Alimentación a través de Ethernet
Sistema para suministrar energía junto con datos a través de un cable Ethernet
En esta configuración, una conexión Ethernet incluye Power over Ethernet (PoE) (cable gris en bucle a continuación) y un divisor PoE proporciona un cable de datos independiente (gris, en bucle arriba) y un cable de alimentación (negro, también en bucle arriba) para un punto de acceso inalámbrico (WAP). El divisor es la caja plateada y negra en el medio entre la caja de conexiones de cableado (izquierda) y el punto de acceso (derecha). La conexión PoE elimina la necesidad de una toma de corriente cercana . En otra configuración común, el punto de acceso u otro dispositivo conectado incluye división PoE interna y el divisor externo no es necesario.

Power over Ethernet ( PoE ) describe cualquiera de los diversos estándares o sistemas ad hoc que transmiten energía eléctrica junto con datos a través de cableado Ethernet de par trenzado . Esto permite que un solo cable proporcione una conexión de datos y electricidad suficiente para alimentar dispositivos en red, como puntos de acceso inalámbricos (WAP), cámaras IP y teléfonos VoIP .

Técnicas

Existen varias técnicas comunes para transmitir energía a través de cableado Ethernet. Tres de ellas han sido estandarizadas por el estándar IEEE 802.3 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) desde 2003.

Las tres técnicas son:

  • alternativa A , que utiliza los mismos dos de los cuatro pares de señales que 10BASE-T y 100BASE-TX utilizan para datos en el cableado Cat 5 típico .
  • alternativa B , que separa los conductores de datos y de energía para 10BASE-T/100BASE-TX, lo que facilita la resolución de problemas.
  • 4PPoE , que utiliza los cuatro pares trenzados en paralelo, aumentando la potencia alcanzable.

La alternativa A transmite energía por los mismos cables que los datos para las variantes Ethernet de 10 y 100 Mbit/s. Esto es similar a la técnica de alimentación fantasma que se utiliza habitualmente para alimentar micrófonos de condensador. La energía se transmite por los conductores de datos aplicando un voltaje común a cada par. Debido a que Ethernet de par trenzado utiliza señalización diferencial , esto no interfiere con la transmisión de datos . El voltaje de modo común se extrae fácilmente utilizando la toma central del transformador de pulsos Ethernet estándar . Para Gigabit Ethernet y más rápido, ambas alternativas A y B transmiten energía por pares de cables que también se utilizan para datos, ya que los cuatro pares se utilizan para la transmisión de datos a estas velocidades.

4PPoE proporciona energía mediante los cuatro pares de un cable de par trenzado. Esto permite una mayor potencia para aplicaciones como cámaras con movimiento horizontal, vertical y zoom (PTZ), puntos de acceso inalámbricos de alto rendimiento o incluso para cargar baterías de computadoras portátiles .

Además de estandarizar las prácticas existentes para la alimentación de pares de repuesto ( Alternativa B ), la alimentación de pares de datos en modo común ( Alternativa A ) y la transmisión de 4 pares ( 4PPoE ), las normas IEEE PoE prevén la señalización entre el equipo de suministro de energía (PSE) y el dispositivo alimentado (PD). Esta señalización permite que la fuente de energía detecte la presencia de un dispositivo compatible y permite que el dispositivo y la fuente negocien la cantidad de energía requerida o disponible, evitando al mismo tiempo daños a dispositivos no compatibles.

Desarrollo de normas

Ethernet de dos y cuatro pares

El estándar PoE IEEE 802.3af-2003 [1] original proporciona hasta 15,4 W de potencia de CC (mínimo 44 V CC y 350 mA) [2] [3] en cada puerto. [4] Solo se garantiza que 12,95 W estén disponibles en el dispositivo alimentado, ya que parte de la energía se disipa en el cable. [5]

El estándar IEEE 802.3at-2009 [6] PoE, también conocido como PoE+ o PoE plus , proporciona hasta 25,5 W de potencia para dispositivos de tipo 2. [7] El estándar de 2009 prohíbe que un dispositivo alimentado utilice los cuatro pares para la alimentación. [8] Ambos estándares se han incorporado desde entonces a la publicación IEEE 802.3-2012 . [9]

El estándar IEEE 802.3bt-2018 amplía aún más las capacidades de potencia de 802.3at. También se lo conoce como PoE++ o 4PPoE . El estándar introduce dos tipos de potencia adicionales: hasta 51 W de potencia entregada (Tipo 3) y hasta 71,3 W de potencia entregada (Tipo 4), opcionalmente utilizando los cuatro pares para la alimentación. [10] Cada par de pares trenzados debe manejar una corriente de hasta 600  mA (Tipo 3) o 960 mA (Tipo 4). [11] Además, se incluye soporte para 2.5GBASE-T, 5GBASE-T y 10GBASE-T . [12] Este desarrollo abre la puerta a nuevas aplicaciones y amplía el uso de aplicaciones como puntos de acceso inalámbricos de alto rendimiento y cámaras de vigilancia.

Ethernet de un solo par

La enmienda IEEE 802.3bu-2016 [13] introdujo líneas de alimentación sobre datos de un solo par ( PoDL )para los estándares de Ethernet de un solo par100BASE-T1y1000BASE-T1destinados a aplicaciones automotrices e industriales.[14]En los estándares de dos pares o cuatro pares, se aplica el mismo voltaje de potencia a cada conductor del par, de modo que dentro de cada par no hay voltaje diferencial distinto del que representa los datos transmitidos. Con Ethernet de un solo par, la potencia se transmite en paralelo a los datos. PoDL definió inicialmente diez clases de potencia, que van desde 0,5 a 50 W (a PD).

Posteriormente, PoDL se agregó a las variantes de par único 10BASE-T1 , [15] 2.5GBASE-T1, 5GBASE-T1 y 10GBASE-T1 [16] y a partir de 2021 [actualizar]incluye un total de 15 clases de potencia con niveles de voltaje y potencia intermedios adicionales. [15]

Usos

Productos que utilizan PoE
  • Una cámara IP alimentada por Power over Ethernet
    Una cámara IP alimentada por Power over Ethernet
  • Teléfono IP 1140E de Avaya con soporte PoE
    Teléfono IP 1140E de Avaya con soporte PoE
  • Un enlace de microondas CableFree FOR3 instalado en los Emiratos Árabes Unidos: una radio exterior completa con alta potencia patentada a través de Ethernet
    Un enlace de microondas CableFree FOR3 instalado en los Emiratos Árabes Unidos: una radio exterior completa con alta potencia patentada a través de Ethernet
  • Teléfono VoIP Cisco 7906 con PoE
    Teléfono VoIP Cisco 7906 con PoE

Algunos ejemplos de dispositivos alimentados por PoE incluyen: [17]

Terminología

Equipos de suministro de energía

Los equipos de suministro de energía (PSE) son dispositivos que proporcionan ( generan ) energía a través del cable Ethernet. Este dispositivo puede ser un conmutador de red , comúnmente llamado endspan (IEEE 802.3af lo denomina endpoint ), o un dispositivo intermediario entre un conmutador no compatible con PoE y un dispositivo PoE, un inyector PoE externo , llamado dispositivo midspan . [20]

Dispositivo alimentado

Un dispositivo alimentado (PD) es cualquier dispositivo alimentado por PoE, por lo que consume energía. Algunos ejemplos son los puntos de acceso inalámbricos , los teléfonos VoIP y las cámaras IP .

Muchos dispositivos alimentados tienen un conector de alimentación auxiliar para una fuente de alimentación externa opcional. Según el diseño, parte, nada o toda la energía del dispositivo se puede suministrar desde el puerto auxiliar [21] [22] , y el puerto auxiliar a veces también actúa como energía de respaldo en caso de que falle la energía suministrada por PoE.

Funciones de gestión de energía e integración

Conmutador Avaya ERS 5500 con 48 puertos Power over Ethernet

Los defensores de PoE esperan que PoE se convierta en un estándar global de cableado de alimentación de CC a largo plazo y reemplace una multiplicidad de adaptadores de CA individuales , que no se pueden administrar fácilmente de forma centralizada. [23] Los críticos de este enfoque argumentan que PoE es inherentemente menos eficiente que la alimentación de CA debido al menor voltaje, y esto se agrava por los delgados conductores de Ethernet. Los defensores de PoE, como la Ethernet Alliance , señalan que las pérdidas citadas son para los peores escenarios en términos de calidad del cable, longitud y consumo de energía por parte de los dispositivos alimentados. [24] En cualquier caso, cuando el suministro central de PoE reemplaza varios circuitos de CA, transformadores e inversores dedicados, la pérdida de energía en el cableado puede ser justificable.

Integración de EEE y PoE

La integración de PoE con el estándar IEEE 802.3az Energy-Efficient Ethernet (EEE) produce potencialmente ahorros adicionales de energía. Las integraciones anteriores al estándar de EEE y PoE (como EEPoE de Marvell descrita en un informe técnico de mayo de 2011) afirman lograr un ahorro de más de 3 W por enlace. Este ahorro es especialmente significativo a medida que se conectan dispositivos de mayor potencia. [25]

Implementación estándar

La tecnología Power over Ethernet basada en estándares se implementa siguiendo las especificaciones de IEEE 802.3af-2003 (que luego se incorporó como cláusula 33 en IEEE 802.3-2005 ) o la actualización de 2009, IEEE 802.3at. Los estándares requieren un cable de categoría 5 o superior para niveles de alta potencia, pero permiten el uso de un cable de categoría 3 si se requiere menos potencia. [26]

La energía se suministra como una señal de modo común a través de dos o más pares diferenciales de cables que se encuentran en los cables Ethernet y proviene de una fuente de alimentación dentro de un dispositivo de red habilitado para PoE, como un conmutador Ethernet , o se puede inyectar en un tendido de cables con una fuente de alimentación intermedia , una fuente de alimentación PoE adicional que se puede usar en combinación con un conmutador que no sea PoE.

Se utiliza una técnica de alimentación fantasma para permitir que los pares alimentados también transporten datos. Esto permite su uso no solo con 10BASE-T y 100BASE-TX , que utilizan solo dos de los cuatro pares del cable, sino también con 1000BASE-T (gigabit Ethernet), 2.5GBASE-T, 5GBASE-T y 10GBASE-T , que utilizan los cuatro pares para la transmisión de datos. Esto es posible porque todas las versiones de Ethernet sobre cable de par trenzado especifican la transmisión de datos diferencial sobre cada par con acoplamiento de transformador ; las conexiones de alimentación de CC y de carga se pueden realizar a las tomas centrales del transformador en cada extremo. De este modo, cada par funciona en modo común como un lado de la alimentación de CC, por lo que se requieren dos pares para completar el circuito. La polaridad de la alimentación de CC se puede invertir mediante cables cruzados ; el dispositivo alimentado debe funcionar con cualquiera de los pares: pares de repuesto 4-5 y 7-8 o pares de datos 1-2 y 3-6. La polaridad está definida por los estándares en pares de repuesto y se implementa de manera ambigua para pares de datos, con el uso de un puente de diodos .

Comparación de parámetros PoE
Propiedad802.3af (802.3at tipo 1) , PoE802.3at Tipo 2 , PoE+802.3bt Tipo 3 , 4PPoE [27] o PoE++802.3bt Tipo 4 , 4PPoE o PoE++
Potencia disponible en PD [nota 1]12,95 W25,50 W51 W71,3 W
Potencia máxima entregada por PSE15,40 W30,0 W60 vatios90 W [28]
Rango de voltaje (en PSE)44,0–57,0 V [29]50,0–57,0 V [29]50,0–57,0 V52,0–57,0 V
Rango de voltaje (en PD)37,0–57,0 V [30]42,5–57,0 V [30]42,5–57,0 V [31]41,1–57,0 V
Corriente máxima I max350 mA [32]600 mA [32]600 mA por par [31]960 mA por par [31]
Resistencia máxima del cable por par20 Ω [33] ( Categoría 3 )12,5 Ω [33] ( Categoría 5 )12,5 Ω [31]12,5 Ω [31]
Gestión de energíaTres niveles de clase de potencia (1-3) negociados mediante firmaCuatro niveles de clase de potencia (1–4) negociados por firma o pasos de 0,1 W negociados por LLDPSeis niveles de clase de potencia (1–6) negociados por firma o pasos de 0,1 W negociados por LLDP [34]Ocho niveles de clase de potencia (1–8) negociados por firma o pasos de 0,1 W negociados por LLDP
Reducción de la temperatura ambiente máxima de funcionamiento del cableNinguno5 °C (9 °F) con un modo (dos pares) activo10 °C (20 °F) con más de la mitad de los pares de cables agrupados a I máx. [35]10 °C (20 °F) con planificación de temperatura requerida
Cableado compatibleCategoría 3 y Categoría 5 [26]Categoría 5 [26] [nota 2]Categoría 5Categoría 5
Modos compatiblesModo A (extremo), modo B (medio)Modo A, Modo BModo A, Modo B, Modo de 4 paresModo de 4 pares obligatorio

Notas:

  1. ^ La mayoría de las fuentes de alimentación de modo conmutado dentro del dispositivo alimentado perderán entre un 10 y un 25 % de la energía disponible debido al calor.
  2. ^ Una especificación de cable más estricta permite asumir una mayor capacidad de transporte de corriente y una menor resistencia (20,0 Ω para la categoría 3 frente a 12,5 Ω para la categoría 5).

Dispositivos de alimentación

Hay tres modos disponibles: A, B y de 4 pares. El modo A suministra energía a los pares de datos de 100BASE-TX o 10BASE-T. El modo B suministra energía a los pares de repuesto. El modo de 4 pares suministra energía a los cuatro pares. PoE también se puede utilizar en Ethernet 1000BASE-T, 2.5GBASE-T, 5GBASE-T y 10GBASE-T, en cuyo caso no hay pares de repuesto y toda la energía se suministra mediante la técnica fantasma.

El modo A tiene dos configuraciones alternativas (MDI y MDI-X), que utilizan los mismos pares pero con polaridades diferentes. En el modo A, los pines 1 y 2 (par n.° 2 en el cableado T568B ) forman un lado de los 48 V CC, y los pines 3 y 6 (par n.° 3 en T568B) forman el otro lado. Estos son los mismos dos pares que se utilizan para la transmisión de datos en 10BASE-T y 100BASE-TX, lo que permite la provisión de energía y datos a través de solo dos pares en dichas redes. La polaridad libre permite que PoE se adapte a cables cruzados, cables de conexión y MDI-X automático .

En el modo B, los pines 4 y 5 (par n.° 1 en T568A y T568B) forman un lado de la fuente de CC y los pines 7 y 8 (par n.° 4 en T568A y T568B) proporcionan el retorno; estos son los pares "de repuesto" en 10BASE-T y 100BASE-TX. Por lo tanto, el modo B requiere un cable de 4 pares.

El PSE, no el PD, decide si se debe utilizar el modo de alimentación A o B. Los PD que implementan solo el modo A o el modo B no están permitidos por la norma. [36] El PSE puede implementar el modo A o B o ambos. Un PD indica que cumple con las normas colocando una resistencia de 25 kΩ entre los pares alimentados. Si el PSE detecta una resistencia demasiado alta o demasiado baja (incluido un cortocircuito), no se aplica energía. Esto protege a los dispositivos que no admiten PoE. Una característica de clase de energía opcional permite que el PD indique sus requisitos de energía cambiando la resistencia de detección a voltajes más altos.

Para conservar la energía, el DP debe consumir al menos 5–10 mA durante al menos 60 ms por vez. Si el DP no cumple este requisito durante más de 400 ms, el PSE considerará que el dispositivo está desconectado y, por razones de seguridad, cortará la energía. [37]

Existen dos tipos de PSE: endspans y midspans. Los endspans (comúnmente llamados switches PoE) son switches Ethernet que incluyen el circuito de transmisión de alimentación a través de Ethernet. Los midspans son inyectores de energía que se ubican entre un switch Ethernet regular y el dispositivo alimentado, inyectando energía sin afectar los datos. Los endspans se utilizan normalmente en nuevas instalaciones o cuando el switch debe reemplazarse por otras razones (como pasar de 10/100  Mbit/s a 1 Gbit/s), lo que hace que sea conveniente agregar la capacidad PoE. Los midspans se utilizan cuando no se desea reemplazar y configurar un nuevo switch Ethernet, y solo se necesita agregar PoE a la red.

Etapas de encendido de un enlace PoE
EscenarioAcciónVoltios especificados (V)
802.3af802.3at
DetecciónPSE detecta si el PD tiene la resistencia de firma correcta de 19–26,5 kΩ2.7–10.1
ClasificaciónPSE detecta una resistencia que indica el rango de potencia (ver a continuación)14,5–20,5
Marcos 1Señales PSE es compatible con 802.3at. PD presenta una carga de 0,25 a 4 mA .—7–10
Clase 2PSE emite nuevamente voltaje de clasificación para indicar capacidad 802.3at—14,5–20,5
Marcos 2Señales PSE es compatible con 802.3at. PD presenta una carga de 0,25 a 4 mA .—7–10
Puesta en marchaTensión de arranque [38] [39]> 42> 42
Funcionamiento normalSuministrar energía al dispositivo [38] [39]37–5742,5–57

Los dispositivos compatibles con IEEE 802.3at también se conocen como Tipo 2. Un PSE 802.3at también puede utilizar la comunicación LLDP para señalar la capacidad 802.3at. [40]

Niveles de potencia disponibles [41] [42]
ClaseUsoCorriente de clasificación (mA)Rango de potencia en PD (W)Potencia máxima del PSE (W)Descripción de la clase
0Por defecto0–50,44–12,9415.4Clasificación no implementada
1Opcional8–130,44–3,844.00Muy baja potencia
2Opcional16–213,84–6,497.00Bajo consumo
3Opcional25–316,49–12,9515.4Potencia media
4Válido para dispositivos tipo 2 (802.3at),
no permitido para dispositivos 802.3af		35–4512,95–25,5030Energía alta
5Válido para dispositivos tipo 3 (802.3bt)36–44 y 1–440 (4 pares)45
636–44 y 9–1251 (4 pares)60
7Válido para dispositivos tipo 4 (802.3bt)36–44 y 17–2062 (4 pares)75
836–44 y 26–3071.3 (4 pares)90

La clase 4 solo puede ser utilizada por dispositivos IEEE 802.3at (Tipo 2), que requieren corrientes válidas de Clase 2 y Mark 2 para las etapas de encendido. Un dispositivo 802.3af que presente una corriente de clase 4 se considera no compatible y, en su lugar, se tratará como un dispositivo de Clase 0. [43] : 13 

Configuración a través de Ethernet capa 2 LLDP

El protocolo de descubrimiento de capa de enlace (LLDP) es un protocolo Ethernet de capa 2 para administrar dispositivos. LLDP permite el intercambio de información entre un PSE y un PD. Esta información está formateada en formato tipo-longitud-valor (TLV). Los estándares PoE definen las estructuras TLV que utilizan los PSE y los PD para señalar y negociar la energía disponible.

Alimentación LLDP a través de MDI TLV IEEE 802.3-2015 [44]
Encabezado TLVCadena de información TLV
Tipo  
( 7 bits )		Longitud
( 9 bits )		IEEE 802.3 OUI  
( 3 octetos )		Subtipo IEEE 802.3
( 1 octeto )		Soporte de potencia MDI [45]
( 1 octeto )		Par de potencia PSE [45]
( 1 octeto )		Clase de potencia 
( 1 octeto )		Prioridad de tipo/fuente 
( 1 octeto )		Valor de potencia solicitado por PD 
( 2 octetos )		Valor de potencia asignado a PSE 
( 2 octetos )
1271200-12-0F2b0 clase de puerto: 1=PSE; 0=PD
b1 Compatibilidad con energía MDI de PSE
b2 Estado de energía MDI de PSE
b3 Capacidad de control de pares de PSE
b7-4 reservado		1=par de señal
2=par de repuesto		1=clase 0
2=clase 1
3=clase 2
4=clase 3
5=clase 4		b7 tipo de energía: 1=Tipo 1; 0=Tipo 2
b6 tipo de energía: 1=PD; 0=PSE
b5-4: fuente de energía
b3-2: reservada
b0-1 prioridad de energía: 11=baja;10=alta;01=crítica;00=desconocida		0–25,5 W en pasos de 0,1 W0–25,5 W en pasos de 0,1 W
Alimentación LLDP heredada a través de MDI TLV IEEE 802.1AB-2009 [46]
Encabezado TLVCadena de información TLV
Tipo  
( 7 bits )		Longitud
( 9 bits )		IEEE 802.3 OUI  
( 3 octetos )		Subtipo IEEE 802.3
( 1 octeto )		Soporte de potencia MDI [45]
( 1 octeto )		Par de potencia PSE [45]
( 1 octeto )		Clase de potencia 
( 1 octeto )
127700-12-0F2b0 clase de puerto: 1=PSE; 0=PD
b1 Compatibilidad con energía MDI de PSE
b2 Estado de energía MDI de PSE
b3 Capacidad de control de pares de PSE
b7-4 reservado		1=par de señal
2=par de repuesto		1=clase 0
2=clase 1
3=clase 2
4=clase 3
5=clase 4
Administración avanzada de energía LLDP- MED heredada [47] : 8 
Encabezado TLVEncabezado MEDPotencia extendida a través de MDI
Tipo  
( 7 bits )		Longitud
( 9 bits )		TIA OUI  
( 3 octetos )		Potencia extendida a través del subtipo MDI 
( 1 octeto )		Tipo de potencia 
( 2 bits )		Fuente de alimentación 
( 2 bits )		Prioridad de potencia 
( 4 bits )		Valor de potencia 
( 2 octetos )
127700-12-BB4PSE o PDConservación normal o de respaldoCrítico,
Alto,
Bajo		0–102,3 W en pasos de 0,1 W

Las fases de configuración son las siguientes:

  • PSE (proveedor) prueba PD (consumidor) físicamente utilizando 802.3af fase clase 3.
    • PSE potencia PD.
  • PD envía a PSE: Soy un PD, potencia máxima = X, potencia máxima solicitada = X.
  • PSE envía a PD: Soy un PSE, potencia máxima permitida = X.
    • PD ahora puede usar la cantidad de energía especificada por el PSE.

Las reglas para esta negociación de poder son:

  • PD nunca solicitará más potencia que la clase física 802.3af
  • El PD nunca consumirá más de la potencia máxima anunciada por PSE
  • PSE puede negar a cualquier PD que consuma más energía que la máxima permitida por PSE
  • El PSE no reducirá la potencia asignada a los PD que estén en uso
  • El PSE puede solicitar potencia reducida, a través del modo de conservación [47] : 10 

Implementaciones no estándar

Hay más de diez implementaciones propietarias. [48] Las más comunes se analizan a continuación.

Cisco

Algunos puntos de acceso WLAN y teléfonos VoIP de Cisco admitían una forma patentada de PoE [49] muchos años antes de que existiera un estándar IEEE para la entrega de PoE. La implementación PoE original de Cisco no se puede actualizar por software al estándar IEEE 802.3af. El equipo PoE original de Cisco es capaz de entregar hasta 10 W por puerto. La cantidad de energía que se entregará se negocia entre el punto final y el conmutador Cisco en función de un valor de energía que se agregó al Protocolo de descubrimiento de Cisco (CDP) patentado de Cisco. El CDP también es responsable de comunicar dinámicamente el valor de la VLAN de voz desde el conmutador Cisco al teléfono VoIP de Cisco.

Según el esquema pre-estándar de Cisco, el PSE (conmutador) enviará un pulso de enlace rápido (FLP) en el par de transmisión. El PD (dispositivo) conecta la línea de transmisión a la línea de recepción a través de un filtro de paso bajo . El PSE obtiene el FLP a cambio. El PSE proporcionará una corriente de modo común entre los pares 1 y 2, lo que da como resultado 48 V CC [50] y 6,3 W [51] de potencia asignada por defecto. El PD debe proporcionar entonces un enlace Ethernet en 5 segundos al puerto del conmutador en modo de negociación automática. Un mensaje CDP posterior con un TLV le indica al PSE su requisito de potencia final. Una interrupción de los pulsos de enlace corta la energía. [52]

En 2014, Cisco creó otra implementación de PoE no estándar llamadaUniversal Power over Ethernet (UPOE). UPOE puede utilizar los 4 pares, después de la negociación, para suministrar hasta 60 W.[53]

Dispositivos analógicos

Un desarrollo patentado de alta potencia llamado LTPoE++, que utiliza un solo cable Ethernet Cat 5e, es capaz de suministrar niveles variables a 38,7, 52,7, 70 y 90 W. [54]

Microsemi

PowerDsine , adquirida por Microsemi en 2007, que luego fue adquirida por Microchip en 2018, ha estado vendiendo inyectores de potencia midspan desde 1999. Al utilizar los circuitos integrados PSE multi-PoE de Microchip, los inyectores y conmutadores PoE pueden admitir los estándares IEEE 802.3 PoE y también configuraciones preestándar. Varias empresas como Polycom , 3Com , Lucent y Nortel utilizaron la antigua implementación de Power over LAN PoE de PowerDsine . [55]

Pasivo

En un sistema PoE pasivo, el inyector no se comunica con el dispositivo alimentado para negociar sus requisitos de voltaje o potencia, sino que simplemente suministra energía en todo momento. Las aplicaciones pasivas comunes de 100 Mbit/s utilizan la distribución de pines del modo B de 802.3af (consulte § Distribución de pines): con CC positiva en los pines 4 y 5 y CC negativa en 7 y 8 y datos en 1-2 y 3-6, pero la polarización puede variar. Los inyectores pasivos Gigabit utilizan un transformador en los pines de datos para permitir que la energía y los datos compartan el cable y, por lo general, son compatibles con el modo A de 802.3af. Hay inyectores pasivos midspan disponibles con hasta 12 puertos.

Los dispositivos que necesitan 5 voltios normalmente no pueden usar PoE a 5 V en un cable Ethernet más allá de distancias cortas (aproximadamente 15 pies (4,6 m)) ya que la caída de voltaje del cable se vuelve demasiado significativa, por lo que se requiere un convertidor de CC-CC de 24 V o 48 V a 5 V en el extremo remoto. [56] [ ¿ fuente poco confiable? ]

Las fuentes de alimentación PoE pasivas se utilizan habitualmente con una variedad de equipos de radio inalámbricos para interiores y exteriores, más comúnmente de Motorola (ahora Cambium), Ubiquiti Networks , MikroTik y otros. Las versiones anteriores de fuentes de alimentación PoE pasivas de 24 VCC que se suministraban con radios basadas en 802.11a, 802.11g y 802.11n eran, por lo general, de solo 100 Mbit/s.

También existen inyectores pasivos de CC a CC que convierten una fuente de alimentación de 9 V a 36 V CC o de 36 V a 72 V CC en una alimentación PoE estabilizada de 24 V 1 A, 48 V 0,5 A o hasta 48 V 2,0 A con '+' en los pines 4 y 5 y '−' en los pines 7 y 8. Estos inyectores PoE de CC a CC se utilizan en varias aplicaciones de telecomunicaciones. [57]

Límites de capacidad de potencia

Los proyectos de normas ISO/IEC TR 29125 y Cenelec EN 50174-99-1 describen el aumento de temperatura del haz de cables que se puede esperar debido al uso de 4PPoE. Se hace una distinción entre dos escenarios:

  1. haces que se calientan desde el interior hacia el exterior, y
  2. haces que se calientan desde el exterior para adaptarse a la temperatura ambiente.

El segundo escenario depende en gran medida del entorno y de la instalación, mientras que el primero depende únicamente de la construcción del cable. En un cable estándar sin blindaje, el aumento de temperatura relacionado con la PoE aumenta en un factor de 5. En un cable blindado, este valor se reduce a entre 2,5 y 3, según el diseño.

Distribución de pines

Estándares A y B 802.3af/at/bt desde la perspectiva del equipo de suministro de energía (MDI-X)
Pines en el interruptorT568A colorT568B colorModo B 10/100,
CC en repuestos		Modo A 10/100,
CC y datos mixtos		1000 (1 gigabit) modo B,
CC y bidatos		1000 (1 gigabit) modo A,
CC y bi-datos		1000 (1 gigabit) modo A+B (4PPoE),
CC y bidatos [nota 1]
Pin 1
Raya blanca/verde
Raya blanca/naranja		Rx +Rx +CC +Tratamiento A+Tratamiento A+CC +Tratamiento A+CC +
Pin 2
Verde sólido
Naranja sólido		Rx −Rx −CC +Tratamiento A −Tratamiento A −CC +Tratamiento A −CC +
Pin 3
Raya blanca/naranja
Raya blanca/verde		Tx +Tx +CC −Tratamiento B+Tratamiento B+CC −Tratamiento B+CC −
Pin 4
Azul sólido		CC +No usadoTratamiento C+CC +Tratamiento C+Tratamiento C+CC +
Pin 5
Raya blanca/azul		CC +No usadoTratamiento C −CC +Tratamiento C −Tratamiento C −CC +
Pin 6
Naranja sólido
Verde sólido		Tx −Tx −CC −Tratamiento B −Tratamiento B −CC −Tratamiento B −CC −
Pin 7
Raya blanca/marrón		CC −No usadoTratamiento D+CC −Tratamiento D+Tratamiento D+CC −
Pin 8
Marrón sólido		CC −No usadoTratamiento D −CC −Tratamiento D −Tratamiento D −CC −
Notas:
  1. ^ Solo compatible con 802.3bt para dispositivos que se identifican como los recién agregados Tipo 3 o Tipo 4. [58]

Referencias

  1. ^ 802.3af-2003 , junio de 2003
  2. ^ IEEE 802.3-2005, sección 2, tabla 33-5, elemento 1
  3. ^ IEEE 802.3-2005, sección 2, tabla 33-5, elemento 4
  4. ^ IEEE 802.3-2005, sección 2, tabla 33-5, elemento 14
  5. ^ IEEE 802.3-2005, sección 2, cláusula 33.3.5.2
  6. ^ 802.3at Enmienda 3: Mejoras en la alimentación de equipos terminales de datos (DTE) a través de la interfaz dependiente del medio (MDI) , 11 de septiembre de 2009
  7. ^ "La modificación del estándar IEEE 802.3 mejora la gestión de la energía y aumenta la potencia disponible". IEEE. Archivado desde el original el 16 de octubre de 2012. Consultado el 24 de junio de 2010 .
  8. ^ La cláusula 33.3.1 establece que "los PD que requieren simultáneamente energía tanto del Modo A como del Modo B no están específicamente permitidos por esta norma".
  9. ^ Estándar IEEE 802.3-2012 para Ethernet , IEEE Standards Association , 28 de diciembre de 2012
  10. ^ Cláusula 33.3.1 que establece: "Un PD puede indicar la capacidad de aceptar energía en ambos pares desde un PSE de la Cláusula 145 utilizando la variable TLV PD 4PID".
  11. ^ Parámetros del sistema IEEE 802.3bt 145.1.3
  12. ^ "Borrador de norma IEEE P802.3bt/D1.5 para Ethernet – Enmienda: capa física y parámetros de gestión para alimentación DTE a través de MDI sobre 4 pares" (PDF) . 30 de noviembre de 2015. Archivado (PDF) desde el original el 2017-04-10 . Consultado el 2017-04-09 .
  13. ^ "Grupo de trabajo sobre líneas de datos (PoDL) de 1 par IEEE P802.3bu". 17 de marzo de 2017. Archivado desde el original el 10 de octubre de 2017. Consultado el 30 de octubre de 2017 .
  14. ^ "El estándar de alimentación por Ethernet para automóviles amplía el rango de potencia". 2017-03-13. Archivado desde el original el 2021-01-22 . Consultado el 2021-01-16 .
  15. ^ según IEEE 802.3cg-2019
  16. ^ IEEE 802.3ch-2020
  17. ^ "Power over Ethernet". Página web comercial . GarrettCom. Archivado desde el original el 29 de agosto de 2011 . Consultado el 6 de agosto de 2011 .
  18. ^ Makdessian, Alec M. "La nueva y brillante perspectiva de los LED: nuevos controladores, nuevas posibilidades" (PDF) . Maxim Integrated . Archivado (PDF) del original el 8 de diciembre de 2022 . Consultado el 17 de febrero de 2024 .
  19. ^ "Extensor Ethernet para equipos POE y POE Plus". Archivado desde el original el 2015-09-30 . Consultado el 2015-10-26 .
  20. ^ Notas técnicas de Cisco Aironet sobre dispositivos de rango medio 1000BASE-T, archivado el 2 de agosto de 2011 en Wayback Machine, consultado el 18 de julio de 2011
  21. ^ IEEE 802.3-2008, sección 2, cláusula 33.3.5
  22. ^ IEEE 802.3at-2009, cláusula 33.3.7
  23. ^ Dave Dwelley (26 de octubre de 2003), "Elimine esas "verrugas de pared" con Power Over Ethernet", Electronic Design , archivado desde el original el 26 de noviembre de 2017 , consultado el 21 de julio de 2018
  24. ^ David Tremblay; Lennart Yseboodt (10 de noviembre de 2017), "Aclarando las percepciones erróneas sobre Power over Ethernet y las pérdidas de cables", Instalación y mantenimiento de cableado , archivado desde el original el 22 de julio de 2018 , consultado el 21 de julio de 2018
  25. ^ Roman Kleinerman; Daniel Feldman (mayo de 2011), Power over Ethernet (PoE): An Energy-Efficient Alternative (PDF) , Marvell, archivado (PDF) del original el 2016-04-16 , consultado el 2016-08-31
  26. ^ abc IEEE 802.3at-2009, cláusula 33.1.1c
  27. ^ Koussalya Balasubramanian; David Abramson (mayo de 2014). "Texto de línea base para IEEE 802.3 BT" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 2 de abril de 2017. Consultado el 2 de abril de 2017 .
  28. ^ Descripción general del estándar 802.3bt - Power over Ethernet (PDF) , Ethernet Alliance , consultado el 19 de agosto de 2024
  29. ^ según IEEE 802.3at-2009 Tabla 33-11
  30. ^ según IEEE 802.3at-2009 Tabla 33-18
  31. ^ abcde IEEE 802.3bt Tabla 145-1
  32. ^ según IEEE 802.3at-2009 Tabla 33-1
  33. ^ ab IEEE 802.3at-2009 33.1.4 Parámetros del sistema tipo 1 y tipo 2
  34. ^ Definiciones de tipo PD IEEE 802.3bt 145.3.1
  35. ^ Requisitos de cableado IEEE 802.3bt 145.1.3.1
  36. ^ IEEE 802.3 33.3.1 PD PI
  37. ^ Herbold, Jacob; Dwelley, Dave (27 de octubre de 2003), "Elimine esas "verrugas de pared" con Power Over Ethernet", Electronic Design , 51 (24): 61, archivado desde el original el 20 de marzo de 2005
  38. ^ ab IEEE 802.3-2008, sección 2, tabla 33-12
  39. ^ Según IEEE 802.3at-2009, tabla 33-18
  40. ^ "LTC4278 IEEE 802.3at PD con controlador Flyback sincrónico sin optoacoplado y soporte auxiliar de 12 V" (PDF) . cds.linear.com . p. 15. Archivado desde el original (PDF) el 13 de julio de 2011.
  41. ^ IEEE 802.3-2018, sección 2, tabla 33-9
  42. ^ IEEE 802.3bt, tabla 145-26
  43. ^ IEEE 802.3-2008, sección 2, cláusula 33.3.4
  44. ^ Cláusula 79.3.2 de IEEE 802.3 Alimentación a través de TLV MDI
  45. ^ abcd RFC  3621 de la IETF
  46. ^ IEEE 802.1AB-2009 Anexo F.3 Alimentación a través de MDI TLV
  47. ^ ab "Propuesta LLDP/LLDP-MED para PoE Plus (15-09-2006)" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 23-09-2010 . Consultado el 10-01-2010 .10 de enero de 2010
  48. ^ "Pinouts propietarios de Power over Ethernet (POE)".
  49. ^ "Pinout de alimentación a través de Ethernet (POE)". Archivado desde el original el 1 de abril de 2015.
  50. ^ "Planificación para telefonía IP de Cisco > Análisis de infraestructura de red". Archivado desde el original el 8 de julio de 2011. Consultado el 12 de enero de 2010 .12 de enero de 2010 ciscopress.com
  51. ^ "Alimentación a través de Ethernet en el conmutador Cisco Catalyst de la serie 6500" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 6 de noviembre de 2010.12 de enero de 2010 conticomp.com
  52. ^ "Comprensión del algoritmo de detección de alimentación en línea Ethernet 10/100 del teléfono IP de Cisco - Cisco Systems". Archivado desde el original el 2009-02-02 . Consultado el 2010-01-12 .12 de enero de 2010 cisco.com
  53. ^ "Cisco Universal Power Over Ethernet: libere el poder de su red", informe técnico. Cisco Systems. 11 de julio de 2014. Archivado desde el original el 28 de noviembre de 2017.
  54. ^ "Controladores de interfaz de alimentación a través de Ethernet". Archivado desde el original el 20 de julio de 2016. Consultado el 27 de julio de 2016 .
  55. ^ PowerDsine Limited, archivado desde el original el 28 de julio de 2012
  56. ^ "Adaptadores de alimentación a través de Ethernet de 5 voltios". Archivado desde el original el 2 de julio de 2013.
  57. ^ "Equipos de alimentación pasiva a través de Ethernet, CA-CC y CC-CC". Archivado desde el original el 20 de junio de 2010.
  58. ^ IEEE 802.3bt-2018, cláusula 145.2.9 que establece "Un PSE no aplicará potencia de 4 pares a menos que el PSE [...] haya identificado el PD como Tipo 3 o Tipo 4".
  • Programa IEEE GET para descarga gratuita de estándares luego del registro
  • ieee802.org: Grupo de trabajo sobre IEEE 802.3af
  • ieee802.org: Grupo de trabajo sobre IEEE 802.3at
  • ieee802.org: Grupo de trabajo sobre IEEE 802.3bt
Obtenido de "https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Alimentación_a_través_de_Ethernet&oldid=1248880932"