新兴的5G技术正在极大地改善连接状况，尤其是与物联网（IoT）和大数据应用有关的情况。将电动设备（PD）连接到以太网的消费者和组织需求已经在增加。
尽管5G的进步将继续增强各地的网络连接性，但网络技术人员将需要克服一些固有的互连性挑战。技术人员几乎不可能用新的以太网供电（PoE）电缆来重建每个网络。因此，技术人员必须开发PoE基础架构，以弥合现有标准与新标准之间的互操作性差距。
5G的承诺
新一代的蜂窝数据网络技术伴随着更高的速度和稳定性。5G也不例外。随着最新一代产品的广泛使用，消费者和商业应用程序的性能将更好，网络的停机时间也会减少。
在过去的几十年中，移动技术得到了发展，每次新迭代都会获得更多功能：
- 1982年：启用1G的模拟语音
- 1991年：2G添加了数字语音和消息传递
- 1998年：3G增加了数据和多媒体服务
- 2008年：4G / LTE添加了IP语音和数据，视频以及移动互联网
- 2019年：5G增加了IoT和大数据支持
电信专家估计5G数据传输速度将是4G速度的两倍以上。上传速度也将大大提高。
此外，5G允许移动网络在各种频率上运行，从而导致等待时间低至1毫秒或更短。对于需要实时报告反馈的IoT传感器，这些速度是理想的，甚至可能是必需的。
消费者和组织迫切等待5G增强物联网设备和设备的功能。5G增强了家庭和企业PD的性能，例如：
- IP监控摄像机
- 802.11ac和802.11ax接入点
- LED灯具
- 5G小蜂窝
- 大型显示器
- 具有热感应功能的高级相机
- 台式电脑
- 家用电器
随着5G的广泛部署，扩展距离的PoE和相关技术将可以为这些设备及更多设备供电。但是，最新的IEEE标准代表了从设计阶段开始以及以后如何实现PoE的重大转变。业界需要一段时间才能完全接受最新标准和5G增强功能。
PoE电缆在5G部署中的作用
尽管无线网络体系结构已被广泛采用，但由于以下几个原因，有线连接仍将被大量使用：
- 更换已经在整个市政基础设施和家庭内部安装的数百万英里的CAT5e有线电缆，将会带来成本上的负担。
- 有线连接较不容易受到黑客的攻击，与无线连接相比，拦截更困难。更高的安全性是企业组织选择维护有线网络基础结构的主要原因。大多数医院系统，大学和大型政府组织都选择通过无线的有线网络。
- 即使改善了5G的室内覆盖范围，在建筑物内保持强大的无线信号仍对网络工程师提出了挑战。无线信号通常还受到无线电波干扰和其他信号中断的影响。屏蔽电缆在无线连接上提供了可测量的质量改进。
下一代IEEE
在这一点上，符合IEEE 802.3bt-2018标准的新标准PD可以共享以太网基础架构。网络技术人员无需更换交换机或电缆即可添加支持PoE的PD与现有基础架构协同工作。
预标准PoE使用IEEE 802.3af和802.3at标准同时供电，并通过现有数据连接传输数据。最新标准IEEE 802.3bt允许通过更多功率。
新标准将电源设备（PSE）的功率限制提高到90W，将PD设备的功率限制提高到71.3W。随着新的PD的出现，电力需求不断增加，这是一项及时而重大的进步。例如，IP电话的电源功率可以达到15.4W，而2009年左右出现的IP视频电话和诸如水平倾斜变焦（PTZ）IP摄像机之类的设备至少需要30W的功率。
如今支持5G的PD包括PTZ安全摄像机，移动亭，销售点零售终端，数字标牌， LED照明和大型IoT设备等设备，所有这些都需要更大的功率。新的IEEE标准利用所有四对结构化布线来满足不断增长的功率要求。这是一项令人欢迎的进步，带来了向后兼容性的额外好处。但是，使用类别电缆进行PoE的最大距离仍然保持328英尺（100米）。
检查IEEE 802.3bt标准
IEEE 802.3bt标准为通用功能和电源相关元素列出了几种定义：
- 受电设备（PD）是“设备的一部分，通过参与PD检测算法来汲取功率或请求功率。”
- 电源接口（PI）是PSE或PD与传输介质之间的机械和电气接口。
该标准规定：
- 能够成为PD的设备可能具有从备用电源汲取功率的能力。
- 需要从电源接口（PI）供电的PD可以同时从备用电源供电。
（来源：“ PD PI当前定义”第1.4.324节下的IEEE8o2.3bt标准）
802.3bt规范的显着特征包括：
- 4对供电，PD最高为71.3W，PSE最高为90W
- 与802.3at和802.3af PSE和PD设备向后兼容
- 全方位的PD分类：3.8W（1级），6.5W（2级），13W（3级），25.5W（4级），40W（5级），51W（6级），62W（7级） ）和71.3W（第8类）
- 扩展PoE数据链路协议以实现更精细的电源管理
- 低功耗“睡眠模式”，可降低功耗
- PSE的力量
- “双重签名” PD前端架构，允许PD充当两个PD，每个PD对供电
- 一种自动分类功能，可通过PSE进行更精细的电源管理，而无需依赖数据链接协议
- 支持带有PoE电源的2.5GBase-T，5GBase-T和10GBase-T数据链路
电源注意事项
以前，PoE标准仅使用八根以太网电缆导体中的四根来承载DC。为了完全实现5G的优势，IEEE要求使用最新标准中的所有八种导体。
IEEE标准委员会的总体目标是“增加从PSE到PD的功率，同时减少睡眠时PD所需的待机功率。”
IEEE Std 802.3bt-2018 Amendment 2 “在结构化布线工厂中使用所有四对电线增加了功率传输，从而为终端设备提供了更大的功率。该修正案还降低了终端设备的待机功耗，并增加了一种机制来更好地管理可用功率预算。”
使用所有四对导体可确保将直流电流在两对导体之间平均分配。
除了提供更多电力外，4对PoE的显着优势还在于减少了布线中的电力损耗。通过使用四对线：
- 端到端的总电阻降低了两倍。
- 的I2R损耗，或铜损，是由两个或更多的因数减少。
结果是降低了整个系统的功耗。
自动分类
第145.8.8.2节详细介绍了自动分类，这是物理层分类的可选扩展。通过自动分类，PSE可以确定连接到网络的PD设备消耗的最大功率。Autoclass扩展解决了不向PD发送全功率的常见情况。
单签名和双签名规范
IEEE 802.3bt引入了两种旨在支持启用5G的PD的新PD拓扑：“单一签名”和“双重签名”。
- 单签名PD在两对之间使用相同的维护功率签名（MPS）和检测签名分类。
- 双签名PD在两对之间使用独立的签名。
该标准允许通过连接检查功能区分单签名和双签名PD连接。
因为需要两个不同的对集，所以双签名PD需要两个并行的PD接口。每个PD接口之后，将来自每个PSE的电源加在一起。尽管这是一个成本更高的选项，但技术人员可以选择单签名选项以节省一半的成本。
一个示例是双签名监控摄像机，其中一对连接到摄像机，另一对连接到加热器或全景电机。
PD端通常需要：
- 来自PSA的每个数据对的变压器
- 有源桥式整流器
- 802.3bt PD接口控制器，以及
- DC / DC转换器
- 肖特基二极管，电阻器和电容器
采用5G和PoE的障碍
尽管PoE在连接照明和智能建筑应用等方面的好处广为人知，但一些组织在这方面的发展缓慢。
犹豫的原因之一是现代公司部门结构的现实。对于许多组织而言，信息技术（IT）团队和运营技术（OT）团队之间的界线已经变得模糊，改变了项目融资和决策方式。
OT问题通常与IT问题混为一谈，反之亦然。如果OT团队想要促进更新的智能楼宇自动化，但是IT团队不愿承担成本，那么流程就会变得混乱。这种情况对供应商可能具有挑战性，他们可能甚至很难确定正确的决策者。
尽管如此，对于已知公司而言，通过PoE带来5G功能的优势仍然难以抗拒。花时间教育客户这些优势的供应商很可能会取得成功。
随时随地提供电源和数据解决方案
尽管IEEE改进了其标准，以适应不断增长的传输数据和电源以操作各种PD的需求，但事实仍然是，集线器或交换机与NIC之间运行的数据的距离限制仍然为100米或328英尺-分类电缆。 但是，许多PD需要更长的距离才能上电，无论它们可能有多少带宽要求。 因此，Remee设计了一条全新的电缆线，称为Activate™有源电缆解决方案（PCS），可以满足许多设备的布线需求。
Activate™PCS提供了完整的电缆选择，可以满足商业应用中几乎所有数据和电源组合的要求。 他们全系列的PoE类别电缆均经过ETL认证，符合IEEE标准，适用于328英尺以下的安装。 对于更长的距离，Remee的PCS产品 包括更大规格的铜缆，可将功率传送到328英尺以上的距离。 某些Activate™有源电缆解决方案可以通过使用光缆以及铜缆组件来承载电力，从而在更高的带宽范围内扩展距离，所有这些都在混合/复合结构的一个护套内。