一文读懂POE测试来龙去脉

01POE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。

02POE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。

03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

04测试项目列表及组合

FT测试项目	覆盖功能/模块/引脚	备注
POE使能禁止测试	供电线路及POE控制 芯片	选测
PSE检测PD测试	供电线路及POE控制 芯片	选测
POE分级测试	供电线路及POE控制 芯片	选测
POE上/下电测试	POE供电引脚及PSE/PD端的POE控制 芯片	选测
POE供电电压测试	主要覆盖接口供电信号及PSE端的供电电压	必测
POE供电模式测试	主要覆盖供电信号线及系统两端设备供电/受电模式切换信号	同时支持两种供电模式的设备必测
POE最大功率测试	主要覆盖供电信号及PSE端的电源功率	选测
POE满负荷供电+流量测试	覆盖供电信号线、业务信号线及POE控制芯片	必测

表1 测试项目列表

测试项组合1	测试项组合2
POE供电电压测试   POE供电模式测试   POE满负荷供电+流量   测试	POE使能禁止测试   PSE检测PD测试   POE分级测试   POE上/下电测试   POE供电电压测试   POE供电模式测试   POE最大功率测试   POE满负荷供电+流量   测试

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。

05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。

06POE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。

审核编辑：汤梓红