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POE线缆基础知识

POE线缆基础知识
       POE线缆
       POE (Power OverEthernet)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**的同时保证现有网络的正常运作，*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 overLAN )或有源以太网( ActiveEthernet)，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*新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。IEEE802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准，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。

      IEEE在1999年开始制定该标准，*早参与的厂商有3Com,Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel和NationalSemiconductor。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、**系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE802.3af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(MidspanHUB)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。
      POE的系统构成及供电特性参数POE线缆基础知识

      一个完整的POE系统包括供电端设备(PSE, PowerSourcing Equipment)和受电端设备(PD, PowerDevice)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**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IEEE802.3af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*大电流为550mA,*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,*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,*大不超过13W。

     2. 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。

      3. 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。

     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。

     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。

   *近IEEE出了一个*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！POE线缆基础知识

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