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影响PoE供电传输距离的除了网线,还有啥?

通过前面PoE专栏的介绍,大家已经了解到:PoE可通过一根网线在传输数据的同时,为无线AP、网络摄像机、IP电话、PAD等PoE终端设备供电,传送距离可达100米。由于PoE供电系统安装简单、即插即用,非常适合智慧城市、安防监控等行业使用。
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  通过前面PoE专栏的介绍,大家已经了解到:PoE可通过一根网线在传输数据的同时,为无线AP、网络摄像机、IP电话、PAD等PoE终端设备供电,传送距离可达100米。由于PoE供电系统安装简单、即插即用,非常适合智慧城市、安防监控等行业使用。

  对网络比较了解的朋友都知道,双绞线有一个“无法逾越”的“100米”传输距离。无论是10M传输速率的三类双绞线,还是100M传输速率的五类双绞线,甚至1000M传输速率的六类双绞线,最远有效传输距离为100米。

  PoE传输距离就不能再远点吗?

  哪些因素会影响它的传输距离?

  当网线传输距离超过100米怎么办?

  一、影响PoE传输距离的主要因素

  1、网线质量

  普通的5类线数据信号传输距离大概是100米左右。工程上考虑信道衰减等因素,为保证施工质量,一般取80-90米。这里的传输距离指的是在最大速率情况下,比如100M。但是如果将速率下降到10M,传输距离可以延长到150-250米,具体要视网线质量决定。

  PoE供电距离与网线材质息息相关,网线的阻抗越低,传输距离越远。我们来看表一IEEE802.af、IEEE802.3at、IEEE802.3bt标准中对Cat5e网线的要求:

  表一:PoE IEEE 802.3 af/at/bt 标准基础参数

  从表一可以看出:100米cat5e网线的等效阻抗IEEE802.3at/bt须小于12.5欧姆,IEEE802.3af则需小于20欧姆。

  要想供电距离足够远,网线首先要购买正品。目前市场上有些工程商迫于成本压力,选用的PoE交换机或者网线品质过于低劣,会严重影响传输距离和系统稳定性。

  2、线缆敷设及散热

  线缆温度的增高会导致信道衰减和插入损耗的性能下降,在PoE缆线敷设中,应重点考虑线缆敷设对散热的影响。

  根据综合布线系统工程设计规范(GB 50311-2016 表 3.7.8):屏蔽双绞线在20℃~60℃时,温度每升高1℃,传输距离下降0.2%;非屏蔽双绞线在20℃~40℃时,温度每升高1℃,传输距离下降0.4%;在 40℃~60℃时,温度每升高1℃,传输距离下降0.6%。

  根据TIA-568-C.2表G.2 所示:屏蔽双绞线在60℃时的传输距离从20℃的90米下降至83.0米;非屏蔽双绞线在 60℃时的传输距离从20℃的90米下降到75.0米。

  因此,在布设线缆的时候注意采取利于散热的方式。实验证明,封闭的管槽比开放式桥架有额外25%到50%的温升。在导管中敷设线缆的方式会降低散热性能,与露天安装相比升温幅度较大,应当尽可能减少导管的安装方式,仅在当地有关主管部门规定的区域进行套管安装。


图1:典型桥架布缆示意图

  (引自《以太网供电(PoE)技术与应用白皮书》)

图2:导管中线缆敷设示意图

  (引自《以太网供电(PoE)技术与应用白皮书》)

  3、PoE交换机性能

  一个健壮的网络不单单只看PoE供电距离,网络传输质量也要有保障。根据IEEE规定,网线传输超过100米就有可能无法保证传输质量。

  但在有的情况下(成本压力下),例如安装摄像头的时候距离可能会超过100米。对超过距离不是太多的情况下,将摄像头连接速率设置成10M,可以将PoE传输距离延长到150-250米。

  PoE交换机想要达到更远的传输距离,除了对网线有严格要求,本身的性能也很关键。如果PoE交换机内部交换芯片自适应能力太差,电源芯片管理能力不强,即便强制10M速率传输,也不能保证250米稳定传输,甚至连150米也达不到。

  为满足市场需求,优特普推出了一系列长距离传输PoE供电交换机。例如,优特普8/16/24口全千兆网管型PoE交换机支持自动降速协商,最远传输距离可达250米,很好解决了个别区域网线传输距离不足的问题。

  二、传输线缆的选择

  要想PoE供电安全传输距离达到100米,建议使用超五类全铜网线以上线缆,即标准网线。市面的非标准网线材质主要有铜包钢、铜包铝、铜包铁等,这些网线的阻值大,都不适合PoE供电。

  IEEE 802.3af标准要求PSE输出端口的输出功率为15.4W或者15.5W,传输100米后的PD设备接受功率必须不小于12.95W,按照802.3af典型电流值为350ma计算,100米网线的电阻必须为(15.4-12.95W)/350ma = 7欧姆或者(15.5-12.95)/350ma = 7.29欧姆。

  标准网线是天然就满足这个要求的,IEEE 802.3af PoE供电标准本身就是以标准网线测定的。之所以会产生PoE供电网线要求这个问题,是因为市面上的很多网线都是非标准网线,不是严格按照标准网线的要求来生产的。

  三、划重点

  PoE供电对线材的要求很高,网线质量关系到PoE传输距离和传输稳定性,抛开网线谈传输距离就是耍流氓。在监控项目中,千万不要在线材上省成本,以免因小失大,得不偿失。


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