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以太网供电（ PoE）技术与应用 白皮书 全国信标委信息技术设备互连分委会 通用布缆系统工作组 全国信标委信息技术设备互连分委会 秘书处 2018 年 11 月 以太网供电（ PoE）技术与应用白皮书 编写单位（排名不分先后） 山东省计算中心（国家超级计算济南中心） 新华三技术有限公司 上海天诚通信技术股份有限公司 耐克森（中国）线缆有限公司 福禄克测试仪器 (上海 )有限公司 广州宇洪科技股份有限公司 浙江兆龙互连科技股份有限公司 安飒软件（上海）有限公司 杭州海康威视数字技术股份有限公司 罗森伯格亚太电子有限公司 泛达网络产品国际贸易（上海）有限公司 深圳市光网视科技有限公司 埃第尔电气科技 (上海 )有限公司 深圳市优特普技术有限公司 浙江一舟电子科技股份有限公司 美国西蒙公司 艾柏森通讯技术（深圳）有限公司 美国康普公司 深圳市科地通信技术有限公司 AEM 公司 编写人员（排名不分先后） 张 宜 曾松鸣 赵向阳 郭 雄 李 敏 周鸣乐 梁 俊 万晓兰 孙慧永 王君原 陶舒婷 尹 岗 陈宇通 严 康 吴 健 倪 冬 华 吴 俊 沈 翀 欧文江 孙凤军 肖建波 任长宁 聂怀军 彭玉琴 冯正乾 聂怀东 李 磊 阎传文 王德全 李淑洁 李 平 李春龙 王春景 张 霞 蔡杭列 白宏伟 版权声明：如需转载或引用，请注明出处。 目录 1 引言 1.1 研究范围 . 1 1.2 研究的目的 . 1 2 术语 . 1 3 系统概述 3.1 PoE定义 . 2 3.2 PoE标准 . 3 3.3 PoE组成 . 5 3.4 PoE与以太网交换机 . 9 4 PoE系统设计 4.1 PoE与以太网交换机 . 11 4.2 PoE应用范围和应用特点 . 15 4.3 PoE网络架构 . 17 4.4 PoE系统设计要素 . 26 4.5 PoE系统智能管理 . 32 5 安装设计 5.1 交换机安装 . 34 5.2 终端设备安装 . 39 5.3 线缆敷设 . 39 5.4 防雷与接地 . 46 5.5 施工要点 . 47 6 系统测试 6.1 常规 PoE测试过程 . 48 6.2 2.5G/5G BASE-T PoE WAP布线信道性能测试 . 48 6.3 10 BASE-T1L 单线对 PoDL 布线信道性能测试 . 51 7 系统验收 7.1 准备工作 . 53 7.2 测试方法 . 54 7.3 测试报告模板 . 55 8 系统运维 8.1 受电设备不能正常工作原因分类 . 55 8.2 故障排查方法 . 56 9 热点问题 9.1 LP 电缆的应用 . 58 10 附录 10.1 PoE测试流程（ 仅供参考） . 60 1 1 引言 目前 智能 建筑 中机电设备终端、网络终端、智能终端、各类型的传感器等设备对于网络 的依赖越来越大，设备所依托的布线基础设施也随之增长，因而通过结构化布线进行供电的 方案变得更具吸引力和市场前景。 由于这些设施的增减和安装位置的不确定性，建筑物内的电源插座已远远满足不了变化 的需要，使得对这些设备电源的供给成了难以解决的问题。另外，当前在对 PoE 技术的应用 方面，存在着对标准的不甚了解，工程的设计方案缺少周密的思考，施工方面没有考虑到 PoE 系统的特殊性，系统的测试与验收方法更是缺失等等。为了帮助读者解除误区，通晓技 术，掌握要领，白皮 书 对 PoE 项目的特点与需求进行分析、 总结、规定，提出应用场景的具 体实施方案，帮助读者理解与应用。 1.1 研究的范围 过去十年间，以太网供电 (PoE) 已成为一项重要的供电策略。基于此技术，网络管理 员、安装人员和集成商能够使用结构化布线为许多网络设备提供电力和数据。 最初的 PoE 标准为 IEEE 802.3af，由 IEEE PoE 工作小组于 2003 年推出。该标准将技 术的供电功率限制在 12.95 瓦以下，当前全新的 IEEE P802.3bt 标准旨在为支持 PoE 的设 备提供至少 71.3 瓦的 功率（假设信道长度为 100 米）。而设备制造商和电源制造商已经超 前于当前标准，开始提供高于标准的设备。远程供电的演变如下图所示。 本白皮书针对设计人员、安装人员和使用者的需要，简要概述了 PoE 技术、标准化工 作的现状，并就如何确保布线基础设施能够支持 PoE 技术演变给出了一些重要指导方针和 建议。 1.2 研究的目的 本白皮书针对设计人员、安装人员和使用者的需要，详细论述了 PoE 系统的标准与构成， 性能与指标，线缆长度与温度，系统配置，产品选择，安装要点，测试与验收等方面内容， 提出了 PoE 系统规划 思路与设计方法，便于使用者掌控与应用。 2 术语 （ 1）以太网供电（ PoE） Power Over Ethernet 2 PoE 又被称为基于局域网的供电系统 (PoL, Power over LAN )或有源以太网 ( Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电或远程供电。 （ 2） 供电设备（ PSE） Power Sourcing Equipment 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。 （ 3） PD 受电设备 （ Powered Device） PoE 供电系统中用来受电的设备， 是接受供电的 PSE 负载，即 PoE 系统的客户端设备。 （ 4） 功率等级 power level IEEE 标准定义了受电设备的不同功率等级，供电设备与受电设备通过标准化的功率等 级进行供电安排。 （ 5） HDBAST供电（ PoH） HDBaseT 供电可实现直流功率的传输，这是 HDBaseT 信号的一种功能特点，在长达 100 米的距离上通过对绞电缆即可实现。 （ 6）端跨 end - point PSE 通常设计为端跨电源，端跨 PSE 内置在以太网交换机端口中。 （ 7）中跨 mid - span PSE 位于以太网交换机和 PD 之间，在网络中注入 PD 所需的电力，不中断数据信号。 中跨 PSE 通常指 PoE 供电器 ， 中跨 PSE 也可用作独立电源 。 3 系统概述 以太网供电 (PoE)，是一种借助于通信线缆的常见远程直流输电方法。以太网供电技术 不断在发生演变，经过了三个阶段。最初是采用供电设备 (PSE) ，供电功率大约由 15瓦增 加到了最多 30瓦，当前进一步又增加到了供电 90瓦。需要注意的是，所有的 PoE功率级和 分类都遵循 IEC 60950-1中的 SELV（安全特低电压） 60伏和 LPS（限功率电源） 100VA（瓦） 的要求。 随着 WLAN、 VoIP、网络视频监控等新业务的飞速发展，大量的基于 IP 终端出现在人们 的日常生活中。这些设备通常数量众多、位置特殊、布线复杂、设备取电困难，其实施部署 不仅消耗大量人力物力，增加建网成本，而且延长了建设的时间。 采用 PoE，成为低风险、可靠，且具有成本效益的应用，而且可使用与数据通信中相同 的平衡双绞线线缆来完成输电，同时又不影响信息的传送和数据通信，从而提高了通信线缆 的效用。而且在目前由 IEEE 802.3bt、 IEEE 802.3at 和 IEEE 802.3af 等标准为各种使用 场景（从无线接入点 (WAP) 到摄像头、照明和智能建筑系统 (IBS) 设备）应用的所有类型 电源加以分类。 需要说明的是，按照 ISO/IEC 11801 标准要求，已将 5e 类布线归属于 5 类布线系统的 范围。因此，本白皮书内容和国际及国家标准的内容保持一致，在 PoE系统应用中，将不提 及 5e类综合布线系统。 3.1 PoE定义 PoE 全称为 Power Over Ethernet， PoE 又被称为基于局域网的供电系统 (PoL, Power over LAN )或有源以太网 ( Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存 标准，规范了以太网传输电缆在传送数据的同时，又满足供电的功率应用要求，并保持了与 现存以太网系统和用户的兼容性。 通过 10BASE-T、 100BASE-TX、 1000BASE-T 以太网网络供电，其可靠供电的距离最长为 100米， 10BASE-T1 已能达到 1000米。通过这种方式，可以为 IP电话、 IP摄像头、无线 AP、 数据采集终端等设备进行远程集中供电，而不再需要考虑其电源系统布线的问题。在通用性 方面，目前的 PoE 供电系统只要遵循 IEEE 802.3标准，可解决不同厂家供电和受电设备之 3 间的适配性问题。 3.2 PoE标准 3.2.1 PoE标准组成如表 3.2.1所示。 表 3.2.1 PoE 标准组成 标准内 容 PoE 标准 国家标准 国际标准 北美标准 欧洲标准 备注 应用 IEEE 802.3af IEEE 802.3at IEEE 802.3bt IEEE P802.3cg IEEE 802.3bz 铜缆布 线系统 性能 GB/T 18233-2008 GB/T 18233.3-2018 ISO/IEC 11801:2017 ANSI/TIA- 568-C.2 EN 50173-1 双绞线 供电 GB/T 36638-2018 ISO/IEC TS 29125:2017 TSB-184-A PDCLC TR 50174-99-1 规划 / 安装 / 操作 GB/T 34961.2-2017 ISO/IEC 14763-2:2012 ANSI/TIA-606-C EN 50174-2 电气负 载下的 连接器 测试 IEC 60512-99-001:2012 EN 60512-99-01 设施管 理 ISO/IEC 18598:2016 ANSI/TIA-5048 EN 50667 安全 IEC 60950-1:2005 EN 60950-1 NFPA 70 注： 1 国家电气代码（ NEC）只对美国开放，针对 60W 以上 PoE 应用。 3.2.2 主要标准内容简介 （ 1） IEEE 802.3af标准 2003年 6月，批准的 IEEE 802.3af标准，它是基于以太网供电系统 PoE的第一个国际 标准，它在 IEEE 802.3 标准的基础上增加了通过对绞电缆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，在 1999年开始制定该标准 ,最早参 与的厂商有 3Com, Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel 和 National SeMiconductor。 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、安全系统以及无线 LAN 接入点等设备供电的方式进 行了规定。 IEEE 802.3af 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。为了遵循 IEEE 802.3af 规范，受电设备 (PD)上的 PoE功耗被限制为 12.95W，这对于 传统的 IP 电话以及网络摄像头而言足以满足需求，但随着设备高功率应用的出现， 12.95W 的供电功率显然不能满足需求，这就限制了以太网电缆供电的应用范围。 （ 2） IEEE 802.3at标准 4 为了克服 PoE对功率预算的限制，并将其推向新的应用， IEEE 802.3工作组于 2004年 11月创立了 PoE Plus的研究 小组。之后又于 2005年 7月批准了建立 IEEE 802.3at调查委 员会的计划。新标准 IEEE 802.3at 在 2009年初如期发布。标准 IEEE 802.3at 与 802.3af 相比，就标准而言，两者在功率、分级上有不同的定义，并且 IEEE 802.3at 规定受电设备 PD可以最大到 25W， PSE将为其提供 30W以上的直流电源。 PD以 Class分级的电流响应，告 诉 PSE是否能够为其提供 IEEE 802.3at规定的较高功率。它将功率要求高于 12.95W的设备 定义为 Class 4（ 该级别在 IEEE 802.3af 中有描述，但留作将来使用），可将功率水平扩 展到 25W 或更高。因此，可大幅拓宽 PoE 的应用领域，如双波段接入，视频电话， IP 终端 接入， RFID接入，工业传感器， POS终端等都将应用 PoE技术给终端提供充足的电力。 （ 3） IEEE 802.3bt标准 IEEE 802.3bt 71W PoE 标准正在制定与校验当中，全球 PoE 厂家在更大功率 PoE 标准 推出之前， PoE芯片厂商与专业制造商分别推出了企业私有性质的各类更大功率 PoE产品和 相关规范，目前以 Hi-PoE和 UPoE两类大功率 PoE为主流规范。 更高的 PoE功率级有可能协助打开全新的市场。例如，传统 LED照明设备制造商可能只 生产安装在天花板上 ,使用墙上开关控制的照明灯。但是现在，它们可以生产支持 PoE 的产 品，这将有助于智能家居和智能建筑领域的发展和创新。无论更大的功率应用是否促进了最 终产品的演变或彻底改变，很显然的， PoE标准的每一次修订都带来了更大的市场潜力。 3.2.3参考标准 GB/T 34961.2-2017 信息技术 用户建筑群布缆的实现和操作 第 2部分：规划和安装 ISO/IEC 14763-2:2012 信息技术 用户建筑群布缆的实现和操作 第 2 部分：规划和 安装 ANSI/TIA-569.D-2 支持通过平衡双绞线线缆远程供电的额外通道和空间考虑事项 CENELEC CLC/ TR 50174-99-1 远程供电准则 IEC 60950-1:2005 信息技术设备 安全 第 1 部分：一般要求（包括 AMD1： 2009 及 AMD2:2013） IEEE 802.3af-2003， DTE 数据终端设备 (DTE) 的媒体专用接口 (MDI) 供电 IEEE 802.3at-2009， DTE 数据终端设备 (DTE) 的媒体专用接口 (MDI) 供电（增强 版） IEEE 802.3bt 修订： DTE 数据终端设备 MDI 供电（ 4 对）的物理层和管理参数 NFPA 70 美国国家电气规程 2017 版 3.2.4与线缆及布线相关的 PoE标准 GB/T 36638-2018 信息技术 终端设备远程供电通信布缆要求 ISO/IEC TS 29125:2017 信息技术 终端设备远程供电通信布缆要求 TIA TSB-184-A 支持动力输送平衡双绞线 应用指南 IEC 62368-3:2017 音频 /视频、信息和通信技术设备 第 3部分 :通过通信电缆 和 端口传输直流电力的安全方面 要求 IEC 60512-99-001:2012 电子设备用连接器试验和测量 第 99-001部分 ： 电负载下接 合和分离连接器的试验计划 试验 99a： 用于远程电力双绞线通信电缆的连接器 IEC 60512-9-3:2011 电子设备用连接器试验和测量 第 9-3部分 ： 耐久性试验 9c试 验 ： 带负载的机械操作 (接合 /分离 ) 3.3 PoE组成 3.3.1 系统架构 按照 IEEE 802.3af 和 IEEE 802.3at标准的定义， 一个完整的 PoE系统包括供电端设备 5 PSE（ Power Sourcing Equipment)和受电端设备 PD（ Power Device)两部分。 （ 1） 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， 其又可以分为 Midspan（ PoE功能在交换机外）和 Endpoint（ PoE 功能集成到交换 机内）两种，组成部分属性关系如图 3.3.1-1所示。 图 3.3.1-1 分属性关系 （ 2） PoE 供电交换机其供电系统全部集成在设备的内部，属于 Endpoint 的 PSE 设备。 同时，对于 PD 设备定义如下： PoE 供电系统中的 PD(Powered Device)受电的设备，是接受 供电的 PSE负载，即 PoE系统的客户端设备，主要是指一些网络摄像机、无线 AP设备、 IP PHONE 设备以及部分小功率的 SOHO类交换机、掌上电脑 ( PDA)及移动电话充电器等许多其他以太 网设备。其典型组网示意如图 3.3.1-2所示。 图 3.3.1-2 PoE 组网示意图 两者基于 IEEE 802.3 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，由 PSE通过以太网向 PD供电。 3.3.2 PoE系统性能指标参数 （ 1） PoE类型与 PoE 类别 PoE类型分为 Type1、 Type2、 Type3、 Type4四种类型。 PoE的类别又分为 0、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8 八个类别。 PoE 系统的各项指标参数都是与 PoE类型与 PoE类别相对应的列 出。 （ 2）不同标准规定的性能指标 IEEE 标准规定的各种参数，只是对使用双绞线电缆的供电设备和受电设备在应用中的 参照的通用指标。不能假设一个标记为 PoE 的设备就能够满足 IEEE 802.3 关于通过双绞线 进行电力传输的任何标准的要求， PoE 设备将遵循 IEEE 802.3af/at/bt 标准系列规定的内 6 容。不同的 IEEE 802.3 PoE 标准在规定 PoE 各项性能指标内容上是渐进的，并且和 ISO/IEC11801 布线系统标准的规定有着紧密的关系。下面就各标准列出的部分主要性能指 标作一归纳，仅供参考。需要说明的是，有的指标参数需要经过公式加以计算 得出其结果。 a IEEE 802.3af标准规定的主要指标参数（针对 10BASE-T、 10BASE-TX和 1000BASE-T 以太网的 PoE应用），如表 3.3.2-1所示。 表 3.3.2-1 PSE 和 PD 设备性能指标 PSE 供电设备 PD 受电设备 项目 单位 数值 项目 单 位 数值 最小输出功率 W 15.4（额定值） 输入平均功率 W 12.95 输出电压 Vdc 最小值 最大值 输入电压 Vd c 最小值 最大值 44 57 36 57 最大输出电流 （在正常电源 时， PSE 最小 输出电压） mAdc 350 最大 工作 电流 Class 0/3 mA dc 400 Class 1 120 Class 2 210 输入浪涌电流 400 启动时输出 电流 最小值 最大值 输入电流 37V 输入电压 57V 输入电压 400 450 350 230 b IEEE 802.3at标准规定的主要指标参数（针对 10BASE-T、 10BASE-TX 和 1000BASE-T 以太网的 PoE应用），如表 3.3.2-2、表 3.3.2-3、表 3.3.2-4所示。 表 3.3.2-2 PSE 设备性能指标 项目 单位 数值 PoE 类型 （ Type1 4） 输出功率 W 等于电缆电流最小 PSE 输出电压 1、 2 输出电压 Vdc 最小值 最大值 44 57 1 50 57 2 每对线最大 直流电流 mAdc 信道直流 环路电阻（ ） 电流 20 350 1 12.5 600 2 连续输出电流 等于相应类别的输出功率 P/PSE 输出电压 V 1、 2 浪涌电流 400 1、 2 表 3.3.2-3 PD 设备性能指标 项目 单位 数值 PoE 类型 （ Type 1 4） PoE 类别 （ 0 8） 输入功率 W 输入平均功率 功率峰值 见表 3.3.2-4 内容 见表 3.3.2-4 内容 输入电压 最小值 最大值 7 Vdc 37 57 1 42.5 57 2 瞬间工作 输入电压 36 2 过载电压 36 57 1 41.4 57 2 输入浪涌电流 mAdc 400 1、 2 表 3.3.2-4 PD 最大输入工作 /平均功率 Class（类别） Type(类型 ) PD 最大工作功率（ W） PD 最大输入平均功率（ W） 0、 3 1 14.4 13 1 1 5 3.84 2 1 8.36 6.49 4 2 1.11最大输入平均功率 25.5 c IEEE 802.3 bt标准规定的主要指标参数（针对 10BASE-T， 100BASE-TX 或 1000BASE-T, 2.5GBASE-T, 5GBASE-T 或 10GBASE-T 以太网的 PoE 应用），如表 3.3.2-5 表 3.3.2-6、表 3.3.2-7、表 3.3.2-8、表 3.3.2-9所示。 表 3.3.2-5 系统参数 PSE (Type) 每线对最大电流 （ mA） 供电线对数量 （对） 线对直流环路电阻 （ ） 备注 3 600 2 或 4 12.5 建议采用 D 级 /5 类布线及以上等 级 4 600 2 12.5 960 4 12.5 表 3.3.2-6 连接单标志 PD 的 PSE 输出功率 Class（类别） PSE 类别功率 Class（类别） PSE 类别功率 PD 要求类 指定类 PD 请求类 指定类 1 1 4W 5 5 45W 2 2 6.7W 6 8 6 60W 0、 3 8 3 14W 8 7 75W 4 8 4 30 8 8 90W 表 3.3.2-7 单标志 PD 输入平均功率 Class（类别）指定类 PD 输入平均功率 Class（类别）指定类 PD 输入平均功率 1 3.84W 5 40W 2 6.49W 6 51W 3 13W 7 62W 4 25.5 8 71.3W 表 3.3.2-8 PSE 输出电流 Class PES 输出电流 Class PES 输出电流（ mA） 8 （类别） （ Type） （类别） （ Type） 1 3、 4 不平衡电流 5 3、 4 560 2 6 3、 4 692 3 7 4 794 4 8 4 948 表 3.3.2-9 PSE 和 PD 设备性能指标 PSE 供电设备 PD 受电设备 项目 单 位 数值 类型 Type 类别 class 项目 单 位 数值 类型 Type 类别 class 输出 功率 W 最 小值 最 大值 平均 输入 功率 W 最大值 3.84 71.3 1 8 75 99.9 4 峰值 输入 功率 最大值 5 74.9 1 8 通电 输出 电压 V dc 最 小值 最 大值 受电 电压 Vdc 最 小值 最 大值 50 57 3 39.9 42.8 57 1 8 52 57 4 对线 输出 电流 mA dc 信道 环路 电阻 最 大值 线对 启动 电流 mA dc 最 小值 最大 值 450 3、 4 1 4 600 3、 4 5 6 12.5 欧姆 600 3 600 4 7、 8 600 4 400 450 3、 4 1 或 4 960 4 400 450 4 5 （ 3）功率指标参数说明 a 功率 最大可用功率是指直接连接到没有电缆损耗的电源设备所能产生的。 最小保证功率是指在布线系统信道末端的设备可用的，其中一些功率作为线路中的热 量而损失。 PoE在原有基础上的某些扩展的应用是普遍存在的，比如： CCTV和 VoIP， Wi-Fi接入点、 视频显示器、 TV的、 IoT 设备、工业控制、 PoE 照明和访问控制设备的应用时，输送到 PoE 受电设备的功率已经增加到了现有标准容许的最大 90瓦。 目前，针对更高的功率需求的应用场景，市场上有多种产品应用的解决方案，提供了非 标准化的解决方案，要求做到更大的功率水平，以便支持更加远的传输距离和允许实现更广 泛的应用范围。在此种应用情况下，用户需要经过测试论证，充分考虑到功率、直流环路电 阻、不平衡电阻、温度以及电缆的长度和线规对 PoE 性能指标参数产生的影响。 b 不平衡电阻值 通过对绞电缆 PoE4对线的应用时，也会存在功率的损耗问题。 综合布线系统应能够支持 PoE的应用，首先电缆信道和链路的不平衡电阻值达到标准规 9 定的要求 ,必须考虑到连接硬件和输出端口连接器件 的连续电流操作能力。直流不平衡电阻 指标如表 3.3.2-11、 表 3.3.2-12、表 3.3.2-13 所示。 表 3.3.2-11 线对内电缆 /连接器件及信道的直流 不平衡电阻值 类别 电缆 连接器件 线对中芯线间电阻差值 信道 5e 2.5% 50m 3%或 200m 6 2.5% 6A 2.0% 6A100m 信道或 8 2.0% 8 2.0% 3%或 100m 表 3.3.2-12 线对之间的直流 不平衡电阻值 类别 电缆 永久链路 信道 5 5% 7%或 0.1 7%或 0.1 6 6A 8 7%或 0.05 7%或 0.1 c 链路和信道电阻 线路的功率损耗与电缆导体的工作的环境温度、导体线径、传输距离、路径中连接点数 量等都有关系。环境温度越高，线对芯线的直流电阻越大。在综合布线系统的标准中也明确 了屏蔽和非屏蔽布线系统对绞电缆支持的传输距离和环境温度相关。水平布线链路与信道导 体电阻与温度关系如表 3.3.2-11 所示。 表 3.3.2-13 水平布线信道电阻与温度关系 温度 90m 24 AWG 水平 电缆电阻（） 4 个连接器电阻 （） 4 0.3 10m 26 AWG 跳 线电阻（） 100m 电缆导体 直流电阻（） 20 8.44 1.2 1.4 11.04 30 8.78 1.2 1.4 11.38 40 9.12 1.2 1.4 11.72 50 9.46 1.2 1.4 12.06 60 9.79 1.2 1.4 12.39 65 9.96 1.2 1.4 12.56 3.4 PoE与以太网交换机 PoE是专业的网络供电技术，早期以独立的产品形态出现，例如 PoE的单口供电器与集 中供电器设备等，通过该类设备在不改变原有网络架构的基础上将直流电力加载到以太对绞 电缆路当中，来为终端设备提供直流电力供电。 3.4.1 PoE供电设备与受电设备 PoE供电设备是指通过以太网电缆提供电源的设备，如网络交换机。当 PoE供电设备是 交换机时，它通常被称为 PoE交换机。 PoE 受电设备 是指由 PoE 供电设备供电并因此消耗能量的设备。如包括的无线接入点、 语音电话和网络摄像头等设备。 10 3.4.2 功率等级 IEEE 标准定义了受电设备的不同功率等级，供电设备与受电设备通过标准化的功率等 级进行供电安排， PoE 受电电压与标准功率等级对应关系如表 3.4.2-1所示。 表 3.4.2-1 PoE 受电电压与功率 功率等级 受电端电压 （ V） 受电设备可用功率 （ W） 0 37 57 0.44 12.94 1 37 57 0.44 3.84 2 37 57 3.84 6.49 3 37 57 6.49 12.95 4 42.5 57 12.95 25.50 5 41.1 57 40 6 41.1 57 51 7 41.1 57 62 8 41.1 57 71.3 3.4.3 标准 PoE针脚与供电模式 IEEE标准定义了多种不同的供电配置，用 1/2， 3/6线对供电的设备，我们称之为模式 A；用 4/5， 7/8 线对供电的设备为模式 B。对于功率等级在 0 4 的 PoE 设备，供电设备可 以支持模式 A或模式 B 供电，受电设备必须同时支持模式 A和模式 B受电。对于功率等级在 5 8 的 PoE 设备，供电设备和受电设备必须同时支持全部四对线（ 1/2， 3/6， 4/5， 7/8） 的供电和受电。表 3.4.3列出了标准 PoE针脚与数据分配 。 表 3.4.3 标准 PoE 针脚与数据分配 交换机 针角 T568B 终端 T568A 终端 10M/100M 模式 B 10M/100M 模式 A 1000M 模式 B 1000M 模式 A 1 橙白 绿白 Rx+ Rx+ Dc+ TxRxA+ TxRxA+ Dc+ 2 橙 绿 Rx- Rx- Dc+ TxRxA- TxRxA- Dc+ 3 绿白 橙白 Tx+ Tx+ Dc- TxRxB+ TxRxB+ Dc- 4 蓝 蓝 Dc+ 未用 未用 TxRxC+ Dc+ TxRxC+ 5 蓝白 蓝白 Dc+ 未用 未用 TxRxC- Dc+ TxRxC- 6 绿 橙 Tx- Tx- Dc- TxRxB- TxRxB- Dc- 7 棕白 棕白 Dc- 未用 未用 TxRxD+ Dc- TxRxD+ 8 棕 棕 Dc- 未用 未用 TxRxD- Dc- TxRxD- 3.4.4 协商 （ 1） 物理协商 一个完整的 PoE系统包括供电端设备和受电端设备两部分。物理协商是指供电设备通过 检测受电设备的功率等级，来确定供电功率的过程。当受电设备从网络上断开时，供电设备 则停止供电，并重复检测过程，以检测线缆的终端是否连接受电设备。 （ 2）软件协商 IEEE标准定义了第 4类功率等级的受电设备可以使用物理协商或者 LLDP-MED（链路发 现协议 媒体终端发现）协商来进行供电端与受电端关于用电多少的安排，多数交换机使用 进行第 4类功率等级用电设备的用电功率协商。但有些厂商强制要求第 4类功率等级的受电 设备使用 LLDP软件协商获 取功率，使用 25.5W必须经过 LLDP协商；而另一些厂商则没有提 11 出强制要求。 （ 3） PoE交换机供电配置报告 每一台 PoE交换机都有一个可以提供的总功率或功率预算。不同的 PoE交换机具有不同 的功率预算。另一方面， PoE交换机的每一个端口可以设置不同的最大供电功率等级和供电 优先级。在连接到一台 PoE交换机的所用受电设备的功率超出交换机功率预算时，交换机根 据供电优先级，保证供电优先级较高的设备优先获取足够的电量，而优先级较低的端口则可 能停止供电。 网络管理人员应该根据 PoE 交换机的配置情况，生成供电配置报告。配 置模板要求可以 参照表 3.4.4所示内容。 表 3.4.4 供电配置报告模板 交换机名称 总功率 /功率预算 （ w） 端口配置 端口 1 端口 2 端口 3 端口 4 端口 5 端口 n 最高功率等级 优先级 LLDP 使能情况 4 PoE 系统设计 4.1 PoE应用范围与应用特点 4.1.1 PoE智能楼宇应用 楼宇智能化系统中的各弱电子系统应用网络正在不断扩大，也在变得越来越复杂和多样 化。随着智能化与物联网智能终端设施越来越多，设备的数量和安装位置已经难以确定，尤 其是它们的就地供电问题越来越突出，如何依托布线基础设施进行信号传输与供电的方案变 得更具吸引力。应用可实现为符合 IEEE 802.3 标准的 10Base-T、 100Base-T，以及 1000Base-T设备提供远程电源 ,促使了 PoE项目的发展。 几乎所有设备都同时要求数据连接和电源。如人们非常熟悉的一个实例是，电话由电话 交换局通过承载语音的同一条对绞电缆供 电。现在，我们可以对以太网设备实现同样的功能。 （ 1） PoE应用特点 减小线缆的数量和接头的尺寸（与交流电源相比），从而提高密度，节省空间； 增强供电设备（ PSE） 和受电设备 (PD) 之间的通信，以提供经过校准的可靠供电； 在无线局域网系统中，可以简便地移动和布线接入点，简化了 RF 勘测工作； 可以使用 SNMP网络管理设施， 连续监视电路，查看运行存在的故障和其他状况； 在通信的同时进行输电，产生协同效应，从而实现多样的智能基础架构（例如，智能 LED 照明）； 启用备用 UPS，可保障稳定可靠的运行。 安装人员可以在现场同时安装通信线缆和低压线缆，降低了安装成本； 更加安全，减少密集的市电插座； 改善设备控制和操作，以便更好地管理设施； （ 2） 供电方式特点 安全可靠的 PoE 设备，除了不需要对每个场所布放分开的电力线，对每个 PD也减少了 AC到 DC 的电源适配器（耦合器）。另外，符合 IEEE 标准的 PoE的使用，改善了不同国家间 的设备便携性和互操作性，加速了很多应用如 楼控系统和安全系统的以太网实施。 12 PoE 更可支持 1000Mbps应用，提供基于 Web的供电设备远端管理功能。 4.1.2 分布式楼宇服务通用布线系统应用 利用综合布线系统来支持智能楼宇内的楼宇自动化系统（ BAS）以及其他通过 IP 协议（包 括远端供电）来控制的弱电应用 /系统设备或端口，是一种发展趋势。 传统楼宇控制和管理是由许多不同的服务和应用提供商来管理的，它们各自利用专用的 介质去控制在楼宇里属于自己的那部分智能化子系统，如能源管理或暖通控制系统。 （ 1）应用范围 新建和改建的楼宇项目需要一套完全融合的集 成平台 ,不仅把所有的 BAS 系统通过单一 的 IP通信平台连接起来以确保大楼的运行性能 ,而且给大楼的使用者带来安全性与舒适性。 早期的传统楼宇自动化专注于机电、供暖 (空调 )系统的控制方面。新型智能 IP 化的楼 宇可监测和控制大楼内许多不同的元素，包含但不仅限于以下应用 : 电信应用，如 WiFi 无线访问节点、分布式天线系统 DAS； 能源管理，如照明、配电、馈电测量； 环境控制，如温湿度控制； 人员管理，如门禁、摄像头、红外监测、电子签到、音视频投射； 个人信息和告警，如呼叫、病床监测、联系护士台、婴儿安全； 智能化楼宇系统；设备之间的通讯，如物联网。 （ 2）标准 最新的国际 /区域布线标准已经为支持 IP 化智能建筑的分布式综合布线系统提供了建 议，标准如下： ISO/IEC 11801-6:2017 信息技术 用户建筑群通用布线 第六部分：分布式楼宇服务； EN 50173-6 信息技术 通用布线系统 第六部分：分布式楼宇服务； ANSI/TIA-862-B 智能楼宇系统的结构化布线标准。 ISO/IEC 11801-6:2017 是 2017 年 10 月最新发布的 11801 第三版系列标准中，专门 针对智能建筑的布线标准，它面向楼宇中日益增加的支持非用户定义服务以及这些服务之间 信息共享的布线系统，大部分的此类服务采用了远程供电技术。分布式服务的基础布线设施 既可以作为一个独立的结构配置来实施，也可以作为建筑群传统布线所不能涵盖的物理位置 的补充布线来叠加。标准参照了 ISO 11801-1中所定义的铜缆和光缆等级标准，并对平衡铜 缆的性能等级要求为等级 EA（及 6A类）及以上。 分布式布线分为 TypeA 类和 Type类，布线架构如图 4.1.2-1和图 4.1.1-2所示。 图 4.1.2-1 分布式布线系统 A 类架构 CD （ BD SD SC P SO TE 终 端 干 线子系统 服务分配布 线子系统 综 服务分配布线子系统 建筑物 主干子系统 建筑群 主干子系统 服务区 布线 通用布线系统 服务 CP 点 SCP 服务插座 SO 建筑群 建筑物 服务区 配线设备 配线设备 配线设备 电缆 直接连接至 TE 13 图 4.1.2-2 分布式布线系统 B 类架构 （ 3）服务插座 SO和服务集合点 SCP SO 是分布式楼宇水平布线的末端固定端接装置，可以类比为商用办公布线系统中的电 信插座 TO； SCP是分布式楼宇服务配线架和服务插座或连接之间的连接点，可以类比为商用 办公布线系统中的集合点 CP。 （ 4）分布式楼宇布线系统中定义了两种新的基本元素， A 型通用布线和 B 型通用布线。 两种布线都始于分布服务配线架， A型布线终结于服务插座，而 B型布线则连至服务集合点， 然后直 接连至终端应用设备。与商用办公布线系统中的链路、信道及集合点设计要求类似。 在分布式楼宇布线中也对服务集合点前后的两段布线有最短距离要求，分别为 15米和 5米。 所不同的是，在分布式楼宇布线中，允许在服务集合点使用有源设备，如 PoE 交换机等。 B 型通用布线也允许在服务集合点后通过专用布线拓扑连接终端设备，如树型、总线型和换型。 （ 5）分布与无线覆