Perguntas frequentes sobre requisitos de energia PoE (Power over Ethernet)

Introduction

Power over Ethernet (PoE) é a capacidade da infraestrutura de comutação LAN de fornecer energia através de um cabo Ethernet de cobre a um endpoint ou dispositivo alimentado.

Esse recurso foi desenvolvido e disponibilizado pela Cisco em 2000 para oferecer suporte às implantações emergentes de telefonia IP. Os telefones IP, como telefones PBX de desktop, precisam de energia para sua operação, e o PoE permite fornecimento de energia escalável e gerenciável e simplifica as implantações de telefonia IP.

Embora os telefones IP e pontos de acesso sem fio (APs) sejam os usos mais intuitivos para PoE, o advento da padronização 802.3af de PoE abre a porta para uma nova geração de dispositivos conectados à rede, como câmeras de vídeo, dispositivos de ponto de venda, dispositivos de controle de acesso à segurança (scanners de cartão), automação de edifícios e automação industrial.

A PoE promete criar um novo mundo de dispositivos em rede, pois fornece conectividade de dados e energia por cabos Ethernet existentes.

Este documento responde a algumas das perguntas mais frequentes sobre os requisitos de energia do telefone IP da Cisco.

P. O que é Power over Ethernet?

A. Power over Ethernet (PoE) é a capacidade de fornecer 48 VDC de energia sobre o mesmo cabo de cobre que a Ethernet. Dois elementos principais são necessários para implementar PoE. São elas:

• Equipamento de fonte de alimentação (PSE - Power Source Equipment)—o switch LAN ou a fonte de alimentação fornecida pela Ethernet

• o dispositivo alimentado (PD)—o dispositivo final que aceita e usa energia do cabo Ethernet para sua operação

P. Qual é a diferença entre alimentação em linha e PoE?

A. Eles são iguais. Quando a Cisco Systems® introduziu pela primeira vez as portas Ethernet alimentadas, a tecnologia era chamada de alimentação em linha. Para permitir a terminologia universal, a Cisco agora usa "Power over Ethernet" ou "PoE" para todas as implantações, padrão ou pré-padrão.

P. Qual é a diferença entre os produtos PoE originais da Cisco e o padrão IEEE 802.3af?

A. As diferenças incluem:

• a quantidade de energia disponível para o dispositivo conectado

• o método usado para descoberta de dispositivos

• a forma como a alimentação é removida do fio quando um dispositivo alimentado é removido

P. Quais modelos de telefone IP suportam o método pré-padrão da Cisco de detecção de dispositivos elétricos?

A. Esses telefones IP da Cisco podem aceitar o PoE pré-padrão da Cisco de uma placa integrada com um switch Cisco Catalyst ou um patch panel de alimentação em linha Catalyst:

• 7985G

• 7960G

• 7940G

• 7910G

• 7910G + SW

• 7912G

• 7905G

• 7902G

• 7962G

• 7975G

• 802.3af

Esses telefones podem obter alimentação local de um cubo de energia (CP-PWR-CUBE-2=) além de um cabo de alimentação específico do país ou região (CP-PWR-CORD-xx=).

P. Quais modelos de telefone IP suportam o método padrão IEEE de detecção de dispositivos alimentados?

A. Esses telefones IP da Cisco suportam PoE IEEE 802.3af:

• 7961G-GE

• 7971G-GE

• 7931G

• 7941G-GE

• 7945G

• 7965G

• 7975G

Observação: esses telefones IP da Cisco suportam PoE pré-padrão da Cisco e PoE IEEE 802.3af:

• 7970G

• 7961G

• 7906G

• 7941G

• 7911G

• 7962G

P. Um switch Cisco pode ser forçado a fornecer PoE pré-padrão para um telefone IP compatível com 802.3af?

A. Não há como forçar o switch a fornecer PoE pré-padrão, pois a alocação de energia é feita automaticamente por meio da negociação.

Os switches da Cisco com capacidade PoE fornecem automaticamente energia para dispositivos alimentados pré-padrão conectados, como telefones IP da Cisco e pontos de acesso Cisco Aironet, e para dispositivos alimentados compatíveis com IEEE 802.3af se o switch detectar que não há energia no circuito. Isso significa que o switch fornece energia a qualquer dispositivo que não seja da Cisco e que não tenha o Cisco Discovery Protocol (CDP), desde que seja um dispositivo compatível com IEEE 802.3af.

Em conclusão, os dispositivos PoE pré-padrão da Cisco e os dispositivos compatíveis com 802.3af funcionam de acordo, e o switch não pode fornecer PoE pré-padrão para um dispositivo 802.3af ou alimentação 802.3af para um dispositivo pré-padrão da Cisco.

P. O switch Catalyst 3750 oferece suporte a telefones IP compatíveis pré-padrão da Cisco?

A. O switch Catalyst 3750 suporta o método PoE pré-padrão da Cisco e o padrão PoE IEEE 802.3af. Os switches fornecem automaticamente energia para dispositivos alimentados pré-padrão conectados, como telefones IP da Cisco e pontos de acesso Cisco Aironet, e para dispositivos alimentados compatíveis com IEEE 802.3af, se o switch detectar que não há energia no circuito.

No entanto, pode haver problemas quando você conecta alguns dispositivos de terceiros compatíveis com pré-padrão ao Catalyst 3750, pois os dispositivos de terceiros podem potencialmente usar pinos diferentes para detectar a energia. Quando você lida com dispositivos de terceiros compatíveis com o pré-padrão, verifique com o fabricante o alinhamento dos pinos para detecção de energia.

P. Como determino se os telefones IP que recebem alimentação em linha usam a versão PoE pré-padrão da Cisco ou o padrão IEEE 802.3af?

A. O Power over Ethernet baseado em padrões da Cisco fornece energia para telefones IP da Cisco, pontos de acesso sem fio da Cisco e qualquer dispositivo de conformidade padrão (PDs) IEEE 802.3af com o mesmo cabo Ethernet que transporta os dados. O Cisco Catalyst 3750 e 3560 Power over Ethernet suporta a implementação Power over Ethernet pré-padrão da Cisco, assim como a implementação IEEE 802.3af Power over Ethernet. Isso garante compatibilidade com versões anteriores e posteriores e proteção do investimento.

Os switches Catalyst 3750/3560 PoE suportam os métodos PoE Power over Ethernet pré-padrão da Cisco e os métodos Padrões Power over Ethernet de detecção PD. Ambos os métodos de detecção estão ativos ao mesmo tempo e um deles pode ser usado para detectar um PD válido. Os switches Catalyst 3750/3560 PoE verificam periodicamente todas as portas, alimentadas e não alimentadas, para verificar seu status e o status de energia dos dispositivos conectados.

Os switches Cisco Catalyst 3750/3560 PoE suportam mecanismos de detecção de PD pré-padrão da Cisco e qualquer PDs compatíveis com padrões. A maioria dos PDs da Cisco, pré-padrão ou padrão, oferece suporte ao Cisco Discovery Protocol (CDP). Quando a energia é aplicada a uma porta que contém um Cisco PD padrão ou pré-padrão, o CDP é usado para determinar o requisito de energia real e o orçamento de energia do sistema é ajustado de acordo.

Para PDs pré-padrão da Cisco, se o CDP estiver ativado no switch, 15,4 W será alocado inicialmente e depois refinado quando a mensagem CDP for recebida do PD. Se o CDP estiver desabilitado no switch ou se o PD não suportar o campo Power requirements da mensagem CDP, o valor de alocação inicial de 15,4 W será usado durante toda a conexão.

Para PDs compatíveis com padrões, o controlador Power over Ethernet Catalyst 3750/3560 classifica o PD no estágio de detecção e aloca um orçamento de energia necessário com base na classe IEEE. Se um PD suporta tanto o padrão IEEE 802.3af quanto o padrão anterior da Cisco, o PD é detectado como um dispositivo IEEE. Os switches PoE Catalyst 3750/3560 classificam o PD no estágio de detecção e alocam um orçamento de energia necessário com base na classe IEEE. Em seguida, uma mensagem CDP determina o uso real de energia para o PD, desde que o CDP esteja ativado no switch. Se a energia solicitada através do CDP for maior que a energia classificada do controlador PoE, a energia solicitada será ajustada para a classe IEEE do controlador PoE.

Como tudo isso acontece automaticamente, não é possível determinar se o padrão IEEE ou o pré-padrão é executado.

P. Um switch Catalyst 3560 com 48 portas suporta 370W. Como o C7941G-GE é um dispositivo Classe 3, ele exige até 15,4 W. Isso pode ser reduzido para 7 W para que o switch possa ligar todos os 48 telefones?

A. Se o Cisco Discovery Protocol (CDP) estiver ativado, não há necessidade de reduzir o requisito de energia para 7 W. O telefone é classificado como um dispositivo Classe 3 quando é ligado pela primeira vez, mas depois de ser ligado, o CDP define o nível de potência desejado no 3560 para 7W. Isso permite que o switch suporte 48 portas de telefones.

Observação: se você usa o C7941G-GE, não é possível ligar todos os 48 telefones. O C7941G-GE geralmente desenha 12,9 W. A potência total disponível é de 370 W e, para 48 portas, isso divide-se uniformemente em até ~7,71 W por porta. Nesse caso, o switch 3560 só pode suportar 28 telefones que consomem 12,9 W cada um.

P. Quando o PoE pré-padrão é usado, por que o telefone IP 7970G negocia 15,4 W com o protocolo 802.3af?

A. Um dispositivo equipado com Cisco IEEE+CDP, como um telefone IP da Cisco 7970G, vem no modo de baixa energia (6,3 W) e transmite uma mensagem do Cisco Discovery Protocol (CDP) com um valor de comprimento de tipo de energia em linha (ILP) que informa o Equipamento de fonte de alimentação (PSE) sobre a energia real necessária para o dispositivo. Se a potência for inferior ao padrão de 15,4W, o PSE confirma a solicitação com sua potência disponível e modifica o orçamento de energia dos PSEs. Se o dispositivo elétrico solicitante exceder o orçamento de energia da placa de linha ou do switch, a porta será desligada ou permanecerá no modo de baixa energia (7W).

Esse esquema de gerenciamento é implementado para fornecer compatibilidade com versões anteriores e proteção do investimento para a base instalada de placas de linha e switches compatíveis com Power over Ethernet pré-padrão do Cisco Catalyst. Os telefones IP da Cisco são eficientes no uso de energia e exigem uma potência máxima de 6,3 W conforme refletido na implementação Power over Ethernet pré-padrão. No entanto, o desenvolvimento de novos dispositivos de alta potência, como pontos de acesso sem fio e telefones IP com telas coloridas de LCD, requer energia adicional que não pode ser fornecida com as implementações pré-padrão. Como os dispositivos alimentados pela Cisco são ativados em modo de baixa energia, os dispositivos de alta potência da Cisco podem operar, embora com funcionalidade reduzida, em duas placas de linha pré-padrão. Além disso, como os dispositivos alimentados pela Cisco indicam explicitamente seus requisitos exatos de energia para o PSE, o PSE pode orçar precisamente o consumo de energia porque apenas a energia realmente necessária para o dispositivo elétrico é alocada.

Essa inteligência de gerenciamento permite uma melhor alocação de recursos de energia, pois os dispositivos alimentados podem devolver energia não utilizada ao orçamento de energia PSE. Por exemplo, se um dispositivo de classe 3 IEEE 802.3af requer 9W, o PSE deve orçar o 15,4W completo, mesmo que o dispositivo só desenha 9W. Isso desperdiça 6,4 W no dispositivo alimentado. Se vários dispositivos de 9 W estiverem presentes, ele desperdiça um orçamento de energia suficiente para negar energia a outros dispositivos com baixo consumo de energia. Como o Cisco Discovery Protocol sinaliza explicitamente a potência real necessária, a energia desperdiçada é devolvida ao orçamento de energia do PSE.

Periodicamente, o PSE verifica se o dispositivo alimentado ainda está presente e exige alimentação e também implementa verificações para detectar condições, como onde um curto-circuito ocorreu entre os pares de transmissão e recepção. A Cisco implementa dois mecanismos para detectar essas condições. O primeiro é uma extensão do protocolo de descoberta pré-padrão, em que um sinal de descoberta é transmitido periodicamente. Se o sinal de descoberta recebido tiver a mesma amplitude do sinal transmitido, o PSE removerá a energia, porque há um curto-circuito. Se o PSE receber um sinal de descoberta atenuado pelo filtro de baixa passagem, o PSE mantém a alimentação do dispositivo alimentado. O IEEE 802.3af-2003 é o segundo mecanismo suportado pela Cisco. Com esse mecanismo, o consumo de energia é monitorado e, se exceder um valor específico por um período de tempo específico, o fornecimento de energia é desligado para a porta.

P. Quais são os requisitos de energia para os vários modelos de telefones IP?

• CP-7902G (6,3 W)

• CP-7905G (6,3 W)

• CP-7910-SW (6,3 W)

• CP-7910G (6,3 W)

• CP-7912G (6,3 W)

• CP-7940G (6,3 W)

• CP-7960G (6,3 W)

• CP-7906G (5W) (Classe 2)

• CP-7911G (5W) (Classe 2)

• CP-7941G (6,3 W) (Classe 2)

• CP-7941G-GE (12,9W) (Classe 3)

• CP-7961G (6,3 W) (Classe 2)

• CP-7961G-GE (12,9W) (Classe 3)

• CP-7970G (10,25W) (Classe 3)

• CP-7971-G-GE (15,4 W) (Classe 3)

• CP-7985G (12,55W) (Classe 0, Sem brilho total)

• Dispositivo IEEE 802.3af - Classe 0 (15,4W)

• Dispositivo IEEE 802.3af - Classe 1 (4W)

• Dispositivo IEEE 802.3af - Classe 2 (7W)

• Dispositivo IEEE 802.3af - Classe 3 (15,4W)

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