精 品[精品]00Cytech_Powerspecial_2...
6页1、2011 精品ksdowe1PoE 日趋成熟:PoE+Christopher Gobok产品市场工程师混合信号产品部凌力尔特公司引言2003 年,针对以太网供电 (PoE) 的 IEEE 802.3af 标准为以太网开辟了一个新的应用领域,即通过以太网同时传输 DC 功率和 10/100/1000Mbps 数据。该标准规定了12.95W 的标称传输功率,对于早期接受这项新技术的应用 (包括标准 VoIP 电话、安全摄像机和无线接入点 WAP) 来说,该功率是绰绰有余的。自此之后, PoE 基础设施在业界变得十分普遍。而且,人们对于附加功能和较高功率的需求也有了显著的增长。固定安全摄像机逐渐获得了全动感视频、无线接入点能够在更远的距离上提供更高的信号强度、而 VoIP 电话则可提供视频和外设支持。为了对功能的增加提供支持,这些受电设备 (PD) 需要从 PSE (供电设备) 获取超过最初 PoE 标准规定限值的功率。人们开始考虑制定基于 IEEE 802.3af 规范的 IEEE 802.3at (亦称 PoE+) 标准,旨在适应新一波高功率应用的需求。PoE+需要进行谨慎工程设计的领域
2、之一是将被用来实现 PSE 和 PD 相互识别的新型分级机理。伴随着这种相互识别,需具备以下能力,即:PSE 可以正确地为 802.3af (也称作 Type 1 硬件) 和 802.3at (Type 2 硬件) PD 供电;可以由 802.3at PSE 来为802.3af PD 供电;802.3at PD 可以知晓它们是否具有其较高负载所需要的完整可用功率。每种组合都需要拥有一种明确定义和一致的工作特性,以保持 802.3 标准内部的互操作性。借助一种更加精细的硬件分级机理和一种新型数据层机理,这种相互识别能力在 PoE+ 中得以实现。PoE+ 增添了一种被称为“两事件分级”的新型硬件分级,并要求 PSE 必需重复进行两次 802.3af 电压探测。PD 的每次电压探测都将导致吸收单个电流脉冲 (图 1),这对应于一个特定的功率级。作为开始,PSE 将在数据或备用线对上确定一个约 15.5V至 20.5V 的电压脉冲。PD 以一个高达 40mA 的电流做出响应,该电流把 4 种功率等级之一传送至 PSE。双脉冲是一个发送至 PD 的指示信号,表明连接的 PSE 确实是一个高功率
3、PSE,能够提供与 802.3at 功率相关联的较高功率级。802.3at PD 以一个 Class 4 电流做出响应,由此向 PSE 传递这样的信息:自己是一个需要完整可用功率的高功率 PD。 802.3af 中的 Layer 1 分级方法提供了一种可任选的方法,供 PSE 向 PD 发出询问信号以确定 PD 的功率需求。然而,在 802.3at 规范中,目前指令要求 Type 2 PSE 至少应执行单事件硬件分级。2011 精品ksdowe2图 1:两事件分级和链路层发现协议除了硬件分级的升级之外,PoE+ 特别工作组还定义了一种被称为链路层发现协议(LLDP) 的新型数据层 (Layer 2) 分级,用于实现 PSE 和 PD 之间的通信。一旦建立了一条链路,PSE 和 PD 便能够采用 LLDP 来确定 PD 的功率需求。LLDP 的运用使得 PSE 能够反复询问 PD 并确定 PD 的状态及其功率需求。利用该机理,如今可以实现动态功率分配,此时,PSE 能够连续地分配功率至 PD (以 0.1W 为增量),而且 PD可以提出请求,并随后交出功率。通过 Layer 2 进行的通
4、信实现了用于获得诸如峰值功率、平均功率和占空比等更多信息的高级功能。随着系统朝着更“绿色” 电源环境的方向发展,这种动态功率分配肯定将成为一个重要的特点。LLDP 是一种用于 PSE的任选分级机理,但必需由 PD 来执行。如果 PSE 仅执行单事件分级,则 PD 可以通过 LLDP 协议来协商获取较高的功率。图 1 示出了 PoE+ 中所采用的这两种分级方法。有两类 PSE,即“中跨”和“端跨” 。顾名思义,亦被称为“功率注入器”的中跨控制器负责将功率注入现有的以太网电缆,并被放置于 LAN 交换器和受电设备之间。数据不做修改地通过一个中跨 PSE 进行传送。由于无需更换交换器,因此这些控制器尤其便于现有网络中的 PoE 安装。另一方面,端跨设备则是一种具内置 PoE 能力的交换器 (因而无需中跨) 。当从头开始构建一个新网络时,采用端跨 PSE。由于中跨仅可以使用电源层,因此它们运用 PoE+ 中的新型两事件分级来表达高功率能力。LLDP 使用数据层,因此端跨控制器可以选择运用这种附加分级法来与 PD 协商功率。对于 PoE 系统而言,有两个截然不同用于定义功率的位置,即:PSE 输
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