本文關鍵詞：城市光網(wǎng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

通信世界網(wǎng)消息(CWW) 在“城市光網(wǎng)”大發(fā)展的今天，如何發(fā)展用戶、留住用戶至關重要。PoE反向供電解決方案既能挽留FTTH用戶，也能大大提高FTTH規(guī)模部署的安裝效率，值得業(yè)界推廣。

作者：中國電信上海公司  朱俊  杜喆

“城市光網(wǎng)”是中國電信上海公司（即上海電信）為擺脫銅纜接入技術的帶寬瓶頸，在城市化地區(qū)實現(xiàn)商務樓光纖到樓層、住宅小區(qū)光纖進門洞，滿足多業(yè)務高寬帶承載要求“三網(wǎng)融合”的寬帶光網(wǎng)絡。為進一步推進“城市光網(wǎng)”的寬帶接入網(wǎng)建設，支撐高帶寬應用發(fā)展，提升網(wǎng)絡運營能力，上海電信決定大規(guī)模建設FTTH。

上海電信在進行大規(guī)�！�城市光網(wǎng)”FTTH建設過程中發(fā)現(xiàn)，部分光纖入戶的位置FTTH終端設備取電十分困難，造成大部分用戶因為取電問題而無法安裝，即使勉強安裝也是裝維人員布放了220V電源線，不僅造成了大部分用戶流失，也帶來了安全隱患及安裝效率低下的問題。

為此上海電信對“城市光網(wǎng)”現(xiàn)網(wǎng)實際情況進行分析調研，提出了通過反向PoE技術解決FTTH終端設備供電的初步想法。通過深入研究，上海電信起草制定了技術規(guī)范、定制開發(fā)了PoE產品、制定了實驗室測試方案、組織進行了多次實驗室及現(xiàn)網(wǎng)測試。通過理論分析和實踐形成了一系列創(chuàng)新成果，最終形成了一整套完備的適合上海電信“城市光網(wǎng)”發(fā)展的FTTH反向PoE供電解決方案，有效解決了FTTH取電難問題，排除了電信裝維人員拉強電的安全隱患，同時提高了FTTH安裝效率。

應用場景不同，方案不同

PoE的理念就是通過以太網(wǎng)線傳輸電源，通過以太網(wǎng)線兩端的PSE、PD設備把220V的電源變壓為48V低壓直流電流，與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號共同在五類線內進行傳輸，達到以太網(wǎng)線供電的目的。反向PoE指的是供電設備在受電設備的以太網(wǎng)業(yè)務信號流方向下游，反過來向上游的終端設備供電。這樣的反向供電模式非常適合城市光網(wǎng)FTTH終端的實際應用場景。

上海電信光纖入戶有多種方式，其中光纖到室外弱電井及光纖到室內家庭信息箱(多媒體智能終端盒)這兩種應用場景，由于存在施工設計時未考慮供電，造成FTTH用戶終端無法就近取電。針對上述兩種FTTH用戶終端取電困難的場景，我們相應制定了PoE反向供電的實施方案。

l  場景一：弱電井PoE應用方案

此方案中，光纖布放至室外弱電井，F(xiàn)TTH用戶終端放置在弱電井內，弱電井至用戶家中已有五類線，只需在用戶家中安裝LAN上行家庭網(wǎng)關，從而完成“城市光網(wǎng)”業(yè)務的接入。這種場景光纖的布放只需到達弱電井，依靠原有的五類線入戶，解決了光纖入戶打洞、穿墻布設等難題，比較容易得到用戶的接受。

但是弱電井往往沒有220V電源可供FTTH用戶終端使用，因此可以借助于PoE設備。上海電信在用戶家庭內部署PSE供電設備，將數(shù)據(jù)和電源通過PSE設備在五類線纜上同時傳輸；把PD受電設備放置在弱電井內，將數(shù)據(jù)和電源分離，分別傳輸?shù)紽TTH用戶終端的數(shù)據(jù)端口和電源端口。弱電井PoE應用方案如圖1所示。

圖1 弱電井場景PoE應用模式示意圖

l  場景二：家庭信息箱PoE應用方案

此方案中，光纖入戶至室內家庭信息箱，F(xiàn)TTH用戶終端放置在家庭信息箱里，而通過家庭信息箱內的入戶五類線連接用戶PC、IPTV機頂盒和話機，從而實現(xiàn)上網(wǎng)、IPTV和VoIP等業(yè)務。

由于室內家庭信息箱附近可能沒有電源可供FTTH用戶終端使用，同樣需要借助PoE設備。該方案在用戶家庭內PC機或IPTV機頂盒的位置部署PSE供電設備，將數(shù)據(jù)和電源通過PSE設備在五類線纜上同時傳輸；而把PD受電設備放置在家庭信息箱內，又將數(shù)據(jù)和電源分離，分別傳輸?shù)紽TTH用戶終端的數(shù)據(jù)端口和電源端口。家庭信息箱PoE應用方案如圖2所示。

圖2 室內家庭信息箱場景PoE應用模式示意圖

結合802.3af標準保障安全性

為保證PoE設備在使用過程中，不會造成FTTH設備、用戶設備的損壞，杜絕一切使用安全隱患，上海電信創(chuàng)新地將符合國際標準IEEE 802.3af的PoE檢測機制加入到FTTH的PoE產品中。

原理是通過在PSE、PD上加入802.3af芯片進行安全檢測，檢測機制包括：偵測模式、供電模式、工作模式和偵測斷開模式。具體檢測流程為PSE供電設備通過檢測電源輸出線對之間的電阻或電容值來判斷PD受電設備是否存在，或者PD受電設備是否符合標準要求。當檢測到PD阻抗在23.75kΩ～26.25kΩ之間或PD端并聯(lián)的輸入電容值小于0.12μF時，可以認為PD設備合法；當?shù)玫絇D阻抗值小于12kΩ及大于45kΩ或者電容值大于10μF時，應判定該PD設備不合法，不對其供電；另外當PD阻抗大于500kΩ時，可認為PD端開路。為保證測量結果有效，PSE施加電壓應該在2.7～10.1V之間，采用斜率技術進行特征阻抗計算，且至少要進行2次以上的測量以便可以得到良好的V-I曲線。多次測量間的電壓幅度差需要大于1V，測量間隔應大于2ms。

一旦對端的PD受電設備不存在或為非法設備，PSE供電設備將不會輸出工作電流，而只有檢測到合法PD受電設備后才會進入到下一個工作模式——分級模式。由于PSE設備的供電資源有限，不能向用電設備提供任意大小的電能，所以在成功偵測到合法PD設備之后，PSE可選通過檢測電源輸出電流確定PD功率等級，從而可以確定出是否可以提供該設備所需要的能量。如果PD設備需要的電能超過PSE設備設定的輸出最大值范圍，PSE設備將不向其供電。如果在PSE設備的剩余可供電能不足時，停止繼續(xù)接受其他PD設備的接入。分級階段端口輸出電壓大小14.5V～20.5V。電壓極性與+48V輸出一致，之后檢測回路中的電流的峰值大�。ú坏么笥�100mA，以免對設備造成損害）。PSE設備根據(jù)該電流值進行判定相應的PD設備屬于的功耗等級，本規(guī)范建議采用系統(tǒng)默認的分級模式0，PD設備功率范圍0.44W～12.95W。

當偵測到端口下掛設備屬于合法的PD設備時，，并且PSE設備完成對此PD設備的功率分級，PoE系統(tǒng)進入供電模式，PSE設備開始對該設備進行供電，輸出48V的電壓。而且在隨后的工作模式中實時進行監(jiān)控和電源管理，包括：監(jiān)視PD設備的“維持功率”特征、偵測PD設備是否已斷線、MPS信號的消失、檢測電流是否超過過載電流達到75ms，以及電流值達到短路電流在75ms等情況。一旦檢測到以上故障現(xiàn)象，PSE供電設備將關閉端口輸出電壓，端口狀態(tài)重新返回到偵測模式，正常情況下PSE會快速斷開停止供電前必須等到300～400ms，以便設備做出相應處理。其中，針對PSE設備偵測PD設備是否已斷線，PoE系統(tǒng)將采用對PD進行交流阻抗偵測，即通過一個小幅度的共模交流電壓與數(shù)據(jù)信號和48V直流被同時送到以太網(wǎng)線纜上，然后測量交流電流并算出端口阻抗，如果PD設備還沒有被斷開，這個值應該低于26.25kΩ，交流電壓的頻率應該在1MHZ到100MHZ之間。另外，還有一種情況就是MPS信號的消失：在供電期間，PD設備應放出的MPS（maintian power signature）信號，該信號兩個有效判斷依據(jù)是直流電流不得小于10mA以及500Hz以內的所有頻率對應的交流阻抗不得低于33kΩ。PSE根據(jù)這兩個依據(jù)判斷MPS信號，從而進行斷電處理。具體的工作流程如圖3所示。

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  本文關鍵詞：城市光網(wǎng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。