전류를 취하지 않고, 검출될 필요도 없다. 사실상, 전화기가 온-후크이고 파워 인젝터가 삽입할 수 있는 것보다 더 높은 전압들을 가질 수 있으므로 화재/파괴에 대한 위험이 없다. 그런 상황에서, PI(23)는 홈 네트워크(20)가 DPU(10)에 전력을 공급하는 제1 홈 네트워크인 경우에 DPU(10)가 기상하는데 충분하고 전력의 인가와 준비된 것을 PI(23)에 다시 통지하는 것을 준비하는데 충분한 작은 전류만을 전달한다. DPU(10)로부터 이 통지를 수신한 후, PI는 완전 역방향 전력 공급 모드에 들어간다. DPU(10) 및 정규적으로 연결된 디바이스들(24)은 제어된 방식으로 전류를 소비할 것이다.

제2 상황에서는, 이상 연결 디바이스(25)가 오프-훅 상황에 있다고 가정한다. 정규적으로 연결된 디바이스들(24)과 DPU(10)가 시동 페이즈의 저전압/전력에 응답하는 것이 허용되지 않으므로, PI(23)는 DC 전류를 측정함으로써 오프-훅 디바이를 검출한다. 오프-훅 디바이스가 검출될 때, PI(23)는 최대 전력 모드로 시동하지 않는다. 선택적으로, 이는 예를 들어, 하울러 음(howler tone)에 의한 전화기의 경우에 오프-훅 디바이스(25)가 단절되어야 한다는 신호, 또는 이것이 의사 연결이라는 메시지일 수 있다. PI(23)는 그 후 재초기화되고, 차후에 시동을 재시도할 것이다. 전형적으로, 시동은 오프-훅 디바이스(25)가 다시 온-훅으로 가거나 또는 단절될 때에만 성공할 것이다.

도 3은 DPU(10)에서 역방향 전력을 주입하는 PI(23)의 작동 페이즈를 예시한다. PI(23)는 의사 연결된 오프-훅 디바이스(25)에 대해 잠재적으로 유해한 전압을 갖는 작동 전력을 회선(21)에 주입한다. 이 전력은 DPU(10)와, 존재하는 임의의 정규적으로 연결된 디바이스들(24)에 흐른다. 온-훅 상황에서 의사 연결된 전화기의 경우, 온-훅 전화기는 회선으로부터 전류를 취하지 않고, 검출될 필요도 없다. PI(23)는 DPU(10) 및 임의의 정규적으로 연결된 디바이스들(24)에 대한 전류를 계속 주입한다. 작동중에 디바이스들의 전기 특성이 정상 특성으로서 PI(23)에 의해 인식되는 한, 추가 디바이스들이 연결되거나 단절될 수 있음에 유의한다. 전력은 시간의 경과에 따라 변할 수 있고, DPU는 전류의 증가 또는 감소를 요청할 수 있다. 이들 이벤트가 시간의 경과에 따른 제어된 방식으로 일어나기 때문에, 이는 PI에 의해 허용될 것이다. 이상 연결된 디바이스(25)가 오프-훅될 때, 저항 속성인 그 전류 소비는 급격한 비제어된 피크를 유발할 것이고, 이는 DPU 또는 정규적으로 연결된 디바이스(24)에 대한 제어된 변동보다 PI(23)에서 전기 특성의 상이한 변동을 트리거할 것임을 의미한다. PI(23)는 이런 이상 행동을 인식하고, 경보 방식에 들어가고, 안전한 값들로 복귀한다. 이것은 잘못 연결된 장치에 대한 위험을 방지할 것이다. 전화기의 경우, 선택적으로 시동에서와 동일한 하울러 음 시그널링이 적용될 수 있다. 오프-훅 상태가 사라질 때, 파워 인젝터는 정상 작동으로 복귀할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 아키텍처의 다른 예를 예시한다. 예시된 예에서는 임의의 POTS 어댑터들이 사용되진 않지만 음성이 VoIP의 형태로 CPE(22)로 전달되고 POTS 형태로 CPE(22)로부터 평범한 전화기(26)로 전달되는데, 즉, CPE(22)는 개별 인터페이스(들)에 대한 POTS를 변환하고 주입한다. 2개의 이상 연결된 디바이스들(25), 전화기 및 팩스가 도시된다. 이들 디바이스(25) 중 어느 하나가 오프-훅이면 도 1-3과 관련하여 위에 개시된 시나리오가 수행될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 아키텍처의 또 하나의 예를 예시한다. 이 실시예에서, CPE(22)는 VoIP를 구비하고 통신 회선에서 재주입될 수 있는 적절한 신호를 생성하기 위한 POTS 어댑터를 포함한다(화살표 40을 참조하라). 다른 방향에서, 전화기들(24)로부터의 POTS 신호들은 연관된 POTS 어댑터들에 의해 변환하고 CPE에 의해 수신된다(화살표 40을 참조하라). 이들 신호는 그 후 VoIP 신호들에서 변환되고, 통신 회선(21, 30)를 통해 DPU(10)에 전송된다. 도 5의 시스템의 다른 컴포넌트들은 제1 실시예의 컴포넌트들과 유사하다.

본 발명의 실시예들은, 어느 시점, 즉 역방향 전력 공급의 시동과 작동중의 모두에서 임의의 수의 진짜 연결 디바이스들의 존재시 임의의 수와 임의의 종류의 의사 연결 디바이스를 검출하는 것이 가능하기 때문에, 의사 디바이스들에 대한 보호의 요구된 레벨 또는 상태들을 역방향 전력 공급의 맥락에서 제공한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 그들이 임의의 기존 홈 네트워크의 재사용을 허용한다는 점에서 플렉시블하다. 더욱이, 본 발명의 실시예들은 그들이 이상 상황을 검출하지 않는 한 전력 주입이 그 전체 범위에서 허용된다는 점에서 효율적이다.

본 발명의 실시예들의 장점들은 연결된 진짜 디바이스들(24)의 절대적인 전력 소비와 그 양을 알 필요가 없으며, 진짜 디바이스들(24)과 파워 인젝터(23) 사이에 특별한 통신(시그널링)이 필요 없다는데 있다.

본 발명의 실시예들은 원격 디바이스들의 역방향 전력 공급의 맥락에서 뛰어난 디바이스 안전성 보호를 제공하고, 임의의 기존 홈 네트워크의 재사용을 허용한다. 중심점에 중심 디바이스를 설치할 필요가 없고, 파워 인젝터는 자체 설치되고 임의의 홈 네트워크 소켓에 연결될 수 있고, 사용자들이 그들의 홈 네트워크에서 레거시 전화기들/팩스들을 잘못 유지하거나 플러깅하고 이들을 오프-훅 통화하는 것에 대한 풀-프루프(fool-proof)가 된다. 이것은 음성 전달 방법과 관계없이 모든 시나리오들에 관련될 수 있다: POTS 엔드-엔드(= CO로부터 전화기들까지), VoIP를 CPE로, 그리고 POTS를 CPE에서 전화기로(CPE가 POTS를 변환하고 이를 홈 유선 네트워크에 주입한다), 또는 심지어 순수 VoIP를 직접 부착된 전화기들을 가진 ATA 디바이스로(POTS에 대한 기존 홈 유선 네트워크를 재사용하지 않음).

본 발명의 원리가 특정 실시예들과 관련하여 전술되었지만, 이 설명은 단지 예로로 주어진 것이고 첨부된 청구항들에 의해 결정된 보호의 범위의 제한이 아님을 이해해야 한다.

Claims (15)

1. 파워 인젝터를 포함하는 로컬 네트워크에서 이상 상태를 처리하는 방법으로서,
   로컬 네트워크의 외부에 위치한 원격 디바이스에 역방향 전력 공급(reverse powering)을 하고 통신 회선에 정규적으로 연결된 임의의 로컬 디바이스에 전력 공급을 하기 위해, 상기 파워 인젝터를 상기 로컬 네트워크와 상기 원격 디바이스 사이에서 연장되는 통신 회선에 연결하는 단계 - 상기 파워 인젝터는 상기 통신 회선 상에 전력을 주입할 수 있으며, 상기 통신 회선은 상기 원격 디바이스와 상기 로컬 네트워크 사이에서 데이터를 교환하는데 사용됨 -;
   상기 파워 인젝터의 전력 소비 행동이 상기 원격 디바이스 및 임의의 정규적으로 연결된 로컬 디바이스의 특징적 전력 소비 행동에서 일탈할 때를 인식하는 단계; 및
   상기 일탈이 인식될 때 상기 파워 인젝터를 제어하는 단계
   를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 파워 인젝터를 제어하는 단계는 상기 주입된 전력이 미리 결정된 기간 내에 미리 결정된 레벨보다 낮은 것을 보장하는 단계를 포함하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 시간의 경과에 따른 상기 로컬 네트워크에서의 전류 및/또는 전압 및/또는 전력 행동이 측정되고, 상기 전류 및/또는 전압 및/또는 전력의 시간의 경과에 따른 변화가 임계값보다 높게 상승할 때 일탈이 인식되는, 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인식하는 단계는 상기 파워 인젝터에서 행해지는, 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이상 상태는,
   - 상기 통신 회선에 직접 연결되는 통신 디바이스 - 상기 통신 디바이스는 온-훅 및 오프-훅 방식을 가지며, 상기 통신 디바이스가 상기 오프-훅 방식에 있고 상기 파워 인젝터로부터 전력를 인출할 때 일탈이 인식됨 -;
   - 상기 통신 회선의 연결점에서의 단락 회로;
   - 상기 통신 회선에 전력을 공급할 때 소비되는 전력이 미리 결정된 임계치보다 빠르게 증가하는 상기 통신 회선의 연결점에 연결되는 디바이스
   중 어느 하나에 의해 야기되는, 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 파워 인젝터에서:
   상기 원격 디바이스로부터, 상기 원격 디바이스에 의해 요구되는 전력에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
   상기 파워 인젝터의 전력 소비 행동이 상기 원격 디바이스의 특징적 전력 소비 행동에서 일탈할 때를 인식하기 위해 상기 정보를 고려하는 단계
   를 더 포함하는 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통신 회선은 금속-쌍 케이블인, 방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 파워 인젝터는 일탈을 인식하기 위해 상기 주입된 전류 또는 전력의 시간의 경과에 따른 변화를 모니터링하는, 방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인식하는 단계는 상기 파워 인젝터의 시동 동안 수행되고, 상기 제어하는 단계는 상기 파워 인젝터의 시동을 최대 전력(full power)으로 허용하지 않는 단계로 이루어지고; 그리고/또는 상기 인식하는 단계는 상기 파워 인젝터의 정상 작동 동안 연속해서 수행되고, 상기 제어하는 단계는 상기 주입된 전력을 미리 결정된 안전한 값들로 제한하는 단계를 포함하는 방법.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 원격 디바이스는 파이버-공급 원격 노드(fibre-fed remote node)이고; 그리고/또는 광대역 신호들 및/또는 변환된 POTS 신호들을 포함하는 통신 신호들이 상기 원격 디바이스와 상기 로컬 네트워크 사이에서 상기 통신 회선을 통해 교환되는, 방법.
11. 로컬 네트워크에서 원격 디바이스로 연장되는 통신 회선 상에 전력을 주입하도록 구성된 파워 인젝터로서,
    상기 파워 인젝터는 상기 통신 회선을 통해 상기 원격 디바이스에, 그리고 상기 통신 회선에 정규적으로 연결된 임의의 로컬 디바이스에 전력을 제공하도록 구성되고, 상기 파워 인젝터는 또한 상기 파워 인젝터의 전력 소비 행동이 상기 원격 디바이스와 임의의 정규적으로 연결된 로컬 디바이스의 특징적 전력 소비 행동에서 일탈할 때를 인식하고, 일탈이 인식될 때 상기 파워 인젝터에 의해 주입된 상기 전력을 제어하도록 구성되는, 파워 인젝터.
12. 제11항에 있어서, 상기 파워 인젝터는 상기 주입된 전력이 미리 결정된 기간 내에 미리 결정된 레벨보다 낮은 것을 보장하도록 상기 주입된 전력을 제어하도록 구성되는, 파워 인젝터.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 파워 인젝터는 시간의 경과에 따른 상기 주입된 전류 및/또는 전압 및/또는 전력의 행동을 측정하고, 상기 전류 및/또는 전압 및/또는 전력의 시간의 경과에 따른 변화가 임계값보다 높게 상승할 때 일탈을 인식하도록 구성되는, 파워 인젝터.
14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 파워 인젝터는, 상기 파워 인젝터의 시동 동안에 상기 인식을 수행하고, 일탈이 인식된다면 상기 파워 인젝터의 시동을 최대 전력으로 허용하지 않고; 그리고/또는 상기 파워 인젝터의 정상 작동 동안 상기 인식을 연속해서 수행하고, 일탈이 인식될 때 상기 주입된 전력을 미리 결정된 안전한 값들로 제한하도록 구성되는, 파워 인젝터.
15. 복수의 로컬 네트워크, 상기 복수의 로컬 네트워크의 외부에 있으며 복수의 통신 회선을 통해 상기 복수의 로컬 네트워크에 연결된 원격 디바이스, 및 상기 복수의 로컬 네트워크 중 적어도 하나의 로컬 네트워크 내에, 제11항 또는 제12항에 따르는 파워 인젝터를 포함하는 시스템으로서,
    상기 파워 인젝터는 관련된 로컬 네트워크의 통신 회선에 연결되고, 상기 원격 디바이스는 상기 복수의 통신 회선을 통해 상기 복수의 로컬 네트워크에 데이터를 제공하도록 구성되고, 각각의 통신 회선은 금속-쌍 케이블인, 시스템.

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