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用于运营商应用的以太网供电和 HDBaseT供电成群结队

发布时间:2016-09-29 17:01内容来源:新电力网 点击:

自1998年美高森美公司发明Power over LAN以来,以太网供电(PoE)已经被世界各地的企业用于部署IP电话、WLAN基础设施、网络安全摄像头,以及可靠性和安装灵活性非常重要的其它技术领域,在已经部署非PoE交换机或设备位于难以接触的位置的现有安装设施中,PoE可大幅降低资本支出。通过将电源转化为智能电源,PoE可按照预先计划的时间及通过远程设备调度进行设备掉电,从而降低运营支出。

虽然企业所应对的挑战不尽相同,但是,服务提供商都面临着有关设备位置(及是否有AC)和中央设备备份支持的类似问题。

本白皮书简要介绍现有以太网供电和HDBaseT供电的标准,以及服务提供商如何在不同的无线和有线接入应用中使用PoE和PoH。

以太网供电:技术和标准

PoE技术

一般说来,以太网供电是通过同一根CAT-5(或更好)电缆在不超过100m (333ft)范围内传输功率和数据的技术。它包括兼容设备检测机制,意味着仅这些兼容设备可获得供电。能量传输的工作电压总是小于60V,功率总是小于100W,而且电源有防短路保护,因此PoE 对人和设备都安全。与采用现场AC PoE电源适配器相比,PoE的主要优点有:

a) 受电设备(PD)可以位于距离电源设备(PSE)100m半径范围内的任何地方

b) PD可以远程复位,不需要实际上接触它(通过管理PSE)

c) 所有与单个PSE连接的PD都可以通过单一不间断电源(UPS)获得备份电源支持,毋须每台设备都配备一个UPS

d) RJ45连接器是通用的,在所有国家都通用

e) PoE PD设备可以长时间远程关机 (采用管理PSE)

PoE标准

原来的PoE标准IEEE802.3af-2003定义了向功耗不超过12.95W的设备进行安全供电的方法。2009年9月,IEEE802.3工作小组对IEEE802.3at-2009规范进行了定稿,针对通过2线对向受电设备传输不超过25.5W功率,以及通过单一CAT5或更好的电缆向设备传输不超过51W功率进行了定义(未清楚规定如何实现)。现时IEEE802.3bt工作组正在对通过4线对传输25.5W以上功率进行明确定义。

HDBaseT供电

HDBaseT是HDBaseT联盟建立的标准,包括5Play,采用标准RJ-45连接器,可以实现向共享同一电缆的所有设备以高达8 Gb/s速率传输未压缩的视频和音频内容、100BaseT以太网、控制信号和功率,传输距离高达100 m。由于电视通常需要51W以上功率,而HDBaseT技术着眼于与音频和视频设备连接,因此满足了传输更高功率的要求。

HDBaseT供电(PoH)于2011年9月获得批准,扩展了PoE的能力,通过CAT5e或更好的电缆可以传输高达95W功率。HDBaseT联盟已经选择美高森美的4线对检测方法来插入电源,并且在更低功率水平下实现更高的能效,同时降低成本。

中跨与交换机的比较

部署大功率PoE技术的方法有两种:升级网络交换机,或者在现有的网络基础设施中安装中跨。带有PoE功能的交换机具有集成式解决方案的优点,网络连接仅需要一根电缆。但是,这并不一定是最佳选择。除非现有数据网络基础设施不足应用,要求更换交换机,增加容量或提升性能,以及需要低功耗水平,否则的话,中跨才是PoE部署的最佳选择。中跨可以简化部署、管理和维护,具有良好的灵活性、可靠性、安全性和能效。中跨通过对网络基础设施的功率和数据部分进行解耦,从而简化了网络扩展和升级,并为电源基础设施的低端口数目增量升级提供了更大的灵活性。

采用PoE和PoH技术的运营商应用部署

多种运营商应用能够从PoE或PoH技术受益,下面列举几种不同的配置。

室内企业或公共空间小型蜂窝和Wi-Fi热点

由于要实现更大的覆盖,小型蜂窝通常部署在较高、难以到达的地方。一般说来,它们的功耗是10W(用于话音的短距离毫微微蜂窝)至可能包括IEEE802.11ac支持的50W(用于距离更远、带宽更高的蜂窝)。这些小半径蜂窝通常通过1000BaseT(铜缆以太网)与网络连接。在企业毫微微蜂窝需要同时向10个以上用户提供100Mb/s带宽的极端情况中,可以采用2.5Gb/s连接,如NBase-T或10GBaseT上行链路。

图1 采用PoE的小型蜂窝簇部署

对于采用以太网基础设施传输数据和功率的部署,PoE允许把系统部署于方便的地方,且安装简单。管理PoE还允许进行远程功率管理,包括功率监测、远程复位和按照预定计划关机,节约功率和优化功率使用。在需要管理的情况下,还可以提供支持IPv6和SNMPv3的能力。对于向客户提供合约服务的设备,可以利用单个PoE中跨或开关供电,这一点使其适合于支持冗余电源。

在非运营商所拥有的地点进行运营商联网设备部署,考虑网络划分和部署的问题是非常重要的。许多企业已经拥有与PoE交换机连接的WLAN接入点。同一地点部署多个小型蜂窝,增加了蜂窝覆盖率并提高了Wi-Fi带宽,但是,所需要的功耗也大幅提高,从而带来了以下问题:是否可以采用PoE交换机实现?大多数情况下,现有PoE交换机只支持15.4W,某些情况下支持30W。由于交换机由负责该地点的IT经理管辖和维护,因而更换交换机比较复杂。因此,理想的解决方案是采用中跨,中跨可以添加到到网络中,并不需要中断或重新配置现有的交换机。

PoE作为基础设施的一部分

PoE中跨的其它优点是个体性/独立性:中跨可提供1、4、6、12和24端口配置,可以:

a) 与一个端口数量很多的交换机配对

b) 两个交换机之间共享

这意味着仅在真正需要时才购买PoE,PoE刷新周期从以太网交换机刷新周期解耦。由于美高森美管理室内中跨的有限使用寿命保证时间是16年,这意味着完全跳过一个刷新周期。实际上PoE成为了电缆连接基础设施的一部分。

能效和PoE

仅在需要时才部署PoE还能实现更高能效。如果部署每个端口都有PoE的PoE交换机,但未完全填充,则交换机中的PoE电源将有许多闲置能力,意味着从PoE交换机安装那刻起,功率损失更高。PoE中跨允许仅针对需要供电的设备安装PoE,最大程度地减少备用功率损失。

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