(57)【要約】  各々が２対の導体からなる第１および第２のワイヤセットを有する、イーサネット（登録商標）ケーブル等の通信リンクを通じて電力を供給するための新規のシステムである。このシステムは、第１のワイヤセットおよび第２のワイヤセットの両方に電力を加えて受電側機器に電力を送出するために構成される、給電側機器（ＰＳＥ）等の電源装置を含む。
2008529463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーオーバーイーサネット（登録商標）（ＰｏＥ）システムであって、
受電側機器（ＰＤ）に電力を提供するための給電側機器（ＰＳＥ）と、
導体の第１および第２の対からなる第１のワイヤセットならびに導体の第３および第４の対からなる第２のワイヤセットとを備え、
前記ＰＳＥは、前記第１のワイヤセットおよび前記第２のワイヤセットの両方に前記電力を加えて前記ＰＤに前記電力を送出するために構成される、ＰｏＥシステム。
【請求項２】
前記ＰＳＥは、前記第１のワイヤセットを通じて前記ＰＳＥから前記ＰＤに電力を確立するために、また、前記第１のワイヤセットを通じた前記電力が確立された後に、前記第２のワイヤセットを通じて前記ＰＳＥから前記ＰＤに電力を確立するために構成される、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項３】
前記ＰＳＥは、前記第１のワイヤセットを通じて前記ＰＳＥから前記ＰＤへの電力供給を確立するために、また、前記第１のワイヤセットを通じた前記電力が確立される前に、前記第２のワイヤセットを通じて前記ＰＳＥから前記ＰＤに電力を確立するために構成される、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項４】
前記ＰＳＥは、前記第１のワイヤセットを通じて前記ＰＳＥから前記ＰＤに電力を確立するために、また、前記第１のワイヤセットを通じて前記電力を確立するための手順の間に、前記第２のワイヤセットを通じて前記ＰＳＥから前記ＰＤに電力を確立するために構成される、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項５】
前記ＰＳＥは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格に従い、前記第１のワイヤセットを通じて前記ＰＳＥから前記ＰＤに電力を確立するために構成される、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項６】
前記第１のワイヤセットを通じた前記電力が確立された後に、前記ＰＳＥと前記ＰＤとの間に通信を提供するための通信機構をさらに備える、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項７】
前記通信機構は、前記第１のワイヤセットを通じて通信を提供するために構成される、請求項６に記載のＰｏＥシステム。
【請求項８】
前記通信機構は、前記第２のワイヤセットを通じて通信を提供するために構成される、請求項６に記載のＰｏＥシステム。
【請求項９】
前記通信機構は、前記第２のワイヤセットを通じた電力を制御するために構成される、請求項６に記載のＰｏＥシステム。
【請求項１０】
前記第２のワイヤセットを通じた電力が確立されている期間中に、前記第１のワイヤセットを通じて電力が送出される、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項１１】
前記第１のワイヤセットおよび前記第２のワイヤセットを通じて送出されている電力を前記ＰＤがモニタすることを可能にするように構成される電力モニタ機構をさらに備える、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項１２】
前記電力モニタ機構は、前記第１のワイヤセットを通じた電力か、または、前記第２のワイヤセットを通じた電力のいずれかを前記ＰＤが選択することを可能にするように構成
される、請求項１１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項１３】
前記電力モニタ機構は、前記第１のワイヤセットを通じた電力供給および前記第２のワイヤセットを通じた電力供給を前記ＰＤが選択することを可能にするように構成される、請求項１１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項１４】
前記第１のワイヤセットおよび前記第２のワイヤセットを通じて前記ＰＳＥと前記ＰＤとの間で伝送されるデータをモニタするためのデータモニタ機構をさらに備える、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項１５】
前記データモニタ機構は、前記第１のワイヤセットを通じたデータ通信か、または、前記第２のワイヤセットを通じたデータ通信のいずれかを前記ＰＤが選択することを可能にするように構成される、請求項１４に記載のＰｏＥシステム。
【請求項１６】
前記データモニタ機構は、前記第１のワイヤセットを通じたデータ通信および前記第２のワイヤセットを通じたデータ通信を前記ＰＤが選択することを可能にするように構成される、請求項１４に記載のＰｏＥシステム。
【請求項１７】
前記第１のワイヤセットを通じて電力が提供される第１の電力供給モードと、前記第２のワイヤセットを通じて電力が供給される第２の電力供給モードとの間で切換えを行なうための電力切換機構をさらに備える、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項１８】
前記ＰＳＥは、前記ＰＳＥと前記ＰＤとの間のデータ通信に基づき、前記第１の電力供給モードと前記第２の電力供給モードとの間で選択を行なうために構成される、請求項１７に記載のＰｏＥシステム。
【請求項１９】
前記データ通信機構は、前記第１のワイヤセットを通じてデータ通信が提供される第１のデータ通信モードと、前記第２のワイヤセットを通じてデータ通信が提供される第２のデータ通信モードとの間で切換えを行なうために構成される、請求項６に記載のＰｏＥシステム。
【請求項２０】
前記ＰＤは、前記第１のワイヤセットを通じて電力を受取るための第１のポートと、前記第２のワイヤセットを通じて電力を受取るための第２のポートとを有する、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項２１】
前記ＰＤは、前記第１のポートおよび前記第２のポートに供給される電力の品質に基づき、前記第１のポートと前記第２のポートとの間で選択を行なうように構成される、請求項２０に記載のＰｏＥシステム。
【請求項２２】
前記ＰＤは、前記第１のポートおよび前記第２のポートにおけるデータの品質に基づき、前記ＰＳＥとのデータ通信用に前記第１のポートまたは前記第２のポートを選択するように構成される、請求項２０に記載のＰｏＥシステム。
【請求項２３】
前記ＰＤは、前記第１のワイヤセットまたは前記第２のワイヤセットを通じて電力を選択的に受取るために構成される、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項２４】
前記ＰＤは、前記第１のワイヤセットおよび前記第２のワイヤセットを通じて電力を断続的に受取るために構成される、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項２５】
前記ＰＤは、予め定められた事象が生じた後の予め設定された遅延期間の後に、前記第
２のワイヤセットを通じて電力を受取るために構成される、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項２６】
前記ＰＤは、前記第１のワイヤセットまたは前記第２のワイヤセットから電力を任意に受取るために構成される、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項２７】
前記ＰＳＥは、第１の電力源から前記第１のワイヤセットに電力を提供するように、また、前記第１の電力源とは別個の第２の電力源から前記第２のワイヤセットに電力を提供するように構成される、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項２８】
前記第１のワイヤセットにおける電力使用量は、前記第２のワイヤセットにおける電力使用量とは異なる、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項２９】
前記第１のワイヤセットに対して確立された最大電流制限は、前記第２のワイヤセットに対して確立された最大電流制限とは異なる、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項３０】
前記第１のワイヤセットにおける最小電流使用量は、前記第２のワイヤセットにおける最小電流使用量とは異なる、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項３１】
前記第１のワイヤセットはマスタセットとして指定され、前記第２のワイヤセットはスレーブセットとして指定され、前記スレーブセットに関連付けられたスレーブ動作は、前記マスタセットに関連付けられたマスタ動作に連結される、請求項１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項３２】
前記スレーブ動作は、前記マスタ動作が容認可能であるとみなされると実行される、請求項３１に記載のＰｏＥシステム。
【請求項３３】
ローカルエリアネットワークであって、
少なくとも１対のネットワークノードと、
ネットワークハブと、
前記ネットワークノードを前記ネットワークハブに接続してデータ通信を提供するための通信ケーブル布線とを備え、前記通信ケーブル布線は、導体の第１および第２の対からなる第１のワイヤセットと、導体の第３および第４の対からなる第２のワイヤセットとを有し、
前記ネットワークハブは、前記第１のワイヤセットおよび前記第２のワイヤセットの両方を通じて負荷に電力を提供するための電源装置を有する、ローカルエリアネットワーク。
【請求項３４】
導体の第１および第２の対からなる第１のワイヤセットと、導体の第３および第４の対からなる第２のワイヤセットとを含む通信リンクを通じて電力を提供する方法であって、
前記第１のワイヤセットを通じて電力を確立するステップと、
その後、前記第２のワイヤセットを通じて電力を確立するステップとを含む、方法。
【請求項３５】
前記第１のワイヤセットを通じた前記電力は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格に従って確立される、請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００５年１月２５日に出願され、「進んだパワーオーバーイーサネット（登録商標）システムをサポートするためのシステムおよび方法（SYSTEM AND METHOD FOR SUPPORTING ADVANCED POWER OVER ETHERNET（登録商標）SYSTEM）」と題された米国仮特許出願第６０／６４６，５０９号の優先権を主張する。
【０００２】
技術分野
この開示は電源システムに関し、より特定的には、イーサネット（登録商標）リンク等の通信リンクを通じて電力を供給するためのシステムにおいて、４対の導体を通じて電力を提供するための回路および方法論に関する。
【背景技術】
【０００３】
この数年にわたって、イーサネット（登録商標）はローカルエリアネットワーキングの最も一般的に用いられる方法となった。イーサネット（登録商標）規格の創始者であるＩＥＥＥ８０２．３グループは、イーサネット（登録商標）ケーブル布線を通じた電力供給を規定する、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆとして公知である拡張された規格を開発した。ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格は、アンシールドツイストペア線を通じてリンクの両端に位置する給電側機器（Power Sourcing Equipment）（ＰＳＥ）から受電側機器（Powered Device）（ＰＤ）へ電力を送ることを含む、パワーオーバーイーサネット（登録商標）（ＰｏＥ）システムを規定する。伝統的に、ＩＰ電話、無線ＬＡＮアクセスポイント、パーソナルコンピュータおよびウェブカメラなどのネットワーク装置は、２つの接続を必要としてきた。１つはＬＡＮへ、もう１つは電源装置への接続である。ＰｏＥシステムは、ネットワーク装置に電力供給するための付加的なコンセントおよび配線の必要性をなくす。その代わり、データ伝送に用いられるイーサネット（登録商標）ケーブル布線を通じて電力が供給される。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格に規定されるように、ＰＳＥおよびＰＤは、ネットワーク装置が、データ伝送に用いられるのと同じ汎用ケーブル布線を用いて電力を供給し、引き込むことを可能にする、非データエンティティである。ＰＳＥは、ケーブル布線への物理的接続ポイントで電気的に特定される、リンクに電力を与える機器である。ＰＳＥは典型的にはイーサネット（登録商標）スイッチ、ルータ、ハブ、または他のネットワークスイッチング機器もしくはミッドスパン装置に関連付けられる。ＰＤは、電力を引き込むかまたは電力を要求する装置である。ＰＤは、デジタルＩＰ電話、無線ネットワークアクセスポイント、ＰＤＡ、またはノート型コンピュータドッキングステーション、携帯電話チャージャ、およびＨＶＡＣサーモスタットなどの装置に関連付けられ得る。
【０００５】
ＰＳＥの主な機能は、電力を要求するＰＤを求めてリンクを探索すること、任意でＰＤを分類すること、ＰＤが検出されるとリンクに電力を供給すること、リンク上の電力をモニタすること、および、電力がもはや要求されず、必要とされなくなると、電力を切断することである。ＰＤは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格によって規定されるＰｏＥ検出シグネチャを提示することにより、ＰＤ検出手順に参加する。
【０００６】
検出シグネチャが有効な場合、ＰＤは、電源が入った時にどれだけの電力を引き込むかを示すために、分類シグネチャをＰＳＥに提示するオプションを有する。決定したＰＤのクラスに基づいて、ＰＳＥは必要な電力をＰＤに加える。
【０００７】
ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格は、ＣＡＴ−５ケーブル内にある導体の４つのツイストペ
アのうち２つのツイストペア間のコモンモード電圧を用いることによるパワーオーバーイーサネット（登録商標）について記載している。電流は、一方のツイストペアにおいてＰＤに流れ、他方のツイストペアにおいてＰＳＥに戻る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、配線システムの抵抗およびそれに関連する加熱のため、２つのツイストペアを通じて限られた量の電力しか送出することができない。２つのツイストを通じて達成可能な、ＰＳＥからＰＤへのより多くの電力の送出が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
開示の概要
この開示は、導体の第１および第２の対からなる第１のワイヤセットと、導体の第３および第４の対からなる第２のワイヤセットとを有する、イーサネット（登録商標）ケーブル等の通信リンクを通じて電力を供給するための新規のシステムを提供する。このシステムは、第１のワイヤセットおよび第２のワイヤセットの両方に電力を加えて受電側機器に当該電力を送出するために構成される、給電側機器（ＰＳＥ）等の電源装置を含む。
【００１０】
この開示の一局面に従えば、ＰＳＥは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格または別のプロトコルに従い、第１のワイヤセットを通じてＰＤに電力を提供することができ、第２のワイヤセットは、第１のワイヤセットを通じた電力が確立された後に、ＰＳＥからＰＤに電力を提供するために使用され得る。
【００１１】
通信機構は、第１のワイヤセットを通じた電力が確立される前、間、または後に、ＰＳＥとＰＤとの間のデータ通信を実施することができる。このデータ通信は、第１のワイヤセットまたは第２のワイヤセットを通じて実施され得る。この通信機構を用いて、第２のワイヤセットを通じた電力の印加と、この電力の除去とを制御することができる。この通信機構により、ＰＳＥは、第２のワイヤセットを通じた電力が確立されている期間中に、第１のワイヤセットを通じて電力を送出することができる。
【００１２】
電力モニタ機構は、第１および第２のワイヤセットを通じて送出されている電力をＰＤがモニタすることを可能にし得る。ＰＤは、検出された電力に基づき、第１もしくは第２のワイヤセットを通じた電力の提供か、または、両方のワイヤセットを通じた電力の供給を選択することができる。
【００１３】
データモニタ機構は、第１および第２のワイヤセットを通じてＰＳＥとＰＤとの間で伝送されるデータをモニタするために使用され得る。このデータモニタ機構は、第１もしくは第２のワイヤセットを通じたデータ通信か、または両方のワイヤセットを通じたデータ通信をＰＤが選択することを可能にし得る。
【００１４】
第１のワイヤセットを通じて電力が提供される第１の電力供給モードと、第２のワイヤセットを通じて電力が提供される第２の電力供給モードとの切換えを行なうために、電力切換機構を設けることができる。ＰＳＥは、ＰＳＥとＰＤとの間のデータ通信に基づき、第１の電力供給モードと第２の電力供給モードとの間で選択を行なうことができる。
【００１５】
さらに、第１のワイヤセットを通じてデータ通信が提供される第１のデータ通信モードと、第２のワイヤセットを通じてデータ通信が提供される第２のデータ通信モードとの間で切換えを行なうために、データ通信機構を設けることができる。
【００１６】
ＰＤは、第１のワイヤセットを通じて電力を受取るための第１のポートと、第２のワイ
ヤセットを通じて電力を受取るための第２のポートとを有し得る。ＰＤは、第１のポートおよび第２のポートに供給される電力の品質に基づき、第１のポートと第２のポートとの間で選択を行なうことができる。また、ＰＤは、第１のポートおよび第２のポートにおけるデータの品質に基づき、ＰＳＥとのデータ通信用に第１のポートまたは第２のポートを選択することができる。
【００１７】
ＰＤによる第１のワイヤセットまたは第２のワイヤセットの使用は、選択的または断続的であることが考えられる。さらに、第２のワイヤセットを通じた電力は、予め定められた遅延の後に有効にされ得る。代替的に、ＰＤは、第１のワイヤセットまたは第２のワイヤセットから電力を任意に受取るために使用可能にされ得る。
【００１８】
ＰＳＥは、第１の電力源から第１のワイヤセットに電力を提供し、第１の電力源とは別個の第２の電力源から第２のワイヤセットに電力を提供することができる。このことは、たとえば、冗長電源システムを実現するために用いられ得る。
【００１９】
第１および第２のワイヤセットに対し、異なる電力使用量が許可され得る。さらに、第１および第２のワイヤセットにおいて、異なる最大電流制限および最小電流使用量レベルが確立され得る。代替的に、第１および第２のワイヤセットの各々に対し、電力使用量、最大電流制限、および最小電流使用量について同一要件が確立され得る。
【００２０】
第１のワイヤセットはマスタセットとして指定され得、第２のワイヤセットはスレーブセットとして指定され得る。スレーブセットに関連付けられた電力および／またはデータ転送動作は、マスタセットに関連付けられたそれぞれの動作に連結され得る。たとえば、マスタセットへの電力の提供が容認可能であるとみなされると、スレーブセットに電力が加えられ得る。
【００２１】
この開示の別の局面に従えば、ローカルエリアネットワークは、少なくとも１対のネットワークノードと、ネットワークハブと、ネットワークノードをネットワークハブに接続してデータ通信を提供するための通信ケーブル布線とを含み得る。通信ケーブル布線は、導体の第１および第２の対からなる第１のワイヤセットと、導体の第３および第４の対からなる第２のワイヤセットとを有し得る。ネットワークハブは、第１のワイヤセットおよび第２のワイヤセットの両方を通じて負荷に電力を提供するための電源装置を有し得る。
【００２２】
この開示の方法に従えば、導体の第１および第２の対からなる第１のワイヤセットと、導体の第３および第４の対からなる第２のワイヤセットとを含む通信リンクを通じて電力を供給するために、以下のステップ、すなわち、
−第１のワイヤセットを通じて電力を確立するステップと、
−その後、第２のワイヤセットを通じて電力を確立するステップとが実施される。
【００２３】
第１のワイヤセットを通じた電力は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格または別のプロトコルに従って確立され得、第２のワイヤセットを通じた電力供給は、拡張されたプロトコルに従って行なわれ得る。
【００２４】
この開示の付加的な利点および局面は以下の詳細な説明から当業者には容易に明らかになるであろう。そこではこの開示の実施のために考察された最良の形態の単に例示として、この開示の実施例が示され、記述される。記述されるように、この開示は他の、および異なる実施例が可能であり、いくつかの詳細はさまざまな明白な観点から、開示の精神からすべて逸脱することなく変更される余地がある。したがって、図面および説明はその性質上限定的なものではなく、例示的であるとみなされる。
【００２５】
この開示の実施例の以下の詳細な説明は、以下の図面に関連して読むと最も良く理解される。ここで特徴は必ずしも縮尺通りには描かれないが、関連する特徴を最も良く図示するよう描かれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
実施例の詳細な開示
この開示は、ＰｏＥシステムにおいて４対の導体を通じて電力を供給する例を用いて行なわれる。しかしながら、ここに記述する概念が、多数の導体を有するケーブルを通じて電力を提供するためのいかなるシステムにも適用可能であることが明らかであろう。たとえば、この開示の電源システムは、複数のノードと、ネットワークハブと、ノードをネットワークハブに接続してデータ通信を提供するための通信ケーブル布線とを有するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）において設けることができる。ネットワークハブは、通信ケーブル布線内の４対の導体を通じて負荷に電力を供給することのできる電源装置を含み得る。
【００２７】
図１は、８０２．３ａｆ規格に記載されるＰｏＥシステム１０を示す。このシステムは、４対の導体、すなわち、データの対１６および１８ならびにスペアの対２０および２２を有するイーサネット（登録商標）リンクのセグメントを通じてＰＤ１４に電力を提供するＰＳＥ１２を含む。データの対１６および１８はそれぞれ、ＰＳＥ側のデータ変換器２４および２６と、ＰＤ側のデータ変換器２８および３０との間に設けられる。これらのデータ変換器は、イーサネット（登録商標）データ伝送に関与する物理層（ＰＨＹ）装置を接続するために使用され得る。
【００２８】
８０２．３ａｆ規格は、ＰＳＥ１２がイーサネット（登録商標）リンクのセグメントに対して２つの場所に配設され得ることを示す。特に、エンドポイントＰＳＥとして規定されるＰＳＥは、データ端末機器（ＤＴＥ）の中か、または、データ伝送をサポートする媒体依存インターフェース（ＭＤＩ）を有する中継器の中に配置され得る。ミッドポイントＰＳＥとして規定される別の種類のＰＳＥは、ＭＤＩとは別個であり、かつ、ＭＤＩとＭＤＩとの間にあるリンクセグメント内に位置付けられ得る。
【００２９】
８０２．３ａｆ規格は、イーサネット（登録商標）を通じた電力の転送用に、代替例Ａまたは代替例Ｂが使用され得ることを示す。代替例Ａは、データの対１６および１８のみを通じて電力を転送することを含み、通常、エンドポイントＰＳＥから電力を供給するために使用される。代替例Ｂは、スペアの対２０および２２のみを通じて電力を転送し、通常、ミッドポイントＰＳＥから電力を供給するために使用される。この規格は、両方の代替例が同一のリンクセグメントにおいて同時に使用されないことを示す。
【００３０】
したがって、８０２．３ａｆ規格のＰｏＥシステム１０は、２対の導体のみを通じた、すなわち、データの対１６および１８を通じた、またはスペアの対２０および２２を通じた電力の転送をサポートすることができる。しかしながら、イーサネット（登録商標）ケーブル布線システムの抵抗およびそれに関連する加熱により、２対の導体を通じて限られた量の電力しか送出することができない。
【００３１】
図２は、この開示の一実施例に従ったＰｏＥシステム１００を示す。ここでは、ＰＳＥ１２０からＰＤ１４０に転送される電力が、同一のイーサネット（登録商標）リンクのセグメントの導体のデータの対とスペアの対との両方に同時に加えられて、ケーブルシステムの抵抗を下げることができる。その結果、ＰＳＥ１２０は、８０２．３ａｆ規格に従って利用可能な電力よりも多くの電力を必要とする高電力ＰＤをサポートすることが可能とされ得る。たとえば、ＰＳＥ１２０とＰＤ１４０との間のイーサネット（登録商標）リンクのセグメント内に設けられたデータの対１６および１８ならびにスペアの対２０および
２２に対し、ＰＳＥ１２０から４８ＶのＤＣ電圧が同時に印加され得る。
【００３２】
図３は、データの対１６および１８ならびにスペアの対２０および２２を通じた、ＰＳＥ１２０からＰＤ１４０への電力の転送をサポートするための機構を示す。ＰＳＥ１２０は、データの対１６および１８に電力を供給するためのポート１と、スペアの対２０および２２に電力を供給するためのポート２とを有し得る。ＰＤ１４０もまた、データの対１６および１８を通じて送出された電力を受取るためのポート１と、スペアの対２０および２２からの電力を受取るためのポート２とを有し得る。ＰＳＥ制御回路１２２は、ＰＳＥ側の電力転送手順を制御することができ、ＰＤ制御回路１４２は、ＰＤ側におけるこの手順を制御することができる。
【００３３】
後により詳細に開示するように、この開示の電力転送サポート機構は、ＰＳＥ１２０とＰＤ１４０との間の１方向または２方向のデータ通信をサポートするためのデータ通信機構１５２と、ＰＳＥ１２０とＰＤ１４０との間で転送されるデータをモニタするためのデータモニタ機構１５４と、データの対１６および１８ならびにスペアの対２０および２２を通じてＰＤ１４０に送出される電力をモニタするための電力モニタ機構１５６と、データの対１６および１８を通じた電力の供給と、スペアの対２０および２２を通じた電力の供給との間で切換えを行なうための電力切換機構１５８とを含み得る。
【００３４】
データの対１６および１８ならびにスペアの対２０および２２を通じて電力を確立するために、さまざまなプロトコルを使用することができる。たとえば、データの対１６および１８は、ＰＳＥ制御回路１２２により、ＰＳＥ１２０からＰＤ１４０に電力を転送するための主ワイヤセットとして指定され得、スペアの対１６および１８は、副ワイヤセットであるように指定され得る。この場合、データの対１６および１８を通じて電力を確立する手順は、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆプロトコルまたは別のプロトコルに従って実施され得る。データの対１６および１８を通じた電力の転送が確立した後に、ＰＳＥ１２０とＰＤ１４０との間で拡張されたプロトコルを実施して、副ワイヤセットとして指定されたスペアの対２０および２２を通じて電力を確立することができる。
【００３５】
上で論じたように、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆプロトコルは、検出モードを含み、この検出モードにおいて、ＰＤは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格により規定されたＰｏＥ検出シグネチャを提示する。検出シグネチャが有効な場合、ＰＤは、電源が入った時にどれだけの電力を引込むかを示すために、分類シグネチャをＰＳＥに提示するオプションを有する。ＰＳＥは、決定されたＰＤのクラスに基づき、データの対１６および１８を通じてＰＤに対し、必要とされる電力を加える。
【００３６】
代替的に、スペアの対２０および２２を電力転送用の主ワイヤセットとして指定し、データの対１６および１８を副ワイヤセットとして指定することができる。この場合、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆプロトコルを実施して、スペアの対２０および２２を通じた電力を確立することができる。この手順の後、ＰＳＥ１２０とＰＤ１４０の間で拡張されたプロトコルが実施され、データの対１６および１８を通じて電力を確立することができる。この例ではＩＥＥＥ８０２．３ａｆプロトコルが参照されているが、他のプロトコル、すなわち規格化されたプロトコルまたは独自のプロトコルのいずれかが使用されてよい。
【００３７】
データ通信機構１５２は、拡張されたプロトコルをサポートするように実施される、ＰＳＥ１２０とＰＳＥ１４０との間の１方向または２方向データ通信を提供することができる。ＰＳＥ１２０およびＰＤ１４０は、イーサネット（登録商標）データの伝送に関与しない非データエンティティであるが、データ通信機構１５２は、ＰＳＥ１２０とＰＤ１４０との間で情報を通信するための方法を提供することができる。たとえば、データ通信機構１５２は、ＰＤ１４０が提示することを望む情報に対応する、ＰＤ１４０の予め規定さ
れた電気パラメータを、ＰＳＥ１２０が検出することを可能にし得る。
【００３８】
特に、この所望の情報を提示するために、ＰＳＥ１２０からの電力の供給または他の任意の予め規定された事象に応答してＰＤ１４０により引込まれる、予め規定された量の電流が利用され得る。代替的に、予め規定された期間にわたってＰＤ１４０により引込まれる予め規定された量の電流が、この所望の情報を表わし得る。
【００３９】
ＰＤ１４０からの情報の受領を通知するために、または、ＰＤ１４０に所望の情報を供給するために、ＰＳＥ１２０は、ＰＤ１４０に加えられる電源信号か、または、ＰＤ１４０により検出可能な他の任意のパラメータを変更することができる。たとえば、ＰＤ１４０に印加される電源電圧を、予め規定された期間にわたり予め規定されたレベルまで下げて、ＰＤ１４０からの情報の受領を通知するか、または、ＰＳＥ１２０からＰＤ１４０への所望の情報の送信を行なうことができる。
【００４０】
データ通信機構１５２によりサポートされるデータ通信手順は、本願の譲受人であるリニアー  テクノロジー  コーポレイション（Linear Technology Corporation）に譲渡され、この明細書において引用により援用される、２００５年１１月１５日に出願され、「通信リンクを通じて電力を供給するためのシステムにおける、電源装置と受電側機器との間のデータ通信の提供（PROVIDING DATA COMMUNICATION BETWEEN POWER SUPPLY DEVICE AND POWERED DEVICE IN SYSTEM FOR SUPPLYING POWER OVER COMMUNICATION LINK）」と題された係属中の米国特許出願第１１／２７３，２５５号において、より詳細に開示されている。この情報の通信は、分類中、分類後、パワーオンシーケンス中、またはＰＤの稼働後に実施され得る。この通信は、ＰＳＥライン電圧を用いる物理リンクを通じて実施され得、ＰＤおよびＰＤ負荷電流に対し、ＰＳＥに信号送信するように信号送信することができる。代替的に、この信号送信は、リンク層発見プロトコル（Link Layer Discovery Protocol）の使用などの、高レベル通信層を通じて実施され得る。
【００４１】
データ通信機構１５２は、主ワイヤセットまたは副ワイヤセットのいずれかにおいて、ＰＳＥ１２０とＰＤ１４０との間にＰｏＥシステム１００がデータ通信を確立することを可能にする。そして、このデータ通信を用いて、電力転送用の副ワイヤセットの使用を制御することができる。したがって、ＰＤ１４０は、副ワイヤセットを通じた、拡張された電力供給プロトコルが実行されたときに、主ワイヤセットを介して給電される。データ通信機構１５２を用いて確立されたデータ通信方式は、ＰＤ１４０へのデータ転送用に、主ワイヤセットまたは副ワイヤセットのいずれを利用するかをＰＳＥ１２０が選択することを可能にし得る。
【００４２】
また、データ通信機構１５２は、副ワイヤセットから電力を除去するための通信方式を実施することができる。たとえば、ＰＤ１４０は、さらなる電力がもはや必要とされないことをＰＳＥ１２０に通知することができる。この情報に応答して、ＰＳＥ１２０は、副ワイヤセットから電力を除去することができる。
【００４３】
電力モニタ機構１５６は、主ワイヤセットおよび副ワイヤセットにおける電力の状態をＰＤ１４０がアクティブにモニタすることを可能にする。ＰＤ１４０は、予め定められた電力状態を検出すると、ワイヤセットを自律的に切換えることができる。電力切換機構１５８は、主ワイヤセットと副ワイヤセットとの間の電力の切換えを行なうために使用され得る。
【００４４】
たとえば、ＰＳＥ１２０から転送されている電力の品質に基づき、主ワイヤセットもしくは副ワイヤセットを介して入力される電力を選択するために、または、主ワイヤセットおよび副ワイヤセットを通じて電力を使用可能にすることによって冗長電力システムを実
現するために、ＰＤ１４０は電力モニタを用いることができる。
【００４５】
データモニタ機構１５４は、主ワイヤセットおよび副ワイヤセットを介して転送されるデータの状態をＰＤ１４０がアクティブにモニタして、予め定められたデータ状態に応答してワイヤセットを自律的に切換えることを可能にする。たとえば、データの品質に基づき、ＰＤ１４０は、主ワイヤセットまたは副ワイヤセットのいずれを介してデータを受取るかを選択することができる。また、主ワイヤセットおよび副ワイヤセットを介してデータを転送することにより、冗長データ通信方式を確立することができる。
【００４６】
また、電力切換機構１５８は、主ワイヤセットと副ワイヤセットとの間での電力の切換えをＰＳＥ１２０が制御することも可能にし、よりロバストなシステムを実現することも可能にする。また、ＰＳＥ１２０によりデータ通信機構１５２を使用して、主ワイヤセットと副ワイヤセットとの間でのデータ伝送の切換えを制御することができる。
【００４７】
上で論じるように、ＰＳＥ１２０は、データの対１６および１８を通じて電力および／またはデータを転送するためのポート１と、スペアの対２０および２２を通じて電力および／またはデータを転送するためのポート２とを有し得る。同様に、ＰＤ１４０は、データの対１６および１８から電力および／またはデータを受取るためのポート１と、スペアの対２０および２２から電力および／またはデータを受取るためのポート２とを有し得る。ＰＤ１４０は、電力モニタ機構１５６およびデータモニタ機構１５４を用いて、かつ、ポートにおいて受取った電力および／またはデータの品質に依存して、これらのポートのどちらを電力入力として使用すべきかを選択することができる。代替的に、ＰＤ１４０は、電力を転送するために、ポート１および２の両方を用いる冗長電源システムを実現することができる。
【００４８】
ＰＤ制御回路１４２は、ＰＤによる副ワイヤセットの選択的な使用を提供するようにプログラムされ得る。たとえば、ＰＤ１４０は、予め定められた条件に応答して副ワイヤセットを通じて転送される電力を使用することができる。
【００４９】
さらに、ＰＤ制御回路１４２は、ＰＤによる副ワイヤセットの断続的な使用を提供することができる。たとえば、ＰＤ１４０は、予め定められた時間間隔において、副ワイヤセットを通じて送出された電力を使用することができる。
【００５０】
また、ＰＤ制御回路１４２は、副ワイヤセットを通じて送出される電力のＰＤによる使用を遅延するようにプログラムされ得る。たとえば、予め定められた遅延期間を設定して、予め定められた事象後の副ワイヤセットの使用を遅延することができる。
【００５１】
最後に、ＰＤ制御回路１４２は、ＰＤによる副ワイヤセットの任意の使用を提供して、ＰＤ１４０に対し、主ワイヤセットもしくは副ワイヤセットのいずれかを通じて送出される電力か、または、これらのセットの両方を通じて送出される電力を使用する選択肢を与えることができる。
【００５２】
ＰＤ１４０に電流を間断なく送出するためのロバストな電源システムを作成するために、ＰＳＥ１２０は、別個の冗長源から主ワイヤセットおよび副ワイヤセットに電力を供給することができる。たとえば、電力源１は、ポート１を通じて電力を供給するためにＰＳＥ１２０によって使用され得、電力源１とは別個であって電力源１から独立した電力源２は、ポート２を通じて電力を提供するために使用され得る。
【００５３】
電源システムの融通性を提供するために、主ワイヤセットおよび副ワイヤセットにおいて、異なる電力使用量が許可され得る。たとえば、所定の時間間隔中における電力の要件
に依存して、副ワイヤセットは、主ワイヤセットよりも多くの、または少ない電力使用量を生じ得る。さらに、主ワイヤセットおよび副ワイヤセットに対し、異なる最大電流制限および最小電流使用量レベルが確立され得る。
【００５４】
代替的に、主ワイヤセットと副ワイヤセットとの間に互換性を提供するために、主ワイヤセットおよび副ワイヤセットの各々についての電力使用量、最大電流制限、および最小電流使用量に関し、同一要件が確立され得る。たとえば、主ワイヤセットおよび副ワイヤセットの各々に既存の８０２．３ａｆ要件を使用することができる。この開示のＰｏＥシステムは、ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格との後方互換性を有するように構成され得る。
【００５５】
ＰＳＥ制御回路１２２は、一方のワイヤセットをマスタセットとし、他方のワイヤセットをスレーブセットとして指定するようにプログラムされ得る。スレーブセットに関連付けられる電力および／またはデータ転送動作は、マスタセットに関連付けられるそれぞれの動作に連結され得る。たとえば、マスタセットへの電力の提供が容認可能であるとみなされると、スレーブセットに電力を加えることができる。
【００５６】
先の説明は、本発明の局面を例示し、記述する。さらに、この開示は単に好ましい実施例を示し、記述するが、前述のように、本発明は、さまざまな他の組合わせ、変更、および環境において用いることができ、上記の教示、および／または関連する技術のスキルまたは知識と対応して、ここに表現されるような発明概念の範囲内で変更または変形が可能であることが理解される。
【００５７】
上述された実施例は、本発明の実施について知られる最良の形態について説明することをさらに意図し、他の当業者がこのような、または他の実施例において、特定の適用例が必要とするさまざまな変更または発明の使用を伴って本発明を利用することを可能にする。
【００５８】
したがって、この説明は、本発明をここに開示された形式に限定するようには意図されない。また、前掲の請求項は代替的実施例を含めるよう解釈されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ規格に従ったＰｏＥシステムを示す図である。
【図２】この開示のＰｏＥシステムを示す図である。
【図３】この開示のＰｏＥシステムにおける、４対の導体を通じた電力の転送をサポートするための機構を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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