距离、瓦数等因素驱动着电力决策

距离、瓦数等因素驱动着电力决策

距离、功率等因素驱动决策

为网络设备供电比以太网供电更重要,特别是当功率和距离要求增加时

作者:Jeanna Deese和Chris Rivas

以太网供电可能是一个古老的概念,但新的应用程序不断被发现,重新定义了它的功能。随着概念的重新构想,这可能是重新构想网络基础设施并为建筑物的未来调整数据和电源的最佳时机。今天推出的新电源解决方案使高功率选项具有传统的低压劳动和安全性。其中一个选择是智能电源,它与光纤的距离和空间节省相当,减少了铜电缆的运行,并使

以太网供电既适用于今天的应用,也适用于不太遥远的将来的应用。根据定义,以太网供电(PoE)是一种通过电缆传输电力和数据的系统。传统上,这是通过非屏蔽双绞线(UTP)布线系统完成的。这在概念上看似简单,但执行起来并非没有挑战。

像康宁光通信公司这样的电源单元是供电系统的关键元素,它可以适应当前和即将到来的802.3 PoE标准无法实现的距离。

自从在我们的场所引入网络设备以来,该行业一直在努力为这些设备提供电力以发挥其魔力。2003年的PoE标准802.3af提供的功率仅为15瓦。这使得一些较小的设备可以通过普通RJ45插头从单个混合网络/电源线连接中受益。不幸的是,该标准仅支持VoIP电话和IP摄像机等基本设备;所有其他耗电设备和/或距离PoE交换机超过90米的以太网距离限制的设备仍然需要靠近交流插座。

随着信号强度和设备功能变得更加强大,支持这些要求的功率需求也在增加。2009年前后,802.3at PoE+标准将功率限制提高到25瓦以上,允许WiFi接入点和平移/倾斜/变焦相机等稍微耗电的设备从单点连接中受益。虽然这显示了进步,但我们仍然受到90米以太网距离的限制。此外,25瓦的功率水平仍然太低,无法向PoE提供大规模的硬件迁移。

更高的要求

那么发生了什么变化呢?今天,我们看到了新的PoE标准的批准,4poe或PoE++ (802.3bt),它将支持55和90-100瓦的传输,开辟了许多额外的应用。下一代多频段WiFi、蜂窝小蜂窝和LED建筑照明系统现在都可以由poe++驱动。这是一个巨大的进步,但不幸的是,仍然受到以太网90米距离以及现有带宽和UTP布线应用限制的限制。

PoE向更高功率迈进,以及物联网推动的技术爆炸式增长,推动了我们空间中供电设备的数量激增。除了上述设备已经要求更高强度的PoE之外,我们还看到安防、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。这可能会从距离、带宽、路径空间和灵活性的角度挑战utp专有基础设施。例如,IP摄像机和安全设备现在在室内和室外空间都很常见,但可能不会靠近现有的电信房间或基于poe的交换机。新国家电气规范规则要求为PoE++运行提供特定的电缆设计和材料,因为每个大功率PoE++设备都必须被本垒运行到其电源上,这会占用本已拥挤的路径空间。

那么挑战是什么呢?UTP及其自然扩展PoE已经显示出其局限性。我们的设备并不总是在中间配线架(IDF)壁橱或电信室(TR)的90米范围内。有时我们必须为户外设备供电,并且需要超过数百英尺(如果不是数千英尺的话)的户外电缆。许多设备需要比现有802.3at标准提供的30瓦更高的功率,甚至比未来802.3bt标准承诺的55或100瓦更高的功率。

LED电视现在需要电源和网络连接,而100瓦或更高的高功率连接将有可能摆脱电源线。与其强迫我们所有的电力和数据饥渴的设备通过本垒电缆连接到位于电信机房的PoE交换机,我们可以分解交换机,将电力和数据分布放在离设备更近的地方。这带来了一个额外的好处,即减少了水平电缆的负载。由于设备的激增,我们的路径无法支持数十甚至数百个UTP的空间和重量,本垒打到我们已经拥挤的TR和/或IDF。

纤维的力量

对于那些需要在内部提供蜂窝和/或公共安全系统的人

在无源光网络架构中可以实现智能电力系统。电源单元安置在IDF房间内,并通过复合电缆连接到远程访问单元等设备。

在他们的设备中,许多制造商仍然依靠单模光纤通过模拟射频玻璃(RFoG)技术进行信号传输。许多这样的设备需要数百到数千瓦的功率,在许多情况下,由于集中电源备份的要求,这些电力必须运行数百或数千英尺回到主配线架(MDF)房间或头端。上述这些和其他大功率设备(如电视、照明系统和分布式PoE交换机)甚至不能依赖于目前规划的最好的UTP或PoE系统。当考虑到可能的路径拥塞和距离限制时,PoE设备的扩散预示着,即使是最新的解决方案也被限制在90米内100瓦。值得庆幸的是,我们看到新技术以及现有知名技术的发展正在填补空白。

NEC似乎同意需要新的或新兴的技术,作为生产者NEC已经开始更多地关注网络供电。虽然第725条和第830条都涵盖了一些“类型”的供电,但这些法规正在追赶最新的设备。最近,NEC已经注意到在6A类和其他UTP/FTP电缆中通常使用的相对较小的线规上传输的功率水平。随之而来的是一场非常健康、有时令人困惑的辩论,这增加了围绕新标准的不确定性。

解决PoE限制的一种替代方案是2级电源,它可以比传统PoE提供更长的距离。功率水平仍然小于100瓦,但由于没有使用UTP类电缆的要求,设计人员可以更灵活地通过更大规格的导体来实现距离。如果我们将单模光纤的带宽和距离能力与使用更大规格铜导体的能力结合起来,我们就可以远远超过即使是最好的PoE的90米限制。

然而,还有一个更有希望的选择。传统的PoE现在可以通过将上述光纤布线的带宽和距离优势与复合布线支持的智能电源解决方案相结合来加强。例如,一个75瓦的设备,需要48vdc的最小工作电压超过1100英尺,可以使用14-AWG电缆从电源供电。如果线规较大或终端设备要求小于48vdc,则距离增加更多。智能电源技术与更小的“微区”相结合,可以使用单个小型复合光纤和铜电缆的组合,以及进出微区的短插接电缆,为多个25瓦的PoE设备供电。

新的“触控安全”电源的开发也增加了前景NEC725和830。使用IEC 60950- 21(信息技术设备-安全-第21部分:远程馈电)和IEC 62368-1(音频/视频,信息和通信技术设备-第1部分:安全要求)作为指导,人们正在开发和部署远远超过数千瓦,数千英尺相同的复合光纤和铜电缆的技术。

对于网络设计师来说,这是一个激动人心的时刻,因为我们网络中第一层的带宽/距离/功率边界已经崩溃。我们现在能够在客户想要的时间、地点和方式向他们提供服务,而不是强迫他们把方子钉在圆孔里。光纤提供了无与伦比的带宽和距离优势,毫无疑问将成为未来网络的关键组成部分。通过复合电缆将光纤与更高功率的解决方案相结合,为传统PoE系统提供了强大的扩展,使我们能够安全轻松地为设备提供面向未来的带宽和功率。也许更令人兴奋的是,光纤的“一次接线”能力可以简化未来的升级,并降低网络生命周期内的成本。

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