現今的商業環境要求不斷改進的技術，以支持整合通訊(Unified Communications, UC)體驗。網路語音通訊協定(Voice over Internet Protocol, VoIP)技術的使用範圍和影響力正在擴大，商業環境一直採用VoIP技術，因而也日益重視這項技術的提升。包括更佳的音質、更大的行動性、更強的連接能力和資料共用，甚至視訊會議和新興的遠端呈現(Telepresence)功能，都是使VoIP技術取得成功的因素。但有一個問題始終存在：如何為這些裝置供電？
乙太網路供電(Power over Ethernet, PoE)技術可讓網路電話(IP Phone)裝置利用現有網路布線基礎設施進行供電，避免在用戶工作區設置獨立的電源、資料纜線基礎設施及昂貴的交流電(AC)插座或電源供應器。而且，PoE還可省去電工安裝成本。
將VoIP設備連接至遠端簡易網路管理協定(SNMP)管理系統，企業機構可以經由遠端設備管理和排程，節省更多的成本。
PoE省卻電源額外拉線
PoE是經由標準乙太網路基礎設施使用第五類纜線(CAT5)或更佳的纜線整合資料、語音和電力的技術，它是為網路攝影機、網路電話、無線區域網路(WLAN)接入點、精簡終端機和其他乙太網路裝置提供可靠的不間斷供電的方法。
通過驗證的PoE技術能夠節省安裝獨立的電源線、AC電源插座和牆壁插座的時間和成本，同樣可以省去為個別設備設置專用不斷電系統(UPS)。當相容的終端接入網路並且被識別時，便能夠自動啟動乙太網路基礎設施供電，並且避開不相容的設備。
此一特性容許使用者在他們的網路上安全地自由混合安裝舊式設備和PoE相容設備。PoE技術經過特別設計，不會降低網路資料通訊性能或減小網路覆蓋範圍。
現有端跨(Endspan)及中跨(Midspan)兩種實施PoE的方式。Endspan使用PoE的乙太網路交換機，從Layer 2交換機資料埠直接供電；而Midspan則是獨立的隨插即用設備，安裝於普通乙太網路交換機和終端之間，通常被稱為電源供應器(Power Injector)或Midspan。經由Layer 1傳遞通道進行供電(圖1)。
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| 圖1 企業PoE架構 |
提供網路電話諸多優勢
PoE為網路電話提供了幾項主要的優勢，包括安裝成本更低、提高可靠性、先進線路終端檢測確保安全。
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可以大幅減少由AC接線、電工費用和AC插座成本組成的電氣布線成本，是在現有的普通乙太網路纜線上為網路電話或其他設備安全供電的另一種選擇。此外，經由SNMP遠端電源管理工具做出遠端調度安排節約成本，可以安排用電設備的開機和停機時間。更能有效控制設備在辦公時間外的使用量，從而減少用電量。 |
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各種裝置經由乙太網路纜線自動連接至不斷電系統，可以增加可靠性，同時減少資料丟失的機會。而且，冗餘電源(Redundant Power Supply, RPS)為網路電話系統提供完整的可靠性，可減少資料丟失及提高網路安全性。 |
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線路檢測實現安全安裝，不用擔心因為錯誤的位置連接而導致高電壓損壞筆記型電腦、桌面電腦和其他非電源就緒(Power Ready)的設備。PoE也可以檢測和關閉故障的相機或存取控制終端，防止損壞乙太網路上昂貴的交換機和接線板。因此PoE Midspan不僅提供智慧電源，還可以實現線路檢測的功能。 |
VoIP裝置改用PoE
今天的網路電話系統安裝在許多不同環境中。大多數用於大型專業樓宇、辦公室、交通終點站、機場、大型零售商店、購物中心、娛樂場所、大學/大專校園以及醫療設施。
每種環境在統一通訊系統的要求方面各有差異。例如，辦公室網路電話安裝具有結構性環境和高使用者數量的特點，這與具有分散式結構和更靈活環境的教育或醫療保健環境的網路電話安裝有很大的不同。
本文主要討論使用PoE技術優化VoIP系統的途徑。不過，大多數UC設備安裝都使用非常類似的基礎設施。
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| 圖2 統一通訊系統 |
乙太網路線路從網路交換機引出，有時候經由接線板，離開通訊室，並連接至VoIP電話和其他IP設備(圖2)。
增添PoE，可實現經由相同的CAT5布線基礎設施來為設備供電，提供最具成本效益的解決方案。如果已經安裝交換機，增添PoE最簡單的方法就是增加一個專用PoE Midspan。
按部就班安裝PoE
在安裝以IP為基礎的PoE用電設備(Powered Devices, PD)時，需要以下的一些技巧：
首先，用電設備盡可能使用PoE供電。因為Midspan提供簡單方便(隨插即用)的方法，在不使用期間可以遠端關閉設備並在需要時再次供電。此外，可維持不斷電系統能力，建立可靠的設備供電並消除資料丟失風險。
使用者可能以為使用某些仍然可用的AC插座能夠節省少許安裝成本，但這會帶來一些潛在的影響，包括真空吸塵器效應及免費長途電話效應。真空吸塵器效應指的是當清潔時，清潔人員常常隨意拔下設備的插頭，以便將吸塵器插上AC插座。將導致資料丟失。而免費長途電話效應是，服務人員可能在無人監管的情況下趁機會給家裡打電話，增加長途話費成本。
再者，在通訊室和資料中心安裝所有的PoE Midspan。為了大幅減少對設備單元的影響並達到集中管理，6埠、12埠和24埠設備單元最好採用機架式安裝。單埠和4埠設備可以放置在設備頂部或安裝在牆上。其次，使用色碼纜線可有助管理，同時提示維修人員不要接觸這些纜線。
最後，集中UC設備以提供最佳安裝成本和效率。不要試圖安裝最短的布線，應該設法將網路布線拉到單一通訊室，而不是在網路壁櫃中分布少數設備連接埠。這為挑選Midspan提供選擇性和靈活性，而且更高連接埠密度的Midspan將節省機架空間和安裝成本。
非標準設備善用分離器
有些IP終端原來設計並非支援PoE，而它們只能經由其直流電(DC)插孔取電，而其RJ45輸入也只能接收資料，或者只接受低於標準48伏特(V)直流電的電壓。
經由使用被動或主動分離器，可立即變為PoE設備，無須在任何一邊做任何修改。
選擇合適PoE Midspan
安裝完成後，便可將VoIP電話的乙太網路布線拉到安裝有交換機和Midspan的通訊室。
選擇PoE解決方案的時候，必須要考慮到以下三個方面：須要連接至Midspan的設備數量(亦即連接埠密度)、每台設備的功耗及未來擴展計畫。
到達特定通訊室的電話連接埠密度取決於以下幾個參數。其中乙太網路纜線最大長度，無PoE延長器為100公尺，以及必須注意整個場地需要的設備數目、設施占地。
其次要確定非IEEE802.3標準設備的數量，這些設備需要主動分離器，以降低電壓或增加電流強度。
當估算出每個通訊室UC設備的數量後，便可選擇適當的PoE Midspan(表1)。
最後，使用類似於乙太網路連接埠的做法，預留一到兩個備用連接埠用於未來擴展。然後，確定是否想要控制供給電話的電源，並找出必須的通訊傳送速率(10/100/1000BaseT)。
以PoE打造VoIP網路
本文利用PoE技術優化以乙太網路為基礎的網路電話整合通訊系統，確保安裝人員、用戶或IT管理者能夠更輕易地建立和維護以PoE為基礎的VoIP網路，同時將安裝變得更簡單、更可靠且更便宜。PoE Midspan的先進特性也大大簡化後續的網路維護，能夠進一步減少停機時間，實現可靠的連續運行。對於許多用電設備，先進的檢測保證了安全性和互用性。
(本文作者為美高森美PowerDsine中跨設備資深產品線經理)