Каков максимальный радиус действия коммутаторов POE++?

Максимальный радиус действия коммутаторов PoE++ (802.3bt) обычно составляет 100 метров (328 футов) по стандартному кабелю Ethernet, что соответствует всем стандартам Power over Ethernet (PoE), включая более ранние версии, такие как PoE (802.3af) и PoE+ (802.3at). ). Этот предел в 100 метров включает 90 метров для горизонтальной прокладки кабелей и 5 метров для патч-кабелей на каждом конце соединения, что соответствует такому же пределу расстояния, что и для соединений Ethernet без питания. Это ограничение диапазона обусловлено несколькими факторами, включая затухание сигнала ( потеря мощности сигнала данных) и потеря мощности по длине кабеля Ethernet. Давайте подробнее рассмотрим, что влияет на этот лимит, а также способы его продления при необходимости.

1. Почему 100 метров — это стандартный предел PoE++

Стандарты кабеля: Стандарты кабелей Ethernet, такие как Cat5e, Cat6 и Cat6a, устанавливают максимальную длину надежной передачи данных на уровне 100 метров. За пределами этой длины сигнал имеет тенденцию к ухудшению, что приводит к потенциальной потере данных и снижению скорости передачи. Это ограничение применяется независимо от того, передает ли кабель Ethernet только данные или и питание, и данные, как в случае с PoE.

Потеря мощности: Более высокие требования к мощности PoE++— до 100 Вт — может привести к потерям мощности при большей длине кабеля, влияя на то, сколько энергии достигает конечного устройства. Эта потеря мощности становится более значительной с увеличением расстояния, особенно если используются кабели более низкой категории. Высококачественные кабели с лучшей изоляцией, такие как Cat6a или Cat7, помогают снизить потери мощности, но не могут полностью преодолеть ограничение в 100 метров.

2. Расширение диапазона PoE++: методы и соображения

Для приложений, в которых устройства необходимо располагать на расстоянии более 100 метров от коммутатора, существуют способы расширения диапазона PoE++:

А. PoE-удлинители

--- Функциональность: Удлинители PoE (также называемые повторителями) могут расширить зону действия соединения PoE++ еще на 100 метров для каждого удлинителя. Эти устройства размещаются вдоль кабеля Ethernet и усиливают как сигнал данных, так и мощность.

--- Практический предел: Каждый расширитель обычно снижает мощность, доступную в конечной точке, из-за дополнительной мощности, необходимой для работы самого расширителя. Таким образом, максимальная мощность в конечной точке будет ниже с каждым дополнительным расширителем. Последовательное использование нескольких удлинителей возможно, но может привести к ограничению мощности, доступной конечному устройству.

--- Пример: Использование одного удлинителя позволит проложить кабель общей длиной 200 метров, но с немного сниженной мощностью в конечной точке. Это решение часто подходит для таких приложений, как IP-камеры или точки доступа с умеренным энергопотреблением.

Б. Питание по PoE++ Оптоволоконные медиаконвертеры

--- Функциональность: Оптоволоконные кабели могут передавать данные на большие расстояния, чем медные кабели Ethernet. Чтобы расширить сеть PoE++ за пределы 100 метров, можно использовать оптоволоконный участок вместе с оптоволоконным медиаконвертером на конце для преобразования сигнала обратно в Ethernet и доставки PoE++ на конечное устройство.

--- Диапазон: Оптоволоконные соединения могут охватывать расстояния в несколько километров, что позволяет развертывать PoE++ в местах, удаленных от главного коммутатора. Затем медиаконвертер возвращает сигнал в Ethernet на протяжении последних нескольких метров для подачи питания.

--- Рассмотрение: Оптоволоконные кабели более дороги и обычно требуют дополнительного оборудования, такого как приемопередатчики и медиаконвертеры, что делает это решение более дорогостоящим и часто подходящим для корпоративных развертываний или наружных сред, где важны большие расстояния.

C. Решения Ethernet по коаксиальному кабелю

--- Функциональность: Технология Ethernet-over-coaxis позволяет передавать сигналы Ethernet, включая PoE++, по коаксиальным кабелям, которые имеют меньшие потери мощности на расстоянии, чем кабели Ethernet. Это особенно полезно в старых зданиях или сооружениях, где доступна инфраструктура коаксиального кабеля.

--- Диапазон: Некоторые адаптеры Ethernet-over-coaxis могут расширить PoE до 500 метров, хотя и с меньшим уровнем мощности.

--- Рассмотрение: Это решение более специализированное и может потребовать комплектов адаптеров на обоих концах коаксиального кабеля.

3. Важные факторы, влияющие на дальность действия и производительность PoE++

Качество кабеля: Для PoE++ рекомендуется использовать кабели более высокого качества, например Cat6a или Cat7, поскольку они снижают потери мощности и затухание сигнала. Кабели более низкой категории (например, Cat5e) могут не эффективно поддерживать полные 100-ваттные уровни мощности на всем 100-метровом расстоянии.

Бюджет мощности коммутатора: Каждый коммутатор PoE++ имеет общий бюджет мощности, который представляет собой максимальную мощность, которую он может подавать на все порты. Если подключено несколько мощных устройств, может возникнуть необходимость отрегулировать настройки питания, чтобы все устройства получали достаточную мощность, особенно на больших расстояниях.

Условия окружающей среды: Наружная или промышленная среда может подвергать кабели Ethernet воздействию экстремальных температур, влаги и помех. Для поездок на большие расстояния в таких условиях рекомендуется использовать прочные экранированные кабели для обеспечения стабильной передачи электроэнергии и данных.

--- Варианты использования расширенного диапазона PoE++

Возможность расширения PoE++ за пределы 100 метров может быть полезна в таких сценариях, как:

--- Масштабное наружное наблюдение: IP-камеры на парковках, кампусах или в городских системах наблюдения часто необходимо размещать вдали от ближайшего коммутатора. Удлинители PoE или оптоволоконные медиаконвертеры могут обеспечить питание камер на больших расстояниях.

--- Удаленные точки доступа Wi-Fi 6: Точки доступа на открытом воздухе или на больших площадках, особенно на стадионах или в парках, могут находиться слишком далеко от коммутаторов для стандартной проводки PoE++. Оптоволоконные медиаконвертеры позволяют питать эти точки доступа на больших расстояниях.

--- Приложения Интернета вещей и умного города: Такие приложения, как датчики окружающей среды, цифровые вывески и уличное освещение в системах «умного города», часто требуют расширенного диапазона PoE++ для покрытия больших географических территорий.

Краткое содержание

Стандартный максимальный диапазон для PoE++ составляет 100 метров из-за ограничений сигнала кабеля Ethernet и потерь мощности. Однако удлинители PoE, оптоволоконные медиаконвертеры и решения Ethernet-over-coaxis могут значительно расширить этот диапазон. Эти решения подходят для развертывания PoE++ в крупномасштабных приложениях, таких как наружная безопасность, точки удаленного доступа или инфраструктура умного города. Каждый метод расширения имеет свои компромиссы в отношении потерь мощности, стоимости и практичности, поэтому выбор правильного решения зависит от конкретных потребностей среды развертывания.