수석 제품 관리자 Lucero Artemio
네트워킹에서 PoE(Power over Ethernet)란 무엇입니까?
PoE(Power over Ethernet)는 트위스트 페어 이더넷 케이블을 통해 전원 장치에 전력을 전달하는 혁신적인 기술입니다. 가정, 사무실 및 학교에서 사용되며 RJ45 케이블 하나로 각각 별도의 케이블을 사용하는 대신 이러한 다른 장치에 데이터 연결 및 전력을 제공할 수 있습니다.
PoE는 사용 가능한 가장 비용 효율적인 네트워킹 기술 중 하나입니다. 이를 통해 전문가는 AC 전원에 연결하지 않고 원격 또는 외부 장비를 설치할 수 있으며 각 지점에 추가 전기 케이블이나 콘센트를 설치하지 않고도 여러 위치에 전원을 공급할 수 있습니다. PoE(Power over Ethernet)는 또한 회사가 네트워크를 확장하고 보다 신속하게 대응할 수 있도록 합니다.
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PoE(Power over Ethernet) 클래스 ㅁㄴㅇㄹ
IEEE 802.3af-2003 표준은 일반적으로 "포에". PD에서 최대 전력이 0W인 PoE 클래스 3-12.95을 정의합니다.
IEEE 802.3at-2009 표준은 일반적으로 "PoE+" or "포 플러스", IEEE 802.3af-2003 "PoE" 표준에 대한 최신 업데이트입니다. PoE 클래스 0-4를 정의합니다. 여기서 클래스 0-3은 "유형 802.3"의 이전 1af "PoE" 표준에서 통합되고 "유형 2"에는 PD에서 최대 전력이 4W인 클래스 25.5만 포함됩니다.
IEEE 802.3bt-2018 ~ 라 불려진다 "4PPoE". 이전 표준의 클래스 0-4를 통합하고 PD에서 최대 전력이 3W인 "유형 5"(클래스 6-4) 및 "유형 7"(클래스 8-71.3)를 추가했습니다.
PoE 유형 1
성함: PoE, 2쌍 PoE
ㅁㄴㅇㄹ: IEEE 802.3af
최대 포트 전력: 15.4W
'증서' 처음에는 IP 전화와 같은 저전력 장치에 전원을 공급하도록 설계되었습니다. 2003년에 IEEE 802.3af는 표준(당시) Cat3 이더넷 와이어 실행에서 802.3개의 꼬인 와이어 쌍 중 12.95개를 사용하도록 표준화되었습니다. IEEE 37af는 57V-15.4V에서 전력 장치에 최대 44W를 제공합니다. 약간의 손실이 있으므로 PoE 스위치 포트는 일반적으로 57W 및 1V-XNUMXV 사이로 평가됩니다. PoE Type XNUMX이 지원할 수 있는 장치의 예로는 정적 감시 카메라, 무선 액세스 포인트 및 VoIP 전화가 있습니다.
PoE 유형 2
성함: PoE+, 2쌍 PoE
ㅁㄴㅇㄹ: IEEE 802.3at
최대 포트 전력: 30W
증서+ 또는 802.3년에 Institute of Electrical and Electronics Engineers에서 발표한 IEEE 2009at 이더넷 표준입니다. 이더넷 트위스트 페어 케이블을 통해 포트 수준에서 최대 30W의 전력과 각 장치에 최대 25.5W의 전력을 제공합니다. PTZ 카메라, 비디오 IP 전화기, 알람 시스템과 같은 고성능 장치를 네트워크에 연결합니다. 그러나 이전 버전과 호환되기 때문에 PoE Type 1에서 일반적으로 지원하는 장치 유형과 PoE Type 2에서 지원하는 장치 유형을 지원할 수 있습니다.
PoE 유형 3
성함: PoE++, 4쌍 PoE, 4P PoE, Ultra PoE
ㅁㄴㅇㄹ: IEEE 802.3bt
최대 포트 전력: 60W
4쌍 PoE, 4PPoE, PoE++ 또는 Ultra PoE라고도 하는 유형 3 PoE는 1쌍만 사용하는 유형 2 및 802.3와 달리 연선 구리 케이블의 2011쌍을 모두 사용하여 PD에서 전력을 제공합니다. 이 더 높은 수준의 PoE는 60년에 나온 IEEE 51bt 표준을 준수합니다. 각 PoE 포트에 최대 5W의 전력을, 각 장치에 최대 XNUMXW의 전력을 제공합니다. 이러한 높은 수준의 전력 지원 장치에는 다중 라디오 무선 액세스 포인트, PTZ 카메라, 빌딩 관리 장치 및 화상 회의 장비가 포함됩니다. CatXNUMX 케이블 이상을 지원합니다.
PoE 유형 4
성함: 고출력 PoE, PoE++
ㅁㄴㅇㄹ: IEEE 802.3bt
최대 포트 전력: 100W
일반적으로 고전력 PoE로 알려진 유형 4 PoE는 모든 기존 PoE 유형 중 가장 높은 전력 기능을 제공합니다. 이 PoE 유형은 네트워크 장치 및 IoT의 증가하는 전력 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다. 최신 IEEE 802.3bt 표준을 준수하는 Type 4 PoE는 PSE에서 90W의 전력을, PD에서 최대 70W의 입력 전력을 각 장치에 제공합니다. 그러나 필요한 경우 포트당 최대 100W의 전력을 공급할 수 있습니다. Type 4 PoE는 많은 양의 전력을 생성하기 때문에 랩톱 및 평면 스크린과 같이 전력 소모가 매우 큰 장치를 지원할 수 있습니다.
이더넷을 통한 전원 PSE 유형
오늘날 사용되는 세 가지 주요 유형의 PSE(전원 장비)가 있습니다. 모두 Cat5e 이상의 카테고리 케이블과 호환됩니다. PSE 유형은 기존 인프라와 연결된 PoE 장치의 수에 따라 선택됩니다.
- 네트워크 스위치 및 파이버 미디어 컨버터
PoE(Power over Ethernet) 스위치는 이더넷 케이블을 통해 장치에 전원을 공급할 수 있는 장치입니다. IP 전화, 무선 액세스 포인트 및 보안 카메라와 같은 장치에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다. ㅏ PoE 스위치 PoE 인젝터를 사용하여 PoE와 호환되지 않는 장치를 연결하는 데 사용할 수도 있습니다.
A PoE 파이버 미디어 컨버터 PD에 전원을 공급하는 동시에 구리-광섬유 연결을 제공하는 하나의 케이블에 전원과 데이터를 결합합니다. PoE 미디어 컨버터는 기존 네트워크의 전송 거리를 확장할 수 있는 경제적인 경로를 제공합니다.
그림 2 및 3, PoE 스위치 및 PoE 미디어 컨버터
- 단일 포트 인젝터(미드스팬)
단일 포트 PoE 인젝터(미드스팬)는 하나의 장치에 전원을 공급하기 위해 이더넷 케이블과 일직선으로 설계되었습니다. PoE 이더넷 장치가 충분하지 않거나 데이터를 구리 케이블로 다시 변환한 다음 전원을 공급하기 전에 장거리 전송이 필요한 경우에 적합합니다.
단일 포트 PoE 인젝터 사용의 단점은 전원 콘센트가 작동해야 한다는 요구 사항과 몇 개 이상의 장치에 전원이 필요할 때 비용이 많이 드는 경향이 있다는 것입니다.
PoE(Power over Ethernet) 협상
PoE(Power over Ethernet) 협상은 이더넷 케이블을 통해 장치에 얼마나 많은 전력을 제공해야 하는지 결정하는 프로세스입니다. 이는 일반적으로 전원(일반적으로 PoE 스위치)과 전원을 수신할 장치(PD 또는 Powered Device라고 함) 사이의 특수 신호 프로토콜을 통해 수행됩니다. PoE 스위치와 PD가 모두 동일한 PoE 표준(예: IEEE 802.3at)을 지원하는 경우 해당 표준에서 지정한 최대 전력량까지 PD에 제공하도록 협상할 수 있습니다. 그러나 PoE 스위치와 PD가 동일한 표준을 지원하지 않는 경우 PD에 더 낮은 전력량을 제공하기 위해 협상해야 합니다. PoE 협상의 목표는 PD에 필요한 만큼의 전력만 제공되도록 하는 것입니다. 이는 과부하 및 전기적 위험과 같은 잠재적인 문제를 피하는 데 도움이 됩니다. 또한 많은 전력이 필요하지 않은 장치에 저전력 PoE 표준을 적용할 수 있으므로 에너지 절약에도 도움이 됩니다.
협상은 검색, 분류 및 운영의 세 단계로 구성됩니다.
발견
PSE는 이더넷 포트에 전원이 공급되지 않은 상태로 두고 무언가가 연결되어 있는지 주기적으로 확인합니다. 감지 중에 사용된 저전압은 PoE(Power over Ethernet)용으로 설계되지 않은 장치를 손상시킬 가능성이 없습니다. PD가 PSE의 포트에 연결되면 PSE는 이를 감지하고 분류 단계로 넘어갑니다.
증서 분류
분류는 PSE가 연결된 장치에 전원이 필요한지 여부, 필요한 경우 필요한 PoE 전원 등급을 결정하는 프로세스입니다. 분류는 PD의 PoE 클래스에 따라 1-이벤트 또는 2-이벤트 형태로 발생할 수 있습니다.
1-이벤트 분류 – 802.3af/클래스 0-3의 PD용
PSE는 단일 전압 임펄스를 PD로 보내고, 전선의 전류 값을 읽고, 이 전류 값이 어떤 PoE 클래스에 해당하는지 확인하고 그에 따라 전원을 공급합니다. PD가 클래스 1, 2 또는 3 값을 반환하면 PSE는 각각 클래스 1, 2 또는 3 전력을 제공합니다. PD가 클래스 0 값을 반환하면 클래스 3 전원이 공급됩니다.
그림 5: 1-이벤트 분류
2-이벤트 분류 – 클래스 802.3에서 4의 PD용
PD가 클래스 4 장치로 식별되면 PSE는 두 번째 이벤트를 사용하여 PD에 실제로 더 높은 수준의 전력이 필요한지 확인합니다. 이 두 번째 이벤트는 다음 두 가지 방법 중 하나일 수 있습니다.
하드웨어 기반 2-이벤트 분류
PSE는 먼저 위에서 설명한 대로 1-이벤트 분류를 수행합니다. PD에서 Class 4 전류 값을 읽으면 Class 3 전원만 공급하고 전압 임펄스를 2차 반복한다. 이 두 번째 이벤트 이후 PD가 클래스 4인 것으로 확인되면 PSE는 클래스 4 전원을 PD에 제공합니다.
소프트웨어 기반 LLDP 분류
PSE는 먼저 위에서 설명한 대로 1-이벤트 분류를 수행합니다. PD에서 클래스 4 전류 값을 읽으면 클래스 3 전력만 공급하고 PD가 실제로 클래스 2인지 여부에 대해 레이어 4 LLDP 프로토콜을 통해 PD에 확인을 요청합니다. 이 두 번째 이벤트 이후 PD가 클래스 2인 것으로 확인되면 PSE는 PD에 클래스 4 전력을 제공합니다.
2가지 이벤트 분류 지원
IEEE 802.3at 표준은 클래스 4 PD가 하드웨어 기반 2-이벤트 및 소프트웨어 기반 LLDP 분류를 모두 지원해야 하는 반면 PSE는 하나만 지원해야 하지만 둘 다 지원할 수 있다고 정의합니다. PoE+ 인젝터는 일반적으로 하드웨어 기반 2-이벤트 정렬만 지원합니다. 많은 PoE+ 스위치는 두 가지 방법을 모두 지원합니다.
PoE 전원 공급 장치 예산 계산
PoE(Power over Ethernet) 네트워크의 전력 예산 계산은 까다로울 수 있습니다. 고려해야 할 요소가 많으며 주의하지 않으면 전원 공급 장치에 과도하게 지출하게 될 수 있습니다. PoE 전원 예산을 계산하는 데 도움이 되도록 이 편리한 가이드를 작성했습니다. 고려해야 할 모든 요소를 안내하고 무료 PoE 전력 예산 계산기를 사용하는 방법을 보여드리겠습니다.
1단계: PoE에 대한 수요를 와트 단위로 합산
모든 PD의 총 예상 전력 수요를 계산해야 합니다. 여기에는 PD의 각 분류에 대한 최대 전력 및 상한이 포함되어야 합니다. 지정되지 않은 모든 장치는 클래스 0으로 간주되어야 합니다.
예를 들어 IEEE802.3af 장치는 9와트를 소비할 수 있습니다. 그러나 클래스 0 장치이므로 15.4와트를 소비한다고 가정할 수 있습니다.
PD와 PoE 스위치를 연결하는 데 사용되는 케이블이 너무 빨리 마모되지 않도록 가끔 숫자를 반올림하십시오.
예를 들어 일반적인 IEEE802.3at 클래스 4 IP 카메라는 25.5와트를 소비합니다. 이 30와트 이상의 라운드는 PoE 스위치와 장치 사이에 불가피한 손실이 있는 경우 버퍼를 제공합니다.
PoE 전원 예산을 선택할 때 가장 중요한 고려 사항 중 하나는 설계에 사용 가능한 포트가 있는지 확인하는 것입니다. PD 장치에 하나 이상의 예비 포트가 있으면 진단 또는 문제 해결에 편리할 수 있습니다. 그리고 일부 클라이언트는 향후 PD 장치를 더 추가할 수 있는 옵션을 제공하기 위해 추가 포트를 원할 수도 있습니다. 그러나 걱정하지 마십시오. 적절한 PD 장치를 선택하고 올바르게 통합하는 한 PoE 전력 예산 계산의 일부로 예비 포트를 계산할 필요가 없습니다.
2단계: 운영 환경에 맞게 확장
전력 예산 계산을 수행하는 경우 환경 조건을 고려해야 합니다.
전원 공급 장치가 시간이 지남에 따라 용량을 잃도록 설계된 속도는 사용 조건에 따라 다릅니다. 이 회사는 호의적이거나 통제된 조건에서 전원 공급 장치의 장기 성능이 정격의 70%가 될 것으로 기대할 수 있다고 말합니다. 이런 종류의 환경에서는 0.7단계의 총 전력량을 XNUMX로 나누어야 합니다.
전원 공급 장치의 모든 부분은 열, 추위 및 습기에 강하도록 설계되었습니다. 그러나 이러한 요소는 성능과 수명을 변경할 수 있습니다. 이러한 종류의 설정을 위해 0.6단계의 총 전력량을 XNUMX으로 나눕니다.
극한 조건에서 작동하는 전기 설비에는 종종 산업용 장비가 필요합니다. 예를 들어 Fiberroad 산업용 PoE 시리즈는 현장에서 높은 수준의 소음과 진동에 수년간 노출되는 것을 견디도록 제작된 DC 48VDC 전원 공급 장치입니다.
예를 들어 다음과 같은 가혹한 시나리오를 생각해 보십시오.
스위치와 전원 공급 장치는 미국 북동부 지역의 직사광선에 노출된 금속 인클로저에 설치됩니다. 겨울에는 인클로저 내부 온도가 -10°F/-24°C까지 낮아질 수 있습니다. 그리고 여름에는 140°F/60°C까지 올라갈 수 있습니다. 이러한 온도 변화를 고려하면 전원 공급 장치가 60% 용량에서 작동할 것으로 예상됩니다.
필요한 전원 공급 장치를 계산하려면 컴퓨터가 소비하는 총 전력량을 알아야 합니다. 현재 방정식이 X이고 예상되는 장기 성능 저하가 50%인 경우 X에 0.5를 곱하면 됩니다.
3단계: 전원 선택
PoE 전원 공급 장치의 요구 사항을 고려할 때 필요한 전력량과 환경을 고려하는 것이 중요합니다. 우리는 30와트에서 시작하여 720와트까지 정격을 제공했습니다.
PoE(Power over Ethernet) 케이블링
최신 네트워크에서 전력 전자 장치는 데이터에 사용되는 것과 동일한 케이블을 통해 PD에 전원을 공급합니다. Cat5e 이상의 카테고리 케이블은 IEEE 802.3af 및 IEEE 802.3at 호환 장치에 적합합니다.
PoE 네트워크 스위치에서 PD로 연결되는 이더넷 케이블의 길이는 미드스팬 장치가 회선에 있더라도 328피트를 넘지 않아야 합니다. 미드스팬 PoE 인젝터는 패치 패널 연결로 보아야 합니다. 328피트를 초과하면 전원 공급 및 데이터 통신에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
그럼에도 불구하고 AI Extend는 PoE 거리를 최대 250m까지 확장할 수 있는 PoE(Power over Ethernet) 장치 사이에서 점차 인기를 얻고 있습니다. Fiberroad AI Power over Ethernet 시리즈는 필요에 따라 켜질 때마다 DIP 스위치로 이 기능을 지원합니다. AI Extend 기능은 전원이 너무 멀리 있는 상황에 적합합니다. 그러나 대역폭 제한은 알고 있어야 합니다.
| 10 / 100BASE-TX (802af/at, 모드 A) |
10 / 100BASE-TX (802.3af/at, 모드 B) |
1000BASE-TX (802.3af/at, 모드 A) |
1000BASE-TX (802.3af/at, 모드 B) |
1000BASE-TX (802.3bt) |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 핀 | Data | 출력 | Data | 출력 | Data | 출력 | Data | 출력 | Data | 출력 |
| 1 | 수신 + | DC + | 수신 + | TxRx A + | DC + | TxRx A + | TxRx A + | DC + | ||
| 2 | 수신 – | DC + | 수신 – | TxRxA – | DC + | TxRxA – | TxRxA – | DC + | ||
| 3 | 송신 + | DC – | 송신 + | TxRx B + | DC – | TxRx B + | TxRx B + | DC – | ||
| 4 | 사용하지 않은 | DC + | TxRx C + | TxRx C + | DC + | TxRx C + | DC + | |||
| 5 | 사용하지 않은 | DC + | TxRx C – | TxRx C – | DC + | TxRx C – | DC + | |||
| 6 | 송신 – | DC – | 송신 – | TxRx B - | DC – | TxRx B - | TxRx B - | DC – | ||
| 7 | 사용하지 않은 | DC – | TxRx D + | TxRx D + | DC – | TxRx D + | DC – | |||
| 8 | 사용하지 않은 | DC- | TxRx D – | TxRx D – | DC – | TxRx D – | DC – | |||
표 2: Lan 포트 데이터 및 전원 핀아웃
배송 시 요청 사항:
- 전원은 한 번에 하나의 모드에서만 적용되어야 하며 PSE가 이 결정을 내립니다. PSE는 모드 A나 B 또는 둘 다를 지원할 수 있습니다. 일반적으로 선택한 방법은 모든 PD가 두 가지 모드를 모두 지원해야 하는 IEEE 802.3af/at 표준의 요구 사항이기 때문에 최종 사용자에게는 문제가 되지 않습니다.
- 모드 B를 사용하면 팬텀 전원 기술을 통해 전원 쌍이 10/100Mbit/s 이더넷에서 데이터를 전송할 수도 있습니다.
- 모드 A와 B 모두 기가비트 이더넷에서 지원됩니다. 팬텀 전원 기술은 기가비트 이더넷에서와 같이 두 모드 모두에 사용되며 XNUMX쌍 모두 데이터 전송에 사용됩니다.
- IEEE 802.3bt "4PPoE"는 기가비트 이더넷에서 전력을 제공하기 위해 모든 쌍을 사용하므로 표준의 이름은 4PPoE("4-pair Power over Ethernet")입니다.