KR20060017524A - 근거리 통신망에서 데이터 라인을 통한 전력 공급 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 근거리 통신망(LAN)의 2개의 데이터 라인 쌍들을 통해 전류 싱크(ED)로부터 전력을 공급하기 위한 디바이스 및 방법에 의하여 근거리 통신망의 데이터 라인들을 통해 터미널들에 전력을 공급히가 위한 공간 절약적이며 비용 효율적인 방안과 관련된다. 본 발명은 전압원(SQ)에 의하 제공되는 공급 전압의 커플링 및/또는 디커플링(decoupling)이 한 쌍의 2개의 데이터 라인들 사이에 배치되는 2개의 분압기들의 중앙 포인트 사이에서 발생하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 근거리 통신망(LAN)에서 2개의 데이터 라인 쌍을 통해 전류 싱크(current sink; ED)에 전력을 공급하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
예를 들어 4-와이어 데이터 라인을 통해 물리적 데이터 전송이 이루어지는 근거리 통신망(LAN)에서, 터미널 디바이스는 일반적으로 부가적인 와이어를 통해 제공된다. 현재의 설비 때문에 및/또는 케이블 설비를 보다 효과적으로 사용하기 위하여, 4-데이터 라인들을 통해 터미널 디바이스들을 공급하는 것 - 즉 부가적인 공급 와이어 없이 - 이 유리할 수 있다. 이러한 원리는 IEEE 드래프트 P 802.3af에 의해 LAN에 대하여 표준화되었다. 예를 들어, LAN을 통해 네트워크된 컴퓨터 워크스테이션은 현재의 8-와이어 표준 배선이 변화되거나 확장됨 없이 LAN에 의해 공급된 IP 랜드라인(landline) 네트워크 터미널 디바이스에 의하여 보충될 수 있다.
데이터 라인을 통한 공급의 경우, 일반적으로 팬텀 공급 회로(phantom feed circuit)가 사용된다. 이 경우, 공급 전압(feed voltage)은 저 저항에서 유용 신호 트랜스포머(transformer)의 중앙 탭(tap)으로 공급된다. 이 경우, 트랜스포머 의 설계는, DC 공급 전류가 트랜스포머 코어의 포화(saturation)를 발생시키지 않도록 되어야만 한다. 이것이 확실하게 된다면, 저-저항 공급 전압 주입에 의하여 유용 신호(useful signal)가 영향받지 않게 되는데, 이는 유용 신호가 트랜스포머의 중앙 탭, DC 전압의 공급 포인트(feed point)에서 정확하게 픽업(pick up)되기 때문이다. 이 경우, 유용 신호는 각각의 트랜스포머의 2차측(Rx, Tx)에서 주입되고 출력된다. 팬텀 회로에 대하여, 상대적으로 큰 공간, 특히 다른 표준 전자 컴포넌트에 비하여 높은 비용 및 높음 물리적 크기를 필요로 하는 트랜스포머가 사용된다.
본 발명의 목적은 근거리 통신망에 공급 전압을 주입하고 및/또는 출력하기 위한, 공간 절약적이고 비용 효율적인 방법을 제안하는데 있다.
상기 목적은 본원의 독립항들에 기재된 내용에 의해 본 발명에 의하여 성취된다. 본 발명의 개량은 종속항들에서 구체적으로 기재된다. 하나의 본 발명의 필수적인 특징은 한 쌍의 2개의 데이터 라인들 사이에 각각 배열되는 2개의 분압기(voltage divider)의 중앙 포인트들 사이에 전압원(voltage source)이 삽입됨으로써 성취가능하게 되는 공급 전압에 있다. 이러한 본 발명의 장점은, 본 발명이 근거리 통신망 내부로 공급 전압을 주입하는데 있어서 매우 단순하고 비용 효율적인 해결책이라는 점이다.
본 발명은 도면들에 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 통상적인 팬텀 회로를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른, 공급 전압을 주입하고 출력하기 위한 회로 장치를 도시한다.
도 1은 통상적인 팬텀 회로를 도시한다. 이러한 팬텀 회로와 관련하여, 트랜스포머(U)가 사용되는데, 그 트랜스포머(U)에 의하여 공급 전압이 전압원(PSE)으로부터 네트워크의 데이터 라인으로 공급된다. 4-와이어 동작의 경우, Tx는 전송 방향을 나타내며 Rx는 데이터 라인의 수신 방향을 나타낸다. 공급 전압은 터미널 디바이스(PD)의 추가적인 트랜스포머(U)에서 탭 오프(tap off)되며 공급으로서 터미널 디바이스(보다 상세하게는 도시되지 않음)에 이용하능하게 된다.
도 2는 공급 전압을 주입하고 및/또는 출력하기 위한, 본 발명에 따른 회로 장치를 도시한다. 데이터 라인들을 통해 공급하는 경우, 우선 서버측(PSE, 전력 공급원 장치)에서의 공급 전압 주입 및 터미널 디바이스측(PD, 전력공급된 디바이스)에서의 공급 전압 출력이 구별(differentiate)된다. 원리적으로, 양 측은 동일한 방식으로 작동한다. 따라서, 공급측(PSE)만이 이하에서 설명될 것이다. 필요한 경우에만 터미널 디바이스측(PD)에 대하여 설명될 것이다. 본 발명에 따른 해결책에서, 공급 전압은 논-리액티브(nonreactive) 저항(R)을 통해 주입되고 출력된다. 저항(R)들의 기능은, 유용 신호들이 영향받지 않도록, 예를 들어 공급측(PSE) 상에서 저-저항 전압원(PSE)로부터 4개의 근거리 통신망(LAN) 데이터 라인들로 공 급 전압을 공급하는데 있다. 4-와이어 동작의 경우, Tx는 전송 방향을 나타내며 Rx는 데이터 라인의 수신 방향을 나타낸다. 유용 신호들은 커플링 커패시터들을 통해 각 데이터 라인 쌍으로 공급된다. 공급 전압을 주입하고 출력하기 위한 회로 장치는 원리적으로 상이한 전자적 및 수동형 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 터미널 디바이스(전압 싱크(sink))(ED)에서 DC 전력을 출력하는데 있어서의 문제점은 원리적으로 동일하다. 터미널 디바이스(ED)는, 예를 들어 랜드라인(landline) 터미널 디바이스(전화기), 와이어리스 LAN 베이스 스테이션(wireless LAN base station) 등일 수 있다. 트위스트 쌍 배선(twisted pair wiring)을 갖는 현대의 근거리 통신망(LAN)(예를 들어, 이더넷(Ethernet)은 스타형 토폴로지(star topology)를 갖기 때문에, 각각의 경우 데이터 라인의 AC 신호 터미네이션(termination)을 제공하기 위하여 100Ω 저항(R)이 개시부(beginning) 및 종료부(end)에 제공된다. 이러한 저항들은 본 발명에 따라 다음의 방식의 공급 목적을 위하여 사용된다: 100Ω 저항(R)을 각각의 경우 2×50Ω 저항(R)으로 분할함으로써, 이 분압기의 중앙 포인트에는 신호가 없다. 분압기에서의 저항(R)들은 직렬로 접속된다. 따라서 공급 전압의 주입 및 출력은 신호가 영향받음 없이 분압기의 중앙 포인트에서 발생할 수 있다.
Claims (8)
- 근거리 통신망(local area network; LAN)의 2개의 데이터 라인 쌍들을 통해 전류 싱크(sink)(ED)에 전력을 공급하기 위한 방법으로서,상기 방법은 전압원(SQ)에 의해 가용하게 되는 공급 전압이 한 쌍의 2개의 데이터 라인들 사이에 각각 배치되는 2개의 분압기(voltage divider)들의 중앙 포인트들 사이에서 주입되는, 전력 공급 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 공급 전압은 한 쌍의 상기 데이터 라인들 사이에 각각 배치되는 상기 2개의 분압기들의 상기 중앙 포인트들 사이에서 출력되는 것을 특징으로 하는, 전력 공급 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,라인 터미네이션(termination)에 관한 논-리액티브(nonreactive) 저항(R)이 상기 분압기로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 전력 공급 방법.
- 제 3 항에 있어서, 사용되는 상기 저항(R)은 값이 동일한 것을 특징으로 하는, 전력 공급 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 2개의 논-리액티브 저항(R)들 사이의 포인트가 상기 중앙 포인트로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 전력 공급 방법.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,전자적 및/또는 수동형 컴포넌트들을 갖는 회로 장치가 상기 분압기로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 전력 공급 방법.
- 근거리 통신망의 2개의 데이터 라인 쌍들을 통해 적어도 하나의 전류 싱크(ED)에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 상기 장치는- 쌍의 상기 2개의 데이터 라인들 사이에 각각 배치되는 2개의 분압기들; 및- 전압원(SQ)에 의하여 가용하게 되는 공급 전압을 주입하기 위하여 상기 2개의 분압기들 사이에 중앙 포인트들을 갖는, 전력 공급 장치.
- 제 7 항에 있어서,쌍의 상기 2개의 데이터 라인들 사이에 각각 배치되는 상기 2개의 분압기들, 및 상기 2개의 분압기들 사이의 상기 중앙 포인트들은 전압원(SQ)에 의해 가용하게 되는 공급 전압을 출력하기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는, 전력 공급 장치.
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