POE供電

POE(PowerOverEthernet)

在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下，為一些POE供電些基于IP的終端（如電話機(jī)、無(wú)線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?，F(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,PoweroverLAN)或有源以太網(wǎng)(ActiveEthernet)，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)。

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， Powered 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，也是整個(gè)POE以太網(wǎng)供電過(guò)程的管理者。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，如電話、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、無(wú)線AP及平板電腦（ PDA）等以太網(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供電原理

標(biāo)準(zhǔn)的五類網(wǎng)線有四對(duì)雙絞線，但是在10M?base-t和100M BASE-T中只用到其中的兩對(duì)。（10base-t：就是雙絞線以太網(wǎng)。10表示其速率是10M，base表示是基帶傳輸，T表示傳輸介質(zhì)為雙絞線，可以適應(yīng)3類或5類非屏蔽雙絞線連接，代表帶寬都自動(dòng)適應(yīng)）。IEEE80 2.3af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供電過(guò)程

在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中布置 POE供電端設(shè)備時(shí)，POE以太網(wǎng)供電過(guò)程如下所示。

檢測(cè)：一開(kāi)始，POE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。

PD端設(shè)備分類：當(dāng)檢測(cè)到受電端設(shè)備PD之后，POE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。

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。

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。

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。

POE的兩種供電方案

中間跨接法(Mid-Span),用網(wǎng)線沒(méi)有被使用的空閑線對(duì)來(lái)傳輸直流電（即1236線序走數(shù)據(jù)，4578線序走電力),相應(yīng)的POE供電設(shè)備（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。

末端跨接法(End-Span),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（即1236線序同時(shí)走數(shù)據(jù)和電力）。

POE交換機(jī)

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(MidspanHUB)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。

POE交換機(jī)有百兆和千兆交換機(jī),交換機(jī)端口支持輸出功率達(dá)15.4W，符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)網(wǎng)線供電的方式為標(biāo)準(zhǔn)的POE終端設(shè)備供電，免去額外的電源布線。符合IEEE802.3aT及IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的POE交換機(jī)，端口輸出功率可以達(dá)到25-30W。POE交換機(jī)就是支持網(wǎng)線供電的交換機(jī)，其不但可以實(shí)現(xiàn)普通交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸功能還能同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)終端進(jìn)行供電。