poe供电距离分析

　　随着近几年网络监控的迅猛发展，技术门槛也是越来越高，厂商提供的技术支持也越来越趋向于全面化、系统化。TOM是小小安防君一枚，曾经浸泡安防市场一线销售多年，天天跟工程商朋友打交道。在技术交流中，工程商困惑最多的其中就有POE供电的问题

　　何为PoE技术？

　　PoE （Power Over Ethernet）指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。PoE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。

　　一个完整的PoE系统包括供电端设备（PSE，Power Sourcing Equipment）和受电端设备（PD，Powered Device）两部分。

　　供电端设备（PSE）：支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或者其他网络交换设备

　　受电端设备（PD）：在监控系统中主要就是网络摄像机（IPC）

　　其实回答PoE最大传输距离的问题，先要弄清楚决定最大距离的关键因素是什么。事实上，用标准以太网线缆（双绞线）传输直流电是可以传输很远的，这个距离远远大于数据信号的传输距离。所以说，数据传输的最大距离才是关键所在。

　　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。

　　在综合布线规范中，也明确要求水平布线不能超过90米，链路总长度不能超过100米。也就是说，100米对于有线以太网而言是一个极限，这个极限是从网卡到集线设备的链路长度。

　　100米最大距离是怎么得来的？

　　是什么造成了双绞线的100米传输距离上限？这就要深究一下双绞线的深层物理原理了。网络的传输，其实就是网络信号在双绞线上的传输，作为一种电子信号，在双绞线中传输时，必然要受到电阻和电容的影响，这就导致了网络信号的衰减和畸变。信号的衰减或者畸变达到一定的程度，就会影响到信号的有效、稳定传输。因此，双绞线有传输距离限制，那么具体是怎么计算出100米的上限呢？

　　5类UTP、超五类UTP主要是为计算机网络服务的，按快速以太网的100Base-TX规定，其通信速率为100mbps，100mbps以太网传送1位数据所花的时间（又名”位时间”）可计算如下：

　　1位时间=1/100mbps=10ns

　　以太网是采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）即带冲突检测的载波监听多路访问技术（载波监听多点接入/碰撞检测）共享通信信道的，当引入交换后，仍离不开这一技术。一个链路两端均连有设备，这两个设备可能会在同一时刻发送数据，造成冲突，此时冲突域为2。冲突将会丢失数据包。为避免由于冲突所造成的丢包，以太网采用了冲突检测和后退重发技术。为了做到后退、重发，必须保证一端在传送完一个数据包前可检测到冲突。以太网最小的帧长64字节，即512位。按100mbps速率计算，传送512位需时512位*10ns=5120ns。

　　数据信息在网络中传输，当通过不同部件时均会产生延迟，五类UTP的延时为5.56ns/m。在设计以太网时，要求遵守一个中继规则，这个规则又称为黄金规则或5-4-3-2-1规则，此规则不但适用于10mbps的以太网，也适用于快速以太网。这个规则要求环行冲突延迟不得超过512位时，对于100mbps的传输率，即为5120ns。环行中，网络元件有电缆、中继单元、MAU和DTE等，把它们的延时加起来，再乘2，即得出环行延时，同时也可计算出环行冲突直径。按此理论，可计算出为保证一个最小帧发送完毕之前信号所能传输的最远距离。这就是为何要将链路跨距限定为100米的理由。

　　当超过100米时，由于不能及时检测出冲突，因冲突而受到破坏的信息包传送完毕，而且被接收方接收，此信息包因通不过验证而被迫丢弃，此时后退重发的机制未被激活，故而会造成包的丢失。当传输速率低于100 mbps时，在实际应用中，可适当放宽100米的限长。必须声明，这样做实际虽然有效果，但并不符合标准。在认证测试时，必须加以说明，否则将有可能产生一些问题，比如产品质保。

　　

　　由上文可见，在使用PoE供电时，为何会规定网线最大长度不得超过100米。但实际施工时，为保证工程质量，一般取80-90米。

　　请注意，这里的传输距离指的是最大速率的情况，比如100M，如果将速率下降到10M，传输距离通常可以延长到150-200米（视网线质量而定）。所以PoE供电传输距离并不是由PoE技术来决定的，而是由网线类别和质量决定。