POE網(wǎng)線供電技術(shù)

POE網(wǎng)線供電技術(shù)與無(wú)線組網(wǎng)應(yīng)用POE

(Power

Over

Ethernet)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作做何改動(dòng)的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機(jī)、無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等）傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。POE技術(shù)能在確保現(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線安全的同時(shí)保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，最大限度地降低成本。

POE也被稱為基于局域網(wǎng)的供電系統(tǒng)(POL,

Power

over

LAN

)或有源以太網(wǎng)(

Active

Ethernet)，有時(shí)也被簡(jiǎn)稱為以太網(wǎng)供電，這是利用現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)傳輸電纜的同時(shí)傳送數(shù)據(jù)和電功率的最新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并保持了與現(xiàn)存以太網(wǎng)系統(tǒng)和用戶的兼容性。IEEE

802.3af標(biāo)準(zhǔn)是基于以太網(wǎng)供電系統(tǒng)POE的新標(biāo)準(zhǔn)，它在IEEE

802.3的基礎(chǔ)上增加了通過(guò)網(wǎng)線直接供電的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)有以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，也是第一個(gè)關(guān)于電源分配的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

IEEE在1999年開(kāi)始制定該標(biāo)準(zhǔn)，最早參與的廠商有3Com,

Intel,

PowerDsine,

Nortel,

Mitel和National

Semiconductor。但是，該標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)一直制約著市場(chǎng)的擴(kuò)大。直到2003年6月，IEEE批準(zhǔn)了802.

3af標(biāo)準(zhǔn)，它明確規(guī)定了遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的電力檢測(cè)和控制事項(xiàng)，并對(duì)路由器、交換機(jī)和集線器通過(guò)以

太網(wǎng)電纜向IP電話、安全系統(tǒng)以及無(wú)線LAN接入點(diǎn)等設(shè)備供電的方式進(jìn)行了規(guī)定。IEEE

802.3af的發(fā)展包含了許多公司專家的努力，這也使得該標(biāo)準(zhǔn)可以在各方面得到檢驗(yàn)。

一個(gè)典型的以太網(wǎng)供電系統(tǒng)。在配線柜里保留以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備，用一個(gè)帶電源供電集線器(Midspan

HUB)給局域網(wǎng)的雙絞線提供電源。在雙絞線的末端，該電源用來(lái)驅(qū)動(dòng)電話、無(wú)線接入點(diǎn)、相機(jī)和其他設(shè)備。為避免斷電，可以選用一個(gè)UPS。

一、POE的系統(tǒng)構(gòu)成及供電特性參數(shù)

一個(gè)完整的POE系統(tǒng)包括供電端設(shè)備(PSE,

Power

Sourcing

Equipment)和受電端設(shè)備(PD,

Power

Device)兩部分。PSE設(shè)備是為以太網(wǎng)客戶端設(shè)備供電的設(shè)備,同時(shí)也是整個(gè)POE以太網(wǎng)供電過(guò)程的管理者。而PD設(shè)備是接受供電的PSE負(fù)載,即POE系統(tǒng)的客戶端設(shè)備,如IP電話、網(wǎng)絡(luò)安全攝像機(jī)、AP及掌上電腦(PDA)或移動(dòng)電話充電器等許多其他以太網(wǎng)設(shè)備（實(shí)際上,任何功率不超過(guò)13W的設(shè)備都可以從RJ45插座獲取相應(yīng)的電力）。兩者基于IEEE

802.3af標(biāo)準(zhǔn)建立有關(guān)受電端設(shè)備PD的連接情況、設(shè)備類型、功耗級(jí)別等方面的信息聯(lián)系,并以此為根據(jù)PSE通過(guò)以太網(wǎng)向PD供電。

POE標(biāo)準(zhǔn)供電系統(tǒng)的主要供電特性參數(shù)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(dòng)電流為500mA。

3.

典型工作電流為10～350mA,超載檢測(cè)電流為350～500mA。

4.

在空載條件下,最大需要電流為5mA。

5.

為PD設(shè)備提供3.84～12.95W五個(gè)等級(jí)的電功率請(qǐng)求,最大不超過(guò)13W。

二、POE供電的工作過(guò)程

當(dāng)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中布置

PSE供電端設(shè)備時(shí),POE以太網(wǎng)供電工作過(guò)程如下所示。

1.

檢測(cè)：一開(kāi)始,PSE設(shè)備在端口輸出很小的電壓,直到其檢測(cè)到線纜終端的連接為一個(gè)支持IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的受電端設(shè)備。

2.

PD端設(shè)備分類：當(dāng)檢測(cè)到受電端設(shè)備PD之后,PSE設(shè)備可能會(huì)為PD設(shè)備進(jìn)行分類,并且評(píng)估此PD設(shè)備所需的功率損耗。

3.

開(kāi)始供電：在一個(gè)可配置時(shí)間(一般小于15μs)的啟動(dòng)期內(nèi),PSE設(shè)備開(kāi)始從低電壓向PD設(shè)備供電,直至提供48V的直流電源。

4.

供電：為PD設(shè)備提供穩(wěn)定可靠48V的直流電,滿足PD設(shè)備不越過(guò)

15.4W的功率消耗。

5.

斷電：若PD設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上斷開(kāi)時(shí),PSE就會(huì)快速地(一般在300～400ms之內(nèi))停止為PD設(shè)備供電,并重復(fù)檢測(cè)過(guò)程以檢測(cè)線纜的終端是否連接PD設(shè)備。

三、POE通過(guò)電纜供電的原理

標(biāo)準(zhǔn)的五類網(wǎng)線有四對(duì)雙絞線,但是在l0M

BASE-T和100M

BASE-T中只用到其中的兩對(duì)。IEEE802.3af允許兩種用法,應(yīng)用空閑腳供電時(shí),4、5腳連接為正極,7、8腳連接為負(fù)極。應(yīng)用數(shù)據(jù)腳供電時(shí),將DC電源加在傳輸變壓器的中點(diǎn),不影響數(shù)據(jù)的傳輸。在這種方式下線對(duì)1、2和線對(duì)3、6可以為任意極性。

標(biāo)準(zhǔn)不允許同時(shí)應(yīng)用以上兩種情況。電源提供設(shè)備PSE只能提供一種用法,但是電源應(yīng)用設(shè)備PD必須能夠同時(shí)適應(yīng)兩種情況。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定供電電源通常是48V、13W的。PD設(shè)備提供48V到低電壓的轉(zhuǎn)換是較容易的,但同時(shí)應(yīng)有1500V的絕緣安全電壓。

POE的兩種供電方法

POE標(biāo)準(zhǔn)為使用以太網(wǎng)的傳輸電纜輸送直流電到POE兼容的設(shè)備定義了兩種方法：一種稱作“中間跨接法”(

Mid

-Span

),使用以太網(wǎng)電纜中沒(méi)有被使用的空閑線對(duì)來(lái)傳輸直流電,相應(yīng)的Endpoint

PSE支持POE功能的以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、集線器或其他網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。另一種方法是“末端跨接法”(End-Span),是在傳輸數(shù)據(jù)所用的芯線上同時(shí)傳輸直流電,其輸電采用與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)不同的頻率。Midspan

PSE是一個(gè)專門(mén)的電源管理設(shè)備,通常和交換機(jī)放在一起。它對(duì)應(yīng)每個(gè)端口有兩個(gè)RJ45插孔,一個(gè)用短線連接至交換機(jī),另一個(gè)連接遠(yuǎn)端設(shè)備?？梢灶A(yù)見(jiàn),End-Span會(huì)迅速得到推廣,這是由于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)與輸電采用公用線對(duì),因而省去了需要設(shè)置獨(dú)立輸電的專用線,這對(duì)于僅有8芯的電纜和相配套的標(biāo)準(zhǔn)RJ-45插座意義特別重大。

發(fā)展：以太網(wǎng)供電芯片廠商PowerDsine將召開(kāi)一個(gè)IEEE會(huì)議，正式提交“大功率以太網(wǎng)供電”標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將支持為筆記本電腦等設(shè)備供電。PowerDsine將提交一份白皮書(shū)，建議把802.3af標(biāo)準(zhǔn)的48v輸入、13w的可用功率極限提高1倍。除筆記本電腦外，新標(biāo)準(zhǔn)還有可能為液晶顯示器和視頻電話等供電。最近IEEE出了一個(gè)最新的802.3AT，其中規(guī)定了POE可以提供更高的功率，超過(guò)了13W，可以達(dá)到50W。四、POE好處有如下幾點(diǎn)：

降低成本：無(wú)需再進(jìn)行繁瑣的電源布線，不僅能省去設(shè)備供電建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，如電源線、插座、管道等，還能省去昂貴的電工費(fèi)用，同時(shí)也節(jié)省了布置安裝供電系統(tǒng)所需的時(shí)間；部署靈活：設(shè)備部署的位置不受限制，也不必再去考慮電源插座是否夠長(zhǎng)，AP等終端設(shè)備可以靈活地安裝在遠(yuǎn)端的任一位置，如天花板、隔斷上部等位置；

支持802.3at標(biāo)準(zhǔn)，單端口最大供電功率最大達(dá)30W，同時(shí)提供對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)受電設(shè)備的支持，極大提升了網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)接入能力；

安全可靠：可進(jìn)行電源集中供電，備份方便。同時(shí)，可將供電設(shè)備接入U(xiǎn)PS，一旦主要電源輸入中斷，也能保證系統(tǒng)正常運(yùn)行；

增強(qiáng)管理：有SNMP能力的PoE系統(tǒng)，可對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理AP和IP攝像頭等PD設(shè)備。

前景廣泛：可以廣泛應(yīng)用于IP電話、無(wú)線AP（Access

Point，接入點(diǎn)）、便攜設(shè)備充電器、刷卡機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、數(shù)據(jù)采集等終端，市場(chǎng)范圍較寬，應(yīng)用前景廣泛。壞處嘛，看個(gè)人認(rèn)為拉，針對(duì)小項(xiàng)目而言，成本可能會(huì)增加，總之利大于弊。PoE供電的傳輸距離和普通的一般情況下是一樣的額，不過(guò)科地通信既是PoE廠家，也是網(wǎng)絡(luò)延伸器廠家，所以將網(wǎng)絡(luò)延伸技術(shù)嵌入到PoE技術(shù)中，才有了長(zhǎng)距離的PoE交換機(jī)，供電距離達(dá)250米。謝謝，希望能幫到你

,下圖為PoE交換機(jī)典型應(yīng)用圖五、POE產(chǎn)品分類：1、POE網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)2、POE中跨3、POE單口供電器4、POE分離器5、POE中續(xù)器6、POE光纖收發(fā)器六、POE產(chǎn)品廠家：1、深圳科地通信技術(shù)有限公司：專業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)POE產(chǎn)品2、思科3、華為4、友訊，5、網(wǎng)件隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用的快速發(fā)展，越來(lái)越多的場(chǎng)合需要組建方便、快捷的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)舉例用TP—LINK產(chǎn)品介紹的是一種多樓層無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案的部署與配置。多樓層無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋(有線網(wǎng)絡(luò)+無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋)優(yōu)點(diǎn)：無(wú)線客戶端在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)可隨時(shí)隨地接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，不需改變?nèi)魏卧O(shè)置，提高工作效率；網(wǎng)絡(luò)的吞吐量及性能較優(yōu)，能滿足日常的公司辦公、酒店上網(wǎng)、家庭沖浪等應(yīng)用。方案拓?fù)洌赫f(shuō)明：1、同一樓層部署若干AP（根據(jù)覆蓋范圍大小決定AP數(shù)量），各AP通過(guò)有線接入主干網(wǎng)絡(luò)。2、樓層間使用有線主干連接，保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。3、若水平方向跨度較大，需增加AP但不便有線連接主干網(wǎng)絡(luò)，可以通過(guò)Bridge連接，如下圖。各AP設(shè)置方法：1、“網(wǎng)絡(luò)參數(shù)”。設(shè)置各AP管理地址為不同，避免IP地址沖突。2、“無(wú)線參數(shù)”—“基本設(shè)置”。設(shè)置各AP的SSID為相同。3、“無(wú)線參數(shù)”—“基本設(shè)置”。相鄰擺放的AP設(shè)置不同的頻段，且相距5個(gè)頻段以上，避免相互間干擾，如使用1，6，11頻段。以下面的拓?fù)錇槔?，頻段可以配置為：4、“無(wú)線參數(shù)”—“安全設(shè)置”。各AP設(shè)置相同的加密認(rèn)證方式及密碼。部署技巧：1、通過(guò)調(diào)整AP擺放位置與調(diào)節(jié)AP發(fā)射功率，使相鄰AP覆蓋范圍適當(dāng)重疊，減小信號(hào)盲區(qū)。2、可利用PassivePOE供電，增加AP擺放靈活性，達(dá)到更好的無(wú)線覆蓋效果。小結(jié)：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能在受到障礙物衰減以及其他無(wú)線信號(hào)的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的影響，本文所描述的組網(wǎng)拓?fù)涫堑湫铜h(huán)境的應(yīng)用。針對(duì)不同的環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)實(shí)施者應(yīng)進(jìn)行實(shí)地考察和測(cè)試無(wú)線信號(hào)及吞吐量，選擇使用的AP數(shù)量，達(dá)到應(yīng)用需求。注意：在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，如果廣播數(shù)據(jù)包量過(guò)大，將會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能，甚至完全不能使用。