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關于POE相關的點

最近,電信給樓内免費安裝無線系統,基本結構是:電線光纜引入機房,每層樓安裝一個 H3C S3100TP-PWR-EI POE交換機和多個無線AP(5米間隔一個),交換機光口引入機房核心交換。AP通過網線直接有支援POE的交換機供電,電壓48V。是以整理了一些關于POE的資料,以備後查。

POE (Power Over Ethernet)指的是在現有的以太網Cat.5布線基礎架構不作任何改動的情況下,在為一些基于IP的終端(如IP電話機、無線區域網路接入點AP、網絡錄影機等)傳輸資料信号的同時,還能為此類裝置提供直流供電的技術。POE技術能在確定現有結構化布線安全的同時保證現有網絡的正常運作,最大限度地降低成本。

有源以太網

  POE也被稱為基于區域網路的 供電系統(POL, Power over LAN )或有源以太網( Active Ethernet),有時也被簡稱為以太網供電,這是利用現存标準以太網傳輸電纜的同時傳送資料和電功率的最新标準規範,并保持了與現存以太網系統和使用者的相容性。 IEEE 802.3af标準是基于以太網供電系統POE的新标準,它在IEEE 802.3的基礎上增加了通過網線直接供電的相關标準,是現有以太網标準的擴充,也是第一個關于電源配置設定的國際标準。

IEEE 802.3af

  IEEE在1999年開始制定該标準,最早參與的廠商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel和National Semiconductor。但是,該标準的缺點一直制約着市場的擴大。直到2003年6月,IEEE準許了802. 3af标準,它明确規定了遠端系統中的電力檢測和控制事項,并對 路由器、交換機和集線器通過以太網電纜向IP電話、 安全系統以及無線LAN接入點等裝置供電的方式進行了規定。IEEE 802.3af的發展包含了許多公司專家的努力,這也使得該标準可以在各方面得到檢驗。   一個典型的以太網供電系統。在配線櫃裡保留 以太網交換機裝置,用一個帶電源供電集線器(Midspan HUB)給區域網路的雙絞線提供電源。在雙絞線的末端,該電源用來驅動電話、無線接入點、相機和其他裝置。為避免斷電,可以選用一個UPS。

POE的系統構成及供電特性參數

  一個完整的POE系統包括供電端裝置(PSE, Power Sourcing Equipment)和受電端裝置(PD, Powered Device)兩部分。PSE裝置是為以太網 用戶端裝置供電的裝置,同時也是整個POE以太網供電過程的管理者。而PD裝置是接受供電的PSE負載,即POE系統的用戶端裝置,如IP電話、網絡安全錄影機、AP及掌上電腦( PDA)或行動電話充電器等許多其他以太網裝置(實際上,任何功率不超過13W的裝置都可以從RJ45插座擷取相應的電力)。兩者基于IEEE 802.3af标準建立有關受電端裝置PD的連接配接情況、裝置類型、功耗級别等方面的資訊聯系,并以此為根據PSE通過以太網向PD供電。   POE标準供電系統的主要供電特性參數為:   1. 電壓在44~57V之間,典型值為48V。   2. 允許最大電流為550mA,最大啟動電流為500mA。   3. 典型工作電流為10~350mA,超載檢測電流為350~500mA。   4. 在空載條件下,最大需要電流為5mA。   5. 為PD裝置提供3.84~12.95W五個等級的電功率請求,最大不超過13W。

POE供電的工作過程

  當在一個網絡中布置 PSE供電端裝置時,POE以太網供電工作過程如下所示。    1. 檢測   一開始,PSE裝置在端口輸出很小的電壓,直到其檢測到線纜終端的連接配接為一個支援IEEE 802.3af标準的受電端裝置。    2. PD端裝置分類   當檢測到受電端裝置PD之後,PSE裝置可能會為PD裝置進行分類,并且評估此PD裝置所需的功率損耗。    3. 開始供電   在一個可配置時間(一般小于15μs)的啟動期内,PSE裝置開始從低電壓向PD裝置供電,直至提供48V的直流電源。    4. 供電   為PD裝置提供穩定可靠48V的直流電,滿足PD裝置不越過 15.4W的功率消耗。    5. 斷電   若PD裝置從網絡上斷開時,PSE就會快速地(一般在300~400ms之内)停止為PD裝置供電,并重複檢測過程以檢測線纜的終端是否連接配接PD裝置。

POE通過電纜供電的原理

  标準的五類網線有四對雙絞線,但是在l0M BASE-T和100M BASE-T中隻用到其中的兩對。IEEE80 2.3af允許兩種用法,應用空閑腳供電時,4、5腳連接配接為正極,7、8腳連接配接為負極。   應用資料腳供電時,将DC電源加在傳輸變壓器的中點,不影響資料的傳輸。在這種方式下線對1、2和線對3、6可以為任意極性。   标準不允許同時應用以上兩種情況。電源提供裝置PSE隻能提供一種用法,但是電源應用裝置PD必須能夠同時适應兩種情況。該标準規定供電電源通常是48V、13W的。PD裝置提供48V到低電壓的轉換是較容易的,但同時應有1500V的絕緣安全電壓。

POE的兩種供電方法

  POE标準為使用以太網的傳輸電纜輸送直流電到POE相容的裝置定義了兩種方法:    中間跨接法( Mid -Span )   使用以太網電纜中沒有被使用的空閑線對來傳輸直流電,應用于普通交換機與網絡終端裝置之間,可以通過網線給網絡終端裝置供電,Midspan PSE(中跨供電裝置)是一個專門的 電源管理裝置,通常和交換機放在一起。它對應每個端口有兩個RJ45插孔,一個用短線連接配接至交換機,另一個連接配接遠端裝置。    末端跨接法(End-Span),   是在傳輸資料所用的芯線上同時傳輸直流電,其輸電采用與以太網資料信号不同的頻率。相應的Endpoint PSE(末端供電裝置)有支援POE功能的以太網交換機、路由器、集線器或其他網絡交換裝置。可以預見End-Span會迅速得到推廣,這是由于以太網資料與輸電采用公用線對,因而省去了需要設定獨立輸電的專用線,這對于僅有8芯的電纜和相配套的标準RJ-45插座意義特别重大。

發展

  以太網供電晶片廠商PowerDsine将召開一個IEEE會議,正式送出“大功率以太網供電”标準,該标準将支援為筆記本電腦等裝置供電。PowerDsine将送出一份白皮書,建議把802.3af标準的48v輸入、13w的 可用功率極限提高1倍。除筆記本電腦外,新标準還有可能為液晶顯示器和 視訊電話等供電。   最近IEEE出了一個最新的802.3AT,其中規定了POE可以提供更高的功率,超過了13W,可以達到50W!