KR20080049641A - 채널 장애물에 기초하여 전력 기기에 전달되는 전력을제어하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

파워 오버 이더넷(PoE) 애플리케이션을 위해 채널 장애물들을 발견하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. PoE 애플리케이션에서 케이블링 전력 손실은 케이블 자체의 저항에 관련된다. PHY가 케이블 저항 결정을 가능하게 하기 위해 이더넷 케이블의 전기적 특성들(예컨대, 삽입 손실, 혼신, 길이, 불연속 등)을 측정하도록 설계될 수 있다. 결정된 저항은 전력 공급 결정 및 전력 소스 설비 포트들에 할당되는 전력 배분을 조절하는데 사용될 수 있다.

Description

채널 장애물에 기초하여 전력 기기에 전달되는 전력을 제어하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING POWER DELIVERED TO A POWERED DEVICE BASED ON CHANNEL IMPEDIMENTS}
본 발명은 일반적으로는 네트워크 케이블링 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파워 오버 이더넷(Power over Ethernet; PoE) 애플리케이션을 위한 채널 장애물의 발견에 관한 것이다.
IEEE 802.3af PoE 표준은 이더넷(Ethernet) 케이블링 상에서 전력 소스 설비(power source equipment; PSE)로부터 전력 기기(powered device; PD)에 전력을 전달하기 위한 골격을 제공한다. PoE 과정에서, 유효한 장비 감지가 우선 수행된다. 이 감지 과정은 PoE를 수용하지 못하는 장치들에 전력이 인가되지 않도록 유효한 장비에 연결되어 있는지 여부를 식별한다.
유효한 PD가 발견된 후, PSE는 전력 분류를 선택사양으로(optionally) 수행할 수 있다. IEEE 802.3af는 PD 장치에 대해 다섯 개의 전력 클래스들을 정의한다. 이 전력 분류 과정의 완료는 PSE가 PSE에 연결된 다양한 PD들에 전달되는 전력을 관리할 수 있게 한다. 특정 전력 클래스가 특정 PD에 대해 식별되면, PSE는 그 PD 를 위해 적당한 전력을 할당할 수 있다. 전력 분류가 수행되지 않으면, 초기설정(default) 분류가 사용될 수 있는데, PSE는 15.4W의 전체 전력을 특정 포트(port) 상으로 공급한다.
PSE에 연결된 다양한 PD들에 할당되는 전력 배분(budgets) 관리는 PSE의 효율적인 작동을 위해 중요하다. 전력 배분 관리는 PD가 100미터보다 더 긴 이더넷 케이블(예컨대, 300-500미터)을 사용하여 연결되는 PoE 브로드 리치(Broad Reach) 애플리케이션에 훨씬 더 중요하다. 일반적으로, 다양한 PD들에 할당될 수 있는 전체 전력량은 PSE의 용량에 의해 제한된다. 따라서, 각 포트에 배분되어야 하는 정확한 전력량을 PSE가 식별할 수 있게 하는 기구(mechanism)가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래의 문제점(들)을 해결하기 위한 것으로, 특히 각 포트에 배분되어야 하는 전력량을 PSE가 식별할 수 있게 하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
사실상 도면들 중 적어도 하나에 도시되거나 그것과 연결하여 설명되고, 청구범위에 더 완전하게 언급된 바와 같이, 전력 기기들에 전달되는 전력을 제어하기 위한 시스템 및/또는 방법이 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 파워 오버 이더넷(power over Ethernet; PoE) 시스템은,
이더넷(Ethernet) 케이블을 통해 전력 소스 설비 포트(power source equipment port)에 결합된 전력 기기(powered device)의 실재(presence)를 감지하는 전력 기기 감지 구성요소(component);
상기 이더넷 케이블의 전기적 특정을 측정하는 케이블 감지 구성요소; 및
상기 이더넷 케이블의 중간에 있는 커넥터들의 존재(existence)에 기초하여 상기 전력 소스 설비 포트에의 전력 할당을 제어하는 전력 제어기를 포함하고, 상기 존재는 상기 측정된 전기적 특성들에 의해 지시된다.
바람직하게, 상기 케이블 감지 구성요소는 상기 이더넷 케이블에서의 불연속들을 측정한다.
바람직하게, 상기 전력 제어기는 케이블 유형, 케이블 길이 및 상기 커넥터들의 존재에 기초하여 상기 전력 할당을 제어한다.
바람직하게, 상기 전력 제어기는 상기 이더넷 케이블의 유형을 사용하여 결정된 상기 이더넷 케이블의 저항에 기초하여 상기 전력 할당을 제어한다.
바람직하게, 상기 전력 제어기는 상기 이더넷 케이블의 검증(validation)에 기초하여 전력의 할당을 제어한다.
바람직하게, 상기 전력 제어기는 상기 포트에 할당된 전력 배분(power budget)을 식별한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 파워 오버 이더넷(power over Ethernet) 방법은,
이더넷 케이블을 통해 전력 소스 설비 포트에 전력 기기의 연결시, 측정된 전기적 특성들에 기초하여 상기 이더넷 케이블의 중간에 커넥터들이 존재하는지를 결정하고;
상기 전력 소스 설비 포트에 전력 배분을 할당하는 것을 포함하고, 상기 할당된 전력 배분은 상기 결정에 기초한다.
바람직하게, 상기 결정하는 것은 상기 이더넷 케이블 내의 불연속들을 측정하는 것을 포함한다.
바람직하게, 상기 할당된 전력 배분은 케이블 유형, 케이블 길이 및 상기 이더넷 케이블의 중간에 있는 커넥터들의 존재에 기초한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 파워 오버 이더넷(power over Ethernet) 방법 은,
전력 기기를 전력 소스 설비에 연결하는 이더넷 케이블의 중간에 커넥터들이 존재하는지를 상기 이더넷 케이블의 측정된 전기적 특성들에 기초하여 결정하고;
상기 결정에 기초하여 상기 전력 기기에 전력을 공급할지를 결정하는 것을 포함한다.
바람직하게, 상기 전력 공급 결정은 100미터보다 더 긴 이더넷 케이블링에 대한 것이다.
바람직하게, 상기 전력 공급 결정은 파워 오버 이더넷 플러스 애플리케이션에서 카테고리 3 케이블링의 사용에 대한 것이다.
바람직하게, 상기 전력 공급 결정은 또한 상기 이더넷 케이블의 유형 및 길이에 기초한다.
바람직하게, 상기 결정하는 것은 상기 이더넷 케이블 내의 불연속들의 식별에 기초한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 각 포트에 배분되어야 하는 전력량을 PSE가 식별할 수 있게 하는 시스템 및 방법을 제공할 수 있다. 이에 따라, 각 포트에 요구되는 전력만을 배분할 수 있어 PSE의 용량을 효과적으로 증가시킬 수 있다.
본 발명의 상술된 장점들과 다른 장점들 및 특징들이 달성될 수 있는 방식으로 설명하기 위해, 위에서 간단하게 설명된 본 발명에 대해 더욱 특정적인 설명이 첨부된 도면들에 예시된 특정 실시예들을 참조하여 제공될 것이다. 이들 도면들이 단지 본 발명의 전형적인 실시예들만을 묘사하고 따라서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않음을 이해하면서, 본 발명이 첨부된 도면들을 사용하여 더 전문적으로 그리고 더 상세하게 설명될 것이다.
아래에서 본 발명의 다양한 실시예들이 논의된다. 특정 구현예들이 논의되나 이것은 단지 예시 목적을 위해 수행되는 것임이 이해되어야 한다. 관련 분야에서 숙련된 자라면 다른 구성 성분들 및 구성들이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 사용될 수 있음을 인식할 것이다.
도 1은 PoE(Power over Ethernet) 시스템의 일 실시예를 예시한다. 예시된 바와 같이, PoE 시스템은 전력 기기(powered device; PD, 140)에 전력을 전송하는 전력 소스 설비(power source equipment; PSE, 120)를 포함한다. PSE에 의해 PD로 전달되는 전력은 이더넷 케이블 내에 수용된 와이어들의 전송(TX) 쌍(pair) 및 수신(RX) 쌍에 결합된 변압기들의 중앙 탭들(taps)과 교차하는 전압의 인가를 통해 제공된다. 두 개의 TX 및 RX 쌍들이 이더넷 PHY들(110, 130) 사이에서 데이터 통신을 가능하게 한다.
도 1에 더 예시되어 있듯이, PD(140)는 802.3af 모듈(142)을 포함한다. 이 모듈은 IEEE 802.3af 표준에 따라 PD(140)가 PSE(120)와 통신할 수 있게 하는 전자 기기를 포함한다. PD(140)는 또한 전력 FET(146)를 제어하는 펄스 폭 변조(pulse width modulation; PWM) DC:DC 제어기(144)를 포함하는데, 이것은 다음에 부하(150)에 일정한 전력을 제공한다. 일반적으로, 두 가지 유형의 부하들이 있다: 순수하게 저항성 부하(예컨대, 램프) 및 DC:DC 전력 제어기에 의해 공급되는 일정 전력 부하. 본 출원은 주로 DC:DC 전력 제어기에 의해 공급되는 일정 전력 부하들로 의도된다.
PSE(120)로부터 부하(150)로의 전력 전달은 도 2a에 예시된 회로 모델에 의해 모형화될 수 있다. 예시된 바와 같이, 전력 소스는 저항체들(R1, R2)의 제1 병렬 쌍, 부하 저항(RLOAD) 및 저항체들(R3, R4)의 제2 병렬 쌍을 포함하는 회로에 전압(VPSE)을 제공한다. 여기서, 저항체들(R1, R2)의 제1 병렬 쌍은 와이어들의 TX 쌍의 저항들을 나타내고, 저항체들(R3, R4)의 제2 병렬 쌍은 와이어들의 RX 쌍의 저항들을 나타낸다.
저항체들(R1, R2, R3, R4)의 값은 이더넷 케이블의 유형 및 길이에 의존한다. 특히, 저항체들(R1, R2, R3, R4)은 이더넷 케이블의 유형(예컨대, 카테고리(Category) 3,5,6, 등)에 의존하는 특정 저항/길이를 갖는다. 예를 들어, 카테고리 5 이더넷 케이블의 경우, 저항체들(R1, R2, R3, R4)은 대략 0.1Ω/미터의 저항을 가질 것이다. 따라서, 100미터의 카테고리 5 이더넷 케이블의 경우, 저항체들(R1, R2, R3, R4) 각각은 10Ω의 값을 가질 것이다. 이 예에 있어서, 병렬 저항체들(R1, R2)은 5Ω의 동일한 저항을 갖고, 병렬 저항체들(R3, R4) 또한 5Ω의 동일한 저항을 가질 것이다. 조합할 경우, 이더넷 케이블 저항(Rcable)의 전체 값은 5Ω+5Ω=10Ω의 합으로서 결정될 수 있다. 단일 케이블 저항값(Rcable)을 포함하는 간략화된 PoE 회로 모델이 도 2b에 예시되어 있다.
도 2b에 더 예시된 바와 같이, 이 회로 모델은 또한 직렬 저항(Rcon)을 포함한다. 직렬 저항(Rcon)은 매체 의존 인터페이스(medium dependent interface; MDI) 링크(link)의 중간에 있는 커넥터들에 기인하여 추가되는 저항을 나타낸다. 도 3에 예시된 바와 같이, MDI 링크의 중간에 있는 커넥터들은 MDI 링크의 중간에 교차 연결(cross connect) 시스템, 또는 벽 콘센트(wall outlet) 등을 포함하여 도입될 수 있다.
위에 기재한 바와 같이, 카테고리 5 케이블에 대한 저항(Rcable)은 대략 0.1Ω/미터이다. 카테고리 5 케이블이 100미터인 경우, 저항(Rcable)은 따라서 10Ω이다. 이 근사치는 케이블 자체의 저항뿐만 아니라 두 개의 종단 커넥터들을 포함한다. 케이블 저항에 두 개의 종단 커넥터들이 기여하는 것은 대략 0.5Ω이다.
케이블이 MDI 링크의 중간에 추가적인 커넥터들을 포함하는 경우, 더 많은 저항이 회로 모델에 추가될 것이다. 전체 저항에 대한 기여가 도 2b의 회로 모델에서 Rcon으로 표현된다. MDI 링크의 중간에 있는 커넥터들을 포함하는 로딩된 시스템의 경우, Rcon의 값은 대략 2.5Ω에 이를 수 있다. 이해되듯이, Rcon의 값은 MDI 링크의 전체 저항에 대해 상당한 기여를 나타낼 수 있다. 특히, Rcon의 저항 2.5Ω은 카 테고리 5 케이블 100미터에 대해 계산될 때의 Rcable의 저항 10Ω에 그것이 추가될 때 전체 링크 저항에 25%를 더한다.
IEEE 802.3af 표준에서, PSE는 PD의 전력 분류를 식별하는 분류 단계를 선택사양으로 수행할 수 있다. 아래 표 1은 IEEE 802.3af 표준에 의해 지원되는 다섯 개의 클래스들을 보여준다.
클래스 취급 PSE에 의해 출력되는 최소 전력 PD에 입력되는 최대 전력
0 초기설정 15.4W 0.44 내지 12.95W
1 선택사양 4.0W 0.44 내지 3.84W
2 선택사양 7.0W 3.84 내지 6.49W
3 선택사양 15.4W 6.49 내지 12.95W
4 예약 클래스 0으로 작용 예약
예시된 바와 같이, 클래스 0(초기설정) 및 클래스 3의 PD 분류는 PSE의 최소 출력(output power)을 15.4W로 명기한다. 클래스 1 및 클래스 2와 같은 더 낮은 전력의 경우, PSE의 최소 출력은 각각 4.0W 및 7.0W로서 명기된다. 선택사양이지만, 올바른 PC 전력 분류의 식별은 PSE가 각 포트(port) 상에 요구되는 만큼의 전력만을 배분할 수 있게 한다. 이것은 연결된 PD들 세트에 전력을 공급함에 있어서, PSE의 용량을 효과적으로 증가시킨다.
이더넷 케이블의 하나 또는 그 이상의 특성들의 측정이 PoE 시스템의 동작에 영향을 주도록 사용될 수 있다는 것은 본 발명의 특징이다. 일 실시예에 있어서, 측정된 특성들은 이더넷 케이블의 유형, 이더넷 케이블의 길이 및 MDI 링크의 중간에 있는 커넥터들의 존재 중 하나 또는 그 이상을 식별하기 위해 사용된다. 커넥터들의 존재와 함께 이더넷 케이블의 식별된 유형 및 길이는 그 후 이더넷 케이블의 저항을 평가하기 위해 사용될 수 있다. 다음에, 이더넷 케이블의 평가된 저항은 케이블 내의 전력 손실을 산정하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 특정 PSE 포트를 위해 할당되는 전력 배분에 영향을 준다.
본 발명의 이러한 일반적인 과정을 예시하기 위해 도 4의 흐름도가 참조된다. 예시된 바와 같이, 이 과정은 단계(402)에서 시작하는데, 여기서 이더넷 케이블의 하나 또는 그 이상의 특성들이 측정된다. 일 실시예에 있어서, 이 측정 단계는 이더넷 케이블의 전기적 특성들의 PHY 분석의 부분으로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 이 측정 단계는 PHY에 의해 구현되는 반향 제거 수렴(echo cancellation convergence) 과정의 부분으로서 구현될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 단계(402)에서 측정되는 이더넷 케이블의 하나 또는 그 이상의 특성들은 PoE 시스템이 이더넷 케이블의 저항을 더 잘 평가할 수 있게 할 특성들이다. 여기서, 실제 케이블 저항의 평가는 PoE 시스템이 케이블의 실제 전력 손실을 평가할 수 있게 할 것이다. 일 실시예에 있어서, PHY는 이더넷 케이블에서 삽입 손실(insertion loss), 혼신(cross talk), 길이 및 불연속들(discontinuities)을 결정할 수 있게 할 특성들을 측정하도록 설계된다.
단계(404)에서, 이더넷 케이블의 하나 또는 그 이상의 특성들이 측정된 후, PoE 시스템은 그 후 이더넷 케이블의 유형, 이더넷 케이블의 길이 및 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재를 결정할 것이다. 이더넷 케이블 유형은 이더넷 케이블의 측정된 삽입 손실, 혼신 및 길이에 기초하여 결정될 수 있다. 이더넷 케이블의 이러한 측정은 예컨대, 이더넷 케이블이 카테고리(Category) 3, 5, 6 또는 7 이더넷 케이블인지를 PoE 시스템이 결정할 수 있게 할 것이다. 일 실시예에 있어서, 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재는 시간 영역 반사측정법(time domain reflectometry; TDR)을 사용하여 식별된 불연속들에 기초하여 결정될 것이다.
이해될 수 있듯이, 서로 다른 케이블 유형들은 그것과 연관된 서로 다른 저항들을 갖는다. 기재된 바와 같이, 카테고리 3 이더넷 케이블은 대략 0.2Ω/미터의 저항을 갖고, 카테고리 5 이더넷 케이블은 대략 0.1Ω/미터의 저항을 갖는다. 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재는 또한 유효(effective) 케이블 저항을 증가시킬 것이다. 일단 이더넷 케이블의 유형, 이더넷 케이블의 길이 및 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재가 단계(404)에서 식별되면, PoE 시스템은 그 후 단계(406)에서 PoE 시스템에 대한 그것의 영향을 결정할 수 있다.
아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, PoE 시스템에 대한 특정 영향은 애플리케이션에 의존하여 다양할 수 있다. 여기서, 케이블 유형, 케이블 길이 및 커넥터 존재에 대한 정보가 동적 설정(dynamic configuration) 또는 동작 과정에서 PoE 시스템에 의해 사용될 수 있다는 것이 본 발명의 특징이다. 예를 들어, 케이블 유형, 케이블 길이 및 커넥터 존재 정보는, 이더넷 케이블을 진단하고, 전력이 PD에 공급될 수 있는지를 결정하고, 주어진 PSE 포트에 대한 전력 배분 조절을 결정하는 등의 목적을 위해 사용될 수 있다.
케이블 유형, 케이블 길이 및 커넥터 존재 정보가 PoE 시스템에 영향을 미칠 수 있는 다양한 방식들을 예시하기 위해 IEEE 802.3af 사양(specification)에 의해 지원된 것과 같은 통상적인 PoE 시스템에 관한 첫 번째 애플리케이션을 고려해야 한다. 이 애플리케이션에 있어서, 케이블의 유형 및 길이의 결정은 저항(Rcable)을 식별하기 위해 사용될 수 있으며, 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재 결정은 저항(Rcon)을 식별하기 위해 사용될 수 있다.(도 2b 참조)
PD가 DC:DC 컨버터를 포함하는 도 2b의 회로 모델에서, 부하(RL)는 일정한 전력(PL)을 수신하고, 그것의 입력단 상에서 전압(VL)을 보일 것이다. PL이 부하에서 고정되어 있으므로, PL = I * VL, 여기서 I는 전체 회로를 통해 흐르는 전류이다. 따라서 케이블의 전력 손실은 Ploss = I2 * (Rcable + Rcon)이 될 것이다.
PSE에 대해 15.4W의 최소 출력을 명기함에 있어서, IEEE 802.3af 표준은 PD가 100m의 카테고리 3 케이블을 사용하여 PSE에 연결될 때의 최악의 경우의 링크 저항을 20Ω으로 가정한다. 350㎃의 전류 한계에서, 케이블에 기인하는 최악의 경우의 전력 손실은 Ploss = (350㎃)2 * 20Ω = 2.45W 이다. 이 최악의 경우의 전력 손실 2.45W는 PSE의 최소 출력과 PD에 의해 도출되는 최대 출력 간의 차이(15.4W - 12.95W = 2.45W)이다.
PSE 포트에 할당되는 최악의 경우의 전력 배분은 이더넷 케이블 유형의 결정에 기초하여 조절될 수 있다. 특히, PoE 시스템에 대한 어떠한 추가적인 정보 없이도, 이더넷 케이블의 식별이 전력 손실의 더 정확한 평가를 산출할 것이다. 예를 들어, 측정된 특성들이 카테고리 3 케이블 대신에 카테고리 5 케이블을 사용하여 PD가 PSE에 결합되어 있다고 지시하는 것을 가정해 보자. 케이블 길이 100m 및 전류 350㎃의 최악의 경우를 가정함과 아울러 로딩된 시스템(즉, 링크 중간의 커넥터들)의 존재를 가정하더라도, 케이블 저항은 카테고리 5 케이블의 경우 카테고리 3 케이블의 20Ω 대신에 12.5Ω으로 평가될 것이다. 저항에서 결정된 감소는 따라서 전력 손실을 Ploss = (350㎃)2 * 12.5Ω = 1.53W로 감소시킬 것이다. 최악의 경우의 전력 손실에 대비할 때의 차이는 2.45W - 1.53W = 0.92W가 될 것이다. 이 0.92W 전력 절감은 포트에 기인하는 전력 분배를 감소시키는 데 기여하고, 따라서 PSE의 용량을 효과적으로 증가시킬 것이다.
더 정확한 전력 손실 산정이 또한 케이블 유형의 결정과 함께 케이블 길이의 결정을 통해 얻어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 케이블 길이는 TDR을 사용하여 결정된다. 추가의 케이블 길이 정보로, 케이블의 평가된 저항은 100m에서 로딩된 시스템의 최악의 경우로부터 더 감소될 수 있다. 예를 들어, 케이블 유형이 카테고리 5로 결정되고 케이블의 길이가 50m로 결정된 것으로 가정해보자. 이 예에 있어서, Rcable은 5Ω으로 1/2로 감소될 것이다. 따라서 50m의 카테고리 5 케이블을 갖는 로딩된 링크에 기인하는 전력 손실은 Ploss = (350㎃)2 * (5Ω + 2.5Ω) = 0.92W가 될 것이다. 2.45W - 0.92W = 1.53W의 대응하는 전력 절감은 포트에 할당되는 전력 분배를 감소시키는데 기여할 것이다. 케이블 길이의 결정 하나만으로 위에서 약술된 것과 같은 전력 절감 이익을 창출할 수 있다. 통상적인 시스템들이 전형적인 PoE 애플리케이션들에서(즉, 100m 아래)의 케이블 길이 결정의 사용을 의도했으나, 100m보다 더 긴 PoE 애플리케이션에서의 케이블 길이 결정의 사용은 본 발명의 독특한 특징이다.
본 발명에 따르면, 훨씬 더 정확한 전력 손실 산정이 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재(또는 부존재)의 추가 결정을 통해 또한 얻어질 수 있다. 커넥터들이 링크 중간에 존재하지 않는 것으로 결정되면, 링크의 저항은 Rcon = 0으로 더 감소될 것이다. 구체적으로, 50m의 카테고리 5 케이블을 갖는 언로딩된 링크에 기인하는 전력 손실은 따라서 Ploss = (350㎃)2 * (5Ω + 0Ω) = 0.61W가 될 것이다. 2.45W - 0.61W = 1.84W의 대응하는 전력 절감은 포트에 할당되는 전력 분배의 훨씬 더 큰 절감을 나타낼 것이다.
일반적으로, 케이블 유형, 케이블 길이 및 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재와 같은 요인들의 결정은 PSE 포트에 할당되는 전력 분배를 감소시키는데 기여한다. 중요하게도, 이들 이점은 PoE 시스템의 추가적인 정보 없이 달성될 수 있다. 추가 정보가 이용가능하다면 더 자세한 전력 절감 계산이 또한 산출될 수 있다.
케이블에 걸쳐서, 전압 강하는 VPSE - VL = I*Rtotal로 정의될 수 있으며, 여기서 Rtotal = Rcable + Rcon이다. 이 식은 PD에서 허용되는 전압(VL)에 대해 다음과 같이 풀릴 수 있다:
VPSE - VL = I*Rtotal
VPSE - VL = (PL/VL)*Rtotal
VPSE*VL - VL 2 = PL*Rtotal
VL 2 - VPSE*VL + PL*Rtotal = 0
VL = [VPSE +/- SQRT(VPSE 2 - (4*PL*Rtotal)]/2
VPSE가 48V로 알려져 있고, PL은 12.95W(PD에 허용된 최대 전력)이고, Rtotal = Rcable + Rcon = 5Ω + 2.5Ω = 7.5Ω(로딩된 시스템에 대해 50m의 카테고리 5 케이블의 저항)이면, VL = (48 +/- SQRT(482 - 4*12.95*7.5))/2 = (48 +/- 43.77)/2 = 45.89V이다. 이때, 전류는 VPSE - VL = I*Rtotal을 이용하여 계산될 수 있으며, 그 결과 48V - 45.89V = I*7.5Ω이고, I = 0.281A가 결과한다. 이때 PSE에 의해 출력되는 전체 전력은 12.95W 플러스 케이블 내의 전력 손실이다. 이 경우, 케이블 내의 전력 손실은 I2*Rtotal = (0.281A)2*7.5Ω = 0.59W이다. 이 예에서 PSE 포트에 기인하는 전체 전력 배분은 12.95W + 0.59W = 13.54W가 될 것이다. 이때, 전력 배분 절감은 15.4W - 13.54W = 1.86W가 될 것이다.
예시된 이들 예와 같이, 최악의 경우의 케이블 가정을 이용하는 것은 포트에 기인하는 전력 배분에서 불필요한 낭비를 발생시킨다. 모든 PSE의 포트들에 걸쳐 쌓일 때, 전력 배분에서의 낭비는 PSE의 실제 전력 공급 용량을 불필요하게 감소시키게 된다.
본 발명의 원리들이 적용될 수 있는 두 번째 애플리케이션은 미래(future) IEEE 802.3at 사양에 의해 지원되는 것과 같은 PoE+ 애플리케이션이다. PoE+ 애플리케이션은 더 높은 전력의 PD들을 지원하도록 설계되며, 카테고리 5 또는 더 낳은 이더넷 케이블이 사용되는 것을 가정한다. 30W까지의 PD들이 두 쌍의 PoE+ 시스템에 대해 고려되고 있으며, 56W까지의 PD들이 네 쌍의 PoE+ 시스템에 대해 고려되고 있다. 이해될 것인 바와 같이, 동일한 원리들이 두 쌍 및 네 쌍의 시스템들 모두에 적용될 것이다. 일반적으로, PoE+로 더 높은 전력의 PD들을 지원하는 것은 WiMAX 송신기(transmitters), 좌우-상하-줌(pan-tilt-zoom) 카메라들, 비디오폰 및 가능한 신 클라이언트들(thin clients)과 같은 설비를 만들 것이다.
이 애플리케이션에 있어서, 본 발명의 원리들은 우선 PSE 포트에 연결된 이더넷 케이블을 검증(validate)하기 위한 진단 도구(tool)로서 사용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 진단 도구는 이더넷 케이블의 하나 또는 그 이상의 특성들을 식별하고 PoE+ PD 기기를 취급하는 방법을 결정하기 위해 그 정보를 사용할 것이다. 예를 들어, 얼마나 많은 양의 전력 배분이 PSE는 포트에 할당되어야 하는가에 대해 지능적인 결정을 하도록 설계될 수 있다.
통상적인 802.3af 설치의 경우, 케이블에 기인하는 최악의 경우의 전력 손실은 Ploss = (350㎃)2 * 20Ω = 2.45W가 된다. 이 최악의 경우의 전력 손실은 케이블 및 패치 패널(patch panel) 제한들에 기인한 350㎃의 PD당 전류 제한과 카테고리 3 이더넷 케이블의 저항 20Ω에 기초한다. 전류를 두 배로 하는 PoE+ 설치에 있어서, 예를 들어, 카테고리 5 케이블에 기인하는 전력 손실은 Ploss '= (700㎃)2 * 10Ω = 4.9W = 2*Ploss가 될 것이다. 이 간단한 계산이 예시하듯, PoE+ 설치에서 전력 손실/미터는, 케이블 저항 50% 감소를 고려하더라도, 통상적인 802.3af 설치의 그것을 두 배로 할 수 있다. 이 전력 손실은 링크 중간에 있는 커넥터들을 포함하는 로딩된 시스템들의 경우 훨씬 더 클 것이다. 이 이유 때문에, 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재와 함께 카테고리 5 케이블의 길이 식별은, 케이블링에서 최악의 경우의 전력 손실 추정에 기초한 것과 대비하여, 포트에 기인하는 전력 배분의 정확한 결정을 가능하게 하는 중요한 요인들을 표현한다. 예를 들어, 케이블이 길이가 언로딩된 시스템에서 25m로 결정되면, 전류 700㎃에서 전력 손실은 (700㎃)2*2.5Ω = 1.225W로 계산될 것이다. 이것은 전력 손실이 (700㎃)2*(10Ω + 2.5Ω) = 6.125W로 계산되는 로딩된 시스템에서의 카테고리 5 케이블 100m의 전력 손실보다 상당히 더 낮다. 물론, 예컨대 VPSE, PL, VL 및 Rtot에 관한 정보를 사용하여 실제 전류가 평가되면 케이블에서 추정된 전력 손실은 훨씬 더 감소될 수 있다.
예를 들어, 링크 중간에 커넥터들을 구비하는 카테고리 5 케이블 100m의 로딩된 시스템이 존재한다고 가정해 보자. 여기서, VPSE가 50V이고, PL이 20W이고, Rtot = Rcable + Rcon = 10Ω + 2.5Ω = 12.5Ω이면, VL은 VL = (50 +/- SQRT(502 - 4*20*12.5))/2 = (50 +/- 38.73)/2 = 44.36V로 계산될 수 있다. 그 후, 전류는 VPSE - VL = I*Rtot을 사용하여 계산될 수 있으며, 따라서 50V-44.36V = I*12.5Ω에서 I = 0.451A가 결과한다. 여기서, 케이블의 평가된 전력 손실은 I2*Rtot = (0.451A)2*12.5Ω = 2.54W이고, 이것은 그 후 포트에 할당되는 전체 전력 배분 20W + 2.54W = 22.54W를 평가하는데 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, PL은 20W이고, Rtot는 50Ω(50m, 카테고리 5, 언로딩)으로 결정되고, VL은 48V로 알려져 있다고 가정해보자. 이해될 것인 바와 같이, VL은 층(layer) 2 통신의 어느 형태와 같은 다양한 통신 수단들을 사용하여 PD로부터 PSE로 전달될 수 있다. 이 경우, 전류(I)는 I = PL/VL = 20W/48V = 0.417A를 이용하여 계산될 수 있다. 이때, 케이블의 평가된 전력 손실은 I2*Rtot = (0.417A)2*5Ω = 0.87W이고, 이것은 그 후 포트에 할당되는 전체 전력 배분 20W + 0.87W = 20.87W를 평가하는데 사용될 수 있다.
이에 더하여, 전력 손실 계산은 또한 PoE+ 설치에 대해 얻어지는 케이블 유형 정보로부터 이익을 얻을 수 있다. 여기서, 이더넷 케이블이 카테고리 5 케이블보다 더 좋은 것(예컨대, 카테고리 6 또는 7 이더넷 케이블)이라는 결정은 케이블의 저항 평가를 감소시키는데 기여할 것이고, 그 결과 평가된 전력 손실을 더 감소시킬 것이다.
본 발명의 원리들이 적용될 수 있는 세 번째 애플리케이션은 PoE 브로드 리치(PoE Broad Reach; PoE-BR) 애플리케이션이다. PoE-BR 애플리케이션에 있어서, PD는 100m보다 더 긴 이더넷 케이블로 PSE에 연결될 수 있다. 예를 들어, PoE-BR 애플리케이션은 500m 또는 그 이상까지의 거리를 지원하도록 정해질 수 있다.
PoE-BR 애플리케이션에 있어서, 이더넷 케이블 유형의 결정은 현재 PoE 애플리케이션의 유효 거리를 연장하는데 간단한 도움을 제공할 수 있다. 예를 들어, 카테고리 3 케이블 100m 상의 PD에 전력을 공급하는 최악의 경우의 802.3af 애플리케이션을 고려해보자. 이 최악의 경우의 애플리케이션에서, 케이블의 저항은 대략 20Ω이다. 카테고리 5 케이블이 그 대신에 사용되면, 카테고리 5 케이블의 더 낮은 저항은, 여전히 동등한 20Ω 저항을 충족시키면서, 카테고리 5 케이블의 더 긴 길이를 허용할 수 있다. 예를 들어, 링크 중간에 커넥터들을 포함하는 최악의 경우의 카테고리 5 케이블을 가정해보자. 이 경우, 이더넷 케이블에 기인하는 저항은 대략 12.5Ω이다. 이 평가로, 카테고리 5 케이블의 길이는, 20Ω 저항에 일치할 때, 100m * 20Ω/12.5Ω = 160m로 연장될 수 있다. 나아가, 링크 중간에 커넥터들이 존재하지 않는 것으로 결정되면, 카테고리 5 케이블의 길이는, 20Ω 저항에 일치할 때, 100m * 20Ω/10Ω = 200m로 연장될 수 있다. 따라서, PoE 시스템의 동작에 대한 어떠한 정보 없이도, 케이블 유형 및 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재와 같은 요인들의 식별은 PD가 100m보다 더 긴 길이에서 전력을 공급받게 할 수 있다.
일반적으로, PSE와 PD 사이의 거리(예컨대, 500m까지) 증가는 PoE-BR 시스템에서 더 넓은 가능한 동작 범위를 창출한다. 이 동작 범위는 최악의 경우의 동작 파라미터들을 사용하여 시스템 사양들을 제공하는 것을 점점 더 어렵게 만든다. 예를 들어, 카테고리 3 케이블이 PoE-BR 사양에 의해 지원되는 것을 가정해보자. 이 경우에 착수할 때, 케이블의 저항은 20Ω-100Ω으로 특정될 수 있다. 명백하게, 100Ω의 최악의 경우의 케이블 저항을 가정하면, 표 1에 리스트 된 것과 같은 전력 배분들을 확인하는 데 비현실적일 것이다. 카테고리 5 케이블 사양 또한 케이블 저항이 10Ω-50Ω으로 특정될 수 있으므로 나빠질 것이다.
그러므로 PoE-BR 애플리케이션에서 PD의 전력 공급이 특정 포트 설치의 고려사항들에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다는 것은 본 발명의 특징이다. 예를 들어, VPSE가 51V이고, PD가 일정하게 12.95W를 소모할 것이라 알려져 있고, PD의 전압이 37V라 가정해보자. 이 경우, 전류는 I = PL/VL = 12.95W/37V = 0.34A로 계산될 수 있다. 이때, 케이블에 대한 최대 저항은 Rtot = (VPSE - VL)/I = (51V-37V)/0.34A = 41Ω으로 계산될 수 있다.
Rtot = 41Ω인 최대 저항으로, PoE-BR 시스템은 특정 포트가 이러한 설치를 수용할 수 있는지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 카테고리 3 케이블이 사용되는 것으로 결정되면, PD는 약 205미터까지의 거리에서 전력을 공급받을 수 있다. 유사하게, 카테고리 5 케이블이 사용되는 것으로 결정되면, 언로딩된 시스템을 가정하여 약 410미터까지의 거리에서 전력을 공급받을 수 있다.
링크 중간에 있는 커넥터들의 존재의 식별은 또한 이들 결정에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 카테고리 5 케이블이 사용되면, 최대 저항(Rtot)은 Rcable 및 Rcon에 걸쳐 배분될 것이다. Rcon = 2.5Ω이면, Rcable에 배분된 최대 저항은 41Ω - 2.5Ω = 38.5Ω이 될 것이다. 이 예에 있어서, PD는, 카테고리 5 케이블이 사용될 때, 약 385미터까지의 거리에서 전력을 공급받을 수 있다.
케이블 길이 및 커넥터 존재 정보는 또한 케이블에 기인하는 전력 손실을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 카테고리 5 케이블이 로딩된 시스템에서 375미터인 것으로 결정되면, 케이블의 저항은 대략 37.5Ω + 2.5Ω = 40Ω이 될 것이다. 이때, 전력 손실은 Ploss = (340㎃)2 * 40Ω = 4.62W로 계산될 것이다. 이때, 이 포트에 대한 전체 전력 배분은 12.95W + 4.62W = 17.57W가 될 것이다.
위에 기재된 바와 같이, 포트에 기인한 전력 배분은 PoE-BR 애플리케이션에 의해 제공되고 있는 거리 범위에 기인하여 넓게 변할 수 있다. 예를 들어, 120미터의 카테고리 5 케이블이 언로딩된 시스템에서 사용되고 있다면, 케이블의 저항은 대략 12Ω이 될 것이다. 이때, 전력 손실은 Ploss = (340㎃)2 * 12Ω = 1.39W로 계산될 것이다. 이때, 이 포트에 대한 전체 전력 배분은 12.95W + 1.39W = 14.34W가 될 것이다. 두 경우에서의 전력 배분 사이의 3.23W 차이(즉, 17.57W - 14.34W)는, 기본적인 최악의 경우의 가정에 의존하는 대신에, 케이블의 유형, 케이블의 길이 및 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재와 같은 요인들에 관한 약간의 통찰을 갖는 이점을 예시한다.
PoE-BR 애플리케이션에서 케이블 저항의 넓은 범위에 기인하여, PD의 최대 전압은 통상적인 802.3af PoE에 대비하여 낮아질 수 있다. 예를 들어, PD에서의 최소 전압이 30V로 낮아진다고 가정해보자. 이 30V 값은, 케이블 유형 정보, 케이블 길이 정보 및 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재가 알려져 있을 때, 주어진 포트 설치를 유효하게 하기 위해 사용될 수 있다. PD는 상기 최소 전압에 대비하여 턴온(turn-on) 전압에 대해 더 높은 요구치를 가질 수 있음이 언급되어야 한다. 이것은 턴온 동안 PD가 전체 전력을 쓰지 않기 때문에 PD에서의 전압이 PSE와 거의 동일한 경우일 수 있다.
VPSE = 50V, PL = 12.95W 및 Rtot = 45Ω(로딩된 시스템에서 425미터의 카테고리 5 케이블)을 가정해보자. 동작 파라미터들의 이 세트의 경우, VL은 VL = (50 +/- SQRT(502 - 4*12.95*45))/2 = (48 +/- 13)/2 = 30.5V로 계산될 수 있다. VL을 계산한 후, PoE-BR 시스템은 계산된 전압(VL)이 최소 전압의 관점에서 허용가능한지를 결정할 수 있다. 이 경우, VL = 30.5V는 최소 문턱전압(threshold) 위에 있고, 따라서 PoE-BR 시스템은 그들 동작 조건들 하에서 포트를 유효하게 할 것이다. 이 포트에 할당된 전력 배분과 관련하여, PoE-BR 시스템은 VPSE - VL = I*Rcable을 사용하여 전류를 계산할 것이고, 따라서 50V - 30.5V = I*45Ω에서 I = 0.433A가 결과한다. 케이블에서 전력 손실은 I2*Rcable = (0.433A)2*45Ω = 8.44W로 계산될 수 있다. 이 예에서, 이때 상기 PSE 포트에 기인하는 전체 전력 배분은 12.95W + 8.44W = 21.39W가 될 것이다.
본 발명의 원리들에 의해, PoE-BR 링크들에서 최악의 경우의 저항들을 사용하는 과도하게 지불되는 효과들이 최소화될 것이다. 첫째, 특정 포트들에 할당되는 전력 배분들에서의 절감이 달성될 것이고, 그 결과 PSE의 전체 용량을 증가시킬 것이다. 둘째, PSE가 케이블 저항들의 최악의 경우의 평가를 사용할 때에는 배제될 포트 설치를 유효하게 할 수 있다.
본 발명의 원리들이 적용될 수 있는 네 번째 애플리케이션은 케이블링 기반 구조의 일반적인 진단에 있다. 이 진단은 PoE 애플리케이션에 완전히 무관할 수 있다. 일반적으로, 주어진 애플리케이션에 대해 케이블링 기반 구조의 수용력을 결정하기 위해 진단 도구가 케이블링 기반 구조에 적용될 수 있다. 앞서 논의된 애플리케이션에 있어서, 진단 도구가 PoE-BR 애플리케이션을 취급하기 위한 케이블링 기반 구조의 수용력을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 유사한 방식으로, IEEE 802.3an에 의해 정의되는 10GBASET과 같은 애플리케이션을 취급하는 케이블링 기반 구조의 수용력을 결정하기 위해 진단 도구가 사용될 수 있다. 여기서, 10GBASET은 카테고리 7 이더넷 케이블링을 필요로 할 것이다. 본 발명의 원리들에 따르면, 상기 진단 도구는, 10GBASET 통신들을 가능한 한 취급할 수 있는 카테고리 7 아래의 이더넷 케이블들(즉, 카테고리 5 또는 6)뿐만 아니라, 모든 카테고리 7 이더넷 케이블들을 식별할 수 있다. 더욱이, 커넥터들의 존재의 식별을 통해, 상기 진단 도구는 다중 케이블들이 링크에 존재하는지를 결정할 수 있다. 이 결정은 또한 상기 케이블 링크가 특정 애플리케이션을 취급할 수 있는지의 결정에 영향을 미칠 수 있다.
위에 기재한 바와 같이, PoE 시스템이 이더넷 케이블 링크의 저항을 평가하고 궁극적으로 이더넷 케이블 링크의 실제 전력 손실을 평가할 수 있게 하도록 이더넷 케이블의 하나 또는 그 이상의 특성들이 측정된다. 이러한 평가를 쉽게 하기 위해, PoE 시스템은 이더넷 케이블의 삽입 손실(insertion loss), 혼신(cross talk), 길이, 불연속 등과 같은 특성들을 측정할 수 있다. 이더넷 케이블의 삽입 손실, 혼신, 길이 및 불연속들의 측정은 케이블 저항, 따라서 케이블에서의 전력 손실을 평가하기 위해 사용될 수 있는 특성들의 하나의 예를 나타낸다.
일 실시예에 있어서, 케이블 길이 및 불연속들은 TDR을 사용하여 직접 결정될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 케이블 길이는 주입된 신호의 왕복을 사용하여 삽입 손실의 측정에서 발생된 데이터에 기초하여 간접적으로 결정될 수 있다. 여기서, 펄스(들)의 발진과 수신 사이의 시간 간격은 케이블 길이에 선형적으로 비례한다. 이때, 케이블 길이는, 시간 간격과 전파 속도를 곱하고, 그 후 왕복 지연을 고려하기 위해 2로 나누어서 계산될 수 있다. 이해될 것인 바와 같이, 커넥터들의 존재는 케이블 내 불연속들(또는 장애물들)을 식별하는 고 주파수 TDR 측정에 기초하여 추론될 수 있다.
설명되어온 바와 같이, 다양한 케이블 특성들이 케이블 유형, 케이블 길이 및 링크의 중간에 있는 커넥터들의 존재를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이들 요인들은 케이블 링크의 저항 및 전력 손실을 결정할 수 있게 한다. 이해될 것인 바와 같이, PoE 시스템이 케이블 링크의 저항 및 전력 손실을 결정할 수 있게 하기 위해 위에서 설명된 것들 이외의 다른 특성들이 또한 사용될 수 있다. 사용되는 측정 데이터에 관계없이, 상기 PoE 시스템의 구성 또는 동작의 소정 측면을 동적으로 조절하기 위해 PoE 시스템이 상기 데이터를 사용할 수 있다는 것이 중요하다. 위에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 이 특징은 다양한 애플리케이션들에 유용하다.
도 5는 본 발명이 구현될 수 있는 PoE 환경(500)의 일 실시예를 예시한다. 예시된 바와 같이, 환경(500)은 이더넷 스위치(520)에 각각 연결된 PHY들(530-1 내지 530-N)을 포함한다. PHY는 하나 또는 그 이상의 이더넷 송수신기들을 포함할 수 있으나, 단지 단일의 송수신기에 대한 배선(wiring)만이 PHY(530-N)에 연결되어 있는 것으로 예시되어 있다. CPU(510)로부터 PHY(530-N)로의 단지 단일의 연결만이 간단히 도시되어 있으나, 각 PHY가 또한 CPU(510)에 연결된다. 일 실시예에 있어서, CPU(510)는 단일 칩 상에 이더넷 스위치(520) 및 PHY들(510-1 내지 510-N)과 함께 포함된다. 또 다른 실시예에 있어서, 이더넷 스위치(520) 및 PHY들(510-1 내지 510-N)은 CPU(510)로부터 떨어져 있는 단일 칩 상에 포함되고, 여기서 CPU(510)와의 통신은 직렬 인터페이스를 통해 가능하게 된다. 또한, 도시된 변압기들의 중앙 탭들(center taps)을 통해 전력을 제공하는 PSE(540)가 PoE 환경(500) 내에 예시되어 있다. 예시된 바와 같이, PSE(540)는 또한 CPU(510)에 결합된다. 일 실시예에 있어서, PSE(540)는 분리 경계(isolation boundary)를 돕는 광-아이솔레이터(opto-isolator, 550)를 통해 CPU(510)에 결합된다.
본 발명의 원리들을 구현할 때의 PoE 환경(500)의 동작을 예시하기 위해, 이제 도 6의 흐름도가 참조된다. 예시된 바와 같이, 도 6의 흐름도는 단계(602)에서 시작하는데, 여기서 PHY(530-N) 내의 송수신기가 PHY(530-N)에 결합된 이더넷 케이블의 선(line) 특성들을 측정한다. 일 실시예에 있어서, CPU(510)의 제어하에서, 반향 제거기 모듈(echo canceller module)에 의해 수행되는 반향 제거 수렴 과정 동안, 삽입 손실, 혼신, 케이블 길이 및 불연속들의 결정을 가증하게 하는 측정들이 취해진다. 송수신기에 의해 취해진 선 특성 측정들은 그 후 단계(604)에서 CPU(510)에 전송된다.
다음에, 단계(606)에서, CPU(510)는 케이블 유형, 케이블 길이 및 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재를 결정하기 위해 상기 선 특성 측정 데이터를 사용한다. 이 케이블 유형 정보, 케이블 길이 정보 및 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재에 관한 정보는 다음에 단계(608)에서 PSE(540)에 제공된다. 여기서, PSE는 또한 상기 선 특성 측정 데이터를 사용하여 케이블 유형, 케이블 길이 및 커넥터들의 존재를 결정하도록 구성될 수 있다.
케이블 유형, 케이블 길이 및 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재가 어디에서 결정되는지와 무관하게, PSE(540)에 대한 그것의 적용성은 PSE(540)가 PoE 시스템 구성 및/또는 동작에 대한 그것의 영향을 결정할 수 있게 할 것이다. 이 영향 결정은 케이블 유형, 케이블 길이 및 링크 중간에 있는 커넥터들의 존재와, 따라서 케이블의 저항을, VPSE, PL, VL 등과 같은 다른 PoE 시스템 파라미터들과 조합하여 고려할 수 있다. 이해될 것인 바와 같이, 이 영향 분석은, 이더넷 케이블을 진단하고, 전력이 PD에 공급될 수 있는지를 결정하고, 주어진 PSE 포트에 대한 전력 배분 조절을 결정하는 등을 맡고 있는 어떠한 시스템 요소에 의해서든 수행될 수 있다. 일반적으로, 상기 영향 분석은 적절한 시스템 요소에 의해 통신되거나, 발견되거나 또는 가정될 수 있는 하나 또는 그 이상의 파라미터들, 예컨대 케이블 링크 저항, 케이블 전류, VPSE, PL, VL에 기초할 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 파라미터들은 시스템 사양(예컨대, IEEE 802.3af)에 기초하거나, 측정 데이터를 사용한 하나 또는 그 이상의 계산들을 통해 유도되거나(예컨대, 결정된 케이블 유형 및 길일부터 유도된 케이블 저항), 또는 이러한 파라미터를 갖는 또 다른 시스템 요소로부터 수신(예컨대, PD에 의해 PSE에 전달된 VL)될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 측면들은 앞선 상세한 설명을 검토함으로써 당해 기술 분야에서 숙련된 자들에게 분명해질 것이다. 본 발명의 다수의 두드러진 특징들이 위에서 설명되었지만, 본 발명은 다른 실시예들로 될 수 있고 개시된 발명을 읽은 후 당해 기술 분야에서 통상적인 기술을 가진 자에 분명해질 다양한 방식으로 실현되고 수행될 수 있으며, 따라서 위의 설명은 이들 다른 실시예들을 배제하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 또한, 여기에서 채택된 문구 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이고, 제한하는 것으로서 간주되어서는 안 된다.
도 1은 PoE(Power over Ethernet) 시스템의 일 실시예를 예시한다.
도 2a 및 2b는 PoE 시스템을 모형화한 회로도들이다.
도 3은 PoE 과정의 흐름도이다.
도 4는 매체 의존 인터페이스 링크(medium dependent interface link)의 중간에 있는 커넥터들의 예를 예시한다.
도 5는 PHY로부터 PSE로의 케이블 특성 정보의 통신을 가능하게 하는 PoE 시스템의 일 실시예를 예시한다.
도 6은 PHY로부터 PSE로 케이블 특성 정보를 통신하기 위한 과정의 흐름도를 예시한다.

Claims (10)

  1. 이더넷(Ethernet) 케이블을 통해 전력 소스 설비 포트(power source equipment port)에 결합된 전력 기기(powered device)의 실재(presence)를 감지하는 전력 기기 감지 구성요소(component);
    상기 이더넷 케이블의 전기적 특정을 측정하는 케이블 감지 구성요소; 및
    상기 이더넷 케이블의 중간에 있는 커넥터들의 존재(existence)에 기초하여 상기 전력 소스 설비 포트에의 전력 할당을 제어하는 전력 제어기를 포함하고, 상기 존재는 상기 측정된 전기적 특성들에 의해 지시되는 파워 오버 이더넷(PoE) 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 케이블 감지 구성요소는 상기 이더넷 케이블에서의 불연속들을 측정하는 파워 오버 이더넷 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 전력 제어기는 케이블 유형, 케이블 길이 및 상기 커넥터들의 존재에 기초하여 상기 전력 할당을 제어하는 파워 오버 이더넷 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 전력 제어기는 상기 이더넷 케이블의 유형을 사용하여 결정된 상기 이더넷 케이블의 저항에 기초하여 상기 전력 할당을 제어하는 파워 오버 이더넷 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 전력 제어기는 상기 이더넷 케이블의 검증(validation)에 기초하여 전력의 할당을 제어하는 파워 오버 이더넷 시스템.
  6. 이더넷 케이블을 통해 전력 소스 설비 포트에 전력 기기의 연결시, 측정된 전기적 특성들에 기초하여 상기 이더넷 케이블의 중간에 커넥터들이 존재하는지를 결정하고;
    상기 전력 소스 설비 포트에 전력 배분(power budget)을 할당하는 것을 포함하고, 상기 할당된 전력 배분은 상기 결정에 기초하는 파워 오버 이더넷(PoE) 방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 결정하는 것은 상기 이더넷 케이블 내의 불연속들을 측정하는 것을 포함하는 파워 오버 이더넷 방법.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 할당된 전력 배분은 케이블 유형, 케이블 길이 및 상기 이더넷 케이블의 중간에 있는 커넥터들의 존재에 기초하는 파워 오버 이더넷 방법.
  9. 전력 기기를 전력 소스 설비에 연결하는 이더넷 케이블의 중간에 커넥터들이 존재하는지를 상기 이더넷 케이블의 측정된 전기적 특성들에 기초하여 결정하고;
    상기 결정에 기초하여 상기 전력 기기에 전력을 공급할지를 결정하는 것을 포함하는 파워 오버 이더넷 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 전력 공급 결정은 100미터보다 더 긴 이더넷 케이블링에 대한 것인 파워 오버 이더넷 방법.
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