Rol van LLDP bij PoE-stroomonderhandeling

Inleiding

In moderne Power over Ethernet (PoE) systemen is stroomvoorziening niet langer een vast eenrichtingsproces.
Naarmate apparaten geavanceerder worden — van Wi-Fi 6 access points tot multi-sensor IP-camera's — veranderen hun stroomvereisten dynamisch.

Om deze flexibiliteit te kunnen verwerken, speelt het Link Layer Discovery Protocol (LLDP) een cruciale rol.
Gedefinieerd onder IEEE 802.1AB, maakt LLDP intelligente, tweewegcommunicatie mogelijk tussen PoE-stroomleveranciers (PSE) en stroomverbruikers (PD).

Door te begrijpen hoe LLDP werkt binnen het PoE-stroomonderhandelingsproces, kunnen netwerkontwerpers optimale prestaties, energie-efficiëntie en systeemveiligheid garanderen.

1. Wat is LLDP (Link Layer Discovery Protocol)?

LLDP is een Layer 2 (Data Link Layer) protocol dat Ethernet-apparaten in staat stelt hun identiteit, mogelijkheden en configuratie te adverteren aan direct verbonden buren.

Elk apparaat verzendt LLDP Data Units (LLDPDUs) met regelmatige intervallen, met daarin belangrijke informatie zoals:

• Apparaatnaam en -type
• Poort-ID en mogelijkheden
• VLAN-configuratie
• Stroomvereisten (in PoE-compatibele apparaten)

Bij gebruik met PoE wordt LLDP uitgebreid via LLDP-MED (Media Endpoint Discovery) of IEEE 802.3at Type 2+ stroomonderhandelingsuitbreidingen, waardoor dynamische stroomcommunicatie tussen PSE en PD mogelijk wordt.

2. LLDP in de context van PoE-standaarden

Voordat LLDP werd geïntroduceerd, gebruikte IEEE 802.3af (PoE) een eenvoudig classificatiesysteem tijdens de initiële link-up:

• De PD gaf zijn klasse aan (0–3)
• De PSE wees een vaste stroomlimiet toe (bijv. 15,4 W)

Naarmate apparaten evolueerden, werd deze statische aanpak echter onvoldoende.
Een dual-band draadloze AP kan bijvoorbeeld 10 W in ruststand maar 25 W onder zware belasting — onmogelijk om efficiënt te beheren met alleen de legacy-klassemethode.

Daarom introduceerden IEEE 802.3at (PoE+) en IEEE 802.3bt (PoE++) LLDP-gebaseerde stroomonderhandeling uit.

3. Hoe LLDP PoE-stroomonderhandeling mogelijk maakt

Het LLDP-onderhandelingsproces vindt plaats nadat de fysieke PoE-verbinding tot stand is gebracht en de PD is gedetecteerd.
Zo werkt het:

Stap 1 – Initiële detectie en classificatie

• De PSE detecteert een geldige PD-handtekening (25kΩ).
• Het past initiële stroom toe op basis van de PD-klasse (bijv. Klasse 4 = 25,5 W).

Stap 2 – LLDP-uitwisseling

• Zodra Ethernet-gegevenscommunicatie begint, wisselen beide apparaten LLDP-frames uit.
• De PD verzendt zijn exacte stroombehoeften (bijv. 18 W voor de standaardmodus, 24 W voor volledige werking).
• De PSE antwoordt en bevestigt het beschikbare vermogen per poort.

Stap 3 – Dynamische aanpassing

• De PSE past de stroomafgifte dienovereenkomstig in realtime aan.
• Als meerdere PD's concurreren om stroom, geeft de PSE prioriteit op basis van het beschikbare stroombudget.

Stap 4 – Continue monitoring

• De LLDP-sessie gaat periodiek door, waardoor de PD meer of minder stroom kan aanvragen als dat nodig is.
• Dit zorgt voor veiligheid, voorkomt overbelasting en ondersteunt energie-efficiëntie.

4. Voordelen van LLDP-stroomonderhandeling

5. LLDP versus traditionele PoE-classificatie

Kortom:

Klassegebaseerde stroomtoewijzing is statisch. LLDP-gebaseerde onderhandeling is intelligent.

Voor moderne implementaties — Wi-Fi 6/6E AP's, PTZ-camera's of IoT-hubs — is LLDP essentieel om de mogelijkheden van PoE+ en PoE++ volledig te benutten.

6. LLDP in IEEE 802.3bt (PoE++)

Onder IEEE 802.3bt wordt LLDP een kernonderdeel van het stroomonderhandelingsproces, vooral voor Type 3 en Type 4 PSE/PD-paren die tot 100 W leveren.

Het ondersteunt:

• Stroomlevering via vier paar
• Gedetailleerde stroomaanvragen (in stappen van 0,1 W)
• Kabelverliescompensatie
• Bidirectionele communicatie voor herverdeling van stroom

Dit maakt dynamische, veilige en efficiënte verdeling van stroom over meerdere PD's met hoge vraag mogelijk — een cruciale functie voor slimme gebouwen en industriële netwerken.

7. Real-world voorbeeld: LLDP in actie

Beschouw een Wi-Fi 6 access point aangesloten op een PoE++-switch:

1. Bij het opstarten wordt de PD geclassificeerd als Klasse 4, met een verbruik van 25,5 W.
2. Na het opstarten gebruikt het LLDP om 31,2 W aan te vragen om alle radiochains van stroom te voorzien.
3. De switch controleert zijn stroombudget en verleent de aanvraag.
4. Als er later meer apparaten worden aangesloten, kan de switch met LLDP de toewijzing dynamisch verminderen.

Deze intelligente onderhandeling zorgt voor:

• Stabiele werking van high-performance apparaten
• Geen overbelasting van het stroombudget van de switch
• Efficiënt energiegebruik in het hele netwerk

8. LINK-PP-componenten die LLDP-compatibele PoE-ontwerpen ondersteunen

Betrouwbare LLDP-gebaseerde communicatie vereist stabiele signaalintegriteit en robuuste stroomverwerking op de fysieke laag.
LINK-PP levert PoE RJ45-connectoren met geïntegreerde magnetics geoptimaliseerd voor IEEE 802.3at / bt compliance en LLDP-compatibele systemen.

Kenmerken:

• Geïntegreerde transformator & common-mode choke voor LLDP-signaalhelderheid
• Ondersteunt 1,0A DC-stroom per kanaal
• Laag invoegverlies en overspraak
• Bedrijfstemperatuur: -40°C tot +85°C

Deze componenten zorgen ervoor dat stroomonderhandelingspakketten (LLDP-frames) schoon en betrouwbaar blijven, zelfs bij volledige stroombelasting.

9. Snelle FAQ

V1: Gebruikt elk PoE-apparaat LLDP?
Niet allemaal. LLDP is optioneel in PoE+ (802.3at) maar verplicht in PoE++ (802.3bt) voor geavanceerde onderhandeling.

V2: Kan LLDP de stroom in realtime aanpassen?
Ja. LLDP maakt continue updates tussen PSE en PD mogelijk, waarbij de stroomtoewijzing wordt aangepast naarmate de werklast verandert.

V3: Wat gebeurt er als LLDP is uitgeschakeld?
Het systeem valt terug op klassegebaseerde stroomtoewijzing, die minder flexibel is en de PD mogelijk te weinig of te veel stroom geeft.

10. Conclusie

LLDP brengt intelligentie en flexibiliteit in Power over Ethernet-systemen.
Door dynamische communicatie tussen PSE en PD mogelijk te maken, zorgt het ervoor dat elk apparaat precies de juiste hoeveelheid stroom ontvangt — niet meer, niet minder.

Naarmate netwerken schalen en apparaten meer stroom verbruiken, is LLDP-gebaseerde PoE-onderhandeling essentieel voor het optimaliseren van energiegebruik, het handhaven van betrouwbaarheid en het ondersteunen van next-generation apparaten.

Met LINK-PP PoE RJ45-connectoren kunnen ontwerpers stabiele LLDP-signalering, sterke stroombestendigheid, en netwerkprestaties op lange termijn garanderen in elke PoE-toepassing.