POE网线供电技术

POE网线供电技术与无线组网应用POE

(Power

Over

Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作做何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。

POE也被称为基于局域网的供电系统(POL,

Power

over

LAN

)或有源以太网(

Active

Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。IEEE

802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准，它在IEEE

802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准，是现有以太网标准的扩展，也是第一个关于电源分配的国际标准。

IEEE在1999年开始制定该标准，最早参与的厂商有3Com,

Intel,

PowerDsine,

Nortel,

Mitel和National

Semiconductor。但是，该标准的缺点一直制约着市场的扩大。直到2003年6月，IEEE批准了802.

3af标准，它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项，并对路由器、交换机和集线器通过以

太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE

802.3af的发展包含了许多公司专家的努力，这也使得该标准可以在各方面得到检验。

一个典型的以太网供电系统。在配线柜里保留以太网交换机设备，用一个带电源供电集线器(Midspan

HUB)给局域网的双绞线提供电源。在双绞线的末端，该电源用来驱动电话、无线接入点、相机和其他设备。为避免断电，可以选用一个UPS。

一、POE的系统构成及供电特性参数

一个完整的POE系统包括供电端设备(PSE,

Power

Sourcing

Equipment)和受电端设备(PD,

Power

Device)两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备,同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。而PD设备是接受供电的PSE负载,即POE系统的客户端设备,如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑(PDA)或移动电话充电器等许多其他以太网设备（实际上,任何功率不超过13W的设备都可以从RJ45插座获取相应的电力）。两者基于IEEE

802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系,并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。

POE标准供电系统的主要供电特性参数为：

1.

电压在44～57V之间,典型值为48V。

2.

允许最大电流为550mA,最大启动电流为500mA。

3.

典型工作电流为10～350mA,超载检测电流为350～500mA。

4.

在空载条件下,最大需要电流为5mA。

5.

为PD设备提供3.84～12.95W五个等级的电功率请求,最大不超过13W。

二、POE供电的工作过程

当在一个网络中布置

PSE供电端设备时,POE以太网供电工作过程如下所示。

1.

检测：一开始,PSE设备在端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE802.3af标准的受电端设备。

2.

PD端设备分类：当检测到受电端设备PD之后,PSE设备可能会为PD设备进行分类,并且评估此PD设备所需的功率损耗。

3.

开始供电：在一个可配置时间(一般小于15μs)的启动期内,PSE设备开始从低电压向PD设备供电,直至提供48V的直流电源。

4.

供电：为PD设备提供稳定可靠48V的直流电,满足PD设备不越过

15.4W的功率消耗。

5.

断电：若PD设备从网络上断开时,PSE就会快速地(一般在300～400ms之内)停止为PD设备供电,并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接PD设备。

三、POE通过电缆供电的原理

标准的五类网线有四对双绞线,但是在l0M

BASE-T和100M

BASE-T中只用到其中的两对。IEEE802.3af允许两种用法,应用空闲脚供电时,4、5脚连接为正极,7、8脚连接为负极。应用数据脚供电时,将DC电源加在传输变压器的中点,不影响数据的传输。在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。

标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备PSE只能提供一种用法,但是电源应用设备PD必须能够同时适应两种情况。该标准规定供电电源通常是48V、13W的。PD设备提供48V到低电压的转换是较容易的,但同时应有1500V的绝缘安全电压。

POE的两种供电方法

POE标准为使用以太网的传输电缆输送直流电到POE兼容的设备定义了两种方法：一种称作“中间跨接法”(

Mid

-Span

),使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电,相应的Endpoint

PSE支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。另一种方法是“末端跨接法”(End-Span),是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其输电采用与以太网数据信号不同的频率。Midspan

PSE是一个专门的电源管理设备,通常和交换机放在一起。它对应每个端口有两个RJ45插孔,一个用短线连接至交换机,另一个连接远端设备。可以预见,End-Span会迅速得到推广,这是由于以太网数据与输电采用公用线对,因而省去了需要设置独立输电的专用线,这对于仅有8芯的电缆和相配套的标准RJ-45插座意义特别重大。

发展：以太网供电芯片厂商PowerDsine将召开一个IEEE会议，正式提交“大功率以太网供电”标准，该标准将支持为笔记本电脑等设备供电。PowerDsine将提交一份白皮书，建议把802.3af标准的48v输入、13w的可用功率极限提高1倍。除笔记本电脑外，新标准还有可能为液晶显示器和视频电话等供电。最近IEEE出了一个最新的802.3AT，其中规定了POE可以提供更高的功率，超过了13W，可以达到50W。四、POE好处有如下几点：

降低成本：无需再进行繁琐的电源布线，不仅能省去设备供电建设和维护费用，如电源线、插座、管道等，还能省去昂贵的电工费用，同时也节省了布置安装供电系统所需的时间；部署灵活：设备部署的位置不受限制，也不必再去考虑电源插座是否够长，AP等终端设备可以灵活地安装在远端的任一位置，如天花板、隔断上部等位置；

支持802.3at标准，单端口最大供电功率最大达30W，同时提供对非标准受电设备的支持，极大提升了网络的业务接入能力；

安全可靠：可进行电源集中供电，备份方便。同时，可将供电设备接入UPS，一旦主要电源输入中断，也能保证系统正常运行；

增强管理：有SNMP能力的PoE系统，可对其进行远程监控管理AP和IP摄像头等PD设备。

前景广泛：可以广泛应用于IP电话、无线AP（Access

Point，接入点）、便携设备充电器、刷卡机、网络摄像头、数据采集等终端，市场范围较宽，应用前景广泛。坏处嘛，看个人认为拉，针对小项目而言，成本可能会增加，总之利大于弊。PoE供电的传输距离和普通的一般情况下是一样的额，不过科地通信既是PoE厂家，也是网络延伸器厂家，所以将网络延伸技术嵌入到PoE技术中，才有了长距离的PoE交换机，供电距离达250米。谢谢，希望能帮到你

,下图为PoE交换机典型应用图五、POE产品分类：1、POE网络交换机2、POE中跨3、POE单口供电器4、POE分离器5、POE中续器6、POE光纤收发器六、POE产品厂家：1、深圳科地通信技术有限公司：专业研发及生产POE产品2、思科3、华为4、友讯，5、网件随着无线网络技术及应用的快速发展，越来越多的场合需要组建方便、快捷的无线网络，现举例用TP—LINK产品介绍的是一种多楼层无线网络覆盖方案的部署与配置。多楼层无线网络覆盖(有线网络+无线网络覆盖)优点：无线客户端在信号覆盖范围内可随时随地接入无线网络，不需改变任何设置，提高工作效率；网络的吞吐量及性能较优，能满足日常的公司办公、酒店上网、家庭冲浪等应用。方案拓扑：说明：1、同一楼层部署若干AP（根据覆盖范围大小决定AP数量），各AP通过有线接入主干网络。2、楼层间使用有线主干连接，保证网络稳定性。3、若水平方向跨度较大，需增加AP但不便有线连接主干网络，可以通过Bridge连接，如下图。各AP设置方法：1、“网络参数”。设置各AP管理地址为不同，避免IP地址冲突。2、“无线参数”—“基本设置”。设置各AP的SSID为相同。3、“无线参数”—“基本设置”。相邻摆放的AP设置不同的频段，且相距5个频段以上，避免相互间干扰，如使用1，6，11频段。以下面的拓扑为例，频段可以配置为：4、“无线参数”—“安全设置”。各AP设置相同的加密认证方式及密码。部署技巧：1、通过调整AP摆放位置与调节AP发射功率，使相邻AP覆盖范围适当重叠，减小信号盲区。2、可利用PassivePOE供电，增加AP摆放灵活性，达到更好的无线覆盖效果。小结：无线网络的性能在受到障碍物衰减以及其他无线信号的竞争时会产生较大的影响，本文所描述的组网拓扑是典型环境的应用。针对不同的环境，网络实施者应进行实地考察和测试无线信号及吞吐量，选择使用的AP数量，达到应用需求。注意：在无线网络中，如果广播数据包量过大，将会严重影响整个无线网络的性能，甚至完全不能使用。