Питание через Ethernet
Система для передачи питания и данных по кабелю Ethernet

В этой конфигурации подключение Ethernet включает питание через Ethernet (PoE) (серый кабель, петляющий снизу), а сплиттер PoE обеспечивает отдельный кабель данных (серый, петляющий сверху) и кабель питания (черный, также петляющий сверху) для беспроводной точки доступа . Сплиттер представляет собой серебристо-черную коробку посередине между распределительной коробкой (слева) и точкой доступа (справа). Подключение PoE устраняет необходимость в расположенной поблизости розетке питания . В другой распространенной конфигурации точка доступа или другое подключенное устройство включает внутреннее разделение PoE, и внешний разветвитель не нужен.

Power over Ethernet ( PoE ) описывает любой из нескольких стандартов или специальных систем, которые передают электроэнергию вместе с данными по витой паре Ethernet- кабеля. Это позволяет одному кабелю обеспечивать как подключение к данным, так и достаточное количество электроэнергии для питания сетевых устройств, таких как беспроводные точки доступа (WAP), IP-камеры и VoIP-телефоны .

Методы

Существует несколько распространенных методов передачи питания по кабелю Ethernet, определенных в более широком стандарте Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.3 с 2003 года.

Эти три метода таковы:

  • Вариант А , в котором используются те же две из четырех сигнальных пар , которые 10BASE-T и 100BASE-TX используют для передачи данных в типичном кабеле Cat 5 .
  • Вариант B , который разделяет проводники данных и питания для 10BASE-T/100BASE-TX, что упрощает устранение неполадок.
  • 4PPoE , который использует все четыре витые пары параллельно, увеличивая достижимую мощность.

Альтернатива A передает питание по тем же проводам, что и данные для обычных вариантов Ethernet 10 и 100 Мбит/с . Это похоже на технику фантомного питания, обычно используемую для питания конденсаторных микрофонов. Питание передается по проводникам данных путем подачи общего напряжения на каждую пару. Поскольку Ethernet на витой паре использует дифференциальную сигнализацию , это не мешает передаче данных . Синфазное напряжение легко извлекается с помощью центрального отвода стандартного импульсного трансформатора Ethernet . Для гигабитного Ethernet и более высоких скоростей обе альтернативы A и B передают питание по парам проводов, также используемым для данных, поскольку все четыре пары используются для передачи данных на этих скоростях.

4PPoE обеспечивает питание, используя все четыре пары разъемов, используемых для витой пары Ethernet. Это обеспечивает более высокую мощность для таких приложений, как камеры с функцией поворота, наклона и зума (PTZ), высокопроизводительные беспроводные точки доступа (WAP) или даже зарядка аккумуляторов ноутбуков .

В дополнение к стандартизации существующей практики для передачи данных по паре синфазного режима ( Альтернатива A ), резервной паре ( Альтернатива B ) и четырехпарной ( 4PPoE ) передаче, стандарты IEEE PoE предусматривают сигнализацию между оборудованием источника питания ( PSE ) и питаемым устройством ( PD ). Эта сигнализация позволяет источнику питания обнаружить наличие соответствующего устройства и позволяет устройству и источнику согласовывать объем требуемой или доступной мощности, избегая при этом повреждения несовместимых устройств.

Разработка стандартов

Двух- и четырехпарный Ethernet

Первоначальный стандарт PoE, IEEE 802.3af-2003 [1] , теперь известный как Тип 1 , обеспечивает до 15,4 Вт постоянного тока (минимум 44 В постоянного тока и 350 мА) [2] [3] на каждом порту. [4] На питаемом устройстве гарантированно будет доступно только 12,95 Вт, поскольку часть мощности рассеивается в кабеле. [5]

Первое обновление PoE, IEEE 802.3at-2009 , [6] представило Type 2 , также известный как PoE+ или PoE plus . Он обеспечивает до 25,5 Вт и запрещает использование четырех пар одновременно для питания. [7] [8]

Оба эти стандарта, 802.3af и 802.3at, позднее были включены в публикацию IEEE 802.3-2012 . [9]

Позже в IEEE 802.3bt-2018 были введены Type 3 и Type 4 , поддерживающие до 51 Вт и до 71,3 Вт подаваемой мощности соответственно, опционально используя все четыре пары для питания. [10] Каждая пара должна выдерживать ток до 600  мА (Type 3) или 960 мА (Type 4). [11] Кроме того, включена поддержка 2.5GBASE-T, 5GBASE-T и 10GBASE-T . [12] Эта разработка открывает двери для новых приложений и расширяет использование таких приложений, как высокопроизводительные беспроводные точки доступа и камеры наблюдения.

IEEE 802.3bt был включен в 802.3 в редакции 2022 года. [13]

Однопарный Ethernet

Поправка к стандарту IEEE 802.3bu-2016 [14] ввела однопарную передачу питания по линиям передачи данных (PoDL )для однопарных стандартов Ethernet100BASE-T1и1000BASE-T1,предназначенных для автомобильных и промышленных приложений.[15]В двухпарных и четырехпарных стандартах к каждому проводнику пары подается одинаковое напряжение питания, так что внутри каждой пары нет никакого дифференциального напряжения, кроме того, которое представляет передаваемые данные. В однопарном Ethernet питание передается параллельно данным. PoDL изначально определил десять классов мощности в диапазоне от 0,5 до 50 Вт (при PD).

Впоследствии PoDL был добавлен к однопарным вариантам 10BASE-T1 , [16] 2.5GBASE-T1, 5GBASE-T1 и 10GBASE-T1 [17] , и по состоянию на 2021 год [обновлять]он включает в себя в общей сложности 15 классов мощности с дополнительными промежуточными уровнями напряжения и мощности. [16]

Использует

Продукты, использующие PoE
  • IP-камера с питанием через Ethernet
    IP -камера с питанием через Ethernet
  • IP-телефон Avaya 1140E с поддержкой PoE
    IP-телефон Avaya 1140E с поддержкой PoE
  • Микроволновая линия связи CableFree FOR3 установлена ​​в ОАЭ: полностью наружная радиостанция с фирменной высокой мощностью передачи данных по Ethernet
    Микроволновая линия связи CableFree FOR3 установлена ​​в ОАЭ: полностью наружная радиостанция с фирменной высокой мощностью передачи данных по Ethernet
  • Телефон Cisco 7906 VoIP с PoE
    Телефон Cisco 7906 VoIP с PoE

Примеры устройств, работающих по технологии PoE: [18]

Терминология

Оборудование для подачи питания

802.3 относится к оборудованию для подачи питания (PSE), которое обеспечивает питание по кабелю Ethernet. Это устройство может быть сетевым коммутатором , в стандарте Endpoint PSE (обычно называемым устройством endspan ) или инжектором PoE , Midspan PSE в стандарте, промежуточным устройством между коммутатором, который не обеспечивает PoE (или не может обеспечить достаточное питание), и устройством с питанием по PoE. [21]

Устройство с питанием

802.3 относится к любому оборудованию с питанием по PoE как к Powered Device (PD). Примерами являются беспроводные точки доступа , VoIP-телефоны и IP-камеры .

Многие устройства с питанием имеют дополнительный разъем питания для дополнительного внешнего источника питания. В зависимости от конструкции, часть, никакое или все питание устройства может подаваться через дополнительный порт, [22] [23] при этом дополнительный порт также иногда обеспечивает резервное питание в случае сбоя питания PoE.

Функции управления питанием и интеграция

Коммутатор Avaya ERS 5500 с 48 портами Power over Ethernet

Сторонники PoE ожидают, что PoE станет глобальным долгосрочным стандартом кабелей постоянного тока и заменит множество отдельных адаптеров переменного тока , которыми нельзя легко управлять централизованно. [24] Критики этого подхода утверждают, что PoE по своей сути менее эффективен, чем питание переменного тока из-за более низкого напряжения, и это усугубляется тонкими проводниками Ethernet. Сторонники PoE, такие как Ethernet Alliance , указывают, что указанные потери относятся к наихудшим сценариям с точки зрения качества кабеля, длины и энергопотребления питаемых устройств. [25] В любом случае, когда центральный источник PoE заменяет несколько выделенных цепей переменного тока, трансформаторов и инверторов, потери мощности в кабелях могут быть оправданы.

Интеграция EEE и PoE

Интеграция PoE со стандартом IEEE 802.3az Energy-Efficient Ethernet (EEE) потенциально обеспечивает дополнительную экономию энергии. Предварительно стандартизированные интеграции EEE и PoE (например, EEPoE от Marvell , описанный в официальном документе за май 2011 г.) заявляют о достижении экономии свыше 3 Вт на соединение. Эта экономия становится особенно значимой, когда в сеть подключаются устройства с большей мощностью. [26]

Стандартная реализация

Стандартизованное питание через Ethernet реализуется в соответствии со спецификациями IEEE 802.3af-2003 (который позже был включен в качестве пункта 33 в IEEE 802.3-2005 ) или обновлением 2009 года IEEE 802.3at. Стандарты требуют кабель категории 5 или лучше для высоких уровней мощности, но допускают использование кабеля категории 3 , если требуется меньшая мощность. [27]

Питание подается в виде синфазного сигнала по двум или более дифференциальным парам проводов в кабелях Ethernet и поступает от источника питания внутри сетевого устройства, обеспечивающего PoE, например, коммутатора Ethernet , или от инжектора PoE — источника питания PoE, который можно использовать в сочетании с коммутатором без поддержки PoE.

Используется метод фантомного питания, позволяющий парам с питанием также переносить данные. Это позволяет использовать его не только с 10BASE - T и 100BASE-TX , которые используют только две из четырех пар в кабеле, но также с 1000BASE-T (гигабитный Ethernet), 2.5GBASE-T, 5GBASE-T и 10GBASE-T , которые используют все четыре пары для передачи данных. Это возможно, поскольку все версии Ethernet по витой паре определяют дифференциальную передачу данных по каждой паре с трансформаторной связью ; подключение питания постоянного тока и нагрузки может быть выполнено к центральным отводам трансформатора на каждом конце. Таким образом, каждая пара работает в общем режиме как одна сторона питания постоянного тока, поэтому для замыкания цепи требуются две пары. Полярность питания постоянного тока может быть инвертирована с помощью перекрестных кабелей ; питаемое устройство должно работать с любой парой: запасные пары на контактах 4 и 5, и 7 и 8, или пары данных на контактах 1 и 2, и 3 и 6. Полярность определяется стандартами для запасных пар и неоднозначно реализована для пар данных с использованием диодного моста .

Сравнение параметров PoE
Официальное название
в IEEE 802.3		Тип 1Тип 2Тип 3Тип 4
Распространенное имя(я)PoEPoE+4PPoE, [28] PoE++
Определение документа IEEE802.3af802.3at802.3bt
Мощность, доступная на PD [примечание 1]12,95 Вт25,50 Вт51 Вт71,3 Вт
Максимальная мощность, выдаваемая PSE15.40 Вт30,0 Вт60 Вт90 Вт [29]
Диапазон напряжения (на PSE)44,0–57,0 В [30]50,0–57,0 В [30]52,0–57,0 В
Диапазон напряжений (при PD)37,0–57,0 В [31]42,5–57,0 В [31] [32]41,1–57,0 В
Максимальный ток I макс350 мА [33]600 мА на пару [33] [32]960 мА на пару [32]
Максимальное сопротивление кабеля на пару20 Ом [34] ( Категория 3 )12,5 Ом [34] [32] ( Категория 5 )
Управление питаниемТри класса мощности (1–3) согласовываются путем подписанияЧетыре класса мощности (1–4), согласованные с помощью подписи или шаги 0,1 Вт , согласованные с помощью LLDPШесть классов мощности (1–6), согласованных с помощью подписи или шаги 0,1 Вт, согласованные с помощью LLDP [35]Восемь классов мощности (1–8), согласуемых по подписи или с шагом 0,1 Вт , согласуемых по LLDP
Снижение максимальной температуры окружающей среды при эксплуатации кабеляНикто5 °C (9,0 °F) только с двумя активными парами, при I макс.10 °C (18 °F) со всеми парами кабелей, включенными в связку, при I макс [36]10 °C (18 °F) с обязательным планированием температуры
Поддерживаемые кабелиКатегория 3 и Категория 5 [27]Категория 5 [27] [примечание 2]
Поддерживаемые режимыРежим A (от конечной точки PSE), режим B (от промежуточного PSE)Режим А, Режим БРежим A, режим B, 4-парный режимОбязательный режим 4-х пар

Примечания:

  1. ^ Большинство импульсных источников питания в питаемом устройстве теряют еще 10–25 % доступной мощности на нагрев.
  2. ^ Более строгие технические характеристики кабеля позволяют предположить большую токопроводящую способность и меньшее сопротивление (20,0 Ом для категории 3 против 12,5 Ом для категории 5).

Устройства питания

Доступны три режима: режим A , режим B и режим 4 пар . (В стандарте они рассматриваются как два режима, с термином режим 4 пар для обоих одновременно.) Режим A подает питание на пары T568A и T568B 2 и 3 — пары данных 100BASE-TX или 10BASE-T. Режим B подает питание на пары 1 и 4 — пары, не используемые 100BASE-TX или 10BASE-T. Режим 4 пар подает питание с использованием всех четырех пар. PoE также может использоваться с 1000BASE-T, 2.5GBASE-T, 5GBASE-T и 10GBASE-T Ethernet, в этом случае нет запасных пар, и все питание подается с использованием фантомной техники.

Режим A имеет две альтернативные конфигурации (MDI и MDI-X), использующие те же пары, но с разной полярностью. В режиме A контакты 1 и 2 (пара 3 в проводке T568A, пара 2 в T568B) образуют одну сторону 48 В постоянного тока, а контакты 3 и 6 (пара 2 в T568A, пара 3 в T568B) образуют другую сторону. Это те же две пары, которые используются для передачи данных в 10BASE-T и 100BASE-TX, что позволяет подавать как питание, так и данные всего по двум парам в таких сетях. Свободная полярность позволяет PoE использовать кроссоверные кабели, коммутационные кабели и автоматический MDI-X .

В режиме B контакты 4–5 (пара 1 в T568A и T568B) образуют одну сторону источника постоянного тока, а контакты 7–8 (пара 4 в T568A и T568B) обеспечивают возврат; это пары, которые 10BASE-T и 100BASE-TX не используют. Таким образом, режим B требует, чтобы все четыре пары разъемов были подключены.

Оборудование для подачи питания ( PSE ), а не питаемое устройство ( PD ), решает, какой режим A или режим B следует использовать. PD, которые реализуют только режим A или режим B, запрещены стандартом. [37] PSE может реализовывать режим A, режим B или оба ( 4-парный режим ). PD указывает, что оно соответствует стандартам, размещая резистор 25 кОм между питаемыми парами. Если PSE обнаруживает слишком высокое или слишком низкое сопротивление (включая короткое замыкание), питание не подается. Это защищает устройства, которые не поддерживают PoE. Дополнительная функция класса мощности позволяет PD указывать свои требования к питанию, изменяя сопротивление датчика при более высоких напряжениях.

Для сохранения мощности PD должен использовать не менее 5–10 мА в течение не менее 60 мс за раз. Если PD не выполняет это требование более 400 мс, PSE посчитает устройство отключенным и, в целях безопасности, отключит питание. [38]

Существует два типа PSE: конечная точка и промежуточный коммутатор . Конечные устройства (обычно коммутаторы PoE) представляют собой сетевое оборудование Ethernet, включающее схему передачи питания по Ethernet. Устройства Midspan представляют собой инжекторы питания , которые располагаются между коммутатором Ethernet без поддержки PoE (или тем, который не может обеспечить достаточное питание) и питаемым устройством, подавая питание, не влияя на данные. Конечные устройства обычно используются в новых установках или там, где коммутатор необходимо заменить по другим причинам (например, при переходе с 10/100 Мбит/с на 1 Гбит/с ), что делает удобным добавление возможности PoE. Midspan PSE можно использовать, например, для питания одного устройства, добавленного в сеть, которая не обеспечивает PoE.

Этапы включения питания PoE-соединения
ЭтапДействиеУказанные вольты (В)
802.3af802.3at
ОбнаружениеPSE определяет, имеет ли PD правильное сигнатурное сопротивление 19–26,5 кОм .2.7–10.1
КлассификацияPSE обнаруживает резистор, указывающий диапазон мощности (см. ниже).14,5–20,5
Марк 1PD сигнализирует о совместимости с 802.3at. PD представляет нагрузку 0,25–4 мА .—7–10
Класс 2PSE снова выводит классификационное напряжение, указывая на совместимость со стандартом 802.3at.—14,5–20,5
Марк 2PD сигнализирует о совместимости с 802.3at. PD представляет нагрузку 0,25–4 мА .—7–10
ЗапускатьPSE подает пусковое напряжение. [39] [40]> 42> 42
Нормальная работаPSE подает питание на устройство. [39] [40]37–5742,5–57

Устройства с поддержкой IEEE 802.3at также называются устройствами типа 2. Устройства PSE 802.3at также могут использовать связь LLDP для сигнализации о поддержке 802.3at. [41]

Доступные уровни мощности [42] [43]
СортИспользованиеКлассификационный ток (мА)Диапазон мощности при PD (Вт)Максимальная мощность от PSE (Вт)Описание класса
0По умолчанию0–50,44–12,9415.4Классификация не реализована
1Необязательный8–130,44–3,844.00Очень низкая мощность
2Необязательный16–213,84–6,497.00Низкая мощность
3Необязательный25–316.49–12.9515.4Средняя мощность
4Действительно для устройств типа 2 (802.3at),
не допускается для устройств 802.3af		35–4512.95–25.5030Высокая мощность
5Действительно для устройств типа 3 (802.3bt)36–44 и 1–440 (4 пары)45
636–44 и 9–1251 (4 пары)60
7Действительно для устройств типа 4 (802.3bt)36–44 и 17–2062 (4 пары)75
836–44 и 26–3071,3 (4 пары)90

Класс 4 может использоваться только устройствами IEEE 802.3at (Type 2), требующими допустимых токов Class 2 и Mark 2 для стадий включения питания. Устройство 802.3af, представляющее ток Class 4, не соответствует требованиям и, вместо этого, будет рассматриваться как устройство Class 0. [44] : 13 

Конфигурация через Ethernet LLDP

Протокол обнаружения на уровне канала (LLDP) — это протокол Ethernet уровня 2 для управления устройствами. LLDP позволяет обмениваться информацией между PSE и PD. Эта информация форматируется в формате тип–длина–значение (TLV). Стандарты PoE определяют структуры TLV, используемые PSE и PD для сигнализации и согласования доступной мощности.

Питание LLDP через MDI TLV IEEE 802.3-2015 [45]
Заголовок TLVСтрока информации TLV
Тип  
( 7 бит )		Длина
( 9 бит )		IEEE 802.3 OUI  
( 3 октета )		Подтип IEEE 802.3
( 1 октет )		Поддержка питания MDI [46]
( 1 октет )		Пара питания PSE [46]
( 1 октет )		Класс мощности 
( 1 октет )		Приоритет типа/источника 
( 1 октет )		Значение мощности, запрошенное PD 
( 2 октета )		Значение мощности, выделенное PSE 
( 2 октета )
1271200-12-0F2Бит 0: класс порта (1: PSE; 0: PD)
Бит 1: Поддержка питания PSE MDI
Бит 2: Состояние питания PSE MDI
Бит 3: Возможность управления парами PSE
Биты 4–7: зарезервированы		1: сигнальная пара
2: запасная пара		1: Класс 0
2: Класс 1
3: Класс 2
4: Класс 3
5: Класс 4		Бит 7: тип питания (1: Тип 1; 0: Тип 2)
Бит 6: тип питания (1: PD; 0: PSE)
Биты 5–4: источник питания
Биты 3–2: зарезервированы
Биты 0–1 приоритет питания (11: низкий; 10: высокий; 01: критический; 00: неизвестный)		0–25,5 Вт с шагом 0,1 Вт0–25,5 Вт с шагом 0,1 Вт
Устаревшее питание LLDP через MDI TLV IEEE 802.1AB-2009 [47]
Заголовок TLVСтрока информации TLV
Тип  
( 7 бит )		Длина
( 9 бит )		IEEE 802.3 OUI 
( 3 октета )		Подтип IEEE 802.3
( 1 октет )		Поддержка питания MDI [46]
( 1 октет )		Пара питания PSE [46]
( 1 октет )		Класс мощности 
( 1 октет )
127700-12-0F2Бит 0: класс порта (1: PSE; 0: PD)
Бит 1: Поддержка питания PSE MDI
Бит 2: Состояние питания PSE MDI
Бит 3: Возможность управления парами PSE
Биты 7–4: зарезервированы		1: сигнальная пара
2: запасная пара		1: класс 0
2: класс 1
3: класс 2
4: класс 3
5: класс 4
Устаревший LLDP- MED Advanced Power Management [48] : 8 
Заголовок TLVЗаголовок МЭДРасширенная мощность через MDI
Тип  
( 7 бит )		Длина
( 9 бит )		TIA OUI  
( 3 октета )		Расширенное питание через подтип MDI 
( 1 октет )		Тип питания 
( 2 бита )		Источник питания 
( 2 бита )		Приоритет питания 
( 4 бита )		Значение мощности 
( 2 октета )
127700-12-ББ4PSE или PDНормальное или резервное сохранениеКритический,
Высокий,
Низкий		0–102,3 Вт с шагом 0,1 Вт

Этапы настройки следующие:

  • PSE (поставщик) физически тестирует PD (потребителя), используя класс фазы 3 802.3af.
    • PSE обеспечивает базовую мощность для PD.
  • Устройство PD подает сигнал PSE о том, что оно является устройством PoE PD, указывая максимальную мощность и требуемую мощность.
  • PSE подает сигнал PD, что он является PoE PSE, указывая мощность, выделенную PD, после чего PD может начать потреблять выделенную мощность.

Правила переговоров о власти таковы:

  • PD никогда не должен запрашивать больше мощности, чем физический класс 802.3af.
  • PD никогда не должен потреблять больше максимальной мощности, заявленной PSE.
  • СЭС может запретить любому PD потреблять больше мощности, чем разрешено.
  • СЭП не должна снижать мощность, выделяемую используемому PD.
  • PSE может запросить пониженную мощность через режим сохранения. [48] : 10 

Нестандартные реализации

Существует более десяти фирменных реализаций. [49] Наиболее распространённые из них обсуждаются ниже.

Циско

Некоторые точки доступа Cisco WLAN и VoIP-телефоны поддерживали фирменную форму PoE [50] за много лет до того, как появился стандарт IEEE для доставки PoE. Первоначальная реализация PoE Cisco не является программно обновляемой до стандарта IEEE 802.3af. Первоначальное оборудование PoE Cisco способно поставлять до 10 Вт на порт. Количество подаваемой мощности согласовывается между конечной точкой и коммутатором Cisco на основе значения мощности, которое было добавлено в фирменный протокол Cisco Discovery Protocol (CDP) Cisco. CDP также отвечает за динамическую передачу значения Voice VLAN от коммутатора Cisco к телефону Cisco VoIP.

В соответствии с предварительной схемой Cisco PSE (коммутатор) отправит быстрый импульс связи (FLP) на передающую пару. PD (устройство) подключает линию передачи к линии приема через фильтр нижних частот . PSE получает FLP в ответ. PSE обеспечит синфазный ток между парами 1 и 2, что приведет к 48 В постоянного тока [51] и 6,3 Вт [52] по умолчанию выделенной мощности. Затем PD должен предоставить Ethernet-соединение в течение 5 секунд с портом коммутатора режима автосогласования. Более позднее сообщение CDP с TLV сообщает PSE его окончательное требование к мощности. Прекращение импульсов связи отключает питание. [53]

В 2014 году компания Cisco создала еще одну нестандартную реализацию PoE под названиемУниверсальное питание через Ethernet (UPOE). UPOE может использовать все четыре пары, после согласования, для подачи до 60 Вт.[54]

Аналоговые Устройства

Запатентованная мощная разработка под названием LTPoE++, использующая один кабель Ethernet Cat 5e, способна обеспечивать различные уровни мощности: 38,7, 52,7, 70 и 90 Вт. [55]

Микрополу

PowerDsine , приобретенная Microsemi в 2007 году, которая затем была приобретена Microchip в 2018 году, продает инжекторы питания с 1999 года. Используя multi-PoE PSE ICs Microchip, инжекторы PoE и коммутаторы могут поддерживать стандарты IEEE 802.3 PoE, а также предстандартные конфигурации. Несколько компаний, таких как Polycom , 3Com , Lucent и Nortel, использовали более старую реализацию Power over LAN PoE от PowerDsine . [56]

Пассивный

В пассивной системе PoE инжектор не взаимодействует с питаемым устройством для согласования его требований к напряжению или мощности, а просто подает питание в любое время. Обычные пассивные приложения 100 Мбит/с используют распиновку 802.3af mode B (см. § Распиновки) — с положительным постоянным током на контактах 4 и 5 и отрицательным на 7 и 8, а также данными на 1 и 2, и 3 и 6, но поляризация может различаться. Гигабитные пассивные инжекторы используют трансформатор на контактах данных, чтобы позволить питанию и данным совместно использовать кабель, и обычно совместимы с 802.3af Mode A. Доступны пассивные инжекторы с числом портов до 12.

Устройства, которым требуется 5 В, обычно не могут использовать PoE при 5 В по кабелю Ethernet на больших расстояниях (около 15 футов (4,6 м)), поскольку падение напряжения на кабеле становится слишком значительным, поэтому на удаленном конце требуется преобразователь постоянного тока с 24 В или 48 В на 5 В. [57] [ ненадежный источник? ]

Пассивные источники питания PoE обычно используются с различным внутренним и наружным беспроводным радиооборудованием, чаще всего от Motorola (теперь Cambium), Ubiquiti Networks , MikroTik и других. Более ранние версии пассивных источников питания PoE 24 В постоянного тока, поставляемые с радиоустройствами на базе 802.11a, 802.11g и 802.11n, обычно имеют скорость только 100 Мбит/с .

Существуют также пассивные инжекторы постоянного тока, которые преобразуют источник питания постоянного тока напряжением 9 В в 36 В или 36 В в 72 В в стабилизированный источник питания PoE напряжением 24 В 1 А, 48 В 0,5 А или до 48 В 2,0 А с «+» на контактах 4 и 5 и «−» на контактах 7 и 8. Эти инжекторы постоянного тока PoE используются в различных телекоммуникационных приложениях. [58]

Ограничения по мощности

Проекты стандартов ISO /IEC TR 29125 и Cenelec EN 50174-99-1 описывают повышение температуры кабельного жгута, которое можно ожидать при использовании 4PPoE. Различают два сценария:

  1. пучки нагреваются изнутри наружу, и
  2. пучки нагреваются снаружи до температуры окружающей среды.

Второй сценарий во многом зависит от окружающей среды и установки, тогда как первый зависит исключительно от конструкции кабеля. В стандартном неэкранированном кабеле повышение температуры, связанное с PoE, увеличивается в 5 раз. В экранированном кабеле это значение падает до 2,5–3, в зависимости от конструкции.

Распиновка

Назначение контактов 802.3af/at/bt с точки зрения оборудования подачи питания (PSE) (MDI-X)
Контакты на переключателеЦвет T568AT568B цвет10/100 режим B,
постоянный ток на запасных частях		10/100 режим A,
смешанный постоянный ток и данные		1000 (1 Гбит/с), режим B,
постоянный ток и биданные		1000 (1 Гбит/с), режим A,
DC и биданные		1000 (1 Гбит/с) режим A+B (4PPoE),
DC и bi-data [примечание 1]
Штифт 1
Бело-зеленая полоса
Бело-оранжевая полоса		Рецепт +Рецепт +DC +Передача Прием А +Передача Прием А +DC +Передача Прием А +DC +
Штифт 2
Зелёное твёрдое вещество
Оранжевый твердый		Рецепт −Рецепт −DC +TxRx А −TxRx А −DC +TxRx А −DC +
Штифт 3
Бело-оранжевая полоса
Бело-зеленая полоса		Тх +Тх +ДК −ТхРх В +ТхРх В +ДК −ТхРх В +ДК −
Штифт 4
Синее твердое вещество		DC +НеиспользованныйТхРх С +DC +ТхРх С +ТхРх С +DC +
Штифт 5
Бело-синяя полоса		DC +TxRx C −DC +TxRx C −TxRx C −DC +
Штифт 6
Оранжевый твердый
Зелёное твёрдое вещество		Тх −Тх −ДК −TxRx B −TxRx B −ДК −TxRx B −ДК −
Штифт 7
Белая/коричневая полоска		ДК −НеиспользованныйПередача Прием Д +ДК −Передача Прием Д +Передача Прием Д +ДК −
Штифт 8
Коричневый твердый		ДК −TxRx D −ДК −TxRx D −TxRx D −ДК −
Примечания:
  1. ^ Поддерживается только 802.3bt для устройств, которые идентифицируются как недавно добавленный Тип 3 или Тип 4. [59]

Ссылки

  1. ^ 802.3af-2003 , июнь 2003 г.
  2. ^ IEEE 802.3-2005, раздел 2, таблица 33-5, пункт 1
  3. ^ IEEE 802.3-2005, раздел 2, таблица 33-5, пункт 4
  4. ^ IEEE 802.3-2005, раздел 2, таблица 33-5, пункт 14
  5. ^ IEEE 802.3-2005, раздел 2, пункт 33.3.5.2
  6. ^ 802.3at Поправка 3: Питание терминального оборудования данных (DTE) через усовершенствования интерфейса, зависящего от среды передачи (MDI) , 11 сентября 2009 г.
  7. ^ "Поправка к стандарту IEEE 802.3 улучшает управление питанием и увеличивает доступную мощность". IEEE. Архивировано из оригинала 2012-10-16 . Получено 2010-06-24 .
  8. ^ Пункт 33.3.1 гласит: «Настоящий стандарт категорически не допускает использование PD, которым одновременно требуется питание как от режима A, так и от режима B».
  9. ^ IEEE Std 802.3-2012 (пересмотр IEEE Std 802.3-2008) – Стандарт IEEE для Ethernet. Ассоциация стандартов IEEE. 28 декабря 2012 г. doi :10.1109/IEEESTD.2022.9844436. ISBN 978-1-5044-8725-2. Получено 7 января 2025 г. . {{cite book}}: |website=проигнорировано ( помощь )
  10. ^ Пункт 33.3.1 гласит: «PD может указывать на возможность принимать питание на обоих парных наборах от PSE пункта 145, используя переменную TLV PD 4PID».
  11. ^ Параметры системы IEEE 802.3bt 145.1.3
  12. ^ "IEEE P802.3bt/D1.5 Проект стандарта Ethernet – Поправка: Физический уровень и параметры управления для питания DTE через MDI по 4 парам" (PDF) . 30 ноября 2015 г. Архивировано (PDF) из оригинала 2017-04-10 . Получено 2017-04-09 .
  13. ^ IEEE Std 802.3-2022 (пересмотр IEEE Std 802.3-2018) – Стандарт IEEE для Ethernet. Ассоциация стандартов IEEE. 29 июля 2022 г. doi :10.1109/IEEESTD.2022.9844436. ISBN 978-1-5044-8725-2. Получено 7 января 2025 г. . {{cite book}}: |website=проигнорировано ( помощь )
  14. ^ "IEEE P802.3bu 1-Pair Power over Data Lines (PoDL) Task Force". 2017-03-17. Архивировано из оригинала 2017-10-10 . Получено 2017-10-30 .
  15. ^ "Стандарт автомобильного питания через Ethernet расширяет диапазон мощности". 2017-03-13. Архивировано из оригинала 2021-01-22 . Получено 2021-01-16 .
  16. ^ ab IEEE 802.3cg-2019
  17. ^ IEEE 802.3ch-2020
  18. ^ "Power over Ethernet". Коммерческая веб-страница . GarrettCom. Архивировано из оригинала 29 августа 2011 г. Получено 6 августа 2011 г.
  19. ^ Макдессиан, Алек М. «Новые яркие перспективы светодиодов: новые драйверы, новые возможности» (PDF) . Maxim Integrated . Архивировано (PDF) из оригинала 8 декабря 2022 г. . Получено 17 февраля 2024 г. .
  20. ^ "Ethernet Extender для оборудования POE и POE Plus". Архивировано из оригинала 2015-09-30 . Получено 2015-10-26 .
  21. ^ Технические заметки Cisco Aironet по 1000BASE-T Midspan PSE, архив 2011-08-02 на Wayback Machine, просмотрено 18 июля 2011 г.
  22. ^ IEEE 802.3-2008, раздел 2, пункт 33.3.5
  23. ^ IEEE 802.3at-2009, пункт 33.3.7
  24. ↑ Дэйв Дуэлли (26 октября 2003 г.), «Избавьтесь от этих «настенных бородавок» с помощью питания через Ethernet», Electronic Design , архивировано из оригинала 26.11.2017 г. , извлечено 21.07.2018 г.
  25. ^ Дэвид Тремблей; Леннарт Изебудт (10 ноября 2017 г.), «Прояснение заблуждений о питании через Ethernet и потерях в кабелях», Монтаж и обслуживание кабелей , архивировано из оригинала 22.07.2018 , извлечено 21.07.2018
  26. ↑ Роман Кляйнерман; Дэниел Фельдман (май 2011 г.), Power over Ethernet (PoE): энергоэффективная альтернатива (PDF) , Marvell, архивировано (PDF) из оригинала 16.04.2016 , извлечено 31.08.2016
  27. ^ abc IEEE 802.3at-2009, пункт 33.1.1c
  28. ^ Куссалия Баласубраманян; Дэвид Абрамсон (май 2014 г.). "Base Line Text for IEEE 802.3 BT" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2017-04-02 . Получено 2017-04-02 .
  29. ^ Обзор 802.3bt – стандарт Power over Ethernet (PDF) , Ethernet Alliance , получено 2024-08-19
  30. ^ ab IEEE 802.3at-2009 Таблица 33-11
  31. ^ ab IEEE 802.3at-2009 Таблица 33-18
  32. ^ abcd IEEE 802.3bt Таблица 145-1
  33. ^ ab IEEE 802.3at-2009 Таблица 33-1
  34. ^ ab IEEE 802.3at-2009 33.1.4 Параметры системы типа 1 и типа 2
  35. ^ Определения типов PD IEEE 802.3bt 145.3.1
  36. ^ IEEE 802.3bt 145.1.3.1 Требования к кабелям
  37. ^ IEEE 802.3 33.3.1 PD PI
  38. ↑ Herbold, Jacob; Dwelley, Dave (27 октября 2003 г.), «Избавьтесь от этих «настенных бородавок» с помощью Power Over Ethernet», Electronic Design , 51 (24): 61, архивировано из оригинала 20.03.2005 г.
  39. ^ ab IEEE 802.3-2008, раздел 2, таблица 33-12
  40. ^ ab IEEE 802.3at-2009, таблица 33-18
  41. ^ "LTC4278 IEEE 802.3at PD с синхронным контроллером обратного хода No-Opto и поддержкой 12 В Aux" (PDF) . cds.linear.com . стр. 15. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-07-13.
  42. ^ IEEE 802.3-2018, раздел 2, таблица 33-9
  43. ^ IEEE 802.3bt, таблица 145-26
  44. ^ IEEE 802.3-2008, раздел 2, пункт 33.3.4
  45. ^ IEEE 802.3, пункт 79.3.2 Питание через MDI TLV
  46. ^ abcd IETF RFC  3621
  47. ^ IEEE 802.1AB-2009 Приложение F.3 Питание через MDI TLV
  48. ^ ab "LLDP / LLDP-MED Proposal for PoE Plus (2006-09-15)" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2010-09-23 . Получено 2010-01-10 .2010-01-10
  49. ^ "Собственные схемы расположения выводов Power over Ethernet (POE)".
  50. ^ "Power over Ethernet (POE) pinout". Архивировано из оригинала 2015-04-01.
  51. ^ "Планирование IP-телефонии Cisco > Анализ сетевой инфраструктуры". Архивировано из оригинала 2011-07-08 . Получено 2010-01-12 .2010-01-12 ciscopress.com
  52. ^ "Power over Ethernet на коммутаторе Cisco Catalyst серии 6500" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2010-11-06.2010-01-12 conticomp.com
  53. ^ "Понимание алгоритма обнаружения питания на линии Cisco IP Phone 10/100 Ethernet – Cisco Systems". Архивировано из оригинала 2009-02-02 . Получено 2010-01-12 .2010-01-12 cisco.com
  54. ^ "Cisco Universal Power Over Ethernet – Раскройте потенциал своей сети". Cisco Systems. 2014-07-11. Архивировано из оригинала 2017-11-28.
  55. ^ "Контроллеры интерфейса Power over Ethernet". Архивировано из оригинала 20-07-2016 . Получено 27-07-2016 .
  56. ^ PowerDsine Limited, архивировано из оригинала 2012-07-28
  57. ^ "5-вольтовые адаптеры питания через Ethernet". Архивировано из оригинала 2013-07-02.
  58. ^ "Пассивное питание через Ethernet-оборудование, AC-DC и DC-DC". Архивировано из оригинала 20.06.2010.
  59. ^ IEEE 802.3bt-2018, пункт 145.2.9 гласит: «PSE не должно применять 4-парное питание, если PSE [...] не идентифицировало PD как Тип 3 или Тип 4».
  • Программа IEEE GET для бесплатной загрузки стандартов после регистрации
  • ieee802.org: Целевая группа IEEE 802.3af
  • ieee802.org: Целевая группа IEEE 802.3at
  • ieee802.org: Целевая группа IEEE 802.3bt
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Power_over_Ethernet&oldid=1268134053#Microsemi"