KR20120019992A - 이더넷 전원의 다단 제공 방법 및 장치 - Google Patents

이더넷 전원의 다단 제공 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이더넷 전원을 다단으로 제공할 수 있는 이더넷 전원의 다단 제공 방법 및 장치에 관한 것으로서, 제1 이더넷 포트를 통해 외부 네트워크 및 전원 장비에 연결되는 단말 장치에서, 제1 이더넷 포트를 통해 데이터 또는 음성 신호 및 전력을 받고; 제1 이더넷 포트와 제1 이더넷 포트에 연결되는 제2 이더넷 포트 사이에 구비된 필터에 의해 데이터 또는 음성 신호 중 단말 장치에서 처리되는 데이터 또는 음성 신호가 제2 이더넷 포트로 진행하는 것을 차단하고; 제2 이더넷 포트를 통해 외부의 또 다른 단말 장치로 전력의 일부를 선택적으로 공급함으로써, 이더넷 시스템의 확장 용이성을 향상시키고 시스템 설계 또는 구현에 있어 편의성과 다양성을 증대시킨다.

Description

이더넷 전원의 다단 제공 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING POWER OVER ETHERNET WITH MULTIPLE-STAGE}
본 발명은 이더넷 전원 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 전원 장치에 복수의 단말 장치를 직렬로 연결한 다단 구조로 이더넷 데이터 및 이더넷 전원을 제공할 수 있는 이더넷 전원의 다단 제공 방법 및 장치에 관한 것이다.
이더넷 전원(PoE; Power over ethernet)은 기본적으로 일대일 방식으로 지정된 포트(Port)에 전원을 공급해 주는 방식으로서, 비차폐 트위스티드 페어(UTP; Unshielded Twisted Pair) 케이블과 같은 LAN(Local area network) 케이블을 이용하여 데이터와 전원을 동시에 전송한다.
전원 장비(PSE; Power sourcing equipment)를 통해 이더넷 전원을 받아 사용하는 파워 디바이스(PD; a Powered Device)는 별도의 전원 장비를 구비할 필요가 없다. 따라서, 파워 디바이스는 장비 설치시 제약사항이 감소하여 다양한 구성이 가능하게 된다.
하지만, 현재의 전원 장비를 기준으로 하나의 포트에는 직접 연결되는 하나의 파워 디바이스만이 연결가능하다.
본 발명은 전원 장비에 연결된 LAN 케이블(이하, 이더넷 케이블이라고 한다)을 통해 이더넷 데이터와 이더넷 전원을 받고, 받은 이더넷 데이터의 일부와 이더넷 전원의 일부를 다음 단의 파워 디바이스로 전달할 수 있는 이더넷 전원(PoE)의 다단 제공 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 입력된 이더넷 데이터 중 소정의 일부 데이터가 다음 단의 파워 디바이스로 진행하는 것을 차단하고, 공급된 이더넷 전원 중 일부 전원을 다음 단의 파워 디바이스에 선택적으로 제공할 수 있는 이더넷 전원의 다단 제공 방법 및 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 이더넷 전원의 다단 제공 방법은 제1 이더넷 포트를 통해 외부 네트워크 및 전원 장비에 연결되는 단말 장치에서 이더넷 전원을 다단으로 제공하는 방법으로서, 제1 이더넷 포트를 통해 데이터 또는 음성 신호 및 전력을 받는 제1 단계; 제1 이더넷 포트와 제1 이더넷 포트에 연결되는 제2 이더넷 포트 사이에 구비된 필터에 의해 데이터 또는 음성 신호 중 단말 장치에서 처리되는 데이터 또는 음성 신호가 제2 이더넷 포트로 진행하는 것을 차단하는 제2 단계; 및 제2 이더넷 포트를 통해 외부의 또 다른 단말 장치로 전력의 일부를 선택적으로 공급하는 제3 단계를 포함한다.
제3 단계는 전력의 일부가 제2 이더넷 포트에 인가되는 것을 차단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 단계는, 제2 이더넷 포트에 인가되는 전류, 전압, 또는 전력을 감지하는 단계; 감지된 전류, 전압, 또는 전력의 세기를 기준값과 비교하는 단계; 전류, 전압, 또는 전력의 세기가 상기 기준값 이상이면 제1 및 제2 이더넷 포트들 사이에 구비되는 스위치에 의해 제2 이더넷 포트를 활성화하는 단계; 및 전류, 전압, 또는 전력의 세기가 기준값 미만이면 스위치에 의해 제2 이더넷 포트를 비활성화하는 단계를 포함한다.
필터는 단말 장치에서 처리되는 데이터 또는 음성 신호가 가진 제1 주파수 대역을 차단하는 대역저지 필터 또는 제1 주파수 대역 이외의 주파수를 통과시키는 대역통과 필터를 포함할 수 있다.
제1 이더넷 포트 또는 제2 이더넷 포트는 비차폐 트위스티드 페어 케이블의 커넥터가 결합하는 이더넷 커넥터를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 이더넷 전원의 다단 제공 장치는, 이더넷 케이블을 통해 외부 네트워크와 전원 장비에 연결되어 이더넷 전원을 다단으로 제공하는 장치로서, 이더넷 케이블과 결합하여 외부 네트워크와 전원 장비로부터 데이터 또는 음성 신호와 전력을 받는 제1 이더넷 포트; 제1 이더넷 포트에 연결되는 단말 장치 본체; 제1 이더넷 포트에 연결되는 제2 이더넷 포트; 및 제1 이더넷 포트와 제2 이더넷 포트 사이에 연결되며, 데이터 또는 음선 신호 중 단말 장치 본체에서 처리되는 제1 주파수 대역의 신호가 제2 이더넷 포트로 진행하는 것을 차단하는 필터를 포함한다.
일 실시예에서, 이더넷 전원의 다단 제공 장치는 제1 이더넷 포트와 제2 이더넷 포트 사이에 연결되며, 제1 이더넷 포트의 전원 단자에 인가된 전력이 제2 이더넷 포트의 전원 단자에 인가되는 것을 선택적으로 차단하는 스위치를 더 포함한다.
일 실시예에서, 이더넷 전원의 다단 제공 장치는 제2 이더넷 포트의 전원 단자에 인가되는 전류, 전압, 또는 전력을 검출하는 센서를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 이더넷 전원의 다단 제공 장치는 센서를 통해 감지한 전류, 전압, 또는 전력의 세기를 기설정된 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
필터는 단말 장치 본체에서 처리되는 데이터 또는 음성 신호가 가지는 제1 주파수 대역을 차단하는 대역저지 필터 또는 제1 주파수 대역 이외의 주파수를 통과시키는 대역통과 필터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 필터는 이더넷 신호 제거용 T형 필터나 π형 필터를 포함할 수 있다.
이더넷 케이블은 비차폐 트위스티드 페어 케이블을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이더넷 전원(PoE) 기술의 일대일(Point to Point) 방식의 구조를 일대다(Point to Multipoint) 방식의 구조로 변경할 수 있다. 또한, 전원 장비의 포트에 연결되는 단말 장치를 선택적으로 다수의 단말 장치가 직렬로 연결되는 다단 구조로 확장할 수 있고, 그것에 의해 전원 장비의 해당 포트(port)의 효율을 최대화할 수 있다.
또한, 이더넷 시스템의 확장 용이성을 향상시키고 시스템 설계 또는 구현에 있어 편의성과 다양성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 전원의 다단 제공 방안을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 전원의 다단 제공 방법의 개략적인 절차도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이더넷 전원의 다단 제공 방법의 개략적인 절차도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 전원의 다단 제공 장치의 개략적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이더넷 전원의 다단 제공 장치의 개략적인 블록도이다.
도 6a는 도 4 또는 도 5의 이더넷 전원의 다단 제공 장치에 채용가능한 필터의 일 실시예에 대한 개략적인 회로도이다.
도 6b는 도 4 또는 도 5의 이더넷 전원의 다단 제공 장치에 채용가능한 필터의 또 다른 일 실시예에 대한 개략적인 회로도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 전원의 구현예를 예시적으로 나타낸 이더넷 시스템에 대한 도면이다.
도 1을 참조하면, 이더넷 시스템은 상용 전원이나 UPS(Uninterruptible power supply)와 같은 전원 소스(10), 허브(Hub) 등과 같은 네트워크 접속 장치(100), 전원 장비(200), 및 단말 장치(300a, 300b, 300c, 302a, 302b, 302c)를 포함한다. 여기서, 단말 장치는 전원 장비(200)를 통해 이더넷 전원을 받으므로 기본적으로 별도의 전원을 구비할 필요가 없는 파워 디바이스의 구성을 가진다.
전원 소스(10)와 네트워크 접속 장치(100)는 소정의 전원선(11a)에 의해 연결되며, 전원 소스(10)와 전원 장비(200)는 또 다른 전원선(11b)에 의해 연결될 수 있다. 네트워크 접속 장치(100)와 전원 장비(200)는 UTP(Unshielded twist pair) 케이블 등과 같은 이더넷 케이블(101)을 통해 서로 연결되고, 전원 장비(200)와 일부 단말 장치(300a, 300b, 300c)는 이더넷 케이블(201)을 통해 서로 연결되며, 일부 단말 장치들(300a, 300b, 300c)과 또 다른 일부 단말 장치들(302a, 302b, 302c)은 이더넷 케이블(301)을 통해 서로 연결된다.
전원 장비(200)는 전원 소스(10)와 단말 장치 사이에 설치되어 전원 소스(10)의 전력을 적절하게 단말 장치에 제공한다. 네트워크 접속 장치(100)는 전원 장비(200)를 거쳐 단말 장치와 연결되며 단말 장치가 네트워크상의 다른 단말과 서로 통신할 수 있도록 이들 간의 데이터 또는 음성 신호 등을 상호 전달한다.
본 실시예에서, 단일의 전원 장비(200)의 이더넷 포트 또는 이더넷 커넥터에는 복수의 단말 장치가 연결된다. 복수의 단말 장치들은 전원 장비(200)의 각각의 이더넷 커넥터에 직렬 연결 형태 또는 캐스케이딩(cascading) 형태로 연결되어 있다.
본 실시예에서 단말 장치는 그 후단에 연결되는 또 다른 단말 장치로 전원을 전달할 수 있도록 전원공급제어부를 구비할 수 있다. 채용가능한 전원공급제어부에 대하여는 아래에서 상세히 설명될 것이다.
전술한 구성에 의하면, 본 실시예의 단말 장치는 파워 디바이스로서 동작할 뿐만 아니라 또 다른 단말 장치에 전원을 공급하는 전원 장비로서도 동작한다.
즉, 본 실시예의 PoE(Power over Ethernet) 기술은, 일대일 방식으로 지정된 포트(port)에 전원을 공급해주는 기존의 방식을 개선하기 위하여, 기존의 PoE 기술을 확장하여 하나의 전원 장비에서 여러 단으로 직렬 연결된 다수의 단말 장치들에 전원을 공급할 수 있도록 함으로써 이더넷 시스템의 확장성을 향상시키고, 다양한 기술적인 응용에 사용할 수 있다.
또한, 본 실시예의 PoE 기술에서, 이더넷 데이터 중 일부 데이터는 다음 단으로 진행되기 전에 필터에 의해 제거된다. 여기서, 일부 데이터는 현재의 단말 장치를 목적지로 하는 이더넷 데이터이다. 따라서, 이더넷 시스템에서 직렬 연결되는 단말 장치들의 각 단말 장치는 다른 단말 장치에 영향을 주지 않고 독립적으로 동작 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 전원의 다단 제공 방법의 개략적인 절차도이다.
도 2를 참조하면, 이더넷 전원의 다단 제공 방법은 본 방법을 이용하는 단말 장치(이하, 제1 단말 장치라고 한다)에서 전원 장비로부터 이더넷 케이블을 통해 제1 단말 장치의 제1 이더넷 포트로 입력되는 데이터 또는 음성 신호(이하, 입력 이더넷 데이터라고 한다)를 받고, 제1 이더넷 포트로 공급되는 전력(이하, 제1 전력이라 한다)을 받는 단계를 포함한다(S210).
다음, 제1 단말 장치는 입력 이더넷 데이터 중 제1 단말 장치를 목적지로 하는 데이터 또는 음성 신호(이하, 제1 이더넷 신호라고 한다)를 처리하고, 제1 이더넷 신호가 후단의 또 다른 단말 장치(이하, 제2 단말 장치라고 한다)로 전달되는 것을 차단한다(S220). 제1 이더넷 신호의 차단은 제1 이더넷 포트와 제2 이더넷 포트 사이에 설치되는 필터에 의해 수행될 수 있다.
다음, 제1 단말 장치는 필터에 의해 차단된 제1 이더넷 신호 이외의 나머지 데이터 또는 음성 신호(이하, 출력 이더넷 데이터라고 한다)를 제2 이더넷 포트를 통해 외부로 전달하고, 일부 전력(이하, 제2 전력이라 한다)을 제2 이더넷 포트를 통해 외부에 공급한다(S230). 여기서, 외부는 적어도 하나의 제2 단말 장치를 포함하고, 제2 전력은 제1 단말 장치에서 사용하고 남은 전력을 지칭한다.
본 실시예에 의하면, 제1 단말 장치는 전원 장비의 하나의 이더넷 포트로부터 이더넷 케이블을 통해 데이터 신호, 음성 신호, 또는 이들 모두를 포함한 입력 이더넷 데이터와 함께 제1 전력을 전달받고, 제2 단말 장치에 제2 전력을 공급할 수 있다. 여기서, 데이터 신호, 음성 신호, 또는 이들 모두에 포함된 제1 이더넷 신호는 제2 단말 장치로 진행하기 전에 필터에 의해 제거된다. 따라서, 제2 단말 장치에 영향을 주지 않고 각 단말 장치를 독립적으로 구성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이더넷 전원의 다단 제공 방법의 개략적인 절차도이다.
도 3을 참조하면, 이더넷 전원의 다단 제공 방법은 우선 허브 및 전원 장비와 이더넷 케이블에 의해 연결되는 제1 단말 장치에서 제1 이더넷 포트를 통해 입력 이더넷 데이터를 받고 전력을 공급받는 단계를 포함한다(S210). 여기서, 제1 단말 장치는 본 실시예의 이더넷 전원의 다단 제공 방법이 구현된 이더넷 전원의 다단 제공 장치일 수 있다.
다음, 제1 단말 장치에서는 입력 이더넷 데이터 중 제1 단말 장치를 목적지로 하는 제1 이더넷 신호를 처리하고, 제1 이더넷 신호가 후단의 제2 단말 장치로 진행하는 것을 차단한다(S220). 제1 이더넷 신호의 차단은 제1 단말 장치의 제1 이더넷 포트와 제2 이더넷 포트 사이에 설치되는 필터에 의해 수행될 수 있다.
다음, 제1 단말 장치에서는 제2 이더넷 포트에 인가되는 전압(V), 전류(I), 또는 전력(P)을 검출한다(S232). 그리고, 제1 단말 장치에서는 전압, 전류, 또는 전력을 기설정된 기준값과 비교한다(S234). 여기서, 기준값은 제2 단말 장치로 전원을 공급하기 위한 전원측의 전압, 전류, 또는 전력의 최저값일 수 있다.
상기 단계(S234)의 판단 결과, 제2 이더넷 포트에 인가되는 전압, 전류, 또는 전력이 기준값과 같거나 그보다 크면, 제1 단말 장치에서는 제2 이더넷 포트를 활성화한다(S236). 여기서, 제2 이더넷 포트의 활성화는 예컨대, 제1 이더넷 포트와 제2 이더넷 포트 사이에 설치된 전원공급제어부에 의해 제2 이더넷 포트에 제2 전원이 공급되도록 하는 것을 포함한다.
한편, 상기 단계(S234)의 판단 결과, 제2 이더넷 포트에 인가되는 전압, 전류, 또는 전력이 기준값보다 작으면, 제1 단말 장치에서는 제2 이더넷 포트를 비활성화한다(S238). 여기서, 제2 이더넷 포트의 비활성화는 예컨대, 제1 이더넷 포트와 제2 이더넷 포트 사이에 설치된 전원공급제어부에 의해 제2 이더넷 포트에 제2 전원이 공급되지 않도록 하는 것을 포함한다.
여기서, 전원공급제어부는 제1 이더넷 포트와 제2 이더넷 포트 사이에 설치된 스위치를 포함할 수 있다. 또한, 전원공급제어부는 제1 이더넷 포트와 제2 이더넷 포트를 연결하는 배선 또는 케이블 상에 설치되는 전압 센서, 전류 센서, 또는 전력 센서와 이 센서를 통해 감지된 신호 레벨에 따라 스위치의 동작을 제어하는 제어유닛을 포함할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 이더넷 전원 중 일부 전력을 제2 이더넷 포트를 통해 선택적으로 외부에 공급할 수 있다(S240).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이더넷 전원의 다단 제공 장치의 개략적인 블록도이다. 도 4는 도 1과 같은 이더넷 시스템에 채용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 이더넷 전원의 다단 제공 장치(이하, 간단히 제1 단말 장치라고 한다)(300)는 제1 이더넷 포트(310), 단말 장치 본체(320), 필터(330), 및 제2 이더넷 포트(350)를 구비한다. 여기서, 단말 장치 본체(320)는 제1 이더넷 포트(310)는 구비하지만, 필터(330)와 제2 이더넷 포트(350)는 구비하지 않은 기존의 파워 디바이스에 대응될 수 있다.
본 실시예의 제1 단말 장치(300)는 전원 장비에서 이더넷 케이블(201)을 통해 이더넷 데이터와 전원을 받고, 이더넷 케이블(301)을 통해 제2 단말 장치에 이더넷 데이터를 전달하고 전원을 공급한다. 여기서, 제1 단말 장치(300)에 공급되는 이더넷 데이터가 제2 단말 장치에도 전달되어 제2 단말 장치에서 생성된 이더넷 데이터와 겹치게 된다. 그래서, 이러한 문제를 해결하기 위해 본 실시예의 제1 단말 장치에서는 제1 이더넷 포트(310)와 제2 이더넷 포트(320) 사이에 필터(Filter)를 삽입하여 이더넷 데이터가 겹치는 문제를 해결한다.
또한, 전원 장비에서 높은 전원을 공급해 주게 되면 실질적으로 전원 장비의 전원이 높은 만큼 제1 단말 장치에는 또 다른 제1 단말 장치들 또는 제2 단말 장치들을 더 많이 연결할 수 있다.
본 실시예의 제1 단말 장치(300)는 IEEE 802.3af 표준 및 IEEE 802.3at 표준에 따른다. 본 실시예에 의하면, IEEE 802.3af 기반의 이더넷 전원(PoE)과 IEEE 802.3at 기반의 이더넷 전원(PoE+) 기술을 단말 장치의 다단 연결이 가능한 형태로 구성하여 이더넷 시스템에서 효율적으로 전원을 공급하는 방안을 제공할 수 있다. IEEE 802.3af 기반의 이더넷 전원(PoE)과 IEEE 802.3at 기반의 이더넷 전원(PoE+) 기술을 간략히 설명하면 다음과 같다.
IEEE 802.3af에서 제시하는 이더넷 전원(PoE)은 이더넷 케이블 즉 LAN 케이블을 이용하여 전력과 데이터를 동시에 전송하는 기술이다. 이더넷 전원은 기존의 Cat-3, Cat-5, Cat-5e 및 Cat-6 케이블로 통신 응용을 위한 전력을 안전하고 신뢰성 있게 전송할 수 있다. LAN 케이블은 비차폐 트위스티드 페어(UTP) 케이블로서 이를 통해 데이터나 음성을 전송하며, 기존 기술에서 구성되는 망의 형태도 주로 성형 네트워크를 사용한다. 이더넷 전원(PoE)의 가장 핵심적인 기능은 데이터 전송뿐만 아니라 동일한 케이블을 통해 전력 공급을 할 수 있다는 것이다. 기존 구성 방식에서는 데이터 전송만 하고 전원은 로컬 전원을 별도로 사용해야 한다.
현재, 이더넷 전원 관련한 표준으로는 IEEE 802.3af(PoE)와 IEEE 802.3at(PoE+)가 있으며 PoE+가 PoE에 비해 전압, 전류, 케이블 형태 등이 개선된 것이다.
IEEE 802.3af 표준은 중앙 스위치가 RJ-45 커넥터를 통해 최대 13와트까지 직류 48V를 제공할 수 있도록 함으로써 데이터와 전원 공급이 가능하다. 그리고 IEEE 802.3af 표준은 이더넷 케이블을 통해 단말 장치들에 전력을 제공할 경우 일어날 수 있는 모든 문제들을 다루고 있다. 또한 파워 디바이스(PD)와 전원 장비(PSE)라는 선택적 파워 엔티티 두 가지의 기능 및 전기적 특성들을 정의하고 있다. 그리고, 이러한 디바이스들이나 엔티티들이 데이터 송신에 사용된 것과 동일한 일반 케이블을 이용하여 어떻게 전력을 공급하고 끌어올 수 있는지에 대한 내용을 담고 있다. 단말 장치의 전력공급과 관련하여는 10Base-T, 100Base-T, 또는 1,000Base-T 장치에 이들이 필요로 하는 데이터와 이들 데이터를 처리하기 위한 전력 둘 다에 대한 단일 인터페이스를 제공하고 있다.
IEEE 802.3af 표준을 충족시키기 위해서는 메인 전원 장비(PSE)의 출력 전압이 약 44V ~ 57V가 되어야 한다. 정상 모드에서의 최대 출력 전류는 350㎃이며, 지속적인 출력은 15.4와트 정도이다. 그리고 제2 단말 장치 측을 위해 제1 단말 장치의 제2 이더넷 포트에 걸리는 출력 전압은 37V 내지 57V이어야 하며 그 평균 출력 전력은 12.95와트 이상이고 출력 돌입 전류는 400㎃ 이상인 것이 바람직하다.
전술한 PoE와 PoE+를 비교하여 나타내면 아래의 표 1과 같다.
Figure pat00001
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이더넷 전원의 다단 제공 장치의 개략적인 블록도이다.
도 5를 참조하면, 이더넷 전원의 다단 제공 장치(이하, 간단히 제1 단말 장치라고 한다)(500)는 제1 이더넷 포트(310), 단말 장치 본체(320), 필터(330), 전원공급제어부(340), 및 제2 이더넷 포트(350)를 구비한다. 여기서, 단말 장치 본체(320)는 제1 이더넷 포트(310)에 대응하는 이더넷 포트의 구성을 제외하고 기존의 파워 디바이스와 유사한 구성을 구비할 수 있다.
본 실시예에서, 제1 및 제2 이더넷 포트(310, 350)는 2개의 수신 단자(RX+, RX-), 2개의 송신 단자(TX+, TX-), 2개의 전원 단자(DC+. DC+), 및 2개의 그라운드 단자(GND)를 각각 구비한다. 제1 이더넷 포트(310)의 2개의 수신 단자는 단말 장치 본체(320)를 경유하여 제2 이더넷 포트(350)의 2개의 수신 단자들에 각각 연결된다. 제1 이더넷 포트(310)의 2개의 송신 단자는 단말 장치 본체(320)를 경유하여 제2 이더넷 포트(350)의 2개의 송신 단자들에 각각 연결된다. 제1 이더넷 포트(310)의 두 전원 단자들 중 하나는 단말 장치 본체(320)에 연결되고, 나머지 하나는 제2 이더넷 포트(350)의 2개의 전원 단자들에 공통 연결된다. 그리고, 제1 이더넷 포트(310)의 2개의 그라운드 단자는 제2 이더넷 포트(350)의 2개의 그라운드 단자들과 그라운드 배선을 통해 공통 연결된다. 제1 및 제2 이더넷 포트(310, 350)의 그라운드 단자들의 접속점 또는 그라운드 배선에는 단말 장치 본체(320)가 연결된다.
필터(330)는 단말 장치 본체(320)와 제2 이더넷 포트(350)의 두 수신 단자들 사이를 연장하는 배선 또는 케이블 중간에 설치된다. 본 실시예의 필터(330)로는 필터는 소정의 제1 주파수 대역의 주파수를 차단하는 대역저지 필터 또는 제1 주파수 대역 이외의 주파수를 통과시키는 대역통과 필터로 구현될 수 있다. 예를 들면, 도 6a 및 도 6b에 도시한 필터 구조가 채용가능하다.
도 6a를 참조하면, 필터(330)는 이더넷 신호 제거용 T형 필터로 구현될 수 있다. 일례로, 필터(330)는 제1 인덕터(L1), 제1 인덕터(L1)와 직렬 연결되는 제2 인덕터(L2), 및 제1 인덕터(L1)와 제2 인덕터(L2)의 접속 노드에 병렬 연결되는 커패시터(C)를 포함할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 필터는 이더넷 신호 제거용 π형 필터로 구현될 수 있다. 일례로, 필터는 제1 이더넷 포트측 또는 단말장치 본체측의 제1 입력단(Vin)에 일단이 연결되고 제2 이더넷 포트측의 제1 출력단(Vout)에 타단이 연결되는 제1 인덕터(L1)와; 제1 이더넷 포트측의 제2 입력단(GND)에 일단이 연결되고 제2 이더넷 포트측의 제2 출력단(GND)에 타단이 연결되는 제2 인덕터(L2)와; 제1 입력단(Vin)과 제1 인덕터(L1)의 일단과의 사이에 일단이 연결되고 제2 입력단(GND)과 제2 인덕터(L1)의 일단과의 사이에 타단이 연결되는 제1 커패시터(C1); 및 제1 출력단(Vout)과 제1 인덕터(L1)의 타단과의 사이에 일단이 연결되고 제2 출력단(GND)과 제2 인덕터(L2)의 타단과의 사이에 타단이 연결되는 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 전원공급제어부(340)는 제1 이더넷 포트(310)와 제2 이더넷 포트(350)의 전원 단자들을 연결하는 배선 또는 케이블(이하, 내부 전원 배선이라 한다) 중간에 설치되는 스위치(342)를 포함한다. 스위치(342)는 제1 이더넷 포트(310)의 5번 전원 단자(DC+)와 제2 이더넷 포트(350)의 4번 및 5번의 두 전원 단자들(DC+) 사이에 구비되며, 제1 이더넷 포트(310)의 5번 전원 단자(DC+)에 인가되는 전력을 제2 이더넷 포트(350)의 4번 및 5번의 두 전원 단자들(DC+)에 선택적으로 공급 또는 차단하도록 동작할 수 있다.
또한, 전원공급제어부(340)는 내부 전원 배선에 흐르는 전류를 검출하는 제1 센서(344), 내부 전원 배선과 그라운드 배선 간의 전압을 검출하는 제2 센서(346), 또는 제1 센서(344)와 제2 센서(346)를 함께 이용하거나 별도의 전력측정수단을 이용하여 내부 전원 배선과 그라운드 배선에 의해 제2 이더넷 포트(350)에 인가되는 전력을 검출하는 제3 센서를 포함할 수 있다.
또한, 전원공급제어부(340)는 제1 센서, 제2 센서, 또는 제3 센서를 통해 감지되는 전압, 전류, 또는 전력의 세기를 기설정된 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 스위치(342)의 온오프 동작을 제어하는 제어부(348)를 포함할 수 있다. 제어부(348)는 별도의 제어유닛으로 구현되거나, 단말 장치 본체(320) 내의 제어유닛의 일부 기능부나 이러한 기능부를 포함한 구성부로 구현될 수 있다.
전술한 실시예에 의하면, 제1 단말 장치(500)는 허브 또는 전원 장비로부터 제1 이더넷 포트(310)에 결합하는 이더넷 케이블을 통해 이더넷 데이터와 전원을 받고, 제2 이더넷 포트(350)에 결합하는 또 다른 이더넷 케이블을 통해 제2 단말 장치에 이더넷 데이터를 전달하고 전원을 공급할 수 있다. 여기서, 제1 단말 장치(500)에 공급된 이더넷 데이터는 제2 단말 장치로 진행하지 못하도록 필터(330)에 의해 차단되며, 제1 단말 장치(500)에서 사용하고 남은 전원은 남은 정도에 따라 전원전원공급제어부(340)에 의해 제2 단말 장치로 선택적으로 공급될 수 있다.
이상에서, 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명은 첨부한 특허청구범위 및 도면 등의 전체적인 기재를 참조하여 해석되어야 할 것이며, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 제1 이더넷 포트를 통해 외부 네트워크 및 전원 장비에 연결되는 단말 장치에서 이더넷 전원을 다단으로 제공하는 방법에 있어서,
    상기 제1 이더넷 포트를 통해 데이터 또는 음성 신호 및 전력을 받는 제1 단계;
    상기 제1 이더넷 포트와 상기 제1 이더넷 포트에 연결되는 제2 이더넷 포트 사이에 구비된 필터에 의해 상기 데이터 또는 음성 신호 중 상기 단말 장치에서 처리되는 데이터 또는 음성 신호가 상기 제2 이더넷 포트로 진행하는 것을 차단하는 제2 단계; 및
    상기 제2 이더넷 포트를 통해 외부의 또 다른 단말 장치로 상기 전력의 일부를 선택적으로 공급하는 제3 단계
    를 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 단계는 상기 전력의 일부가 상기 제2 이더넷 포트에 인가되는 것을 차단하는 것을 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    상기 제2 이더넷 포트에 인가되는 전류, 전압, 또는 전력을 감지하는 단계;
    상기 감지된 전류, 전압, 또는 전력의 세기를 기준값과 비교하는 단계;
    상기 전류, 전압, 또는 전력의 세기가 상기 기준값 이상이면 상기 제1 및 제2 이더넷 포트들 사이에 구비되는 스위치에 의해 상기 제2 이더넷 포트를 활성화하는 단계; 및
    상기 전류, 전압, 또는 전력의 세기가 상기 기준값 미만이면 상기 스위치에 의해 상기 제2 이더넷 포트를 비활성화하는 단계
    를 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터는 상기 단말 장치에서 처리되는 데이터 또는 음성 신호가 가진 제1 주파수 대역을 차단하는 대역저지 필터 또는 상기 제1 주파수 대역 이외의 주파수를 통과시키는 대역통과 필터를 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이더넷 포트 또는 상기 제2 이더넷 포트는 비차폐 트위스티드 페어 케이블의 커넥터가 결합하는 이더넷 커넥터
    를 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 방법.
  6. 이더넷 케이블을 통해 외부 네트워크와 전원 장비에 연결되어 이더넷 전원을 다단으로 제공하는 장치에 있어서,
    상기 이더넷 케이블과 결합하여 상기 외부 네트워크와 전원 장비로부터 데이터 또는 음성 신호와 전력을 받는 제1 이더넷 포트;
    상기 제1 이더넷 포트에 연결되는 단말 장치 본체;
    상기 제1 이더넷 포트에 연결되는 제2 이더넷 포트; 및
    상기 제1 이더넷 포트와 상기 제2 이더넷 포트 사이에 연결되며, 상기 데이터 또는 음선 신호 중 상기 단말 장치 본체에서 처리되는 제1 주파수 대역의 신호가 상기 제2 이더넷 포트로 진행하는 것을 차단하는 필터
    를 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 이더넷 포트와 상기 제2 이더넷 포트 사이에 연결되며, 상기 제1 이더넷 포트의 전원 단자에 인가된 전력이 상기 제2 이더넷 포트의 전원 단자에 인가되는 것을 선택적으로 차단하는 스위치
    를 더 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 이더넷 포트의 전원 단자에 인가되는 전류, 전압, 또는 전력을 검출하는 센서를 더 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 센서를 통해 감지한 전류, 전압, 또는 전력의 세기를 기설정된 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어부
    를 더 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 필터는 상기 단말 장치 본체에서 처리되는 데이터 또는 음성 신호가 가지는 제1 주파수 대역을 차단하는 대역저지 필터 또는 상기 제1 주파수 대역 이외의 주파수를 통과시키는 대역통과 필터를 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 필터는 제1 인덕터, 상기 제1 인덕터와 직렬 연결되는 제2 인덕터, 및 상기 제1 인덕터와 상기 제2 인덕터의 접속 노드에 병렬 연결되는 커패시터
    를 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 필터는,
    상기 제1 이더넷 포트의 제1 입력단에 일단이 연결되고 상기 제2 이더넷 포트의 제1 출력단에 타단이 연결되는 제1 인덕터와,
    상기 제1 이더넷 포트의 제2 입력단에 일단이 연결되고 상기 제2 이더넷 포트의 제2 출력단에 타단이 연결되는 제2 인덕터와,
    상기 제1 입력단과 상기 제1 인덕터와의 사이에 일단이 연결되고 상기 제2 입력단과 상기 제2 인덕터와의 사이에 타단이 연결되는 제1 커패시터, 및
    상기 제1 출력단과 상기 제1 인덕터와의 사이에 일단이 연결되고 상기 제2 출력단과 상기 제2 인덕터와의 사이에 타단이 연결되는 제2 커패시터
    를 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 장치.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 이더넷 케이블은 비차폐 트위스티드 페어 케이블
    을 포함하는 이더넷 전원의 다단 제공 장치.
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