이더넷 전원 장치

이 구성에서 이더넷 연결에는 이더넷 전원 장치(PoE)(아래로 휘어진 회색 케이블)가 포함되며, PoE 스플리터가 무선 액세스 포인트를 위해 별도의 데이터 케이블(위로 휘어진 회색)과 전원 케이블(역시 위로 휘어진 검은색)을 제공한다. 스플리터는 배선 접속함(왼쪽)과 액세스 포인트(오른쪽) 사이 중앙에 있는 은색 및 검은색 상자이다. PoE 연결을 통해 근처에 전기 콘센트를 둘 필요가 없어진다. 다른 일반적인 구성에서는 액세스 포인트나 기타 연결된 장치에 내부 PoE 스플리팅 기능이 포함되어 있어 외부 스플리터가 필요하지 않다.

이더넷 전원 장치(영어: Power over Ethernet, PoE)는 연선 이더넷 배선을 통해 데이터와 함께 전력을 전달하는 여러 기술 표준 또는 애드혹 시스템을 기술한다. 이를 통해 단일 케이블로 데이터 연결과 무선 액세스 포인트(WAP), IP 카메라, VoIP 전화기와 같은 네트워크 장치에 전력을 공급하기에 충분한 전기를 모두 제공할 수 있다.

기술

TIA/EIA-568 T568A 종단

핀	쌍	색상
1	3	흰색/녹색 줄무늬
2	3	녹색
3	2	흰색/주황색 줄무늬
4	1	청색
5	1	흰색/청색 줄무늬
6	2	주황색
7	4	흰색/갈색 줄무늬
8	4	갈색

이더넷 배선을 통해 전력을 전송하는 몇 가지 일반적인 기술이 있으며, 이는 2003년부터 광범위한 전기 전자 기술자 협회 (IEEE) 802.3 표준 내에서 정의되었다.

세 가지 기술은 다음과 같다:

• Alternative A: 전형적인 Cat 5 배선에서 10BASE-T 및 100BASE-TX가 데이터용으로 사용하는 4개의 신호 쌍 중 동일한 2개의 쌍(즉, 쌍 2와 3)을 사용한다.
• Alternative B: 10BASE-T/100BASE-TX에서 데이터 도체와 전원 도체를 분리하여 문제 해결을 쉽게 만든다(즉, 쌍 1과 4).
• 4PPoE: 4개의 연선 쌍을 모두 병렬로 사용하여 달성 가능한 전력을 높인다.

Alternative A는 일반적인 10 및 100 Mbit/s 이더넷 변종에서 데이터와 동일한 전선을 통해 전력을 전송한다. 이는 콘덴서 마이크에 전원을 공급하는 데 흔히 사용되는 팬텀 파워 기술과 유사하다. 각 쌍에 공통 전압을 가함으로써 데이터 도체를 통해 전력이 전송된다. 연선 이더넷은 차분 신호를 사용하므로 이는 데이터 전송을 방해하지 않는다. 공통 모드 전압은 표준 이더넷 펄스 변압기의 센터 탭을 사용하여 쉽게 추출된다. 기가비트 이더넷 이상의 속도에서는 모든 4개 쌍이 데이터 전송에 사용되므로 Alternative A와 B 모두 데이터용으로도 사용되는 전선 쌍을 통해 전력을 전송한다.

4PPoE는 연선 이더넷에 사용되는 커넥터의 4개 쌍을 모두 사용하여 전력을 제공한다. 이를 통해 팬틸트줌 카메라(PTZ), 고성능 무선 액세스 포인트(WAP)와 같은 애플리케이션이나 노트북 배터리 충전까지 가능한 더 높은 전력을 공급할 수 있다.

IEEE PoE 표준은 공통 모드 데이터 쌍(Alternative A), 예비 쌍(Alternative B), 4개 쌍(4PPoE) 전송에 대한 기존 관행을 표준화하는 것 외에도 전력 공급 장비(PSE)와 전력 공급 대상 장치(PD) 간의 신호 전달 기능을 제공한다. 이 신호 전달을 통해 전력 공급원이 규격에 맞는 장치의 존재를 감지할 수 있으며, 호환되지 않는 장치의 손상을 방지하면서 장치와 공급원이 필요한 전력량 또는 가용한 전력량을 협상할 수 있게 한다.

표준 개발

2쌍 및 4쌍 이더넷

현재 Type 1로 알려진 최초의 PoE 표준인 IEEE 802.3af-2003은 각 포트에 최대 15.4 W의 직류 전원(최소 44 V DC 및 350 mA)을 제공한다. 케이블에서 일부 전력이 소실되기 때문에 전력 공급 대상 장치에서 사용할 수 있도록 보장되는 전력은 12.95 W뿐이다.

PoE의 첫 번째 업데이트인 IEEE 802.3at-2009는 PoE+ 또는 PoE plus라고도 알려진 Type 2를 도입했다. 이는 최대 25.5 W를 제공하며 전력을 위해 4개 쌍을 동시에 사용하는 것을 금지한다.

이 두 표준인 802.3af 및 802.3at는 나중에 IEEE 802.3-2012 출판물에 통합되었다.

이후 IEEE 802.3bt-2018에서 Type 3와 Type 4가 도입되었으며, 각각 최대 51 W 및 71.3 W의 전달 전력을 허용하고, 선택적으로 4개 쌍을 모두 전력 공급에 사용할 수 있다. 각 쌍은 최대 600 mA(Type 3) 또는 960 mA(Type 4)의 전류를 처리해야 한다. 또한 2.5GBASE-T, 5GBASE-T 및 10GBASE-T에 대한 전력 기능이 정의되었다. 이러한 발전은 새로운 애플리케이션에 대한 문을 열어주고 고성능 무선 액세스 포인트 및 감시 카메라와 같은 애플리케이션의 사용을 확장한다.

IEEE 802.3bt는 2022년 개정판에서 802.3에 통합되었다.

단일 쌍 이더넷

IEEE 802.3bu-2016 수정안은 자동차 및 산업용 애플리케이션을 대상으로 하는 단일 쌍 이더넷 표준 100BASE-T1 및 1000BASE-T1을 위한 단일 쌍 데이터 선로 전원(PoDL)을 도입했다. 2쌍 및 4쌍 표준에서는 전원 전압이 두 쌍 각각의 한 도체 사이에 가해지므로, 각 쌍 내에서는 전송되는 데이터를 나타내는 것 이외의 차분 전압이 발생하지 않는다. 단일 쌍 이더넷에서는 전력이 데이터와 병렬로 전송된다. PoDL은 처음에 0.5에서 50 W(PD 기준)까지의 10가지 전력 클래스를 정의했다.

이후 PoDL은 단일 쌍 변종인 10BASE-T1, 2.5GBASE-T1, 5GBASE-T1, 그리고 10GBASE-T1에 추가되었으며, 2021년 기준 추가적인 중간 전압 및 전력 수준을 포함하여 총 15개의 전력 클래스를 포함한다.

사용 사례

PoE를 사용하는 제품들

• 
  이더넷 전원 장치를 통해 전원과 네트워크를 공급받는 IP 카메라
• 
  PoE를 지원하는 어바이어 IP 전화기 1140E
• 
  아랍에미리트에 설치된 CableFree FOR3 마이크로파 링크: 독자적인 고출력 이더넷 전원 장치를 특징으로 하는 완전 실외용 무선 장치
• 
  PoE 기능이 있는 시스코 7906 VoIP 전화기

PoE로 구동되는 장치의 예는 다음과 같다:

• VoIP 전화기
• PTZ를 포함한 IP 카메라
• 무선 액세스 포인트(WAP)
• IPTV 디코더
• 네트워크 라우터
• 하나의 업링크 케이블로부터 소수의 이더넷 포트를 제공하는 소형 네트워크 스위치. 이러한 스위치는 다시 하류 장치에 PoE를 전달할 수 있다(PoE 패스스루라고 함).
• 인터폰 및 전관방송 시스템
• 네트워크 타임 프로토콜(NTP)을 사용하여 시간이 설정되는 벽시계
• 무선 ISP에서 사용하는 4G/LTE, 802.11 또는 802.16 기반 시스템으로 안테나가 통합된 지붕 장착형 무선 장치
• 실외용 점대점 마이크로파 및 밀리미터파 무선 장치와 일부 자유 공간 광통신 장치(보통 비표준 독자 PoE 사용)
• 센서, 컨트롤러, 미터 등을 포함한 산업 제어 시스템 구성 요소
• 헬프 포인트, 인터폰, 키리스 엔트리 등을 포함한 접근 제어 구성 요소
• 조명 제어 시스템 및 발광 다이오드(LED) 조명 기구
• 네트워크 오디오 브레이크아웃 및 라우팅 박스와 같은 무대 및 극장용 장치
• 원격 판매 시점 정보 관리(POS) 키오스크
• 하류 장치로 PoE를 전달할 수도 있는 이더넷 리피터 또는 익스텐더
• 원격 장치에 전원을 공급하거나 휴대 전화를 충전하기 위해 전력을 다른 형태(예: USB 전원 공급)로 출력하는 PoE 스플리터

용어

전력 공급 장비

802.3은 이더넷 케이블에 전력을 제공하는 전력 공급 장비(Power Sourcing Equipment, PSE)를 언급한다. 이 장치는 표준에서 엔드포인트(Endpoint) PSE(흔히 엔드스팬 장치라고 함)인 네트워크 스위치이거나, 표준에서 미드스팬(Midspan) PSE인 PoE 인젝터일 수 있다. 미드스팬 PSE는 PoE를 제공하지 않는(또는 충분한 전력을 제공할 수 없는) 스위치와 PoE 구동 장치 사이의 중간 장치이다.

전력 공급 대상 장치

802.3은 PoE로 구동되는 모든 장비를 전력 공급 대상 장치(Powered Device, PD)라고 한다. 예로는 무선 액세스 포인트, VoIP 전화기, IP 카메라 등이 있다.

많은 전력 공급 대상 장치에는 선택적인 외부 전원 공급 장치를 위한 보조 전원 커넥터가 있다. 설계에 따라 장치 전력의 일부, 전체 또는 전혀를 보조 포트에서 공급받을 수 있으며, 보조 포트는 때때로 PoE 공급 전원이 끊길 경우를 대비한 백업 전원을 제공하기도 한다.

전력 관리 기능 및 통합

48개의 이더넷 전원 장치 포트를 갖춘 어바이어 ERS 5500 스위치

PoE 옹호자들은 PoE가 글로벌 장기 DC 전원 배선 표준이 되어 중앙에서 쉽게 관리할 수 없는 수많은 개별 AC 어댑터를 대체할 것으로 기대한다. 이러한 접근 방식에 대한 비판론자들은 PoE가 낮은 전압으로 인해 본질적으로 AC 전원보다 효율성이 떨어지며, 이더넷의 얇은 도체로 인해 상황이 더 나빠진다고 주장한다. 이더넷 얼라이언스와 같은 PoE 옹호자들은 언급된 손실이 케이블 품질, 길이 및 장치의 전력 소비 측면에서 최악의 경우를 가정한 것이라고 지적한다. 어떤 경우이든, 중앙 PoE 공급 장치가 여러 개의 전용 AC 회로, 변압기 및 인버터를 대체하는 경우 배선의 전력 손실은 정당화될 수 있다.

EEE와 PoE의 통합

PoE와 IEEE 802.3az 에너지 효율 이더넷(EEE) 표준의 통합은 잠재적으로 추가적인 에너지 절감을 가져온다. 2011년 5월 백서에 설명된 마벨의 EEPoE와 같은 표준 이전의 EEE 및 PoE 통합은 링크당 3 W 이상의 절감을 달성한다고 주장한다. 이러한 절감은 고전력 장치가 온라인 상태가 됨에 따라 특히 중요해진다.

표준 구현

표준 기반의 이더넷 전원 장치는 IEEE 802.3af-2003(나중에 IEEE 802.3-2005의 Clause 33으로 통합됨) 또는 2009년 업데이트인 IEEE 802.3at의 사양에 따라 구현된다. 이 표준들은 높은 전력 수준을 위해 카테고리 5 케이블 이상을 요구하지만, 적은 전력이 필요한 경우 카테고리 3 케이블 사용을 허용한다.

다중 쌍의 경우, PoE는 이더넷 케이블의 2개 이상의 차분 쌍을 통해 공통 모드 신호로 전력을 공급한다. 이 전력은 네트워크 스위치나 PoE 인젝터와 같은 PoE 제공 장치에서 나온다.

이 팬텀 파워 기술은 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, 2.5GBASE-T, 5GBASE-T, 그리고 10GBASE-T와 호환된다. 모든 연선 표준은 변압기 결합이 있는 차분 신호를 사용하기 때문이다. DC 공급 및 부하 연결은 각 끝의 변압기 센터 탭에 연결될 수 있다. 각 쌍이 DC 공급의 한쪽 면으로서 공통 모드로 작동하므로, 회로를 완성하기 위해 두 개의 쌍이 필요하다.

전력 공급 대상 장치는 핀 4와 5, 7과 8의 예비 쌍 또는 핀 1과 2, 3과 6의 데이터 쌍 중 어느 쪽으로든 작동해야 한다. 극성은 예비 쌍에 대해 표준으로 정의되어 있다(4+5+, 7-8-). 데이터 쌍의 DC 공급 극성은 이더넷 크로스오버 케이블에 의해 반전될 수 있으므로, 다이오드 브리지를 사용하여 데이터 쌍에 대한 극성은 모호하게 구현된다. (T568A에서는 관습적으로 1+2+, 3-6-을 사용한다.)

PoE 매개변수 비교

IEEE 802.3 내 공식 명칭	Type 1	Type 2	Type 3	Type 4
일반 명칭	PoE	PoE+	PoE++ / 4PPoE
정의 IEEE 문서	802.3af	802.3at	802.3bt
PD에서 가용한 전력	12.95 W	25.50 W	51 W	71.3 W
PSE에서 전달하는 최대 전력	15.40 W	30.0 W	60 W	90 W
전압 범위 (PSE 기준)	44.0–57.0 V	50.0–57.0 V		52.0–57.0 V
전압 범위 (PD 기준)	37.0–57.0 V	42.5–57.0 V		41.1–57.0 V
최대 전류 Imax	350 mA	600 mA (쌍당)		960 mA (쌍당)
쌍 세트당 최대 케이블 저항	20 Ω (카테고리 3 케이블)	12.5 Ω (카테고리 5 케이블)
전력 관리	시그니처에 의해 협상된 3개의 전력 클래스 (1–3)	시그니처에 의해 협상된 4개의 전력 클래스 (1–4) 또는 LLDP에 의해 협상된 0.1 W 단계	시그니처에 의해 협상된 6개의 전력 클래스 (1–6) 또는 LLDP에 의해 협상된 0.1 W 단계	시그니처에 의해 협상된 8개의 전력 클래스 (1–8) 또는 LLDP에 의해 협상된 0.1 W 단계
케이블 최대 주변 동작 온도의 경감(Derating)	없음	Imax에서 두 개 쌍만 활성 시 5 °C (9.0 °F)	Imax에서 묶음 케이블의 모든 쌍 활성 시 10 °C (18 °F)	온도 계획이 필요한 상태에서 10 °C (18 °F)
지원 케이블	카테고리 3 및 카테고리 5	카테고리 5
지원 모드	Mode A (엔드포인트 PSE에서), Mode B (미드스팬 PSE에서)	Mode A, Mode B	Mode A, Mode B, 4-pair 모드	4-pair 모드 필수

내용주:

장치 전력 공급

Mode A, Mode B, 그리고 4-pair 모드의 세 가지 모드를 사용할 수 있다. (표준에서는 이를 두 개의 모드로 논의하며, 두 모드를 동시에 사용하는 경우 4-pair 모드라는 용어를 사용한다.) Mode A는 T568A 및 T568B의 쌍 2와 3, 즉 100BASE-TX 또는 10BASE-T의 데이터 쌍을 통해 전력을 전달한다. Mode B는 100BASE-TX 또는 10BASE-T에서 사용하지 않는 쌍인 1과 4를 통해 전력을 전달한다. 4-pair 모드는 4개 쌍을 모두 사용하여 전력을 전달한다. PoE는 1000BASE-T, 2.5GBASE-T, 5GBASE-T 및 10GBASE-T 이더넷에서도 사용할 수 있으며, 이 경우 예비 쌍이 없으므로 모든 전력이 팬텀 기술을 사용하여 전달된다.

Mode A는 동일한 쌍을 사용하지만 극성이 다른 두 가지 대체 구성(MDI 및 MDI-X)을 갖는다. Mode A에서 핀 1과 2(T568A 배선에서는 쌍 3, T568B에서는 쌍 2)는 48 V DC의 한쪽을 형성하고, 핀 3과 6(T568A에서는 쌍 2, T568B에서는 쌍 3)은 다른 쪽을 형성한다. 이들은 10BASE-T 및 100BASE-TX에서 데이터 전송에 사용되는 것과 동일한 두 쌍이므로, 이러한 네트워크에서 단 두 쌍만으로 전력과 데이터를 모두 제공할 수 있다. 자유로운 극성 덕분에 PoE는 크로스오버 케이블, 패치 케이블 및 자동 MDI-X를 수용할 수 있다.

Mode B에서 핀 4–5(T568A와 T568B 모두에서 쌍 1)는 DC 공급의 한쪽을 형성하고 핀 7–8(T568A와 T568B 모두에서 쌍 4)은 귀환 회로를 제공한다. 이들은 10BASE-T 및 100BASE-TX가 사용하지 않는 쌍이다. 따라서 Mode B는 커넥터의 4개 쌍이 모두 배선되어 있어야 한다.

전력 공급 대상 장치(PD)가 아닌 전력 공급 장비(PSE)가 Mode A를 사용할지 Mode B를 사용할지 결정한다. Mode A 또는 Mode B 중 하나만 구현하는 PD는 표준에 의해 허용되지 않는다. PSE는 Mode A, Mode B 또는 둘 다(4-pair 모드)를 구현할 수 있다. PD는 전원이 공급되는 쌍 사이에 25 kΩ 저항을 배치하여 표준을 준수함을 나타낸다. PSE가 너무 높거나 너무 낮은 저항(단락 포함)을 감지하면 전력이 공급되지 않는다. 이는 PoE를 지원하지 않는 장치를 보호한다. 선택적인 전력 클래스 기능을 통해 PD는 높은 전압에서 감지 저항을 변경하여 전력 요구 사항을 나타낼 수 있다.

전력을 유지하려면 PD는 한 번에 최소 60 ms 동안 최소 5–10 mA를 사용해야 한다. PD가 이 요구 사항을 충족하지 않고 400 ms 이상 지나면 PSE는 장치가 분리된 것으로 간주하고 안전상의 이유로 전원을 차단한다.

PSE에는 엔드포인트와 미드스팬의 두 가지 유형이 있다. 엔드포인트 장치(일반적으로 PoE 스위치)는 이더넷 전원 전송 회로를 포함하는 이더넷 네트워킹 장비이다. 미드스팬 장치는 비 PoE 이더넷 스위치(또는 전력이 부족한 스위치)와 전력 공급 대상 장치 사이에 위치하여 데이터에 영향을 주지 않고 전력을 주입하는 전력 인젝터이다. 엔드포인트 장치는 일반적으로 신규 설치나 다른 이유(예: 10/100 Mbit/s에서 1 Gbit/s로 이동)로 스위치를 교체해야 하는 경우에 사용되며, 이때 PoE 기능을 추가하는 것이 편리하다. 미드스팬 PSE는 예를 들어 PoE를 제공하지 않는 네트워크에 추가된 단일 장비에 전원을 공급하는 데 사용될 수 있다.

PoE 링크 전원 공급 단계

단계	동작	지정 전압 (V)
		802.3af	802.3at
감지(Detection)	PSE는 PD가 19–26.5 kΩ의 올바른 시그니처 저항을 가지고 있는지 감지한다.	2.7–10.1
분류(Classification)	PSE는 전력 범위를 나타내는 저항을 감지한다(아래 참조).	14.5–20.5
Mark 1	PD가 802.3at 지원 가능임을 신호로 보낸다. PD는 0.25–4 mA 부하를 제시한다.	—	7–10
Class 2	PSE는 802.3at 기능을 나타내기 위해 분류 전압을 다시 출력한다.	—	14.5–20.5
Mark 2	PD가 802.3at 지원 가능임을 신호로 보낸다. PD는 0.25–4 mA 부하를 제시한다.	—	7–10
가동(Startup)	PSE가 가동 전압을 공급한다.	> 42	> 42
정상 동작	PSE가 장치에 전력을 공급한다.	37–57	42.5–57

IEEE 802.3at 지원 장치는 Type 2라고도 한다. 802.3at PSE는 802.3at 기능을 신호하기 위해 LLDP 통신을 사용할 수도 있다.

가용 전력 수준

클래스	용도	분류 전류 (mA)	PD 기준 전력 범위 (W)	PSE 최대 전력 (W)	클래스 설명
0	기본값	0–5	0.44–12.94	15.4	분류 미구현
1	선택 사항	8–13	0.44–3.84	4.00	매우 낮은 전력
2	선택 사항	16–21	3.84–6.49	7.00	낮은 전력
3	선택 사항	25–31	6.49–12.95	15.4	중간 전력
4	Type 2 (802.3at) 장치에 유효, 802.3af 장치에는 허용 안 됨	35–45	12.95–25.50	30	높은 전력
5	Type 3 (802.3bt) 장치에 유효	36–44 & 1–4	40 (4쌍)	45
6		36–44 & 9–12	51 (4쌍)	60
7	Type 4 (802.3bt) 장치에 유효	36–44 & 17–20	62 (4쌍)	75
8		36–44 & 26–30	71.3 (4쌍)	90

클래스 4는 IEEE 802.3at(Type 2) 장치에서만 사용할 수 있으며, 전원 공급 단계를 위해 유효한 Class 2 및 Mark 2 전류가 필요하다. 클래스 4 전류를 제시하는 802.3af 장치는 비준수 장치이며 대신 클래스 0 장치로 처리된다.

이더넷 LLDP를 통한 구성

링크 계층 탐색 프로토콜(LLDP)은 장치 관리를 위한 레이어 2 이더넷 프로토콜이다. LLDP는 PSE와 PD 간의 정보 교환을 허용한다. 이 정보는 형식-길이-값(TLV) 형식으로 구성된다. PoE 표준은 PSE와 PD가 가용 전력을 신호하고 협상하는 데 사용하는 TLV 구조를 정의한다.

LLDP Power via MDI TLV IEEE 802.3-2015

TLV 헤더		TLV 정보 문자열
형식 (7 bits)	길이 (9 bits)	IEEE 802.3 OUI (3 octets)	IEEE 802.3 하위 형식 (1 octet)	MDI 전원 지원 (1 octet)	PSE 전원 쌍 (1 octet)	전원 클래스  (1 octet)	유형/공급원 우선순위  (1 octet)	PD 요청 전력 값  (2 octets)	PSE 할당 전력 값  (2 octets)
127	12	00-12-0F	2	비트 0: 포트 클래스 (1: PSE; 0: PD) 비트 1: PSE MDI 전원 지원 비트 2: PSE MDI 전원 상태 비트 3: PSE 쌍 제어 능력 비트 4–7: 예약됨	1: 신호 쌍 2: 예비 쌍	1: 클래스 0 2: 클래스 1 3: 클래스 2 4: 클래스 3 5: 클래스 4	비트 7: 전원 유형 (1: Type 1; 0: Type 2) 비트 6: 전원 유형 (1: PD; 0: PSE) 비트 5–4: 전력 공급원 비트 3–2: 예약됨 비트 0–1 전원 우선순위 (11: 낮음; 10: 높음; 01: 임계; 00: 알 수 없음)	0.1 W 단계로 0–25.5 W	0.1 W 단계로 0–25.5 W

레거시 LLDP Power via MDI TLV IEEE 802.1AB-2009

TLV 헤더		TLV 정보 문자열
형식 (7 bits)	길이 (9 bits)	IEEE 802.3 OUI  (3 octets)	IEEE 802.3 하위 형식 (1 octet)	MDI 전원 지원 (1 octet)	PSE 전원 쌍 (1 octet)	전원 클래스  (1 octet)
127	7	00-12-0F	2	비트 0: 포트 클래스 (1: PSE; 0: PD) 비트 1: PSE MDI 전원 지원 비트 2: PSE MDI 전원 상태 비트 3: PSE 쌍 제어 능력 비트 7–4: 예약됨	1: 신호 쌍 2: 예비 쌍	1: 클래스 0 2: 클래스 1 3: 클래스 2 4: 클래스 3 5: 클래스 4

레거시 LLDP-MED 고급 전력 관리

TLV 헤더		MED 헤더		MDI를 통한 확장 전원
형식 (7 bits)	길이 (9 bits)	TIA OUI (3 octets)	MDI 하위 형식 확장 전원  (1 octet)	전원 유형  (2 bits)	전력 공급원  (2 bits)	전원 우선순위  (4 bits)	전력 값  (2 octets)
127	7	00-12-BB	4	PSE 또는 PD	정상 또는 백업 보존	임계, 높음, 낮음	0.1 W 단계로 0–102.3 W

설정 단계는 다음과 같다:

• PSE(공급자)는 802.3af 3단계 분류를 사용하여 PD(소비자)를 물리적으로 테스트한다.
  • PSE는 PD에 기본 전력을 제공한다.
• PD는 자신이 PoE PD임을 PSE에 신호로 보내 최대 전력과 요청 전력을 나타낸다.
• PSE는 자신이 PoE PSE임을 PD에 신호로 보내 PD에 할당된 전력을 나타내며, 이때부터 PD는 할당된 전력까지 소비하기 시작할 수 있다.

이 전력 협상의 규칙은 다음과 같다:

• PD는 물리적 802.3af 클래스보다 더 많은 전력을 요청해서는 안 된다.
• PD는 PSE가 공표한 최대 전력보다 더 많이 사용해서는 안 된다.
• PSE는 허용한 최대치보다 더 많은 전력을 사용하는 PD를 거부할 수 있다.
• PSE는 사용 중인 PD에 할당된 전력을 줄여서는 안 된다.
• PSE는 절전 모드를 통해 전력 감소를 요청할 수 있다.

비표준 구현

10가지 이상의 독자적인 구현이 존재한다. 더 일반적인 것들은 아래에서 설명한다.

시스코

일부 시스코 무선 랜 액세스 포인트와 VoIP 전화기는 PoE에 대한 IEEE 표준이 나오기 수년 전부터 독자적인 형태의 PoE를 지원했다. 시스코의 초기 PoE 구현은 소프트웨어 업그레이드를 통해 IEEE 802.3af 표준으로 전환할 수 없다. 시스코의 초기 PoE 장비는 포트당 최대 10 W를 전달할 수 있다. 전달될 전력량은 시스코 독자 규격인 시스코 디스커버리 프로토콜(CDP)에 추가된 전력 값을 기반으로 엔드포인트와 시스코 스위치 간에 협상된다. CDP는 또한 시스코 스위치에서 시스코 VoIP 전화기로 보이스 VLAN 값을 동적으로 통신하는 역할도 담당한다.

시스코의 표준 이전 방식에 따르면, PSE(스위치)는 송신 쌍으로 고속 링크 펄스(FLP)를 보낸다. PD(장치)는 로우패스 필터를 통해 송신 라인을 수신 라인에 연결한다. PSE는 그 대가로 FLP를 받는다. PSE는 쌍 1과 2 사이에 공통 모드 전류를 제공하여 48 V DC 및 기본 할당 전력 6.3 W를 제공한다. PD는 5초 이내에 자동 협상 모드 스위치 포트에 이더넷 링크를 제공해야 한다. 이후 TLV가 포함된 CDP 메시지가 PSE에 최종 전력 요구 사항을 알려준다. 링크 펄스가 중단되면 전원이 차단된다.

2014년에 시스코는 유니버설 이더넷 전원 장치(Universal Power over Ethernet, UPOE)라고 불리는 또 다른 비표준 PoE 구현을 만들었다. UPOE는 협상을 거쳐 4개 쌍을 모두 사용하여 최대 60 W를 공급할 수 있다. 이는 PoE+(802.3at)와 하위 호환된다. 협상을 위해 새로운 LLDP TLV를 사용한다.

2017년에 시스코는 UPOE+를 지원하는 스위치인 Catalyst 9300을 출시했으며, 이는 UPOE 및 PoE++(802.3bt) 모두와 하위 호환된다.

아날로그 디바이스

단일 Cat 5e 이더넷 케이블을 사용하여 LTPoE++라고 불리는 독자적인 고출력 기술은 38.7, 52.7, 70, 90 W의 다양한 수준을 공급할 수 있다. LTPoE++는 PoE+(802.3at)와 하위 호환된다. LTPoE++는 전류 감지 메커니즘을 확장하여 작동한다.

802.3bt(PoE++)와 비표준 LTPoE++ 모두와 호환되는 전력 공급 대상 장치들이 출시되어 있다.

마이크로세미

2007년에 마이크로세미에 인수되고 2018년에 마이크로칩에 인수된 PowerDsine은 1999년부터 전력 인젝터를 판매해 왔다. 마이크로칩의 멀티 PoE PSE IC를 사용하는 PoE 인젝터와 스위치는 IEEE 802.3 PoE 표준과 표준 이전의 구성을 모두 지원할 수 있다. 폴리콤, 쓰리콤, 루슨트, 노텔과 같은 여러 회사들이 PowerDsine의 이전 Power over LAN PoE 구현을 사용했다.

패시브

패시브 PoE 시스템에서 인젝터는 전압 또는 전력 요구 사항을 협상하기 위해 전력 공급 대상 장치와 통신하지 않고 단순히 항상 전력을 공급한다. 대부분의 패시브 시스템은 802.3af 모드 B의 핀 배열(#핀 배열 참조)을 사용한다. 즉, 핀 4와 5에 DC 양극(+), 7과 8에 음극(-)을 사용한다. 이는 핀 1, 2, 3, 6의 100 Mbit/s 신호를 방해하지 않으므로 장치 구성을 단순화하기 위함이었으나, 기가비트 이더넷에서는 어차피 변압기가 필요하다. 결과적으로 기가비트는 모드 B 스타일(4+5+, 7-8-)과 모드 A 스타일(1+2+, 3-6-) 사이에서 다양하게 사용된다.

패시브 시스템에는 전압 협상이 없으므로 PSE와 PD가 미리 전압에 동의해야 한다. 일반적인 선택은 다음과 같다:

• 24 V: 다양한 실내 및 실외 무선 라디오 장비에 흔히 사용되며, 모토로라(현재 캄비움), 유비쿼티 네트웍스, 미크로틱 등이 대표적이다. 802.11a, 802.11g 및 802.11n 기반 라디오와 함께 제공된 초기 버전의 패시브 PoE 24 VDC 전원은 대개 100 Mbit/s 전용이다.
• 48 V: 통신 분야에서 사용된다.

12 V, 18 V 및 54 V도 사용된다. 최대 전류는 일반적으로 1 A 또는 2 A이다.

패시브 PoE 전원 공급원에는 표준(액티브) PoE와 마찬가지로 스위치와 인젝터가 포함된다. 인젝터는 AC 또는 DC로 구동될 수 있다.

패시브 PoE 구동 장치에는 기본적으로 PoE를 인식하는 장치뿐만 아니라 스플리터를 통해 전원을 공급받는 장치도 포함된다. 예를 들어, 한 스플리터는 광범위한 패시브 PoE 전압을 5 볼트로 변환한다.

전력 용량 제한

ISO/IEC TR 29125 및 Cenelec EN 50174-99-1 초안 표준은 4PPoE 사용으로 인해 예상되는 케이블 묶음 온도 상승을 설명한다. 두 가지 시나리오가 구분된다:

1. 묶음이 내부에서 외부로 가열되는 경우
2. 묶음이 외부에서 주변 온도에 맞춰 가열되는 경우

두 번째 시나리오는 환경 및 설치에 크게 좌우되는 반면, 첫 번째 시나리오는 오로지 케이블 구조에 의해서만 영향을 받는다. 표준 비차폐 케이블에서 PoE 관련 온도 상승은 5배 증가한다. 차폐 케이블에서는 설계에 따라 이 값이 2.5에서 3 사이로 떨어진다.

핀 배열

전력 공급 장비(PSE) 관점에서의 802.3af/at/bt 핀 할당 (MDI-X)

스위치 측 핀	T568A 색상	T568B 색상	10/100 mode B, 예비 쌍 DC		10/100 mode A, DC 및 데이터		1000 mode B, DC 및 양방향 데이터		1000 mode A, DC 및 양방향 데이터		1000 mode A+B (4PPoE), DC 및 양방향 데이터
핀 1	녹색 줄무늬	주황색 줄무늬	Rx +		Rx +	DC +	TxRx A +		TxRx A +	DC +	TxRx A +	DC +
핀 2	녹색 실선	주황색 실선	Rx −		Rx −	DC +	TxRx A −		TxRx A −	DC +	TxRx A −	DC +
핀 3	주황색 줄무늬	녹색 줄무늬	Tx +		Tx +	DC −	TxRx B +		TxRx B +	DC −	TxRx B +	DC −
핀 4	청색 실선			DC +	미사용		TxRx C +	DC +	TxRx C +		TxRx C +	DC +
핀 5	청색 줄무늬			DC +			TxRx C −	DC +	TxRx C −		TxRx C −	DC +
핀 6	주황색 실선	녹색 실선	Tx −		Tx −	DC −	TxRx B −		TxRx B −	DC −	TxRx B −	DC −
핀 7	갈색 줄무늬			DC −	미사용		TxRx D +	DC −	TxRx D +		TxRx D +	DC −
핀 8	갈색 실선			DC −			TxRx D −	DC −	TxRx D −		TxRx D −	DC −
내용주:

외부 링크

• (영어) ieee802.org: IEEE 802.3 표준 다운로드 보관됨 2010-07-26 - 웨이백 머신
• (영어) ieee802.org: IEEE 802.3af Task Force
• (영어) ieee802.org: IEEE 802.3at Task Force