PoE(PoweroverEthernet)是指通过网线传输电力的一种技术，借
助现有以太网通过网线同时为IP终端设备(如：IP电话、AP、IP摄像头 等)进行数据传输和供电。
PoE又被称为基于局域网的供电系统(PoweroverLAN,简称PoL)或
有源以太网(ActiveEthernet),有时也被简称为以太网供电。
为了规范和促进PoE供电技术的发展，解决不同厂家供电和受电设备之 间的适配性问题，正EE标准委员会先后发布了三个PoE标准：IEEE802.3af 标准、正EE802.3at标准、正EE802.3bt标准。
为什么需要PoE?
随着网络中IP电话、网络视频监控以及无线以太网设备的日益广泛，通 过以太网本身提供电力支持的要求也越来越迫切。多数情况下，终端设备需 要直流供电，而终端设备通常安装在距离地面比较高的天花板或室外，附近 很难有合适的电源插座，即使有插座，终端设备需要的交直流转换器也难有 位置安置。另外，在很多大型的局域网应用中，管理员同时需要管理多个终 端设备，这些设备需要统一的供电和统一的管理，由于供电位置的限制，给
•标准：符合国际标准，使用全球统一的RJ45电源接口，可保证与不同厂商的
设备对接。
PoE是如何工作的？
如下图所示，PoE供电系统包括如下两个设备角色：
•
供电设备PSE（Power-sourcingEquipment）:通过以太网给受电设备供 电的PoE设备，提供检测、分析、智能功率管理等功能，例如：PoE交换 机。
•
受电设备PD（PoweredDevice）:如无线AP、便携设备充电器、刷卡 机、摄像头等受电方设备。按照是否符合IEEE标准，PD分为标准PD和非 标准PD。
PoE供电设备角色
PoE供电模式
按照IEEE标准的定义,PSE设备分为MidSpan（PoE功能模块在设备 外）和Endpoint（PoE功能模块集成到设备内）两种类型。华为
CloudengineS系列PoE交换机的PoE功能模块全部集成在设备的内部,
属于Endpoint的PSE设备。
Endpoint类型的PSE设备依据使用的供电线对不同分为AlternativeA （1/2和3/6线对）和AlternativeB（4/5和7/8线对）两种供电模式。
AlternativeA供电模式通过数据对供电。PSE通过1/2和3/6线对给 PD供电，1/2链接形成负极，3/6链接形成正极。10BASE-T、100BASE- TX接口使用1/2和3/6线对传输数据，1000BASE-T接口使用全部的4对
线对传输数据。由于DC直流电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。
AlternativeB供电模式通过空闲对供电。PSE通过4/5和7/8线对给 PD供电,4/5链接形成正极,7/8链接形成负极。
IEEE标准不允许同时应用以上两种供电模式。供电设备PSE只能提供一
种用法，但是受电设备PD必须能够同时适应两种情况。
PoE供电协商流程
PSE设备上电,PD设备通过网络连接到PSE设备后，PSE与PD就开
始进行供电协商：
•
检测PD:PSE在端口周期性输出电流受限的小电压,用以检测PD设备的存 在。如果检测到特定阻值的电阻,说明线缆终端连接着支持IEEE802.3af标 准或IEEE802.3at标准的受电端设备(电阻值在19kQ~26.5k。的特定电 阻,通常的小电压为2.7V-10.1V,检测周期为2秒)。
•
供电能力协商即PD设备分类过程：PSE对PD进行分类,并协商供电功 率。供电能力协商不仅可以通过解析PSE与PD发送的电阻实现的,还可以 通过链路层发现协议LLDP(LinkLayerDiscoveryProtocol)协议发现和 通告供电能力进行协商。
•
开始供电：在启动期内(一般小于15|JS),PSE设备开始从低电压向PD设备 供电,直至提供48V的直流电压。
•
正常供电：电压达到48V之后，PSE为PD设备提供稳定可靠48V的直流 电，PD设备功率消耗不超过PSE最大输出功率。
•
断电：供电过程中,PSE会不断监测PD电流输入,当PD电流消耗下降到 最低值以下，或电流激增，例如拔下设备或遇到PD设备功率消耗过载、短 路、超过PSE的供电负荷等，PSE会断开电源,并重复检测过程。
通过LLDP协议进行供电能力协商
IEEE802.1ab定义了可选的TLV(TypeLengthValue):Powervia MDI(MediaDependentInterface)TLVOLLDP报文封装Powervia MDITLV,进行MDI供电能力的发现和通告。当PSE检测到PD后，PSE
和PD即周期性地向对方发送LLDP报文，这个报文里包含了定义的TLV字 段。将本端信息发送给对方，对方记录下报文中包含的信息，达到信息交互 的作用。
但IEEE802.1ab定义的PowerviaMDITLV格式仅能协商IEEE
802.3af和IEEE802.3at两种标准的供电参数,不能协商IEEE802.3bt标
准的供电参数，当相连的PD设备使用IEEE802.3bt标准供电时，标准
PowerviaMDITLV将无法协商供电。华为S系列交换机为能够支持协商 IEEE802.3bt标准的供电参数，自定义了一种PowerviaMDITLVO
IEEE802.1ab定义的PowerviaMDITLV报文
由2字节的TLV报文头和12字节的TLV信息字段组成，报文格式如下 图所示：
IEEE802.1ab定义的TLV报文格式
PowerviaMDI和ExtendedPowerviaMDI各字段含义如下图所
字段 功能和含义 第。bit位表示端口类型 1：PSE端接口0:PD端接口 第1bit位表示PSE设备是否支持MDI供电 1：表示支持 0:表示不支持 MDIpowersupport 第2bit位表示PSE设备MDI供电状态 1：表示使能 0:表示未使能 第3bit位表示PSE设备供电线对S制能力 1：表小线对选择可控0：表示线对选择不可控 第4-7bit位：预留 供电模式供电，取值如下： PSEpowerpair 1：表示采用AlternativeA供电模式供电 供电等级，取值如下： powerclass 0：0级，对应参考功率是15.4W 1：1级，对应参考功率是4W 2：2级，对应参考功率是7W 3：3级，对应参考功率是15.4W 4:4级，对应参考功率是30W
5：5级，对应参考功率是45W PowerviaMDI各字段含义
字段 表示供电类型 功能和含义 PowerType 11:不支持IEEE802.3at标准的PD 10：不支持IEEE802.3at标准的PSE 01：支持IEEE802.3at标准的PD 胸硼, PowerSource PD端 11：PSE和本地10：预留01：PSE 表示接口供电优先级 PSE端11：预留10：ftj用电源01：主电源 PowerPriority 11：表示最低的优先级 10:表示次高的优先级 01：表示最高的优先级 包含PDrequestedpowervalue（PDiS备请求的功率）和 PSEallocatedpowervalue（PSE设备为PD设备分配的功 Powervalue 率）两个字段。在PoE电源功率充足的情况，两者相等°该字 段的取值为整数的1~255,交互功率=0.1*该字段表示的十进 制值。例如发送值为255时，表示交互功率为25.5W。
ExtendedPowerviaMDI各字段含义
华为公司自定义的PowerviaMDITLV
由2字节的TLV报文头和4字节的TLV信息字段组成，报文格式如下 图所示：
华为公司自定义的TLV报文格式
TLV报文中各字段含义如下：
• TLVType:TLV的类型，占1个字节。取值为1,表示PD支持的供电模
式；取值为2,表示PD当前工作的供电模式。
• TLVLength:TLV的长度，占1个字节。取值为4,表示TLV信息字段值
占4个字节。
• TLVValue:TLV的值，占4个字节，共32位。第0位、1位、2位、3位
的含义如下图所示，第4〜31位预留。
自定义TLVVa/ue字段含义
PoE供电标准有哪些?
前面我们提及了IEEE标准委员会为解决不同厂家供电和受电设备之间的 适配性问题，会先后发布了三个PoE标准：IEEE802.3af标准、IEEE
802.3at标准、IEEE802.3bt标准。那么这三个标准有什么不同呢？
2003年6月，IEEE802.3工作组制定了IEEE802.3af标准，作为以太
网标准的延伸，对网络供电的电源、传输和接收都做了细致的规定。例如：
IEEE802.3af标准规定PSE设备需要在每个端口上提供最高15.4W的直流
电源。
由于电缆中的一些功率耗散,因此受电设备仅有12.95W可用。2009年
10月，为对应大功率终端的需求，诞生了IEEE802.3at标准zIEEE 802.3at标准在兼容802.3af标准的基础上，提供最高25.5W的功率,满足
新的需求。
2018年9月，为进一步提升PoE供电功率以及对标准进行优化，IEEE
标准委员会的发布了IEEE802.3bt标准。IEEE802.3bt标准进一步提升了 供电能力，类型3可提供高达51W的供电功率，类型4可提供高达71.3W 的供电功率。止匕外，还包括对2.5GBASE-T、5GBASE-T和10GBASE-T的 支持，扩大了高性能无线接入点和监控摄像头等应用程序的使用。
一般将正EE802.3af标准对应的供电技术称为PoE供电，将IEEE
802.3at标准对应的供电技术称为PoE+供电,将IEEE802.3bt标准对应的
供电技术称为PoE++供电，也称为4PPoEo三种供电技术对应的参数如下 图所示。
供电技术 供电标准 供电距离 分级 最大电流 PoE IEEE802.Baf PoE+ IEEE802.3at PoE++ IEEE802.3bt 100米 100* 0-3 350mA 0-4 600mA 0-8 1730mA 44VDC〜57VDC(Type3PSE) PSE输出电压 PSE输出功率 PD移入电压 PD最大功率 线线要求 供电线缆对
44VDC〜57VDC 44VDC-57VDC 52VDC-S7VDC(Type4PSE) 415400mW M30000mW 60000mW(Type3PSE) 90000mW(Type4PSE) 36VDC-57VDC 425VDC-57VDC 39.9VDG57VDC 51000mW(Type3PSE) 12950mW 25500mW 71300mW(Type4PSE) 无要求 cat5E及以上 规格的网线 cat5E及以上 .规格的网线 42 第 •二二弱宅三 PoE供电技术参数对比
有哪些设备可以支持PoE供电
PoE供电设备非常普遍，例如华为S系列园区交换机、无线接入控制器 AC和AR接入路由器都有款型可以支持PoE供电，设备是否可以支持PoE
供电，是由硬件决定的，不能通过升级软件把不支持PoE供电的设备变更为 支持PoE供电的设备。
以华为S系列园区交换机为例，能够支持PoE供电的交换机叫做PoE交 换机，一般部署在接入层，通过内置或外置的PoE电源为终端设备供电。框 式交换机要作为PoE交换机，需要同时满足：一是机框必须是支持PoE供电 的机框，二是机框中插入的单板必须是PoE单板；盒式交换机只要设备款型 支持PoE功能，设备上电后就可以支持PoE供电。
END
本篇完
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