PoE (Power over Ethernet)
PoE (Power over Ethernet)
1. 개요
가. 홈네트워크, 이동통신, 유비쿼터스 기술은 어디서나 컴퓨팅이 가능한 지능형 노드들을 유무선기술을 이용하여 서로 연결하여 네트워크를 이루어야 가능한 기술임.
나. 이러한 네트워킹에 가장 많이 사용되는 유선 기술은 IEEE 802.3 이더넷 기술임.
다. 이더넷은 홈네트워크, 무선랜 AP 등의 다양한 스위칭 디바이스를 연결하는 인터페이스로 사용하는데, 대개의 이러한 스위칭 디바이스들은 Infrastructure와 멀리 떨어져 있는 경우가 많음.
라. PoE는 이러한 인터넷 인터페이스를 통해 전력을 공급하는 전력관리의 혁신적인 기술임.
2. PoE
가. 개념
i. 2003.6월 IEEE에 의해 표준화된 802.3af 표준으로서 그전까지는 Active Ethernet, PoLAN등으로도 호칭됨
ii. 별도의 전원인터페이스와 어뎁터 없이 하나의 이더넷 케이블을 통해 데이터뿐만 아니라 전원까지 공급받을 수 있는 기술
iii. PLC(Power Line Communication)이 전원케이블에 데이터를 실어 전송하는 기술이라면, PoE는 데이터케이블에 전력을 싣는 기술임.
iv. UTP 케이블에서 대개 데이터용인 1,2,3,6번 케이블에 전원을 인가하지만, Non PSE 장비와 연동되어 있을 경우엔 4,5,7,8번에 전원을 인가하기도 함.
나. PoE 개념도
i. PoE 기술은 전원을 공급하는 PSE(Power Sourcing Equipment)와 전원을 사용하는 PD(Powered Device)로 구분됨.
ii. PoE를 지원하는 스위치는 PSE를 보유하고 있으며, PD를 가진 단말들과 연결되면, 이를 탐색하여, 전원을 공급하게 되는 구조임.
iii. PoE를 지원하지 않는 스위치에 802.3af를 사용하고자 하면, 전원삽입장치(Power insertion Equipment)를 사용하여, PSE를 제공하며, 이때는 Non PoE 스위치와의 안정성을 고려하여, UTP케이블에서 데이터전송에 사용하지 않는 4,5,7,8번을 이용하여, 전력을 공급함.
다. 장점
i. 전원 어뎁터가 불필요 하므로, 어뎁터의 제작 비용을 절감가능하고, 나라별/제조사별 다른 어뎁터와 인터페이스로 인한 호환문제 해결가능
ii. 제품내 전원장착공간을 줄임으로써 장비 소형화 가능
iii. 케이블공사 비용 및 시간 절감
iv. 잦은 이동이 있는 PDA, Palm PC와 같은 기기들을 별도의 전원케이블 없이 충전가능
v. 중앙집중식 전원 관리 가능
라. 단점
i. 100m 이상의 거리 전달 불가능
ii. UTP 케이블 특성상 최대 50V 수준의 전원 공급가능
3. PoE 전원 표준규격
구분 | 사용 | 사용전력 |
Class 0 | Default | 15.4W |
Class 1 | Optional | 4W |
Class 2 | Optional | 7W |
Class 3 | Optional | 15.4W |
Class 4 | Reserved | Class 0 동일취급 |
4. 동작
가. PD 탐색 : PSE는 전력을 필요로 하는 디바이스를 찾기 위해 PD 탐색과정을 수행함. 이는 전력을 필요로 하지 않는 디바이스들을 손상시키지 않게 하기 위함.
나. PD class화 : PoE 전원 표준규격에 따라 구분함.
다. 전력공급 : PD를 클래스에 맞게 적절한 전력을 공급함.
라. 전력차단 : 과부하, 쇼트, 전류유입 등의 현상이 발생하면 전력을 차단하여, 망을 보호
5. 응용
가. 모바일AP, E(Ethernet)-Microwave : 무선 통신을 위한 이더넷 인터페이스에 사용.
나. 인터넷폰(VoIP폰), 웹카메라 : 단말장비
다. Palm PC, PDA : 이동장비 전원충전에 사용
6. 결론
가. PoE는 홈네트워크, 유비쿼터스, 이동통신 분야에 응용가능한 기술임.
나. 특히, 전력 관리에 관한 것으로 별도의 전력인터페이스를 줄임으로써 발생되는 기기들의 비용감소로 기기들의 원가 절감이 가능함.
다. 건물 옥상, 실외 등의 건물 외부에 전원단자 구성 또는 전력전달을 위한 케이블 구성이 어려운 지역에 설치시 매우 유용하여, 최근 무선AP나 마이크로웨이브 장비의 거의 대부분에 적용되고 있음.
라. 또한, 전력전달이 손쉬워 인터넷폰에도 대부분 적용되었음.
마. 다만, 전압 50V이하의 낮은 전력 소모기기에만 적용될 수 있는 점과 100m의 길이 제한이 있으나, 미래의 제품이 저전력 추세이므로 PoE의 활용도는 더욱 커질 것으로 기대됨.