光纖通信——開創嶄新光以太網時代

領測軟件測試網

　　 
　　Ｔｈｏｍａｓ Ｃ．Ｔ ＳＮＧ
　　在五類雙絞線銅線上實現高達每秒千兆位�煟牵猓穑螅爺祿�傳輸速率的流行以太網不僅實現了極高的傳輸速度，而且實現了極高的可靠性和經濟性。之后，以太網革命已經從局域網�煟蹋粒危爺U展到當前的城域網�煟停粒危�。
　　

　　今天，全新的以太網領域已經進入了一個嶄新的時代。除數據傳輸外，可以與數據傳輸同時在五類雙絞線銅線上傳輸１３Ｗ ４８ Ｖ功率。２００３年６月１２日，電氣和電子工程師學會�煟桑牛牛牛犂硎聲�批準了通過局域網�煟蹋粒危牴╇姷倪@一概念，這一新標準稱為ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ或以太網供電�煟校铮牛牁藴�。
　　
　　自ＩＥＥＥ批準ＰｏＥ標準以后，市場上對此進行了大量的探討，并出現了許多成功案例。主要網絡廠商如Ｃｉｓｃｏ在ＩＥＥＥ８０２．３ａ之前就開發了自己專有標準，這些廠商進一步擴展到支持這一新的ＩＥＥＥ標準。類似的，其它主要以太網交換機廠商如北電、惠普、華為、富士通等都推出了支持ＰｏＥ標準的新型以太網交換機。隨著以太網不斷增長及同一條五類電纜上可以實現額外的附加電源功能，ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ可望成為市場上的流行標準。
　　
　　除網絡廠商外，對ＩＰ分組語音和視頻需求的迅猛增長也是推動ＰｏＥ增長的另一個市場因素，這可望推動不同地區提高ＰｏＥ ＩＰ電話、網絡和安全攝像機的銷售額。此外，ＰｏＥ客戶端不要求額外的電源線，這不僅降低了安裝成本�煟穑铮鳎澹� ｓｕｐｐｌｙ ｐｏｉｎｔ不必鋪設電源插座��，而且可以在以太網中簡便地移動和布線這些設備，如可以方便地把無線接入集線器從一個地點移動到另一地點。此外，Ｗｉ－Ｆｉ或無線局域網的增長趨勢還有助于推動部署更多的 ＰｏＥ無線接入點。事實上，根據３Ｃｏｍ提供的數據，到２００６年，全球無線局域網硬件的銷售量預計將突破４２００萬臺。
　　
　　據ＰＣＩＭ Ｅｕｒｏｐｅ雜志２００３年１０月份提供的數據，由于ＰｏＥ出現增長勢頭，不間斷電源�煟眨校樱牭匿N售量正在呈現出不斷提高的趨勢。預計ＰｏＥ設備中ＵＰＳ的全球銷售額將從２００３年的２２００萬美元增長到２００８年的６８００萬美元。盡管ＰｏＥ不再需要為各臺設備提供專用ＵＰＳ，但仍需要一臺集中ＵＰＳ為整個網絡提供備份。到目前為止，前期的ＰｏＥ目標市場是ＶｏＩＰ電話、無線／藍牙接入點和網絡攝像機。
　　
　　ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ 概況
　　根據ＩＥＥＥ８０２．３ａｆ標準，為以太網客戶端設備供電的設備稱為電源設備�煟校樱牛�。ＰｏＥ客戶端設備如ＩＰ電話、網絡和安全攝像機、藍牙／無線接入點及許多其它以太網設備稱為被供電設備�煟校模�。
　　
　�。桑牛牛牛福埃玻�３ａｆ標準把電源定義為１３Ｗ ４８Ｖ，可以通過五類信號線對配置從ＰＳＥ發送這一功率，其中功率從發射機�煟裕��牶徒邮諜C�煟遥��犘盘栕儔浩髦醒敕纸�。還可以通過五類備用線對配置傳送這一電源。但是，在通過局域網電纜傳送功率前，熱插拔控制器或ＰｏＥ控制器ＩＣ必須在ＰｏＥ一致性測試中執行ＰＤ檢查，然后才能通過局域網發送不同等級的功率。功率共分成四級：０級是默認等級，功率為０－１３Ｗ；１級＜＝４Ｗ；２級＝７Ｗ；３級位于７Ｗ和１３Ｗ之間。這一過程稱為“檢測簽名”，其中低于１０Ｖ的小脈沖被送到ＰＤ上，測量電流�煟桑�。然后，計算得出的�煟桑爩⒋_定ＰＤ中的電阻 �煟� ��。在 �煟遥牭扔冢玻登�歐時，將檢測到符合ＰｏＥ標準的ＰＤ。然后，ＰＳＥ可以繼續把分類后的功率發送到ＰＤ上。否則，ＰｏＥ ＩＣ控制器將不允許把任何功率發送到ＰＤ上。目前，有許多ＰｏＥ ＩＣ控制器廠商把重點放在ＰＳＥ和ＰＤ一側。ＰｏＥ控制器中一直有恒定的附加功能，如ＡＣ負荷斷開檢測、在故障條件后自動啟動等等。
　　
　　通過新型３．３Ｖ光耦合器
　　實現隔離和安全絕緣
　�。桑牛牛� ８０２．３ａｆ標準的主要指標之一是隔離。ＰＳＥ和ＰＤ設備必須提供電隔離功能。根據設備標準ＩＥＣ ６０９５０中的規定，電隔離在５０－６０Ｈｚ時６０秒內應承受１５００Ｖｒｍｓ的電壓。１５Ｍｂｄ ３．３Ｖ安捷倫雙通道光耦合器ＨＣＰＬ－０６３Ｌ在ＵＬ規定安全標準下每分鐘可以承受高達３７５０Ｖｒｍｓ的電流。此外，它還通過ＣＳＡ、ＩＥＣ�NＥＮ�NＤＩＮ ＥＮ６０７４７－５－２及其它安全審批。
　　
　�。龋茫校蹋�０６３Ｌ可以幫助隔離浮動接地、噪聲環境和電位接地差導致的共模信號，這些情況會導致接地環路電流流動。共模噪聲過高會導致輸出結果不準確，進而破壞安全精確的測量能力。推薦采用安捷倫ＨＣＰＬ－０６３Ｌ光耦合器，隔離４８Ｖ電源和廣泛使用的飛利浦集成芯片間�煟桑玻茫牭刂房偩�標準。飛利浦Ｉ２Ｃ是一種專有的控制總線，它采用簡單的雙向兩線概念，即串行數據�煟樱模粒牶痛�行時鐘�煟樱茫蹋牽偩�實現ＩＣ間控制。Ｉ２Ｃ地址總線下使用三種常見的開關頻率模式，即１００ＫＨｚ標準模式、４００ＫＨｚ快速模式、３．４ＭＨｚ高速模式。在ＰｏＥ應用中，最常用的Ｉ２Ｃ模式是快速模式頻率。這種３．３Ｖ、１５Ｍｂｄ光耦合器在１５ＫＶ�Nｕｓ，５０Ｖ共模電壓下實現了非常高的共模抑制比�煟茫停遥�，特別適合高速隔離不希望的信號，如可能干擾Ｉ２Ｃ控制總線的共模噪聲。此外，ＨＣＰＬ－０６３Ｌ芯片組采用鎵砷化物磷化物 �煟牵幔粒螅校� 發光二極管 �煟蹋牛模牸凹�成式高增益光電檢測器，可以以最低５ＭＨｚ的時鐘頻率工作，滿足了全部三種Ｉ２Ｃ工作頻率模式。此外，ＨＣＰＬ－０６３Ｌ還是一種兼容ＬＶＴＴＬ和ＬＶＣＭＯＳ接口的光耦合器，它提供了５ｍＡ的低輸入電流能力。
　　
　　最后，這種３．３Ｖ光耦合器不僅功耗低，而且不需要額外的電源、元器件和額外的電平移動電路。使用光耦合器的另一個主要優勢是光隔離技術不會導致電磁干擾�煟牛停桑�，因此大多數網絡設備都不會受到電磁干擾的影響。
　　
　　３．３Ｖ光耦合器
　　自２０００年問世以來，安捷倫的３．３Ｖ光耦合器已經廣泛應用于于隔離線路接收機、包括ＲＳ－２３２的現場總線接口、ＲＳ－４２２、ＲＳ－４８５、ＣＡＮ總線等應用中。安捷倫一直是隔離技術創新的市場領導者。
　　
　　總之，ＩＰ語音和視頻、Ｗｉ－Ｆｉ和安全設備等市場因素正推動著新的ＩＥＥＥ ＰｏＥ標準向前發展，隨著許多網絡廠商涉足ＰＳＥ和ＰＤ，ＰｏＥ標準將越來越多地被用戶采用。隔離、安全絕緣和抗ＥＭＩ能力等是設備設計中需要考慮的部分關鍵因素，因為這些因素會影響數據可靠性。安捷倫的光耦合器不僅實現簡便，而且有助于解決這些關鍵設計因素。我們強烈推薦使用３．３Ｖ １５Ｍｂｄ光耦合器，隔離４８Ｖ電源和ＰＳＥ中使用的Ｉ２Ｃ控制總線。

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