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标准的五类@@网@@线有四对双绞线@@，IEEE 802.3af和@@IEEE 802.3at允许两种用法@@：通过空闲线对供电@@或@@者数据线对供电@@@@。IEEE 802.3bt允许通过空闲线对供电@@@@、通过数据线对供电@@或@@者空闲线对和@@数据线对一起供电@@@@，如图@@@@16.1所示@@。
图@@ 16.1 PoE供电@@线对@@
当@@在@@一个网@@络中布置@@ PoE设备@@@@时@@@@，PoE供电@@工作过程如下@@：
图@@ 16.2 PoE供电@@过程@@
检测@@：首先@@PSE会发送@@一个测试电压@@给@@在@@网@@设备@@@@以探测受电设备@@@@中的一个@@24.9kΩ共模电阻@@。测试信号开始为@@@@2.5V，然后提升到@@10V，这将有助于补偿@@Cat-5电缆@@自身阻抗带来的损失@@。因为@@@@PoE供电@@需要支持@@100米@@的@@Cat-5电缆@@。如果@@PSE检测@@到来自@@PD的适当@@阻抗特征@@(24.9kΩ)，它便会继续提升电压@@@@。如果@@检测@@不到特征阻抗@@，PSE将不会为@@电缆@@加电@@。PD设备@@@@电路中的齐纳二极管会保证系统其余部分不受测试信号的干扰@@。
分类@@@@：当@@检测@@到受电端设备@@@@@@PD之后@@，在@@PSE给@@PD供电@@之前@@，PSE和@@PD之间@@要先协商供电@@功率@@，PSE必须知道@@PD需要消耗多大的功率@@，PD也需要知道@@PSE的供电@@能力@@。协商完成之后@@@@，PSE和@@PD之间@@安装协商的功率供电@@@@，避免过载@@。这个协商过程就是分类@@@@@@。分类@@@@有两种方式@@，一种是物理层分类@@@@@@，一种是数据链路层分类@@@@@@。
物理层分类@@@@方式@@，PSE向@@PD施加@@15～20V的电压@@@@，并通过测量@@电流大小来确定@@@@PD的特定级别@@。PD通过测量@@PSE发送的分类@@@@@@脉冲的数量来确定@@@@PSE的供电@@能力@@。在@@PSE发送分类@@@@脉冲的期间@@，PD会通过消耗电流的方式告诉@@PSE自己的类@@签名@@；PSE会根据类@@签名来决定发送单次分类@@@@脉冲@@还是多次分类@@@@脉冲@@@@。不同的类@@签名@@对应了不同的功率等级@@@@。IEEE 802.3at定义了@@4个类@@签名@@（calss1~class4），IEEE 802.3bt新增了@@4个类@@签名@@(class5~class8)。
不同的类@@签名@@，PSE最小输出@@功率和@@@@PD最大消耗功率@@如下图@@所示@@@@。
图@@ 16.3 PSE最小输出@@功率和@@@@PD最大消耗功率@@
PSE最小输出@@功率和@@@@PD最大消耗功率@@之间@@有一个差值@@，是考虑了链路及其他地方的功率损坏@@，留了一定的余量@@，这个余量是按@@100米@@5类@@网@@线来余量的@@。
PD需要申请的功率等级@@和@@相应的类@@签名如下图@@所示@@@@。
图@@ 16.4 PD需要申请的功率等级@@和@@类@@签名的关系@@@@
IEEE 802.3af定义了@@1类@@PSE和@@PD，物理层分类@@@@时@@发送单次分类@@@@脉冲@@@@。IEEE 802.3at新增了@@2类@@PSE和@@PD，2类@@PSE对接@@2类@@PD时@@，会发送@@2次分类@@@@脉冲@@；2类@@PSE对接@@1类@@PD时@@，会发送@@单次分类@@@@脉冲@@@@。2类@@PSE和@@PD对接@@时@@@@，PSE端的分类@@@@@@脉冲和@@@@@@PD端的特征电流如下图@@所示@@@@。
图@@ 16.5 2类@@PSE和@@PD，PSE分类@@@@脉冲和@@@@PD特征电流的关系@@
IEEE 802.3bt新增了@@3类@@、4类@@PSE和@@PD，3类@@PSE对接@@3类@@或@@@@4类@@PD时@@，会发送@@4次分类@@@@脉冲@@，对接@@2类@@PD时@@，会发送@@2次分类@@@@脉冲@@；3类@@PSE对接@@1类@@PD时@@，会发送@@单次分类@@@@脉冲@@@@。4类@@PSE对接@@4类@@PD时@@，会发送@@5次分类@@@@脉冲@@；4类@@PSE对接@@3类@@PD时@@，会发送@@4次分类@@@@脉冲@@；4类@@PSE对接@@2类@@PD时@@，会发送@@2次分类@@@@脉冲@@；4类@@PSE对接@@1类@@PD时@@，会发送@@单次分类@@@@脉冲@@@@。4类@@PSE和@@PD对接@@时@@@@，PSE端的分类@@@@@@脉冲和@@@@@@PD端的特征电流如下图@@所示@@@@
图@@ 16.6 4类@@PSE和@@PD，PSE分类@@@@脉冲和@@@@PD特征电流的关系@@
物理层分类@@@@完成后@@，PSE给@@PD供电@@，待@@PD上电@@，PSE和@@PD之间@@建立网@@络通信后@@，PSE设备@@@@和@@@@PD设备@@@@还可以通过@@LLDP重新协商供电@@功率@@。LLDP协商字段中@@，包含@@PSE分配的输出@@功率和@@@@PD最大消耗功率@@。LLDP功率等级@@和@@类@@签名的关系@@如下图@@所示@@@@。
图@@ 16.7 LLDP功率等级@@和@@类@@签名的关系@@
除了上述分类@@@@@@，IEEE 802.3bt还新增了@@一个可选@@的物理层分类@@@@@@，叫做自动分类@@@@@@(Autoclass)。在@@物理层分类@@@@期间@@，PD可以申请自动分类@@@@@@，这是通过在@@第一分类@@@@事件期间的大约@@81ms之后@@将其给@@定@@（非零@@）类@@签名转换为@@零的类@@签名来实现的@@。自动分类@@@@期间@@，PSE和@@PD的协商过程如下图@@所示@@@@。
图@@ 16.8自动分类@@@@波形@@
对于支持自动分类@@@@的@@PSE和@@PD，在@@上电@@完成后@@，PD会将负载电流拉到最大并持续一段时@@间@@，PSE会测量这个负载电流@@。自动分类@@@@的拉载过程@@如下图@@所示@@@@。
图@@ 16.9自动分类@@@@的拉载过程@@
正常供电@@期间@@，PSE会给@@@@PD预留自动分类@@@@期间@@测量得到的最大功率@@。这种方法的好处是@@PSE和@@PD按照实际消耗功率和@@链路损耗来分配功率@@，不需要按@@100米@@网@@线的链路损耗来预留余量@@。
开始供电@@@@：分级完成后@@，在@@一个可配置时@@间@@(一般小于@@15μs)的启动期内@@，PSE设备@@@@开始从低电压@@向@@@@PD设备@@@@
a)供电@@，直至提供@@48V的直流电@@源@@。
b)供电@@：为@@PD设备@@@@提供稳定可靠@@48V的直流电@@，满足@@PD设备@@@@不越过分类@@@@时@@协商的功率@@。
c)断电@@：若@@PD设备@@@@从网@@络上断开@@时@@@@，PSE就会快速地@@(一般在@@@@300～400ms之内@@)停止为@@@@PD设备@@@@供电@@@@，并重@@ 复检测@@过程以检测@@线缆的终端是否连接@@PD设备@@@@。
在@@上述过程中@@，主要对以下几个过程进行描述@@：
Step1：Detection，PSE检测@@PD是否存在@@@@。
（1）该步骤主要的操作是@@，PSE通过检测@@电源输出@@线对之间@@的阻容值来判断@@PD是否存在@@@@；
（2）Detection阶段输出@@电压@@为@@@@2.8V~10V,电压@@极性与@@－48V输出@@一致@@。只有检测@@到@@PD，PSE才会进行下一步的操作@@。
（3）PD存在@@的特征@@：
直流阻抗在@@@@19K～26.5Kohm之间@@；
容值不超过@@@@150nF；
Step2：Classification，PSE确定@@PD功耗@@。
（1）该步骤主要的操作是@@，PSE通过检测@@电源输出@@电流来确定@@@@PD功率等级@@。
（2）Classification阶段端口输出@@电压@@大小为@@@@15.5V~20.5V。电压@@极性与@@－48V输出@@一致@@。
Step3：Power-up，PSE给@@PD供电@@。
该步骤主要的操作是@@，当@@检测@@到端口下挂设备@@@@属于合法的@@PD设备@@@@时@@@@，并且@@PSE完成对此@@PD的分类@@@@@@（可选@@），PSE开始对该设备@@@@进行供电@@@@，输出@@－48V的电压@@@@。
Step4：RTP & Power management，实时@@监控@@、电源管理@@。
Step5：Disconnection，PSE检测@@PD是否断开@@@@。
该步骤主要的操作是@@，PSE会通过特定的检测@@方法来判断@@PD是否已经断开@@@@，如果@@PD断开@@，PSE将关闭端口输出@@电压@@@@。端口状态返回到@@Detection。
在@@把任何网@@络设备@@@@连接到@@PSE时@@，PSE必须先检测@@设备@@@@是不是@@PD，以保证不给@@不符合@@POE标准的以太网@@设备@@@@提供电@@流@@，因为@@@@这可能会造成损坏@@。这种检查是通过给@@电缆@@提供一个电流受限的小电压@@来检查远端是否具有符合要求的特性电阻来实现的@@。只有检测@@到@@该电阻时@@才会提供全部的@@48V电压@@，但是电流仍然受限@@，以免终端设备@@@@处在@@错误的状态@@。作为@@发现过程的一个扩展@@，PD还可以对要求@@PSE的供电@@方式进行分类@@@@@@，有助于使@@PSE以高效的方式提供电@@源@@。一旦@@PSE开始提供电@@源@@，它会连续监测@@PD电流输入@@，当@@PD电流消耗下降到最低值以下@@，如在@@拔下设备@@@@时@@@@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@@电源并再次启动检测@@过程@@。