一文读懂POE测试来龙去脉

2023-02-03新闻来源:云尖信息平台 点击数:305次

本期主要介绍POE接口电路的原理结构,POE测试原理、项目及未来趋势展望。

一、POE技术简介

POE全称为Power Over Ethernet,是指通过10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T以太网网络供电,其可靠供电的距离最长为100米。通过这种方式,可以有效的解决IP电话、无线AP、便携设备充电器、刷卡机、摄像头、数据采集等终端的集中式电源供电,对于这些终端而言不再需要考虑其室内电源系统布线的问题,在接入网络的同时就可以实现对设备的供电。在通用性方面,目前的POE供电也有了统一的标准,只要遵循已经发布的802.3af/802.3at标准,就可以解决不同厂家设备之间的适配性的问题。

二、POE接口电路功能框图

802.3af标准还定义了PI(Power Interface:PSE/PD与网线的接口),目前已经定义了两种供电模式——Alternative A(1,2,3,6信号线)和 Alternative B(4,5,7,8空闲线)。

1、模式A(Alternative A)——通过数据线对供电

PSE可通过数据对给PD供电。由于DC和数据频率互不干扰,所以可以在同一对线同时传输电流和数据。其实,对电缆来说可以看作一种“复用”。可以把1、2链接形成正(或负)极,把3、6链接形成负(或正)极。

(图1 数据线对供电)

2、模式B(Alternative B)——通过空闲线对供电

如下图所示,4、5连接形成正极,7、8链接形成负极,由PSE给PD供电。

(图2  空闲线对供电)

一般来说,标准的PD设备必须支持两种受电方式,但PSE设备只需支持其中一种。

三、上电操作过程

PD设备在接入PSE系统时,其上电的过程如下图所示:

(图3  上电流程图)

Detection:PSE检测PD是否存在

Classification(可选):PSE确定PD功耗

Powerup:PSE给PD供电,上电控制

Power management(PM) & RTP:电源管理,实时监控

Disconnection:PSE检测PD是否断开

四、测试项目列表及组合

(表1 测试项目列表)

(表2 测试项目组合)

我们在实际测试中一般会选择相对完整的测试项组合2进行测试。根据设备特性及需求实现的不同,也可能会使用测试项组合1。

五、装备实际测试组网及应用

装备测试中,目前存在两种PD测试工程,用于测试PSE设备的供电能力。

1、PD负载板,分为中功率和低功率两种负载板。测试组网如下:

(图4 中功率PD负载板端口使用示意)

(图5 低功率PD负载板端口使用示意图)

经过合理设置跳线帽后,这两种负载板即可做为PD负载使用,同时也可以跑业务。下图为在低端交换机上使用的实例(中功率机型,低功率机型组网雷同,把中功率负载板换成低功率负载板即可),在装备测试前按照下图连接好相关环境后,在进行POE及流量测试时就不用再切换测试环境了,测试效率大大提高。

(图6 低端POE机型装备测试组网图)

由于第一代的PD负载板的功率限制分为了中功率和低功率两种,这个方案存在诸多缺点,如成本高、稳定性差、设计复杂等。因此产生了第二代的可调PD板(TD90HPPD)

2、TD90HPPD,测试组网如下图,PD板下面一排端口接被测设备,PD1上面前两个口接PTS,其余上面端口相邻两口对接,通过以上组网完成交换机的功能测试。这样的组网方案既可以满足POE和流量测试不更换测试环境,又可以满足不同功率被测设备的测试,这样就可以在提升效率的同时,降低测试成本,提升测试稳定性。

(图7 测试组网示意图)

该方案还能满足多端口设备的POE/PSE设备的测试需求,在实际装备测试中已经完全取代第一代PD负载版本。

六、POE发展趋势

POE技术由于其易安装、易管理、简便性、安全性、稳定性、可扩展性和利旧原则,在家庭应用、无线建网、安全防护、建筑物管理、零售、娱乐等领域,都具有巨大的应用前景,并推动了相关领域的发展。尤其是POE Plus增强技术的进一步推进,相信会在相关领域引起一场变革。