以太网供电技术介绍
2003年6月IEEE批准了802.3af标准。它在IEEE802.3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**个关于电源分配的国际标准。该标准定义了一种允许通过以太网在传输数据的同时输送DC电源的方法。它能**、可靠地将以太网供电(PoE,PoweroverEthernet)技术引入现有的网络基础设施中,并且和原有的网络设备相兼容。
有了PoE,数据和电力就以**标称48V直流电传输于同一条以太网电缆上。如果网络设备能配置为48V工作,那么,网络设备对本质不**的交流供电——通过某个建筑物交流环网引出单独电缆线——的需求,得以消除,比如,对于网络**摄像机,当它们需要高挂在墙上而脱离交流电源时,PoE对其就很有用。在供电以太网上使用的典型设备,比如VoIP电话、摄像机和Wi-Fi接入点,可能需要特别设计以适应在以太网48V直流情况下工作。
一个PoE系统主要有三个部分,供电设备(powersourcingequipment,PSE),受电设备(powereddevice,PD)和电缆。PSE连接于以太网交换机,一般由UPS不间断电源供以48V直流电。PSE为网络上所有设备提供数据,为所有PoE兼容设备提供数据和电力。尽管标称电压是48V直流,但其支持范围是44-57V直流。
CAT5(五类线缆)本是用来传输数据,空余的导线可以用来传输附加的电力到另一导线的末端。PoE标准IEEE802.3af详细定义了其如何工作,并提供了一种PoE设计和实施方式的工业平台。
标准CAT5以太网电缆有四路双绞线,其中只有两路用来传输数据。通过PoE,IEEE802.3af标准支持直流电源不受极性限制通过两路空闲线路进行传输,或者把电力加载在两路数据线路上,高度灵活。PoE全兼容设备必须能够从这两种方式中选择一项。
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EndpointPSE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。MidspanPSE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。
标准的五类网线有四对双绞线,但是在l0MBASE-T和100MBASE-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**电压。
以太网供电的优点
(1)由于每个设备只需要一组连线,因此每个设备的布线更为简单和便宜;
(2)免去了 AC 插座和适配器,使工作环境更**、整洁,成本也更低;
(3) 能与标准以太网和快速以太网标准架构无缝集成;
(4)不间断电源可确保在 AC 电源断电时继续为设备供电;
(5)设备移动方便,可以移到任何有局域网线的地方-移动对工作场所影响*小;
(6)可对连接到以太网的设备进行远程监控。