簡介
poe交換機是指能夠通過網線為遠端受電終端(如無線AP、網路攝像機等)提供網路供電的交換機,包含傳統交換機的全部功能和PoE供電功能,是PoE供電系統中比較常見的供電設備,連線埠輸出功率為15.4W-30W,符合IEEE802.3af/802.3at標準,通過網線供電的方式為標準的POE終端設備供電,免去額外的電源布線。符合IEEE802.3at標準的POE交換機,連線埠輸出功率可以達到30W .通俗的說 ,POE交換機就是支持網線供電的交換機,其不但可以實現普通交換機的數據傳輸功能還能同時對網路終端進行供電 。
國際標準
IEEE802.3af
IEEE 802.3af標準是基於PoE乙太網供電的第一個標準,它在IEEE 802.3的基礎上增加了通過網線直接供電的相關標準,是現有乙太網標準的擴展,也是第一個關於電源分配的國際標準。
IEEE在1999年開始制定該標準,最早參與的廠商有3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel和National Semiconductor。但是,該標準的缺點一直制約著市場的擴大。直到2003年6月,IEEE批准了802. 3af標準,它明確規定了遠程系統中的電力檢測和控制事項,並對路由器、交換機和集線器通過乙太網電纜向IP電話、安全系統以及無線LAN接入點等設備供電的方式進行了規定。IEEE 802.3af的發展包含了許多公司專家的努力,這也使得該標準可以在各方面得到檢驗。
IEEE 802.3af-2003標準可提供15.4W 的功率(最小值可為44V DC與350mA)。但其中穩定功率(即受電端設備接收到的實際功率)只有12.95W,這是由於雙絞線中存在有電力損耗。PSE提供44~57V的電壓,約350mA的直流電源,每一連線埠至少要可提供15.4W的功率,而經過100米CAT-3的電纜線後,PD端可收到的瓦特數至少要有12.95W。
IEEE803at
IEEE802.3at(25.5W)應大功率終端的需求而誕生,在兼容802.3af的基礎上,提供更大的供電需求,滿足新的需求。PSE端提供50~57V的電壓,約600mA的直流電源,每一連線埠至少要可提供30W的功率,而經過100米CAT-5的電纜線後,PD端可收到的瓦特數至少要有25.5W。
為了遵循IEEE 802.3af 規範,受電設備(PD)上的PoE 功耗被限制為12.95W,這對於傳統的IP 電話以及網路攝像頭而言足以滿足需求,但隨著雙波段接入、視頻電話、PTZ視頻監控系統等高功率套用的出現,13W 的供電功率顯然不能滿足需求,這就限制了乙太網電纜供電的套用範圍。為了克服PoE 對功率預算的限制,並將其推向新的套用,IEEE 成立了一個新的任務組,旨在探求提高該國際電源標準的功率限值的方法。IEEE802.3 工作組為了在技術及經濟上對IEEE802.3at 實現的可能性進行評估,於2004 年11 月創立了PoEPlus 的研究小組。之後又於2005 年7 月批准了建立IEEE 802.3at 調查委員會的計畫。新標準稱為 Power-over-Ethernet Plus (PoEP) IEEE 802.3at,它將功率要求高於12.95W 的設備定義為Class 4(該級別在IEEE 802.3af 中有描述,但留作將來使用),可將功率水平擴展到25W 或更高。
經過改良的IEEE 802.3at-2009 PoE 標準,也就是PoE+,可以為設備提供高達25.5W的電功率。此2009年的標準不允許設備將4對線纜(8根線)全部用作供電。
透過這項技術可使包括網路電話、無線基地台、網路攝影機、集線器、電腦等裝置都能採用PoE技術供電,由於能藉由乙太網路獲得供電的電子設備無需額外的電源插座就可使用,所以同時能省去配置電源線的時間與金錢,使整個裝置系統的成本相對降低。而目前全球均普遍採用RJ-45網路插座,因此各種PoE設備都具備相容性。這項技術常常被跟同樣也是在同一條電纜上接收電源與資料(雖然是類比資料)的傳統電話網路(POTS)來對照。PoE不需要更改乙太網路的纜線架構即可運作,所以採用PoE系統不但節省成本易於布線安裝還具備了遠程通電、斷電的能力。
PoE交換機工作過程
當在一個網路中布置POE交換機時,POE交換機工作過程如下:
檢測:一開始, poe交換機在連線埠輸出很小的電壓,直到其檢測到線纜終端的連線為一個支持IEEE802.3af標準的受電端設備。
PD端設備分類:當檢測到受電端設備PD之後, poe交換機可能會為PD設備進行分類,並且評估此PD設備所需的功率損耗。
開始供電:在一個可配置時間(一般小於15μs)的啟動期內, poe交換機開始從低電壓向PD設備供電,直至提供48V的直流電源。
供電:為PD設備提供穩定可靠48V的直流電,滿足PD設備不越過15.4W的功率消耗。
斷電:若PD設備從網路上斷開時, poe交換機就會快速地(一般在300~400ms之內)停止為PD設備供電,並重複檢測過程以檢測線纜的終端是否連線PD設備。
一個完整的POE系統包括供電端設備(PSE, Power Sourcing Equipment)和受電端設備(PD, Power Device)兩部分,poe交換機為PSE設備的一種。PSE設備是為乙太網客戶端設備供電的設備,同時也是整個POE乙太網供電過程的管理者。而PD設備是接受供電的PSE負載,即POE系統的客戶端。