POE供电基础

POE供电

POE(PowerOverEthernet)

在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，为一些POE供电些基于IP的终端（如电话机、无线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,PoweroverLAN)或有源以太网(ActiveEthernet)，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。

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，也是整个POE以太网供电过程的管理者。PD设备是接受供电的PSE负载，即POE系统的客户端设备，如电话、网络摄像机、无线AP及平板电脑（ PDA）等以太网设备（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供电原理

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。（10base-t：就是双绞线以太网。10表示其速率是10M，base表示是基带传输，T表示传输介质为双绞线，可以适应3类或5类非屏蔽双绞线连接，代表带宽都自动适应）。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。

POE供电过程

在一个网络中布置 POE供电端设备时，POE以太网供电过程如下所示。

检测：一开始，POE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。

PD端设备分类：当检测到受电端设备PD之后，POE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。

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。

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。

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。

POE的两种供电方案

中间跨接法(Mid-Span),用网线没有被使用的空闲线对来传输直流电（即1236线序走数据，4578线序走电力),相应的POE供电设备（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。

末端跨接法(End-Span),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（即1236线序同时走数据和电力）。

POE交换机

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交换机有百兆和千兆交换机,交换机端口支持输出功率达15.4W，符合IEEE802.3af标准，通过网线供电的方式为标准的POE终端设备供电，免去额外的电源布线。符合IEEE802.3aT及IEEE802.3af标准的POE交换机，端口输出功率可以达到25-30W。POE交换机就是支持网线供电的交换机，其不但可以实现普通交换机的数据传输功能还能同时对网络终端进行供电。