CN117857227A - 基于备选电源可用性的以太网供电系统的电力优先级调整 - Google Patents

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CN117857227A CN202310880120.4A CN202310880120A CN117857227A CN 117857227 A CN117857227 A CN 117857227A CN 202310880120 A CN202310880120 A CN 202310880120A CN 117857227 A CN117857227 A CN 117857227A
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Abstract

本公开涉及基于备选电源可用性的以太网供电系统的电力优先级调整。以太网供电(PoE)受电设备(PD)可以耦接到PoE电源设备(PSE)。PD可以向PSE发送链路层协议通信,该链路层协议通信包括指示发送PD是否具有备选电源(例如,电池、本地电源)的备选电力字段。PSE可以监听和接收通信并读取其中的备选电力字段。PSE可以至少部分地基于PD是否具有相应的备选电源为PD设置相应的电力优先级,如由其通信的相应的备选电力字段所指示的。PSE可以相对于PD否则被赋予的优先级降低具有备选电源的那些PD的电力优先级。

Description

基于备选电源可用性的以太网供电系统的电力优先级调整
背景技术
以太网供电(Power-over-ethernet,PoE)允许数据信号和电力供电信号在同一根以太网电缆上进行传输。这可以允许启用PoE的电子设备经由同一根电缆可通信地耦接到网络并且接收电力,这可以为如何部署设备提供更多的灵活性(例如,设备可以不再需要被放置在电源插座附近或不再需要具有长的电源线以到达这样的插座)。在PoE系统中,经由PoE向其他设备提供电力的设备称为电源设备(Power Sourcing Equipment,PSE),从PSE接收电力的设备称为受电设备(Powered Devices,PD)。PSE通常还用作联网元件,诸如交换机或路由器。PD也可以是联网元件(例如无线接入点、PoE中继器/集线器等)、网络终端(例如安全摄像头、物联网(IoT)设备等),或任何其他具有PoE端口的电子设备。
在PoE系统中,在某些情况下,在给定时间PSE能够提供的总功率(“可用功率”)有可能小于所有连接的PD在同一时间正在消耗或希望消耗的总功率(“功率需求”)。功率需求超过PSE的可用功率在本文中可称为“PSE电源故障”。PSE电源故障可能针对各种原因而发生。例如,PSE可能被设计成PSE可以提供的最大总功率小于每端口最大输出功率的总和。例如,如果假设的PSE具有80W的最大总输出功率和六个端口,其中每个端口单独地可以提供每端口最大20W,那么每端口的最大输出功率的总和(6×20W=120W)超过了可用功率(80W)。在这样的示例中,如果PSE的所有端口都耦接到消耗全每端口最大功率的PD,那么在这一时间的功率需求将超过可用功率。作为另一个示例,即使PSE被设计成具有等于或大于每端口最大输出功率的总和的最大总功率输出,但是在某些情况下在给定时间的实际可用功率可能下降到最大可用功率以下,诸如由于PSE的电源故障或其他故障事件。
附图说明
可以从以下的详细描述中理解本公开,无论详细描述是单独地还是与附图一起。所包括的附图用于提供对本公开的进一步理解并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本公开教导的一个或多个示例并且与说明书一起解释某些原理和操作。
在附图中:
图1是示出示例PoE PSE的框图。
图2是示出示例PoE PD的框图。
图3是示出包括PSE和耦接到其上的PD的示例PoE系统的框图。
图4是示出可由PoE PSE执行的第一示例方法的流程图。
图5是示出可由PoE PSE执行的第二示例方法的流程图。
图6是示出可由PoE PSE执行的第三示例方法的流程图。
图7是示出存储可由PoE PSE的处理器执行的指令的示例存储介质的框图。
图8是示出存储可由PoE PD的处理器执行的指令的示例存储介质的框图。
图9是示出可由PoE PSE执行的第四示例方法的流程图。
具体实施方式
在一些PoE系统中,PSE将为连接到其上的PD分配电力优先级。在PSE电源故障的情况下电力优先级指示哪些PD将优先地获得电源。即,当PSE电源故障发生时,PSE将选择PSE将继续向其提供PoE电力的第一组PD和PSE将停止向其提供PoE电力的第二组PD,其中第一组包括具有较高电力优先级的PD,第二组包括相对于其他PD具有较低电力优先级的PD。PSE可以寻求最大化将继续接收PoE电力的第一组中的PD的数量,同时将功率需求保持在或低于可用功率。例如,PSE可以选择n个最高优先级的PD来继续接收PoE电力,其中n是将导致功率需求等于或低于可用功率的最大数。或者,等效地,PSE可以识别p个最低优先级的PD来停止向其提供PoE电力,其中p是将导致功率需求等于或低于可用功率的最小数。注意,这里的“最高”和“最低”是相对于耦接到PSE的其他PD而言的,而不是绝对意义上的最高和最低优先级。如果有比可以被包括在第一组中的更多的具有最高优先级的PD(例如,如果包括所有的最高优先级的PD则将超过可用功率),那么最高优先级的PD中的一个或多个将被排除在第一组之外。相反,如果在添加了第一组的具有最高优先级的所有PD后尚有额外的功率余量,则PSE可以考虑下一个最高优先级级别并继续选择具有该优先级的PD,以此类推,按降序向下每一级电力优先级,直到为第一组所选择的PD的数量是最大化的同时保持在或低于可用功率为止。当PSE需要在具有相同电力优先级的两个PD之间进行选择时,PSE可以使用任何所需的选择方法选择任何一个PD,诸如随机选择或基于任何其他标准的选择。因此,特定PD的电力优先级并不保证将该PD从继续接收PoE电力的第一组中纳入或排除,但是较高的电力优先级使得PD更有可能被纳入继续接收PoE电力的第一组中,并且也确保没有较低优先级的PD会在较高优先级的PD之前被选择。
在许多PoE系统中,已经基于PD的自我报告设置了PD的电力优先级,即PD向PSE通信它们的优先级应该是什么并且PSE将把电力优先级设置为PD所指示的任何内容。PD可以被配置为从PSE请求特定的电力优先级,例如在制造过程中和/或后来通过用户。被认为是重要的或关键任务的PD可以被编程为请求高电力优先级(以使其更有可能在PSE电源故障的情况下保持通电),可更容易地容忍停电时间(down time)的PD可以被编程为请求较低的电力优先级。
然而,在某些情况下,当使用上述方法分配电力优先级时,电力优先级可能不会导致PD中的最佳功率分配。特别是,除了从PSE通过PoE提供的电力供应之外,一些PD可能访问备选电源。例如,这种备选电源可以包括备用电池、本地电力供应(例如,耦接到主电源的插头或适配器)、到另一个PSE的次级连接、或其他电源。如果PD可以访问这样的备选电源,由于PD将能够依赖其备选电源(至少在一段时间内),因此从PSE到PD的PoE电力供应的移除将不一定造成PD断电。因此,这样的PD不必需要高电力优先级来确保它在PSE电源故障期间保持通电。因此,为这样的PD分配高电力优先级可以是低效率的,因为这可能导致确实需要PoE电力来保持通电的其他PD在PSE电源故障期间无法接收电力。
本文中所公开的示例解决了上文注意到的问题,尤其是如果PD可以访问备选电源则通过配置PSE以调整PD的电力优先级,更具体地,将该PD的电力优先级降低到低于其在默认电力优先级分配方案下原本会被分配的电力优先级(默认这里是指由PSE使用的不考虑备选电源的电力优先级分配方案,诸如上述的分配给PD其请求的任何电力优先级)。因此,例如,如果PD具有可用的备选电源,那么在默认电力优先级分配方案下将被分配以(HIGH)电力优先级的PD可能替代地被分配以调整后的中级(MEDIUM)或低级(LOW)电力优先级。具有备选电源的PD的电力优先级的降低可以允许在PSE电源故障的事件中有比在其它情况下可能的更多的PD保持通电。由于可以将具有备选电源的PD从继续接收PoE电力的PD集合中移除(由于其优先级被降低了),这进而释放了空间以用于额外的原本将失去PoE电力的其他PD的集合,因此可以实现在PSE故障期间可保持通电的PD数量的增加。即使具有备选电源的PD被排除在接收PoE电力的集合之外,但是由于它具有备选电源因此它没有断电。因此,虽然接收PoE电力的PD的数量没有变化,但可以保持通电的PD的总数量增加了。
例如,考虑一个假设的场景,在该场景中PSE具有60W的可用功率并且每个消耗20W功率的四个PD耦接到该PSE,其中前三个PD(PD1、PD2和PD3)具有高级电力优先级而第四个PD(PD4)具有中级电力优先级。由于可用功率(60W)超过了功率需求(4x20W=80W),因此这种状态构成了PSE电源故障。因此,PSE可能需要停止向PD中的一个提供PoE电力,以便将功率需求降低到可用功率的水平。在现有的方法下,PSE将选择具有最高优先级的三个PD(PD1、PD2和PD3)来继续接收PoE电力,并因此将停止向PD4供应PoE电力。因此,在现有的方法下总共有三个PD将保持通电而一个PD(PD4)将必须断电。然而,如果假设PD1具有备选电源,那么在本文中所描述的示例中PD1的电力优先级可以被降低到中级。由于这种优先级的改变,PSE现在可以选择PD2、PD3和PD4来继续接收PoE电力,而PD1停止接收PoE电力(注意,在本例中PD1和PD4二者具有相同的优先级,因此PSE可以选择它们中的任何一个)。因此,在本例中所有四个PD都可以保持通电,其中PD2、PD3和PD4接收PoE电力而PD1经由其备选电源接收电力。因此,在前述两种情形下即使在PSE处的可用功率的总量是相同的并且被选择来继续接收PoE电力的PD的数量也是相同的,但是由于调整了具有备选电源的PD的电力优先级,因此在后一种情况下可以保持通电的PD的总数量更多。
此前,PSE通常不知道PD是否具有备选电源。因此,在本文中公开的示例中,PD可以被配置为将这一信息传送给PSE,并且PSE可以被配置为听取这一信息然后如上所述相应地调整电力优先级。在一些示例中,链路级别(link-level)发现协议通信被用于通信PD是否具有备选电源。链路层协议的示例包括链路层发现协议(LLDP)和其他类似的协议。特别是,在一些示例中,在链路层发现协议通信的标准通信结构中定义了新的数据字段以指示PD是否具有备选电源,例如在LLDP通信的以太网框架中的新的类型-长度-值(TLV)字段。这个新的数据字段在本文中可以被称为Alt_Pwr字段。在本文中公开的示例中,PD可以被配置为在其链路层协议通信中包括Alt_Pwr字段并且PSE可以被配置为在所接收的链路层协议通信中监测这种Alt_Pwr字段。
在一些示例中,除了在Alt_Pwr字段中指示PD是否具有备选电源之外,PD还可以包括有关备选电源(如果存在一个的话)的信息,诸如识别电源类型(例如,电池、本地电力供应等)和/或可用功率量或充电状态的信息。在一些示例中,PSE可以被配置为当确定PD的电力优先级时考虑这一额外的信息。例如,PSE可以确定备选电源是否足够,并且如果备选电源不足够的话PSE可以避免降低PD的电力优先级。在一些示例中,如果备选电源的类型是预定电源的列表中的一个,诸如耦接到主电源的本地电力供应(例如,电源适配器),则可以确定备选电源是足够的。作为另一个示例,如果电池类型的电力供应的充电状态高于预定阈值则可以确定电池类型的电力供应是足够的,而如果其充电状态低于该阈值则可以确定电池类型的电力供应是不足够的。
在一些示例中,PSE不仅可以基于其是否具有备选电源(如由从该PD接收的通信信息中的Alt_Pwr字段所指示的)来调整一些PD的电力优先级,而且PSE还可以在选择用于在PSE电源故障期间继续接收PoE电力的PD时考虑备选电源的存在。例如,PSE可以以上述方式基于其电力优先级来选择PD,但是当两个或更多的PD具有相同的优先级并且PSE需要在它们之间进行选择时PSE可以被配置为优先选择不具有备选电源的PD。此外,在一些示例中,响应于接收到来自PD的指示PD具有备选电源的通信,PSE可以前摄地(proactively)发起与PD的协商以停止向PD供应PoE电力而不必等待电源故障事件发生。
此外,在一些示例中,PSE可以有时候重新访问并改变所分配的电力优先级,例如将具有调整后的电力优先级的PD返回到默认的电力优先级。例如,PD可以经由额外的链路层发现协议通信(经由Alt-Pwr字段)定期地发送有关其备选电源的更新的信息,并且响应于PD的备选电源的状态的改变PSE可以改变PD的电力优先级。例如,如果电池的充电状态下降到阈值以下,那么PSE可以将PD的电力优先级返回到默认值。通过其他方式检测到的其他事件也可以被用作触发器以重新访问电力优先级并将其重置为默认值。
现在转向附图,将描述根据本公开的方面的各种设备、系统和方法。
图1是概念性地示出用于PoE系统的PSE的框图,以PSE 110的形式。应该理解的是,图1并不旨在准确地或按比例地示出具体的形状、尺寸或其他结构细节,并且PSE 110的实施方式可以具有所示组件的不同数量和布置并且还可以包括未示出的其他部分。
如图1所示,PSE 110包括交换硬件120、电力供应130、多个PoE端口140(“端口140”)、及控制电路150。
交换硬件120包括交换电路,该交换电路可以选择性地将端口140连接到一个其他端口以及一个或多个诸如上行链路端口的其他端口(未示出)以允许在连接到PSE 110的各种设备之间以及参与、控制或以其他方式促进数据包的通信的其他相关组件之间路由数据包。PSE的交换硬件对于本领域的普通技术人员来说是熟悉的,并且因此在本文中不对交换硬件120进行更详细的描述。
电力供应130向PSE 110提供电力,其包括运行PSE 110其自身功能的电力以及由PSE 110经由端口140向连接的PD所供应的PoE电力。电力供应130可以由控制电路150控制以选择性地向端口140供应PoE电力,或者换句话说如果需要的话(例如,在PSE电源故障期间)电力供应130可以在控制电路150的指示下停止向某些端口140供应PoE电力。电力供应130包括一个或多个电力供应设备,该电力供应设备被配置为从诸如主电源或电力分配单元的源接收输入电力,并且将该电力转换成适合PSE 110使用的形式。电力供应130的电力供应设备可以包括AC-到-DC转换器、DC-到-DC转换器、保护设备(例如,过电流保护、过电压保护等)和/或参与、控制或以其他方式促进向PSE 110供电的其他电源组件。PSE的电力供应对于本领域的普通技术人员来说是熟悉的,并且因此在本文中不对电力供应130进行更详细的描述。
端口140包括具有PoE功能的端口(PoE capable ports),其可以包括例如RJ45插口。每个端口140被配置为接收以太网电缆的连接器,其可以包括RJ45连接器。每个端口140耦接到控制电路150(例如,经由交换硬件120)并被配置为在控制电路150和连接到端口140的PD之间通信数据。每个端口140还耦接到电力供应130并被配置为从电力供应130向耦接到端口140的PD供应PoE电力(除非控制电路150已经对端口140禁用了PoE电源)。在图1中示出了三个端口(即,端口140_1、140_2、140_N),但是PSE 110中可以包括等于或大于两个的任何数量的端口140。本领域的普通技术人员对PoE端口很熟悉,因此在本文中不对端口140进行更详细的描述。
控制电路150包括被配置(例如,被编程)为执行操作156和158的电路。控制电路150包括处理器和存储可由处理器执行以使操作156和158被执行的指令的存储介质、被配置为执行操作156和158的专用硬件,或这些组件的一些组合。在控制电路150包括处理器的示例中,处理器可以包括能够执行机器可读指令的一个或多个处理设备,诸如,例如,处理器、中央处理单元(CPU)、控制器、微控制器、片上系统(SoC)、数字信号处理器(DSP)、图形处理单元(GPU)或其他处理资源。在控制电路150包括专用硬件的示例中,作为处理器的补充或替代,专用硬件可以包括被配置为执行特定操作的任何电子设备,诸如特定应用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、离散逻辑电路、硬件加速器、硬件编码器等。在一些示例中,控制电路150可以被配置为控制PSE 110的操作156和158之外的其他操作,诸如控制交换硬件120的操作、电力供应130的操作、安全/认证操作和/或PSE 110的其他操作。控制电路的这些其他操作对于本领域的普通技术人员来说是熟悉的,因此在本文中不作详细描述。
控制电路150被配置为执行的操作156包括从连接到PSE 110(经由端口140)的PD接收链路层协议通信,其中通信包括指示发送该通信的PD是否具有备选电源的Alt_Pwr字段。具体地,PSE 110可以被配置为监测链路层协议通信,并且当接收到通信时PSE 110可以检查Alt_Pwr字段以确定发送该通信的PD是否具有备选电源(在一些示例中,以及确定有关备选电源的其他信息)。在一些示例中,链路层发现协议是LLDP。通常地,LLDP通信信息包括以太网框架,以太网框架是一种包括按照LLDP协议所规定的格式和顺序的多个数据字段的通信结构,包括例如地址字段(例如目的地地址、源地址),然后是多个强制性TLV(诸如机箱ID TLV、端口ID TLV等),然后(可选地)是所谓的可选TLV。还可以包括前导码、结束字段和其他封装数据。一些可选TLV可以根据行业标准来定义,诸如IEEE标准802.1AB,而其他可选TLV可以是所谓的自定义TLV,其可以是制造商特定的。在一些示例中,Alt_Pwr字段是LLDP帧的新的可选TLV(其可以是标准定义的可选TLV或制造商特定的自定义TLV)。在其他示例中,链路层发现协议是Cisco发现协议(CDP)、Foundry发现协议(FDP)、Nortel发现协议(NDP)、链路层拓扑发现(LLTD)或其他类似的链路层发现协议。这样的其他链路层发现协议也定义了类似于上述以太网框架的通信数据结构,其包括类似于上述TLV的各种数据字段,尽管数据结构的格式、命名和其他细节可能从一个协议到其他协议而变化。无论使用哪种协议,Alt_Pwr字段可以作为新字段(如果协议允许的话)或通过重新利用现有字段而被添加到通信结构中。
控制电路150被配置为执行的操作158包括基于所连接的PD是否具有备选电源为所连接的PD设置电力优先级,如由其链路层协议通信的Alt_Pwr字段所指示的(如在操作156中所处理的)。电力优先级可以被控制电路150以上述方式用于确定在PSE故障的情况下哪些PD将继续经由端口140接收PoE电力。
电力优先级可以包括等于或大于两个的任何数量的优先级层级或阶。此外,这些优先级的层级可以以任何需要的方式来表示。在本文中,为了方便起见假定电力优先级包括表示为高级、中级、低级的三个层级(其中高级为最高优先级,低级为最低优先级),但本领域的普通技术人员可以理解的是可以使用任何其他数量的层级和可以使用任何其他所需的用于表示电力优先级的方案,诸如数值、字母数字值、颜色代码等。如本文中所使用的,“较高”优先级(或类似术语)是使得PD更有可能被选为继续接收PoE电力的PD集合的优先级,对于“较低”优先级反之亦然。要注意的是“高级”和“低级”的这个含义不必与数字意义上的高和低有任何关系,例如,在一些优先级方案中,最高优先级可能被表示为1而在其他优先级方案中1将是最低优先级,并且在其他方案中优先级根本没有数值。
在一些示例中,为连接的PD设置电力优先级包括首先为每个PD确定默认电力优先级,然后为那些具有备选电源的PD确定调整后的优先级,其中调整后的优先级是从默认电力优先级降低的。不具有备选电源的PD可以被分配它们的默认电力优先级。如本文中所使用的,“默认电力优先级”是根据默认电力优先级确定方案所确定的电力优先级,该默认电力优先级确定方案是在如果不考虑备选电源的情况下由PSE 110用于分配电力优先级的方案。PSE 110可以使用的默认电力优先级确定方案的一个示例是允许PD请求特定的电力优先级并为那些PD分配默认电力优先级,该默认电力优先级等于PD所请求的任何电力优先级。另一个默认电力优先级方案可以是,例如,检测PD的类型(例如,从链路层发现协议通信中所通信的信息)并基于PD的类型来分配默认电力优先级。例如,控制电路150可以查阅指定的(预定的和/或用户可配置的)具有相关联的优先级的PD类型的列表以识别PD的默认电力优先级;在列表中未找到的PD类型可以被赋予为未知PD类型所指定的电力优先级。
调整后的电力优先级相对于默认电力优先级所降低的程度可以从一个实现方式到下一个实现方式而变化,并且在一些示例中可以是用户可配置的参数。在一些示例中,具有备选电源的所有PD(或者在一些实例中,具有被认为是足够的备选电源的所有PD,如下面进一步描述的)可使其调整后的电力优先级为在其默认电力优先级之下降低固定数量的层级(例如,在一些示例中为一个层级)。在一些示例中,调整后的优先级相对于默认优先级所降低的层级数可以根据一个或多个因素而变化。例如,调整后的优先级相对于默认值所降低的层级数可以根据默认优先级的层级而变化,例如,如果默认优先级较高,那么所降低的层级数可以更大。在其他示例中,给定PD的电力优先级从其默认优先级所减少的量可基于PD的特征和/或PD所具有的备选电源的类型从一个PD到另一个PD而变化。例如,具有被认为更可靠的电源(诸如耦接到主电源的本地电力供应)的PD可使其电力优先级比具有在某种程度上被认为较不可靠的电源(诸如备用电池)的PD降低更多。
在其他示例中,基于所连接的PD是否具有备选电源来为其设置电力优先级包括为具有备选电源的所有PD设置指定的(例如,预定的或用户可配置的)优先级,该指定的优先级可以低于最高电力优先级。例如,所有具有备选电源的PD(或者在某些情况下,被认为是足够的备选电源,如下文所述)可以被设置为低电力优先级。其他不具有备选电源(或具有不足够的备选电源)的PD可以使用如上所述的默认电力优先级方案来设置其电力优先级。
在一些示例中,与调整PD的电力优先级有关的上述过程是响应于PD被连接到PSE110而执行的。PD可以发送初始的链路层发现协议通信作为发现过程的一部分,并且这可以触发电力优先级分配过程的执行。对于该PD。在其他示例中,可以响应于一些其他条件而发起上述的用于分配电力优先级的过程。即,可将默认电力优先级用于所有的PD,直到所指定的条件满足为止,因此一些PD可以如上所述地来调整其电力优先级。例如,可以响应于PSE110的当前功率需求上升到超过预定的和/或用户可配置的阈值(诸如可用功率的85%)而发起分配电力优先级的过程。因此,当前几个PD耦接到PSE 110并且功率需求低于阈值时,上述的电力优先级调整可以被暂时搁置。然后,之后随着更多的PD耦接到PSE 110(或随着当前PD的需求增加)并且阈值被跨越,PSE 110可能调整具有如上所述的备选电源的PD的优先级。
一旦已经分配了PD的电力优先级,PSE 110的控制电路150可以以上述方式来响应电源故障事件。即,如果检测到电源故障事件(即,功率需求超过可用功率),控制电路150将选择PSE将继续供应PoE电力的第一组PD和PSE将停止供应PoE电力的第二组PD,其中第一组包括具有较高电力优先级的PD,第二组包括相对于其他PD具有较低电力优先级的PD。控制电路150可以寻求最大化将继续接收PoE电力的第一组中的PD的数量,同时将功率需求保持在或低于可用功率。例如,控制电路150可以选择n个最高优先级的PD来继续接收PoE电力,其中n是使得功率需求等于或低于可用功率的最大数量。或者,等价地,控制电路150可以识别p个最低优先级的PD来停止供应PoE电力,其中p是使得功率需求等于或低于可用功率的最小数字。如果有比可以被包括在第一组中的更多的最高优先级的PD(例如,如果包括他们所有的话将超过可用功率),那么最高优先级的PD中的一个或多个将被排除在第一组之外。相反,如果在添加了所有的具有最高优先级的PD后仍有额外的功率余量(headroom),那么控制电路150可以考虑下一个最高优先级层级并继续选择具有该优先级的PD,直到第一组中的PD的数量被最大化同时将功率需求保持在或低于可用功率为止。当控制电路150需要在具有相同电力优先级的两个PD之间进行选择时,控制电路150可以使用任何所需的方法来选择任何一个PD,例如通过优先选择不具有备选电源的PD。为了停止向第二组中的PD供应PoE电力,控制电路150可以对连接到这些PD的端口140禁用PoE电力供应(注意,然而数据通信仍然可以继续流经这些端口,就像它们是标准以太网端口一样)。
除了上述操作以外,在一些示例中PSE 110的控制电路150可以被配置为执行下述与图4-6和9的方法400、500、600和/或900有关的任何一个操作。图3中还阐明了PSE 110的某些方面,其中描述了PSE 110可被部署在其中的PoE系统。图3将在图2的描述之后进行描述。
现在转向图2,将描述用于PoE系统中的PD,以PD 200的形式。图2是概念性地示出PD 200的框图。应该理解的是图2并不旨在准确地或按比例地示出具体的形状、尺寸或其他结构细节,并且PD 200的实施方式可以具有所示组件的不同数量和布置并且还可以包括未示出的其他部分。
如图2所示,PD 200包括控制电路270和一个或多个端口271。PD 200还可以可选地包括备选电源202。PD 200可以是任何具有PoE能力的电子设备,诸如网络设备(例如,无线接入点)、IP电话、IP安全摄像机、笔记本电脑、计算机显示器、销售亭、传感器、其他物联网设备或任何其他具有PoE能力的电子设备。
端口271包括具有PoE能力的端口,其可以包括RJ45插口。每个端口271被配置为接收以太网电缆的连接器,其可以包括RJ45连接器。这允许PD 200耦接到PSE,诸如上述的PSE110。端口271被配置为接收PoE电力并向PD 200的其他组件供应电力。端口271还与控制电路270可通信地耦接以在控制电路270和连接到端口271的另一个设备(诸如PSE)之间通信数据。在图2中示出了两个端口271,但在PD 200中可以包括等于或大于一个的任何数量的端口271。一些PD 200仅具有一个端口271。其他的可以具有两个端口271以允许PD耦接到多个网络设备(例如,多个PSE),例如以提供冗余。PD 200也可以具有两个以上的端口271。如上所述,PoE端口对于本领域的普通技术人员来说是熟悉的,因此在本文中不对端口271进行更详细的描述。
控制电路270包括被配置(例如,被编程)为执行操作272和274的电路。控制电路270包括处理器和存储可由处理器执行以使操作272和274被执行的指令的存储介质、被配置为执行操作272和274的专用硬件、或这些组件的一些组合。在本文中,处理器和专用硬件可以包括上面所讨论的与控制电路150有关的任何示例。在一些示例中,控制电路270可以被配置为控制操作272和274之外的PD 200的其他操作,诸如控制PD 200与PSE的通信的操作(其可以在所有类型的PD 200中共享共性)以及可更特定于各种类型的PD 200的功能的其他操作。由于PD 200可以是具有广泛变化的功能的各种设备中的任何一个,因此由控制电路270执行的其他操作可以从一个设备到另一个设备而变化。PD的这些其他操作对于本领域的普通技术人员来说是熟悉的并且在本文中不作描述。
操作272包括确定PD 200是否具有存在的/可用的备选电源202。备选电源202是可选的,并且PD 200的一些实例可以具有备选电源202而其他实例则不具有。无论PD 200是否具有备选电源202,PD 200被配置为执行操作272以检查其是否具有备选电源202。如本文中所使用的,如果备选电源202处于能够向PD 200供应电力的状态,则PD 200具有备选电源202,或者备选电源202是“存在的”或“可用的”。这与仅具有可潜在地提供电力但当前还不能够这样做的组件形成对比。例如,具有插入到主电源中的电源线的PD 200可以确定这是一个存在的/可用的备选电源202,但是如果电源线被从任何电源上拔下来则PD 200可以确定该电源线不是一个备选电源。备选电源202不必当前正在向PD 200供电以使PD 200认为备选电源202是存在的/可用的,但是电源应当处于有能量的状态并且在被要求时能够供应电力。备选电源的示例包括电池(无论是集成到PD 200还是作为插入到PD 200的外部设备)、本地电力供应(例如,电源线、适配器或插入到电源(例如,主电源)的充电器)、无线充电器或任何其他外部电源(除了来自PSE的PoE电源之外)。在一些示例中,如果PD 200具有到两个不同的PSE的两个PoE连接,则PD 200也可以确定这构成了备选电源202(即,相对于另一个PSE,一个PSE将算作备选电源,反之亦然),只要两个连接被配置为向PD 200供应PoE电力;然而,如果PSE中的一个被配置为仅向PD 200供应数据,则PD 200可以确定其不具有备选电源202。
控制电路270可以通过多种方式中的任何一种来检测备选电源是否可用。例如,由于它们的设计,一些PD 200可能除了具有多个PoE连接(在其可被认为是备选电源的示例中)之外不能够具有任何备选电源202。可以是这种情况,例如,因为PD除了端口271之外没有任何电力接收组件,例如电池、电源线、电源插口或类似的组件。在这样的PD中,控制电路270可以被编程为(例如,在制造过程中或在配置期间)自动地识别其不具有备选电源,或者在到多个PSE的PoE连接被认为是备选电源的示例中,那么控制电路270也可以被编程为对此进行检查。特别是,在具有到多个PSE的PoE连接被认为是备选电源的示例中,则PD 200可以经由被包括在PD 200中的PoE电路知道这一点以管理PoE端口271,该PoE电路可以是控制电路270的一部分,或者是控制电路270可以与其进行通信以确定是否存在多个PoE连接的独立电路。在确实具有一个或多个可能允许作为备选电源的组件(例如、电池、电源插头、电源插孔、无线充电电路等)的其它PD 200中,则可以提供电源管理/预算电路(未图示)以监测和/或控制从这些源供应的电力,并且控制电路270可以被配置为查询这种电源管理电路以确定备选电源202当前是否被能力化以及是否能够提供电力;如果是,则这被识别为存在的/可用的备选电源202,如果不是,则其不被识别为可用的/存在的备选电源202。这种电源管理/预算电路通常被包括在具有电力接收组件(诸如电池、电源线等)的任何PD中以监测和控制来自或通过这些组件的电力流,并且为本领域普通技术人员所熟悉。可选地,或额外地,控制电路270可以被配置为直接感测是否存在来自备选电源202的电力,例如经由诸如电流传感器的传感器(未图示),该传感器耦接到接收来自备选电源202的电力的系统电源总线或其他电源线。作为另一个示例,具有(或被配置为接收)电池的PD 200还将被提供以电池充电/管理电路,并且控制电路270可以查询该电池充电/管理电路以确定是否安装了电池以及如果是的话电池的充电状态是什么。
操作274包括向PSE发送链路层协议通信,该通信包括指示PD是否具有备选电源的Alt_Pwr字段。在一些示例中,具有备选电源202的PD 200和不具有备选电源202的PD 200二者都在其链路层协议通信中包括Alt_Pwr字段,其中不具有备选电源202的PD 200在Alt_Pwr字段中指示了这一点。在其他示例中,不具有备选电源202的PD 200可以省略或发送空白的Alt_Pwr字段以指示其不具有备选电源202。在一些示例中,链路层发现协议是LLDP并且Alt_Pwr字段是(由制造商或由标准)定义的LLDP以太网框架的TLV,以用于通信PD是否具有备选电源。在其他示例中,链路层发现协议是CDP、Foundry发现协议(FDP)、Nortel发现协议(NDP)、链路层拓扑发现(LLTD)或其他类似的链路层发现协议,并且在这些示例中的任何一个中Alt_Pwr字段可以包括被添加到这些协议中的一个的通信的新字段。在一些示例中,由PD 200发送的链路层协议通信可以是在发现操作期间由PD 200发送的通信,例如,当PD200首次被插入到PSE中(或在失败后恢复通信时)并且PD 200正在向PSE标识其自身时。链路层协议通信可以服务多种目的,例如,除了提供被包含在Alt_Pwr字段中的信息之外还向PSE提供有关PD 200的发现信息。链路层协议通信可以被发送一次以上。例如,它可以在PD200到PSE 110的初始连接时被发送和/或在此后指定的时间间隔定期地被发送。此外,在一些示例中,PD 200可以响应于检测到特定的条件而发送通信,诸如其备选电源的状态的改变。
在一些示例中,控制电路270还可以在Alt_Pwr字段中包括标识备选电源的类型的信息。在一些示例中,如果备选电源是电池,则控制电路270还可以在Alt_Pwr字段中包括关于电池的充电状态的信息,诸如充电水平、电池的估计运行时间,或与存储在电池中的充电量有关的任何其他信息。
现在转到图3,以系统100的形式描述了PoE系统。系统100包括上文所述的PSE110。系统100还包括上文所述的PD 200的多个不同的实例。上文所述的PSE 110和PD 200的某些方面在图3中未示出。此外,已经结合图1和图2描述的图3中所示的某些方面的描述可以在下面省略。
如图3中所示,PD 200耦接到PSE 110。在图3中示出了三个PD 200,标记为PD_1、PD_2和PD_N。但应该理解的是,从1到N的任何数量的PD 200可以耦接到PSE 110,其中N是PSE 110的端口140数(N等于或大于2)。PD 200经由各自的以太网电缆210可通信地耦接到PSE 110,该以太网电缆被插入到PSE 110的端口140和PD 200的端口271中。
如图3中所示,PD 200中的每一个向PSE 110发送链路层协议通信160(例如,作为发现过程的一部分)。标记为PD_1的PD 200发送通信160_1,PD_2发送通信160_2,以此类推直到发送通信160_N的PD_N。通信160中的每一个包括如由链路层发现协议所定义的一系列字段,包括Alt_Pwr字段161。例如,在图3中,通信160被显示为包括图中被标记为DST的目的地址字段、图中被标记为SRC的源地址字段、和Alt_Pwr字段161。应该理解的是,通信可以包括多个其他字段,为了清楚起见其在本文中未示出。Alt_Pwr字段161指示发送通信的相应PD 200是否具有备选电源202。在图3的示例中,被标记为PD_1和PD_2的PD 200具有备选电源202(分别以电池和电源适配器的形式),因此通信160_1和160_2中的Alt_Pwr字段161指示“是”(即,备选电源202是存在的)。另一方面,被标记为PD_N的PD 200不具有备选电源,因此通信160_N中的Alt_Pwr字段161指示“无”。通信160的值在图中以文字示出(诸如“是”或“无”)以便于理解,但在实践中实际值可以以诸如二进制的机器可读格式进行编码。此外,在一些示例中,Alt_Pwr字段161可以在存在时通信有关电源202的信息,诸如电源的类型和充电状态(在电源为电池的情况下)。因此,在一些示例中,通信160_1还可以指示PD_1的电源202是电池以及其充电状态(在图3中,这被表示为PD可以运行的时间量,但它可以以其他项来表示,诸如原始充电量(raw charge amount)(瓦特*小时)、总电量的百分比等),以及通信160_2还可以指示PD_2的电源202是连接到主电源的本地电力供应(例如,经由电源适配器)。
PSE 110接收通信160并且可以基于其中的Alt_Pwr字段161来确定电力优先级。例如,如表151中所示,控制电路150可以记录哪些PD 200具有备选电源202,如由通信160的Alt_Pwr字段161所指示的。由于在哪个相应端口140上接收通信和/或由于SRC字段(在通信160中提供了这样的字段的示例中),因此控制电路150知道哪个通信信息160来自哪个PD200。如上所述,控制电路150还可以为PD中的每一个确定默认电力优先级。在表151中示出了PD 200的默认电力优先级的假设值。基于默认电力优先级和PD 200是否具有备选电源202,控制电路150可以为PD 200确定分配的优先级。如上所述,对于具有备选电源202的那些PD 200,可以相对于默认电力优先级来调整分配的电力优先级(例如,降低)。在图3中示出的示例中,具有备选电源202的PD 200的调整后的电力优先级相对于PD 200的默认电力优先级降低了一个层级。因此,如表151中所示,由于被标记为PD_1和PD_2的PD 200具有备选电源202,因此控制电路150控制电路可以降低它们的电力优先级以使得PD_1被分配以低级电力优先级(从其中级默认电力优先级向下调整)并且PD_2被分配以中级电力优先级(从其高级默认电力优先级向下调整)。另一方面,由于PD_N不具有备选电源202,因此其分配的电力优先级保持与其默认电力优先级相同,在本示例中为高级。(本文中所使用的“调整后的电力优先级”是指已经相对于默认电力优先级调整后的分配的电力优先级)。在一些示例中,控制电路150可以将上述信息的一部分或全部存储在诸如表151的数据结构中。在其他示例中,控制电路150可以根据需要确定或使用该信息并且可以存储其部分或全部,但不一定都在与表151中所示的相同的数据结构中或以与表151中所示的相同的格式。在一些示例中,还可以存储额外的信息,诸如电源的类型、充电状态等。
在一些示例中,系统可以保留所有的PD的默认电力优先级的记录,包括已经调整了其电力优先级的PD。PSE 110可以偶尔重新访问电力优先级分配,并可以决定给定PD 200应该将其电力优先级重置为其默认值。因此,具有所有PD 200的默认电力优先级的记录可以便于这种电力优先级的重置。例如,响应于会负面地影响备选电源向PD 200供电的能力的事件而可以重置电力优先级。例如,此类事件可以包括电池充电状态下降到阈值以下、其输出功率减少的到另一个PSE的二级PoE连接、本地电力供应被拔掉或发生故障、或其他可能影响备选电源提供电力的能力的类似的事件。在一些示例中,这些事件可以经由链接层协议通信的Alt_Pwr字段被通信给PSE 110。例如,链路层协议通信可以定期地从PD 200发送到PSE 110,并且PD 220可以在这些通信中包括有关其备选电源的状态更新。
继续参考图3,假设发生了电源故障事件,并且PSE 110仅能够向PD 200的子集供应电力。在这种情况下,PSE 110的控制电路150可以从具有最高优先级的那些PD中选择PD200的子集以将继续向其供应PoE电力,并可以停止向其余的PD 200供应PoE电力。因为PD_1和PD_2的分配后的优先级被降低了,所以它们较不可能被选择来继续接收PoE电力,而PD_N将更有可能被选择来接收PoE电力。
例如,如果假设仅PD_1、PD_2和PD_N是存在的并且只有一个PD 200可以被供应PoE电力,那么PD_N将被选择以继续接收PoE电力,这是因为它在三个连接的PD 200中具有最高的优先级(高级)。因此,所有三个PD 200将保持通电,其中PD_N接收PoE电力而PD_1和PD_2由其备选电源202供电。相反,如果考虑同样的场景但是没有调整电力优先级的情况,那么就存在一种风险,即可能选择PD_2而不是选择PD_N用于接收PoE电力(由于PD_2和PD_N都具有高级默认电力优先级),并且在这种情况下PD_N将被断电。因此,相对于电力优先级保持在其默认值的场景通过调整具有备选电源202的PD 200的电力优先级可以增加在PSE电源故障期间可以保持通电的PD 200的数量。
现在转到图4、5、6、和9,将描述示例方法400、500、600和900。例如,方法400、500、600和900可以由PSE执行,诸如上述的PSE 110。特别是,在一些示例中,方法400、500、600和/或900可由PSE 110的控制电路150执行。在一些示例中,控制电路150包括存储指令的计算机可读存储介质,其中指令对应于方法400、500和/或600的操作,即,被配置为当由控制电路150的处理器执行时使PSE 110执行方法400、500、600和/或900的指令。在一些示例中,控制电路150包括被配置为执行方法400、500、600和/或900的专用硬件。在一些示例中,控制电路150被配置为由执行指令的处理器和专用硬件的组合来执行方法400、500、600和/或900。
如图4所示,方法400包括块402、404、406、408和410的操作,下面将更详细地描述这些操作。
块402中,PSE为每个连接的PD确定默认电力优先级。默认电力优先级是使用默认电力优先级分配方案将分配给每个PD的电力优先级,诸如为每个PD分配由该PD所请求的电力优先级。默认电力优先级对应于如果不考虑备选电源则将分配给每个PD的电力优先级,即如果假设每个PD不具有备选电源。虽然为了便于描述而首先示出,但块402不必首先执行;例如,块402可以在块408之前的任何时间执行,或与块408同时执行。
在块404中,PSE接收来自连接的PD的包括Alt_Pwr字段的链路层协议通信。在一些示例中,块404中所接收的通信可以是发现过程的一部分,该发现过程在PD第一连接(或在断开连接或故障事件后重新连接)到PSE时执行。在其他示例中,块404中所接收的通信可以是后续通信;例如,PD可以定期向PSE发送链路层发现协议通信并且块404可以包括这样的通信。
在块406中,PSE确定Alt_Pwr字段是否指示发送通信的PD具有备选电源。如果Alt_Pwr字段指示该PD确实具有电源(块406确定=是),则方法继续到块408。如果Alt_Pwr字段指示该PD不具有电源(块406确定=否),则方法继续到块410。
在块408中,PSE相对于块402中所确定的默认电力优先级降低PD的电力优先级。换句话说,PSE为PD确定调整后的优先级,其低于默认优先级,并将调整后的优先级分配为PD的电力优先级。
在块410中,PSE使用块402中所确定的默认优先级作为PD的电力优先级。换句话说,为PD分配的电力优先级等于默认电力优先级。
在一些示例中,可以对耦接到PSE的每个PD重复块404到410,直到所有的PD都被分配了电力优先级。
在一些示例中,块406和/或408可以在块404之后直接执行。在其他示例中,在块404完成后PSE可以等待执行块406和/或块408直到其他一些条件满足。例如,在一些实施方式中,上述条件可以是系统的当前功率需求超过了(或等于)某些阈值量(其可以是预定的或用户可配置的)。在其中块406和/或408被延迟直到另一个条件被满足的实施方式中,在此期间PD可以被分配以其各自的默认电力优先级,如在块402中所确定的,然后当块406和408最终被执行时,在这些块中所确定的电力优先级可以覆盖最初所分配的电力优先级。
如图5所示,方法500包括块502、504、506、507、508和510的操作。方法还可以可选地包括块514的操作。方法500包括对方法400的修改。特别是,块502、504、506、508和510的操作可类似于上述块402、404、406、408和410的操作,但是方法500与方法400的不同之处在于在块506和508之间添加了块507以及在块508之后(可选地)添加了块514。
在块502中,PSE为每个连接的PD确定默认电力优先级。虽然为了便于描述而首先示出块502,但不必首先执行块502;例如,块502可以在块508之前的任何时间执行,或与块508同时执行。
在块504中,PSE接收来自连接的PD的包括Alt_Pwr字段的链路层协议通信。如上所述,通信可以是初始发现过程或后续通信的一部分。
在块506中,PSE确定Alt_Pwr字段是否指示发送通信的PD具有备选电源。如果Alt_Pwr字段指示该PD确实具有电源(块506确定=是),则方法继续到块512。如果Alt_Pwr字段指示该PD不具有电源(块506确定=否),则方法继续到块510。
在块507中,PSE确定PD的备选电源是否足够,如Alt_Pwr字段中所指示的。在一些示例中,确定备选电源是否足够包括确定备选电源的类型。特别是,在这些示例中Alt_Pwr字段不仅可以指示PD是否具有备选电源,还可以指示备选电源的类型。在一些示例中,可由Alt_Pwr字段指示的备选电源的类型包括:电池、经由电源线连接到外部电源(例如,主电源)的本地电力供应、电源适配器、或类似事物、以及到另一PSE(除了执行方法500的PSE之外)的另一PoE连接。在一些示例中,电源的类型可以用比上面所提及的甚至更大的粒度来指示;例如,本地电力供应的不同子类型可以被识别为不同的类型,诸如电源线、适配器、无线充电器等。在一些示例中,一旦PSE知道了备选电源的类型,PSE可以基于类型确定备选电源是否足够,例如通过查阅指定的(预定的和/或用户可配置的)被认为是足够的备选电源的类型的列表。
在一些示例中,作为确定备选电源的类型的补充或替代,确定备选电源是否足够可以包括确定由电源所供应的电量是否足够。在这样的示例中,Alt_Pwr字段可以指示由备选电源所供应的电量。所供应的电量可以与预定的阈值进行比较,并且如果所供应的电力超过该阈值则备选电源可以是足够的。阈值可以是对所有的PD都相同的通用阈值(例如,等于PSE的每端口最大输出功率或其他一些预定的或用户可配置的值),或者阈值可以基于其功率需求而从一个PD到下一个PD变化,PD可以在发现期间或之后向PSE通信其功率需求。在一些示例中,某些类型的备选电源可以被假定是足够的,例如诸如主电源连接,因此在这种情况下可以忽略供应电量的指示,然而有时可能足够而有时可能不足够的电源类型(例如诸如另一PoE连接)可以进行将所供应的电量与阈值进行比较的上述操作。下面参照图6更详细地描述了如何确定备选电源是否足够的一个示例。
如果备选电源是足够的(块507确定=是),则方法继续到块508。如果备选电源是不足够的(块507确定=否),则方法继续到块510。
在块508中,PSE相对于块502中所确定的默认电力优先级降低PD的电力优先级。
在块510中,PSE使用块502中所确定的默认优先级作为PD的电力优先级。
在一些示例中,可以对每个耦接到PSE的PD重复块504到510直到所有PD都被分配了电力优先级。
在一些示例中,方法500可选地包括块514的额外操作。在块514中,PSE可以开始与PD协商以停止向该PD供应PoE电力。这可以构成对PD的PoE电源的前摄禁用,其与任何PSE电源故障事件是分离且分开的。在一些情况下,这可以允许首先避免PSE电源故障,而不是等待故障发生然后对其作出反应。在一些示例中,PSE只是请求PD接受PoE供电停止,但是PD可以拒绝这一请求(与PSE故障事件发生时相反,在PSE故障事件发生的情况下PSE自行决定继续向哪些PD供应PoE电力以及要切断哪些)。在一些示例中,可以响应于备选电源的类型是某些电源列表(例如,上述块507中所提到的相同的电源列表,或不同的列表)中的成员而执行块514的协商。换句话说,在一些示例中,仅对具有某些类型的备选电源的PD执行此类协商。在其他示例中,可以对在块506中被确定为具有足够电源的任何PD执行协商。在其他示例中,514块被忽略了。在一些示例中,如图所示块514在块508之后执行,但是在其他示例中,块514可以在块507和块508之间执行或者与块508同时执行。
如上文关于方法400的块406和408所指出的,在一些示例中,可以响应于块504而直接执行块506-514而不用等待另一个条件被满足,或者在其他示例中,块506-514中的一些或全部的执行可以被推迟直到另一个条件被满足(诸如例如功率需求超过阈值)。
如图6所示,方法600包括块602、604、606、608、610和612的操作。方法600可以在方法500的块507中使用,作为如何确定备选电源是否足够的一个示例。
在块602中,PSE确定Alt_Pwr字段中所指示的备选电源的类型。
在块604中,PSE确定备选电源的类型是否是电池。如果备选电源是电池(块604确定=是),那么方法继续到块606。如果备选电源不是电池(块604确定=否),那么方法继续到块610。
在块606中,PSE确定电池的充电状态(由Alt_Pwr字段所指示的)是否满足阈值(例如,在一些示例中超过阈值,或者在一些示例中等于/超过阈值)。充电状态可以被标识为原始充电量(例如,瓦特*小时)、为满充电的百分比、为PD在电池上的估计运行时间、或者为任何其他的用于测量或描述电池中的充电量的方便的度量。阈值可以是预定值、用户可配置的值、或两者(例如,阈值可以开始为预定值,然后用户可以改变)。如果充电状态满足阈值(块606确定=是),则方法继续到块608。如果充电状态不满足阈值(块606确定=否),则方法继续到块612。
在块608中,PSE识别备选电源为足够的。
在块610中,PSE确定备选电源的类型(如由Alt_Pwr字段所指示的)是否在认可的备选电源的列表中找到。认可的电源的列表可以包括例如被认为是可靠的和/或能够完全为PD供电的电源类型,诸如被连接到主电源的本地电力供应(例如,经由电源线、适配器、无线充电器等)。认可的电源的列表可以是预定的(例如,由制造商指定)和/或用户可配置的。如果在列表中找到了备选电源类型的类型(块610确定=是),则方法继续到块608。如果在列表中没有找到备选电源类型的类型(块610确定=否),则方法继续到块612。
在块608中,PSE识别备选电源为不足够的。
因此,方法600将以下各项识别为足够的:(a)具有足够的充电状态的电池(块604→606→608),或(b)在认可的电源的列表中找到的其他类型的电源(块604→610→608)。另一方面,方法600将以下各项识别为不足够的:(c)具有不足够的充电状态的电池(块604→606→612),或(d)在认可的列表中没有找到的其他类型的电源(块604→610→612)。
现在转向图7,描述了示例非暂时性计算机可读存储介质700(存储介质700)。存储介质700存储指令756和758,其可由PSE的处理器(例如,PSE 110的控制电路150的处理器)执行以使PSE执行本文中所述的各种操作。在一些示例中,存储介质700是PSE的一部分,诸如PSE 110。例如,在一些实施方式中存储介质700是控制电路150的一部分,并且控制电路150还包括耦接到存储介质700并被配置为读取和执行指令756和758的处理器。在一些实施方式中,存储介质700可以被提供为计算机程序产品,该计算机程序产品至少最初是独立于PSE的。计算机程序产品可用于对PSE进行编程以执行与指令756和758相关联的操作,例如通过将指令756和758从存储介质700传送到PSE,或者用于复制到PSE上的本地存储器或者用于由PSE立即执行。
指令756包括用于监测来自连接的PD的具有指示PD是否具有备选电源的Alt_Pwr字段的链路层协议通信的指令。例如,指令756可以包括执行上述与PSE 110有关的操作156和其他相关联的操作的指令。指令756还可以包括上述的与方法400和500的块404和504有关的操作。
指令758包括基于其是否具有备选电源(如由Alt_Pwr字段所指示的)来为连接的PD设置电力优先级的指令。例如,指令758可以包括用于执行上述与PSE 110有关的操作158和其他相关联的操作的指令。指令758还可以包括上述与方法400的块402、406、408和410,方法500的块502、506、507、508和510,和/或方法600的块602至612有关的操作。
现在转到图8,描述了示例非暂态计算机可读存储介质800(存储介质800)。存储介质800存储指令872和874,其可由PD的处理器(例如,PD 200的控制电路270的处理器)执行以使PD执行本文所述的各种操作。在一些示例中,存储介质800是PD的一部分,诸如PD 200。例如,在一些实施方式中,存储介质800是控制电路270的一部分,并且控制电路270还包括耦接到存储介质800并且被配置为读取和执行指令872和874的处理器。在一些实施方式中,存储介质800可以被提供为计算机程序产品,该计算机程序产品至少最初是独立于PD的。计算机程序产品可用于对PD进行编程以执行与指令872和874相关联的操作,例如通过将指令872和874从存储介质800传送到PD以用于复制到PD上的本地存储或用于由PD立即执行。
指令872包括确定PD是否具有可用的备选电源的指令。指令872可以包括执行上述与PD 200有关的操作272和其他相关联的操作的指令。
指令874包括发送链路层协议通信的指令,该通信包括指示PD是否具有备选电源的备选电力字段。指令874可以包括用于执行上述与PD 200有关的操作274和其他相关联的操作的指令。
如图9所示,方法900包括块902、904和906的操作。
在块902中,PSE根据上述任何一种方法(例如,通过执行方法400或600)为耦接到其上的PD设置电力优先级,包括为每个PD确定默认电力优先级并且还为具有备选电源的PD确定调整后的电力优先级。PSE可以存储所有PD的默认电力优先级,包括被分配了调整后的电力优先级的PD。
在块904中,PSE检测系统的状态的变化。在一些实施方式中,状态的变化可以是影响PD中的一个或多个的备选电源的变化。例如,在一些实施方式中,状态变化包括给定PD的备选电源向该PD足够地供电的能力的降级。在一些实施方式中,这种状态的变化可以包括电池的充电水平下降到最低阈值(其可以是预定的或用户可配置的,并且可以与方法600的块606中所提及的阈值相同或不同)以下、电池的放电速率超过另一阈值、和/或一些其他的电池故障状态(例如,电池温度超过指定的工作区间、电池被拔出或其他地不能够供电等)。在一些实施方式中,这种状态的变化可以包括本地电力供应变得无法供应电力(例如,由于被拔出或发生一些其他故障)、或由本地电力供应所供应的电量减少了。在一些实施方式中,这种状态的变化可以包括连到另一个PSE的二级PoE连接停止供应电力或者减少了所供应的电量。PD的备选电源的状态的这种变化可以被通信给PSE,例如经由链路层发现协议通信的Alt_Pwr字段,PD可以定期地发送和/或响应于由PD检测到的事件而发送链路层发现协议通信。在其他示例中,系统的状态的变化可以是系统的状态的一些其他变化。例如,管理员可以将PSE置于指定的模式,这被认为是状态的变化。
在块906中,响应于块904中的检测,PSE可以将先前在块902中被分配了调整后的电力优先级的一个或多个PD的电力优先级重置为其各自的默认电力优先级。在一些示例中,当在块904中检测到的状态的变化是PD的备选电源的供应电力的能力的降级时,仅经历状态变化的PD(或多个PD)将其电力优先级重置为默认,而其他PD可以保持其调整后的电力优先级。在其他示例中,所有的PD可以将其电力优先级重置为其默认电力优先级。
在上述中,描述了各种类型的电子电路。如本文中所使用的,“电子”旨在被广泛地理解为包括利用电力的所有类型的电路,包括数字和模拟电路、直流(DC)和交流(AC)电路、以及将电力转换成另一种能量形式的电路和利用电力来执行其他功能的电路。换句话说,本文中所使用的“电子”电路和“电气”电路之间没有区别。
应该理解的是,一般描述和详细描述二者都提供了具有解释性质的示例,并且旨在提供对本公开内容的理解而不限制本公开内容的范围。在不偏离本说明书和权利要求书的范围的情况下可以进行各种机械的、组成的、结构的、电子的和操作的改变。在一些实例中,众所周知的电路、结构和技术没有被详细地显示或描述以避免混淆示例。在两个或多个附图中的相似数字表示相同或相似的元素。
此外,单数形式的“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式,除非上下文另有说明。此外,术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和类似的术语指定所述特征、步骤、操作、元素和/或组件的存在但并不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元素、组件和/或组的存在或增加。被描述为耦接的组件可以是被电子地或者机械地直接耦接,或者其经由一个或多个中间组件被间接地耦接,除非另有特别说明。数学和几何术语不必按照其严格的定义来使用,除非在描述的上下文中另有说明,因为本领域普通技术人员可以理解,例如,尽管术语也具有严格的定义,但是以基本相似的方式运作的基本相似的元素可以很容易地落入描述性术语的范围。
和/或:有时在本文中短语"和/或"与项的列表一起使用。该短语意味着可以包括列表中的任何项的组合--从单一项到所有项以及两者之间的任何排列组合。因此,例如,“A、B、和/或C”意味着“{A}、{B}、{C}、{A、B}、{A、C}、{C、B}、和{A、C、B}中的一个”。
参照一个示例所详细描述的元素及其相关联的方面,只要切实可行就可以包括在没有将其特别地示出或描述的其他示例中。例如,如果参照一个示例详细描述了元素,但是并没有参照第二个示例对其进行描述,那么该元素仍然可以被称为包括在第二个示例中。
除非本文中另有说明或由上下文暗示,当使用诸如"大体"、"大致"、"大约"、"左右"、"粗略地"等近似术语时,其应被理解为不要求数学上的精确性的意思,而是指包括但并不严格地限制于所述值、属性或关系的一个变化的范围。特别是,除了本文中(如果有的话)明确指出的任何范围,由通过使用这种近似术语所暗示的变化的范围至少包括任何无关紧要的变化以及在相关技术中由于制造或其他公差而对所述类型的项的典型的变化。在任何情况下,除非另有说明,否则变化的范围至少可以包括所述值、属性或关系的±1%以内的数值。
鉴于此处的公开内容,其他的修改和备选的示例对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。例如,设备和方法可以包括额外的组件或步骤,这些组件或步骤为了操作的清晰在图表和描述中被省略了。因此,本描述应被解释为仅是示出性的并且其目的是向本领域的技术人员传授实施本教导的一般方式。应该理解的是在本文中所示出和描述的各种示例应被视为示例性的。对于那些本文中所示出和所描述的元素和材料以及这些元素和材料的布置可以被替代,部件和过程可以被颠倒过来,并且可以独立地使用本教导的某些特征,所有这些对于在获得本文所描述的益处后的本领域的技术人员来说都是显而易见的。在不偏离本教导和以下权利要求的范围的情况下,可以在本文所描述的元素中进行改变。
应该理解的是这里所阐述的特定示例是非限制性的,在不偏离本教导范围的情况下可以对结构、尺寸、材料和方法进行修改。
通过考虑本文中所公开的本发明的说明书和实践根据本公开的其他示例对于本领域技术人员将是显而易见的。说明书和示例仅被认为是示例性的,下面的权利要求在适用的法律下享有其最完整的广度,包括等同物。

Claims (20)

1.一种以太网供电(PoE)电源设备(PSE),包括:
端口,所述端口经由相应的通信链路能够连接到PoE受电设备(PD)以向所述PD供应电力并与所述PD交换通信;以及
控制电路,所述控制电路被配置为在多个PD被连接到所述端口的情况下:
从所述多个PD接收链路层协议通信,其中每个所述链路层协议通信包括指示发送相应通信的所述PD是否具有备选电源的备选电力字段;以及
至少部分地基于所述通信的相应的备选电力字段为所述多个PD设置电力优先级。
2.根据权利要求1所述的PSE,
其中至少部分地基于所述通信的所述相应的备选电力字段为所述多个PD设置所述电力优先级包括所述控制电路:
为所述多个PD的所述电力优先级确定默认值;以及
响应于从所述多个PD中的第一PD接收的通信的所述备选电力字段指示所述第一PD具有备选电源而将所述第一PD的所述电力优先级设置为调整后的值,所述调整后的值低于所述第一PD的所述默认值。
3.根据权利要求1所述的PSE,
其中至少部分地基于所述通信的所述相应的备选电力字段为所述多个PD设置所述电力优先级包括所述控制电路:
为所述多个PD的所述电力优先级确定默认值;
将如所述备选电力字段所指示的不具有备选电源的所述PD中的任意PD的所述电力优先级设置为它们相应的默认值;以及
将如所述备选电力字段所指示的具有备选电源的所述PD中的任意PD的所述电力优先级设置为相应的调整后的值,所述相应的调整后的值低于相应PD的所述相应的默认值。
4.根据权利要求1所述的PSE,
其中至少部分地基于所述通信的所述相应的备选电力字段为所述多个PD设置所述电力优先级包括所述控制电路相对于相应的默认值降低如所述备选电力字段所指示的具有备选电源的任何PD的所述电力优先级。
5.根据权利要求1所述的PSE,
其中至少部分地基于所述通信的所述相应的备选电力字段为所述多个PD设置所述电力优先级包括,所述控制电路为如所述备选电力字段所指示的具有备选电源的PD中的每一个:
确定所述相应PD的所述备选电源是否是足够的;以及
响应于确定所述相应PD的所述备选电源是足够的,相对于所述相应PD的所述电力优先级的默认值降低所述相应PD的所述电力优先级。
6.根据权利要求1所述的PSE,
其中,指示备选电源存在的每个备选电力字段还指示所述备选电源的类型。
7.根据权利要求6所述的PSE,
其中所述控制电路被配置为响应于从给定PD接收的通信的所述备选电力字段指示存在特定类型的备选电源,与所述给定PD协商以停止向所述给定PD的电力供应。
8.根据权利要求6所述的PSE,
其中能够由所述备选电力字段指示的备选电源的所述类型包括:电池、本地电力供应和/或到第二PSE的连接。
9.根据权利要求8所述的PSE,
其中指示发送PD具有电池的每个备选电力字段还指示所述电池的估计运行时间和/或充电水平。
10.根据权利要求9所述的PSE,
其中所述控制电路被配置为,对于如由所述备选电力字段所指示的具有电池的每个PD,将所述电池的所述估计运行时间和/或充电水平与阈值进行比较,并且:
响应于所述电池的所述估计运行时间和/或充电水平小于所述阈值,将所述相应PD的电力优先级设置为默认值;以及
响应于所述电池的所述估计运行时间和/或充电水平大于所述阈值,将所述相应PD的电力优先级设置为低于所述默认值的调整后的值。
11.根据权利要求1所述的PSE,
其中所述控制电路被配置为检测所述系统的状态的变化以及,响应于检测到状态的所述变化,将一个或多个PD的所述电力优先级从先前所分配的调整后的值重置为默认值。
12.根据权利要求1所述的PSE,
其中所述备选电力字段包括所述链路层协议的数据单元的时间-长度-值(TLV)数据结构。
13.一种以太网供电(PoE)受电设备(PD),包括:
端口,所述端口能够经由通信链路连接到PoE电源设备(PSE)以接收来自所述PSE的电力并与所述PSE交换通信;以及
控制电路,所述控制电路被配置为在所述端口连接到所述PSE的情况下:
确定所述PSE之外是否有备选电源对于所述PD是可用的;
经由所述端口向所述PSE发送链路层协议通信,所述链路层协议通信包括指示所述PD是否具有所述备选电源的备选电力字段。
14.根据权利要求13所述的PD,
其中所述控制电路被配置为,响应于确定备选电源对于所述PD是可用的:
确定所述备选电源的类型,以及
在所述通信的所述备选电力字段中指示所述备选电源的所述类型。
15.根据权利要求14所述的PD,
其中由所述控制电路所识别的备选电源的类型包括电池、本地电力供应和到第二PSE的连接。
16.根据权利要求15所述的PD,
其中所述控制电路被配置为,响应于确定备选电源对于所述PD是可用的并且所述备选电源是电池,在所述通信的所述备选电力字段中指示所述电池的估计运行时间和/或充电水平。
17.根据权利要求13所述的PD,
其中所述链路层协议是以下中的一者:链路层发现协议(LLDP)、Cisco发现协议(CDP)、Foundry发现协议(FDP)、Nortel发现协议(NDP)、或链路层拓扑发现(LLTD)。
18.根据权利要求13所述的PD,
其中所述备选电力字段包括所述链路层协议的数据单元的时间-长度-值(TLV)数据结构。
19.一种系统,包括,
一个或多个以太网供电(PoE)受电设备(PD),每个PD包括:
PD PoE端口;和
PD控制电路;以及
PoE电源设备(PSE),包括:
PSE PoE端口,所述PSE PoE端口能够经由相应的通信链路连接到所述PD的相应的PDPoE端口以向所述PD供应电力并与所述PD交换通信;和
PSE控制电路,
其中,每个所述PD的所述PD控制电路被配置为,在相应PD连接到所述PSE PoE端口中的一个的情况下,向所述PSE发送链路层协议通信,所述链路层协议通信包括指示所述相应PD是否具有备选电源的备选电力字段;
其中,所述PSE控制电路被配置为,在所述PD连接到所述PSE PoE端口的情况下:
从所述PD接收所述链路层协议通信;以及
至少部分地基于如由所述通信的相应的备选电力字段所指示的所述PD是否具有相应的备选电源来为所述PD设置相应的电力优先级。
20.根据权利要求19所述的系统,
其中所述链路层协议是以下中的一者:链路层发现协议(LLDP)、Cisco发现协议(CDP)、Foundry发现协议(FDP)、Nortel发现协议(NDP)、或链路层拓扑发现(LLTD);并且
其中所述备选电力字段包括所述链路层协议的数据单元的时间-长度-值(TLV)数据结构。
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