接上一篇我們主要介紹了什么是POE以及其分類,就其中802.3af標(biāo)準(zhǔn)POE 的工作原理,那么今天我們繼續(xù)來看看802.at標(biāo)準(zhǔn)與af的標(biāo)準(zhǔn)有什么不同,有什么相同。
我們知道2009年10 月,IEEE802.3at規(guī)范正式發(fā)布。802.3at規(guī)范對(duì)中功率PoE的特性和工作過程進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定和描述 。在802.3at標(biāo)準(zhǔn)中,PSE被定義成兩種類型:Type 1 PSE、Type 2 PSE。( 802.3af中只定義一種PSE ,一般情況下,802.3at Type 1 PSE對(duì)應(yīng)802.3af PSE)。接下來我們看看他們的具體定義:
Type 1 PSE:僅只支持Type 1 PD的PSE;
Type 1 PD:在物理層分級(jí)時(shí)不能提供4級(jí)分級(jí)信號(hào)的PD;
Type 2 PSE:既支持Type 1 PD也支持Type 2 PD的PSE;
Type 2 PD:在物理層分級(jí)期間可以提供4級(jí)分級(jí)信號(hào),理解2次事件分級(jí);并能夠執(zhí)行數(shù)據(jù)鏈路層分級(jí)的PD;
我們知道POE是通過網(wǎng)線供電的,那么它網(wǎng)線有什么要求呢?
ICable是指1對(duì)雙絞線(2根線)上的電流,是802.3at規(guī)范規(guī)定的最大通過電流,對(duì)PoE系統(tǒng)的要求。DC pair loop resistance是指1根雙絞線的電阻——包括2個(gè)水晶頭的接觸電阻和線纜電阻,是對(duì)網(wǎng)線的要求。
2類PoE系統(tǒng)需要D類或D類以上的網(wǎng)線,5e類或更高級(jí)別網(wǎng)線滿足ANSI/TIA/EIA-568-B.2,ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1,和ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10標(biāo)準(zhǔn),符合2類PoE系統(tǒng)的要求;5類網(wǎng)線滿足ANSI/TIA/EIA-568-A-1995標(biāo)準(zhǔn)也符合2類PoE系統(tǒng)的要求。
在802.3af規(guī)范中,Midspan PSE只支持B模式供電,且不支持1000BASE-T速率供電。
在802.3at規(guī)范中,Midspan PSE支持模式A供電或模式B供電。并定義了兩類Midspan PSE:一類是只支持10BASE-T/100BASE-TX速率,一類是支持10BASE-T/100BASE-TX/1000BAST-T速率。
關(guān)于PD檢測(cè)部分:802.3at規(guī)范對(duì)PD的檢測(cè)部分沒有更新, 與802.3af一致
802.3at中PD的分級(jí):
802.3at規(guī)范描述的分級(jí)由兩部分組成:物理層分級(jí)和數(shù)據(jù)鏈路層分級(jí)。
物理層分級(jí):是PSE為PD供電之前完成的:PSE為PD提供分級(jí)電壓,由于分級(jí)電阻的存在,在線路上就有電流存在,PSE根據(jù)分級(jí)電流的大小確定PD的級(jí)別。物理層分級(jí)又包含:1次事件物理層分級(jí)和2次事件物理層分級(jí);
1次事件物理層分級(jí)與802.3af分級(jí)方法一致;
2次事件物理層分級(jí)包括一系列的分級(jí)和和標(biāo)記事件――第一次分級(jí)、第一次標(biāo)記、第二次分級(jí)、第二次標(biāo)記;
PSE第一次分級(jí),提供分級(jí)電壓Vclass( 15.5V~20.5V ),測(cè)量IClass,以此對(duì)PD分級(jí);
PSE第一次標(biāo)記,提供標(biāo)記電壓Vmark( 7.0V~10.0V ),測(cè)試線路中電流(PD會(huì)產(chǎn)生0.25mA~4.00mA電流);
PSE第二次分級(jí),提供分級(jí)電壓Vclass( 15.5V~20.5V ),測(cè)量IClass,以此對(duì)PD分級(jí);
PSE第二次標(biāo)記,提供標(biāo)記電壓Vmark( 7.0V~10.0V ),測(cè)試線路中電流(PD會(huì)產(chǎn)生0.25mA~4.00mA電流);
802.3at分級(jí)脈沖示意圖:
PSE分級(jí)錯(cuò)誤后的反應(yīng):
PSE通過測(cè)量Iclass(0~51mA)得知PD的功率級(jí)別,若Iclass>51mA,那么802.3af:PSE應(yīng)把PD級(jí)別賦予Class 0;
802.3at:Type 1 PSE 可以回到IDLE state或者把PD定為Class 0;Type 2 PSE應(yīng)該回到IDLE state;
PSE和PD分級(jí)矩陣:
以上圖紅色框?yàn)槔?PSE/PD都是Type 1類型;物理層分級(jí)選擇2次事件分級(jí);使能數(shù)據(jù)鏈路層分級(jí);根據(jù)左表:上述分級(jí)對(duì)PSE是不適用的(No),對(duì)PD是適用的(Yes),也就是說待研發(fā)的PSE不能采用上述分級(jí)方式.
數(shù)據(jù)鏈路分級(jí):是PSE和PD的數(shù)據(jù)鏈路建立之后,PSE和PD通過數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議通信。數(shù)據(jù)鏈路分級(jí)有更好的功率管理,允許PSE對(duì)PD進(jìn)行動(dòng)態(tài)功率分配――在PD工作時(shí),分配給PD的功率可以多次改變 .
數(shù)據(jù)鏈路層分級(jí):通過LLDP(鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議)來實(shí)現(xiàn),讓PSE和PD可以動(dòng)態(tài)協(xié)商和分配電源;使用基于IEEE802.3第79條款定義的TLV幀進(jìn)行電源信息傳遞;需要超過13.0W功率的Type 2 PD須支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層分級(jí),其他設(shè)備可以選擇是否支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層分級(jí).
下圖中的TLV幀格式是IEEE Std 802.1AB-2009 Annex F.3定義的改版,之前的TLV幀格式只有前七個(gè)域,基于這七個(gè)域,PSE也能提供(PD也能請(qǐng)求)電源的能力。新增加的后三個(gè)域只是提供了數(shù)據(jù)鏈路層分級(jí)的能力;
該域定義了實(shí)體的類型(PSE或PD)、源(供電的類型)和供電優(yōu)先級(jí).
Power Source[5:4]:
當(dāng)實(shí)體為PD,這兩位為01時(shí),表示只接受PSE供電;11表示接受PSE和本地電源共同供電;00表示供電類型未知
當(dāng)實(shí)體為PSE,10表示PSE為備份電源;01表示PSE為主要供電電源;00表示未知
Power priority[1:0]:
當(dāng)實(shí)體為PD,表示PD的優(yōu)先級(jí),00表示PD的優(yōu)先級(jí)沒有配置或者檢測(cè)不到;
當(dāng)實(shí)體為PSE,反映的也是PD的優(yōu)先級(jí).這兩個(gè)域分別表示PD請(qǐng)求功率的信息和PSE能提供的電源信息
由[15:0]共16位控制,范圍是1~255,功率=X即為1~255中的任一值
PD requested power value:PD請(qǐng)求功率平均值的最大值
PSE allocated power value:PSE期望PD吸收功率平均值的最大值
從寄存器設(shè)置得知,無論是PSE還是PD,提供/吸收的功率都為25.5W.
RTP 實(shí)時(shí)監(jiān)控保護(hù)
輸出短路 輸出電流I>Ilim超過Tlim時(shí)間
輸出過載 輸出電流I>Icut超過Tovld時(shí)間
關(guān)閉端口,返回到Detection狀態(tài)
電源管理
保證功耗小于PSE額定功率。
關(guān)閉端口,優(yōu)先級(jí)管理等。
PSE電源管理中的兩條線:
Power limit: PSE對(duì)外提供的最大功率
Guard band:警戒線
那么電源管理有哪些實(shí)現(xiàn)方法呢?
1.預(yù)分配計(jì)算方式
存在問題:按照端口的最大供電功率參加預(yù)分配,導(dǎo)致最后即使插入的是小功率設(shè)備也無法供電.
2.嘗試供電方式(Power desine)
存在問題:當(dāng)最后插入的設(shè)備使供電量達(dá)到最大限值時(shí),扣板會(huì)斷開此端口的供電,但斷開以后發(fā)現(xiàn)供電小于Guard band,這時(shí)又會(huì)重新供電,這樣導(dǎo)致反復(fù)供電。
今天主要分享POE供電系統(tǒng)中802.3at標(biāo)準(zhǔn)與af標(biāo)準(zhǔn)的差異,以及PSE系統(tǒng)的一些實(shí)現(xiàn)方式.歡迎大家交流學(xué)習(xí),一起進(jìn)步。