AP供电降档问题处理
了解PoE基本概念
什么是PoE供电
PoE(Power over Ethernet)是一种基于以太网线供电的技术,允许直流电通过传输数据的线路或空闲线路传输到受电设备。通过10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T、2.5GBASE-T以太网网络供电,其可靠供电的距离最长可达到100米。通过这种方式,可以有效的解决IP电话、无线AP(Access Point)、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。随着IP电话、网络视频监控以及无线局域网应用的日益广泛,越来越多的设备需要供电。
与DC供电方式相比,基于网线供电的PoE供电方式存在诸多优势,已广泛应用到人们的生产生活中。
- 可靠:一台PoE设备可以同时为多个终端设备供电,实现电源集中供电的同时,还可以进行电源备份。
- 连接简捷:网络终端不需外接电源,只需要一根网线。
- 标准:全球PoE设备使用统一的电源接口。
PoE供电标准
PoE供电系统包括供电设备PSE(Power-sourcing Equipment)和受电设备PD(Powered Device)。
为解决不同厂家生产的PoE设备之间的兼容适配问题,IEEE标准委员会先后发布了如表1-1所示的三套PoE供电标准。
供电标准 |
IEEE 802.3af |
IEEE 802.3at |
IEEE 802.3bt |
---|---|---|---|
供电技术 |
PoE |
PoE+ |
PoE++ |
PSE输出电压 |
44V DC~57V DC |
44V DC~57V DC |
bt60:44V DC~57V DC bt90:52V DC~57V DC |
PSE输出功率 |
≤ 15.4W |
≤ 30W |
bt60:≤ 60W bt90:≤ 90W |
PD最大功率 |
12.95W |
25.5W |
bt60:51W bt90:71.3W |
线缆传输电信号不可避免地存在损耗,供电距离越远、损耗越大。为了保证供电稳定可靠,一般推荐使用CAT5E及以上规格的以太网线进行PoE供电,且供电距离限定在100m以内。
PoE供电协商机制
在实际应用中,不同品牌和型号的PSE设备(一般是PoE交换机或PoE适配器)与PD设备(一般是AP、网络摄像头、IP话机等)所支持的PoE供电级别可能会有差异,二者之间通过一定的协商机制确定实际供电标准。
PD设备通过网线连接到PSE设备后,PSE与PD之间按如下策略进行供电协商:
- PSE检测PD设备:PSE在端口周期性输出2.7V~10.1V的小电压,用以检测PD设备的存在。如果检测到19kΩ~26.5kΩ的特定电阻,说明线缆终端连接着支持PoE供电标准的受电端设备。
- PSE对PD设备按支持的供电能力进行分类,协商供电功率。协商方法包括:
- PSE根据PD回应的分级确认电流,PSE对PD进行分类,并协商确定供电功率
- 基于LLDP协议,PSE与PD之间通过可选的Power via MDI TLV字段,发现和通告双方支持的供电能力
- 开始供电:在启动期内(一般小于15μs),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。
在WLAN网络中,一般使用PoE交换机或PoE适配器作为PSE设备为AP提供供电。如果使用PoE适配器为AP供电,由于LLDP协议报文可以通过PoE适配器透传到AP,因此供电标准的协商仍然可能受到交换机的影响。
了解华为AP的供电降档
什么是供电降档
在部署无线网络时,一般将AP作为PD设备使用,使用PoE交换机或PoE适配器作为PSE设备为AP供电。由于不同型号的AP要求的供电标准不同,如果AP接收到的供电功率无法稳定达到相应级别,可能会导致业务性能或功能受限(如表1-2所示),甚至出现掉线、重启等现象。
业务类型 |
典型现象 |
---|---|
有线侧业务 |
PoE OUT功能不可用 |
USB口输出功率降低或不可用 |
|
IoT卡槽不可用 |
|
部分网口或射频口不可用 |
|
网口与光口互为Combo、两者只能二选一 |
|
网口最大速率降低 |
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无线侧业务 |
空间流数减少 |
最大发射功率降低 |
|
支持的最大带宽变小 |
|
基本WLAN业务功能不可用 |
在AP的基本WLAN业务功能可用的情况下,如果PoE供电协商结果与PSE设备供电能力相符,AP发生供电降档也是正常运行状态。为了充分发挥AP的业务性能,推荐在项目预算允许的范围内使用支持更高供电标准的PSE设备。
如何查看AP的供电降档限制
在供电功率不足时,不同型号的AP在功能和性能上受到的影响各不相同。
- 对于华为AirEngine系列AP(AirEngine 5760-10除外),可以通过如下方法查询供电降档限制。
访问Info-Finder,选择产品系列后,在“硬件中心”查看硬件规格,可以查看到不同供电级别下的供电限制说明。
- 对于华为Wi-Fi 5系列AP、AP7060DN和AirEngine 5760-10,可以通过如下方法查询供电降档的约束。
打开无线接入控制器(AC和FIT AP) V200R019C00 产品文档,查看“不同供电标准下AP的功能支持信息(V200R019C00及以前版本)”。
如何判断AP是否发生供电降档
如果遇到如下现象之一时,说明AP发生了供电降档。
- 登录AP时有相关提示
Warning: The required power supply mode for the device is 802.3BT90. The current power supply is insufficient (Limited), and some functions are limited.
- 在AC上查看AP信息,ExtraInfo字段显示为P
<HUAWEI> display ap all ... ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ID MAC Name Group IP Type State STA Uptime ExtraInfo ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 0 00e0-fcf6-76a0 area_1 ap-group1 192.168.120.254 AirEngine8760-X1-PRO nor 0 4H:49M:11S P ...
- AP产生供电不足的相关告警
Case 1:
WLAN/4/AP_POWER_LIMITED:OID[oid] The AP works in Limited mode due to insufficient power supply.
Case 2:
WLAN/2/POWER_INSUFF:OID [oid] AP power supply is insufficient.
PoE适配器02220154支持802.3bt供电标准,但一般情况下默认适配为802.3at。对于支持802.3bt供电标准的AirEngine系列AP,建议关闭LLDP,并通过power force work-mode { bt60 | bt90 }命令将AP的供电标准强制指定为802.3bt。V200R019C10及以上版本的AC均支持该命令;对于V200R019C00版本的AC,可以通过安装V200R019C00SPH510补丁支持该命令。
华为AP供电降档类问题的通用定位手段
遇到供电降档问题时,建议按如下思路进行定位。
- 查看AP当前的供电级别。
在AC上查看的方法如下:
<HUAWEI> display ap power-workmode all ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ID MAC Name Group Power-workmode Decided by ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ... 3 00e0-fc76-e360 ap_1 default AT(Limited) LLDP ...
在AP上查看的方法如下:
<AP> display current power-workmode Current power workmode is AT (Limited), decided by LLDP
从回显信息,可以看到目标AP当前正在使用的PoE标准、AP工作状态,以及协商为该模式的因素。
参数
说明
PoE标准
- AF:802.3af
- AT:802.3at
- BT60:802.3bt class 6
- BT90:802.3bt class 8
工作状态
- Normal或FULL:工作正常,所有功能不受限制
- Limited或RESTRICTED:供电不足,AP的基本WLAN业务可用,但部分功能受限
- Insufficient:供电严重不足,AP的基本WLAN业务不可用
说明:如果出现后两种情况,则可以判定AP发生了供电降档。
引起工作模式的原因
- LLDP:由LLDP协商决定。
- Hardware detect:由硬件协商决定。
- AP capability:由AP自己的最大能力决定。
- Configuration:强制指定。
- 检查PSE设备,确认其支持的PoE供电能力能够满足AP供电需要。
需要注意的是,交换机在具体某个网口上支持的PoE输出功率,受到其输出功率和该网口最大供电功率的影响。请根据交换机规格和已输出供电的功率,综合评估对应网口的实际供电能力。
- 在现网条件允许的范围内提高供电级别。
- Case 1:AP供电标准低于PSE设备供电能力
如果PSE设备为PoE交换机,请确保交换机上开启了LLDP协商功能,并发布正确的Power via MDI TLV协商参数。
如果PSE设备为PoE适配器,由于LLDP协商的优先级高于硬件协商,也应确保AP直连的交换机上开启了LLDP协商,并发布正确的Power via MDI TLV协商参数。
以华为PoE交换机为例,假设需使用GE0/0/3为AP提供802.3at供电,应配置如下参数。
<Switch> lldp enable <Switch> interface gigabitethernet 0/0/3 [Switch-GigabitEthernet0/0/3] lldp enable [Switch-GigabitEthernet0/0/3] lldp dot3-tlv power 802.3at
对于AirEngine系列AP(AirEngine 5760-10除外),也可以直接在AP上关闭LLDP协商,并根据PSE设备的供电能力强制指定AP的供电模式。
<AC> system-view [AC] wlan [AC-wlan-view] port-link-profile name port-link1 //这里假设目标AP绑定的AP有线口链路模板为port-link1 [AC-wlan-port-link-prof-port-link1] undo lldp enable //关闭LLDP协商 [AC-wlan-port-link-prof-port-link1] quit [AC-wlan-view] ap-system-profile name ap-system1 //这里假设目标AP绑定的AP系统模板为ap-system1 [AC-wlan-ap-system-prof-ap-system1] power force work-mode bt90 //强制指定使用802.3bt class8供电标准 Warning: If the PSE does not reach the target power supply level, executing this command may cause the AP to repeatedly restart due to insufficient power. Continue? [Y/N]: y
如果手动指定的AP供电模式超过PSE设备的实际能力,可能导致AP由于供电不足而反复重启。请务必根据PSE设备的实际供电能力来指定AP供电模式。
- Case 2:AP供电标准与PSE设备供电能力相同
建议提高PSE设备的PoE输出功率,或者更换为支持更高PoE供电级别的PSE设备。
- Case 1:AP供电标准低于PSE设备供电能力
典型供电降档问题案例
AP产生供电不足告警
问题现象
在网管上,看到型号为AirEngine 8760-X1-PRO的AP产生供电不足告警。
WLAN/4/AP_POWER_LIMITED:OID[oid] The AP works in Limited mode due to insufficient power supply.
定位手段
- 使用命令行方式登录到AP,查看AP当前的供电级别。
<AP> display current power-workmode Current power workmode is AF (Insufficient), decided by LLDP
从回显信息可以看到,目标AP经LLDP协商确定的PoE供电模式为802.3af,无法满足基本无线业务的最低要求。
- 检查给AP供电的PSE设备,了解其供电能力。
这里假设PSE设备是华为PoE交换机,使用GE0/0/3为AP供电。
<Switch> display poe power interface gigabitethernet 0/0/3 ... user set max power(mW) : 30000 //端口最大输出功率30000mW(支持802.3at标准) ... <Switch> display poe power-state interface gigabitethernet 0/0/3 ... Power-up mode : af //端口当前PoE模式为802.3af标准 ...
从回显信息可以看到,PoE交换机支持802.3at供电标准,但当前供电标准为802.3af。
- 根据AP型号AirEngine 8760-X1-PRO查看供电降档限制,了解到该AP最低支持在802.3at供电标准下运行。
- 修改业务配置,使AP与PSE设备之间协商使用802.3at标准供电。
- 方法1:在交换机侧开启LLDP协商功能,并配置接口GE0/0/3发布的802.3 Power via MDI TLV符合802.3at标准。
<Switch> system-view [Switch] lldp enable [Switch] interface gigabitethernet 0/0/3 [Switch-GigabitEthernet0/0/3] lldp enable [Switch-GigabitEthernet0/0/3] lldp dot3-tlv power 802.3at
- 方法2:在AC上关闭AP的LLDP协商功能。
<AC> system-view [AC] wlan [AC-wlan-view] port-link-profile name default //这里假设目标AP绑定的AP有线口链路模板为default [AC-wlan-port-link-prof-default] undo lldp enable //在绑定该模板的所有AP上关闭LLDP协商 [AC-wlan-port-link-prof-default] quit
等待1~2分钟,检查是否能通过硬件协商为802.3at。
对于AirEngine系列AP(AirEngine 5760-10除外),如果无法协商为802.3at,请强制指定PoE供电模式为802.3at。
[AC-wlan-view] ap-system-profile name ap-system1 //这里假定目标AP绑定的AP系统模板为ap-system1 [AC-wlan-ap-system-prof-ap-system1] power force work-mode at //在绑定该模板的所有AP上强制指定使用802.3at供电模式 Warning: If the PSE does not reach the target power supply level, executing this command may cause the AP to repeatedly restart due to insufficient power. Continue? [Y/N]: y
- 方法1:在交换机侧开启LLDP协商功能,并配置接口GE0/0/3发布的802.3 Power via MDI TLV符合802.3at标准。
经验总结
AP供电不足时,如果只是空间流数减少,则不会产生告警。如果有功能上的限制,例如第三射频不工作,或者USB接口插上了IoT设备却不可用,则会提示供电不足告警。