以太网供电(PoE)是一种通过电缆实现电力输送和数据传输的系统。通过双绞线铜缆系统完成,最长距离90米。对许多企业而言,这一距离已经足够。
然而,当PoE需要覆盖更大面积企业空间并将更多光纤引入水平方向时,就会出现挑战。遇到设备距离中间配线柜或电信机房的距离不在90米范围内的情况,需要为户外设备供电,需要超过数百米长的电缆。
近年来PoE标准演变、技术水平提升和发展趋势,如何用光纤增强传统PoE
更大功率
自从在房屋建筑及园区中引入网络设备以后,如何为网络设备供电,使其发挥出应有的效用,一直是一个令业界头疼的问题。2003年PoE标准---IEEE 802.3af仅提供15W功率,仅适用于通过RJ-45插头连接单一混合网络/电力电缆进行小型设备供电,如VoIP电话和IP摄像头等。其他高耗电设备或与PoE交换机距离超过90米的设备仍然需要依靠附近的交流插座供电。
随着信号强度和设备功能的增强,需要更高功率来支持这些需求。2009年,PoE+标准---IEEE 802.3at将功率限制推高到25W以上,使得Wi-Fi接入点和平移/倾斜/缩放摄像头等对供电要求更高的设备能够从单点连接进行供电。尽管取得一定进步,仍受限于90米以太网距离。25W功率水平太低,无法将硬件大规模转移至PoE供电。
更高需求
2018年,全新PoE标准---4PPoE或PoE++(IEEE 802.3bt)标准获得批准,该标准支持最高50W和90-100W传输,令实现许多其他应用成为可能。如今,下一代多波段Wi-Fi、蜂窝式小基站和LED建筑照明系统都可以按照PoE++标准进行设计。
人类向更高功率迈进,辅以物联网(IoT)技术推动呈爆炸式增长,楼宇内需要供电的设备数量大幅增加。安保、电信、生命安全和楼宇自动化系统加入了传统的企业网络基础设施,从距离、带宽、路径空间和灵活性等方面都对专用双绞线铜缆提出更高要求。
除了双绞线铜缆和自然延伸的PoE已经显示出局限性,许多设备所需功率已超过IEEE 802.3at标准规定功率上限,甚至超过IEEE 802.3bt标准规定功率。
前景光明
将智能供电系统嵌入无源光网络架构中。电源装置位于中间配线架的配线间内,通过复合电缆连接至远程接入装置等设备。
“将光纤布线的带宽和距离优势与复合布线实现的智能电源解决方案相结合,传统的PoE可得到增强。”
对于需要在设施内提供蜂窝和/或公共安全系统的厂家,许多电气制造商仍然依赖单模光纤,通过基于光纤网络的模拟射频传输技术(RFoG)进行信号传输,需要数百到数千瓦的功率。由于集中式电源备份要求,该供电系统必须通过数百米长的电缆与主配线架的供电室或前端连接以形成回路。
这些设备和其他大功率设备(如电视、照明系统和分布式PoE交换机)无法依赖目前最优质的铜缆或PoE系统设计架构。考虑到PoE设备增加可能带来的路径拥塞和距离限制,即便是最新解决方案也受限于90米长度和100W功率。然而,新兴技术的兴起和现有技术的发展可能有望弥补这一差距。
优势
将光纤布线的带宽和距离优势与复合布线实现的智能电源解决方案相结合,传统的PoE可得到增强。通过智能供电技术与更小的“微区”相结合,采用单根小直径复合光铜混合缆、以及连接到微区和从微区引出的短配线缆相结合的方式,可为多个25W的PoE设备供电。
复合缆在外护套内用绞合铜缆和光纤制成,光纤用于数据传输,铜缆用于远程供电。如此,实现了单模光纤的距离和带宽优势与绞合铜导线的功率承载优势的有效结合。
随着对单用途基础设施多层级网络需求的增加,面临着距离限制以及路径拥塞的问题。与水平电缆通常需要的铜量相比,复合电缆占用空间更小,为未来升级扩容提供便利的同时也降低了维护成本。
实施
对于长距离PoE应用,最常见的是安全监控摄像网络、分布式天线系统(DAS)、无源光网络(PON)以及所有的远程低电压供电应用。例如,如今IP摄像头和安全设备在室内外都很常见,但可能并非靠近现有电信机房或PoE交换机。
LED电视既需要电源又需要网络连接,100W或以上的大功率复合缆可替代传统电源线。拆开交换机,将电源和数据分配装置置于设备附近可减少水平方向的线缆负荷。
时不我待
对于网络设计人员来说,长久以来不得不遵守的顶层带宽/距离/功率的限制已被打破。尽管铜缆仍然是实现设备点对点连接的重要介质,但光纤提供了无与伦比的带宽和距离优势无疑将成为未来网络中的关键组件。复合缆将光纤与大功率解决方案相结合为传统PoE系统提供了稳健扩展的可能性,能够安全、便捷地为设备提供面向未来的带宽和电源。光纤布线一劳永逸,大大简化未来的升级流程,降低整个网络生命周期的运维成本。