1特点
2相关标准
1、IEEE 802.3af
IEEE 802.3af(15.4W)成为了首个PoE
供电标准,规定了
以太网供电标准,是现在PoE应用的主流实现标准。
poe供电
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。
2、IEEE 802.3at
IEEE802.3at(25.5W)应大功率终端的需求而诞生,在
兼容802.3af的基础上,提供更大的
供电需求,满足新的需求。
为了遵循IEEE 802.3af 规范,受电设备(PD)上的PoE 功耗被限制为12.95W,这对于传统的IP 电话以及网络摄像头而言足以满足需求,但随着双
波段接入、
视频电话、PTZ
视频监控系统等高功率应用的出现,13W 的
供电功率显然不能满足需求,这就限制了
以太网电缆供电的应用范围。为了克服PoE 对功率预算的限制,并将其推向新的应用,IEEE 成立了一个新的任务组,旨在探求提高该国际电源标准的功率限值的方法。IEEE802.3 工作组为了在技术及经济上对IEEE802.3at 实现的可能性进行评估,于2004 年11 月创立了PoEPlus 的研究小组。之后又于2005 年7 月批准了建立IEEE 802.3at 调查委员会的计划。新标准称为 Power-over-Ethernet Plus (PoEP) IEEE 802.3at,它将功率要求高于12.95W 的设备定义为Class 4(该级别在IEEE 802.3af 中有描述,但留作将来使用),可将功率水平扩展到25W 或更高。
3系统构成
POE的系统构成:
poe供电
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, Powered 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。
4特性参数
供电特性参数
类别 |
802.3af(PoE) |
802.3at(PoE plus) |
分级(Classification) |
0~3 |
0~4 |
最大电流 |
350mA |
600mA |
PSE输出电压 |
44~57V DC |
44~57V DC |
PSE输出功率 |
<=15.4W |
<=30W |
PD输入电压 |
36~57V DC |
42.5~57V DC |
PD最大功率 |
12.95W |
25.5W |
线缆要求 |
Unstructured |
CAT-5e or better |
供电线缆对 |
2 |
2 |
供电工作过程
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IEEE
802.3af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。
供电的原理
标准的五类网线有四对双绞线,但是在10M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的两对。IEEE80 2.3af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。
5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:
中间跨接法
一种称作“中间跨接法”( Mid -Span ),使用独立的PoE供电设备,跨接在交换机和具有PoE功能的终端设备之间,一般是利用
以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输
直流电。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(此处指传统的不具有PoE功能的
交换机),另一个连接远端设备。
末端跨接法
另一种方法是“末端跨接法”(End-Span),是将供电设备集成在交换机中信号的出口端,这类集成连接一般都提供了空闲线对和数据线对“双”供电功能。其中数据线对采用了信号隔离变压器,并利用中心抽头来实现直流供电。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。
6最新发展
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30W!