一、IEEE 802.3af以太網(wǎng)供電(POE)系統(tǒng)
IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)線對(duì)或備用線對(duì)來(lái)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)設(shè)備供電。采用基于以太網(wǎng)供電的IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)，如IP電話、無(wú)線接入點(diǎn)等功率小于12.95W的設(shè)備都可通過(guò)一根傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的CAT-5電纜來(lái)提供電源。以太網(wǎng)供電不僅去除了 討厭的壁式變壓器，還有助于推出一整套新的設(shè)備，這些設(shè)備結(jié)合了數(shù)據(jù)和電源接口。
以太網(wǎng)供電開(kāi)始于能提供電源的供電設(shè)備(PSE)，該設(shè)備通過(guò)測(cè)量其共模終端來(lái)檢測(cè)需要供電的設(shè)備。一個(gè)有效的受電設(shè)備(PD)必須具有一個(gè)25kΩ共模 電阻的“檢測(cè)特征”。PSE用一個(gè)稱為分級(jí)的第二次測(cè)量來(lái)判斷PD的峰值功率要求，掌握了這一信息后PSE就能對(duì)那些需要供電的設(shè)備提供電源，而不會(huì)損壞 不需要供電的設(shè)備，并能有效地分配可用功率。一旦PD在接收電源(一般為48V直流)時(shí)，消耗的功率能高達(dá)12.95W。如果PD一直未接入或處于關(guān)斷狀 態(tài)，PSE就停止輸送電源，并不斷檢測(cè)有效PD的25kΩ電阻特征電阻。以太網(wǎng)供電連接完全由PSE來(lái)進(jìn)行控制，共?；蚨丝陔妷?VPORT)向PD傳遞 鏈路狀態(tài)相關(guān)信息。
1、供電和受電的對(duì)象不同
通常的做法是定義交換機(jī)/ONU是供電方，用戶端為受電方(PD)。反向饋電產(chǎn)品定義交換機(jī)/ONU為受電方(PD)(也可能是供電方 (PSE))，用戶端為供電方(PSE)。IEEE802.3af定義終端可以是不同類(lèi)型的負(fù)載終端，而反向饋電產(chǎn)品定義用戶終端為統(tǒng)一的設(shè)備。
2、技術(shù)原理
用戶端饋電以太網(wǎng)交換機(jī)/ONU參照POE原理，定義了反向POE，即PSE為用戶端供電設(shè)備，PD受電設(shè)備為以太網(wǎng)交換機(jī)/ONU，多個(gè) PSE可同時(shí)對(duì)一臺(tái)PD供電。也稱為多點(diǎn)對(duì)一點(diǎn)的復(fù)接饋電方式。同時(shí)PD具有二級(jí)串聯(lián)供電功能，在一級(jí)受電交換機(jī)/ONU和二級(jí)受電交換機(jī)/ONU的雙絞 線級(jí)聯(lián)100米范圍內(nèi)，一級(jí)受電交換機(jī)/ONU可同時(shí)作為供電PSE，對(duì)二級(jí)受電交換機(jī)/ONU供電。
系統(tǒng)框圖如下【箭頭為電力輸送方向】：
3、用戶饋電以太網(wǎng)交換機(jī)/ONU應(yīng)用特性
1)采用PSE并聯(lián)饋電方式
本系統(tǒng)采用1到多個(gè)PSE饋電，每一用戶端安裝一只PSE，當(dāng)有一個(gè)用戶上網(wǎng)，則只有一只PSE對(duì)交換機(jī)/ONU供電。交換機(jī)/ONU僅有供電 端口相對(duì)應(yīng)的信號(hào)端口和上聯(lián)端口打開(kāi)，建立鏈路。其它端口都處于休眠狀態(tài)，也沒(méi)有功耗產(chǎn)生。當(dāng)有多個(gè)用戶上網(wǎng)，則有多只PSE對(duì)交換機(jī)/ONU并聯(lián)供電， 此時(shí)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)端口也被激活。當(dāng)沒(méi)有用戶上網(wǎng)時(shí)，則停止對(duì)交換機(jī)/ONU供電，交換機(jī)/ONU處于關(guān)閉狀態(tài)(Power Down Saving)。
2)PSE的均流及短路保護(hù)、斷路告警和軟啟動(dòng)功能
PSE具有自動(dòng)偵測(cè)線路長(zhǎng)度，阻抗等功能，能根據(jù)其連接的線路長(zhǎng)度阻抗等自動(dòng)調(diào)節(jié)其輸出功率，與PD端電源模塊配合，達(dá)到功率均衡的功能，即當(dāng) 有N個(gè)PSE同時(shí)對(duì)交換機(jī)/ONU供電時(shí)，每個(gè)PSE對(duì)交換機(jī)/ONU提供的功率為交換機(jī)/ONU所需功耗的1/N。每個(gè)PSE提供的功率誤差在5%以 內(nèi)。
PSE具有短路自保護(hù)功能。PSE偵測(cè)到線路中有短路時(shí)，自動(dòng)切斷輸出電源，并給出告警。
當(dāng)線路中有斷路時(shí)，PSE給出告警指示。
PSE具有軟啟動(dòng)功能，由于用戶端的開(kāi)啟/關(guān)閉是隨機(jī)的，軟啟動(dòng)可以避免電源的浪涌脈沖干擾交換機(jī)/ONU正常工作。
3)支持兩級(jí)級(jí)聯(lián)供電
受電端交換機(jī)/ONU具有對(duì)外供電的功能，交換機(jī)/ONU的上聯(lián)端口如果為電口，則具有對(duì)再上級(jí)交換機(jī)/ONU供電的功能，兩級(jí)交換機(jī)/ONU的連接距離不超過(guò)100米，則下級(jí)交換機(jī)/ONU通過(guò)其級(jí)聯(lián)端口可提供對(duì)上級(jí)交換機(jī)/ONU的供電。
4)交換機(jī)/ONU端口支持PSE效驗(yàn)功能
交換機(jī)/ONU通過(guò)判斷與其級(jí)聯(lián)的PSE是否供電，決定與其相連接的交換端口是否打開(kāi)。其實(shí)現(xiàn)原理是交換機(jī)/ONU內(nèi)控制電路通過(guò)讀每個(gè)端口的 電平狀態(tài)，然后通過(guò)控制PHY的端口的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)交換機(jī)/ONU端口的開(kāi)關(guān)。沒(méi)有打開(kāi)的端口處于關(guān)閉狀態(tài);這樣只有打開(kāi)的端口在工作。目的是：
如果只有一個(gè)用戶在上網(wǎng)，只有一個(gè)交換機(jī)/ONU的端口在打開(kāi)，其余端口處于節(jié)電關(guān)閉模式極大節(jié)約了功耗。
即使有用戶在上網(wǎng)，給交換機(jī)/ONU提供電源，其他用戶也必須通過(guò)PSE設(shè)備上網(wǎng)，防止由于最初上網(wǎng)用戶下線造成交換機(jī)/ONU無(wú)故停機(jī)。引發(fā)不必要的用戶投訴。
二、用戶饋電設(shè)備技術(shù)方案
1、用戶饋電設(shè)備組網(wǎng)模式
模式一：用戶PC聯(lián)接PSE，PSE通過(guò)5類(lèi)線連接用戶饋電ONU，并給用戶饋電ONU提供工作電源。
模式二：用戶PC聯(lián)接PSE，PSE通過(guò)5類(lèi)線連接用戶饋電交換機(jī)，為用戶饋電交換機(jī)提供工作電源，用戶饋電交換機(jī)通過(guò)1端口上連到用戶饋電ONU，通過(guò)1端口給ONU提供工作電源。
2、用戶饋電設(shè)備入戶銅纜要求
入戶采用1根五類(lèi)線。必須按照EIA/TIA568A或EIA/TIA568B標(biāo)準(zhǔn)制作水晶頭。每個(gè)用戶1根五類(lèi)線，其中4芯用于數(shù)據(jù)傳輸，2芯用于電源正極，2芯用于電源負(fù)極(詳見(jiàn)附表)。
序號(hào) | 顏色 | 信號(hào) | 功能描述 |
1 | 白/橙 | TxData+ | 發(fā)送數(shù)據(jù) |
2 | 橙 | TxData- | 發(fā)送數(shù)據(jù) |
3 | 白/綠 | RxData+ | 接收數(shù)據(jù) |
4 | 藍(lán) | 48V GND | 遠(yuǎn)程供電電源正極 |
5 | 白/藍(lán) | 48V GND | 遠(yuǎn)程供電電源正極 |
6 | 綠 | RxData- | 接收數(shù)據(jù) |
7 | 白/棕 | -48V | 遠(yuǎn)程供電電源負(fù)極 |
8 | 棕 | -48V | 遠(yuǎn)程供電電源負(fù)極 |
3、 安全相關(guān)功能要求
用戶端口電流檢測(cè)認(rèn)證，用戶必須通過(guò)PSE，且PSE正確連接電源，才可以正常接入。目前新的反向供電設(shè)備，在設(shè)計(jì)中增加了端口認(rèn)證功能，即用戶不通過(guò)用戶模塊，或者用戶模塊不接電的情況下，用戶網(wǎng)卡為斷開(kāi)狀態(tài)，只有正確通過(guò)用戶模塊接入，才可以正常上網(wǎng)。
