Power over Ethernet (PoE)
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Power over Ethernet (PoE)
 

Im engeren Sinne wird heute mit PoE meist der IEEE-Standard 802.3af-2003 („DTE Power over MDI“) gemeint, der im Juni 2003 in seiner endgültigen Fassung verabschiedet wurde. Vorher gab es bereits einige herstellerspezifische Implementierungen, die ebenfalls unter der Bezeichnung Power over Ethernet gehandelt wurden. Außerdem gibt es einen neueren Standard IEEE 802.3at-2009 – auch als PoE+ oder PoE plus bekannt –, der die maximale Leistungsabgabe von 15,4 W auf 25,5 W erhöht.

Hauptvorteil von Power over Ethernet ist, dass man ein Stromversorgungskabel einsparen kann und so auch an schwer zugänglichen Stellen oder in Bereichen, in denen viele Kabel stören würden, Ethernet-angebundene Geräte installieren kann. Somit lassen sich einerseits zum Teil drastisch Installationskosten einsparen, andererseits kann der damit einfach zu realisierende Einsatz einer zentralen unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) die Ausfallsicherheit der angeschlossenen Geräte erhöhen.

PoE wird von Netzwerkgeräten genutzt, die wenig Leistung verbrauchen. Es wird typischerweise in IP-Telefonen, kleinen Hubs, Kameras, kleinen Servern oder in schnurlosen Übertragungsgeräten (WLAN-Access-Points, Bluetooth-Access-Points) eingesetzt.

802.3af unterteilt die beteiligten Geräte in Energieversorger (Power Sourcing Equipment, PSE) und -verbraucher (Powered Devices, PD). Die Versorgungsspannung beträgt 48 V, die maximale Stromaufnahme der Endgeräte 350 mA (802.3at Typ 2: 600 mA) im Dauerbetrieb (kurzzeitig sind beim Einschalten 400 mA erlaubt). Die maximale Leistungsabgabe beträgt 15,4 Watt. Der Standard geht davon aus, dass nach Leitungsverlusten 12,95 Watt nutzbare Leistung übrig bleiben bzw. aufgenommen werden dürfen, um die maximale Leistungsabgabe nicht zu überschreiten.
 
Zur Energieübertragung werden normalerweise die (bei Ethernet und Fast Ethernet) freien Adernpaare im Ethernetkabel verwendet. Wenn dies nicht möglich ist (weil z. B. ISDN über die Leitung geführt ist oder bei Gigabit Ethernet), können auch die signalführenden Adern genutzt werden. Die Verbraucher müssen beide Betriebsarten unterstützen, Verbraucher die nur eine Betriebsart unterstützen sind nicht erlaubt. Die Stromversorgung über die Signalleitungen wirkt sich bei 10BASE-T (10 Mbit/s) und 100BASE-TX (100 Mbit/s) nicht störend auf das Ethernet-Signal aus. Auch auf 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) ist PoE möglich. Da 1000BASE-T alle 8 Adern im Kabel belegt, wird die Gleichspannung zur Stromversorgung hierbei auf jeden Fall „unter das Signal“ gelegt.

Die Herausforderung für die Hersteller proprietärer PoE-Lösungen bestand früher darin, Schäden an nicht PoE-fähigen Endgeräten nach Möglichkeit zu vermeiden. Obwohl die Adern 4, 5, 7 und 8 bei 10BASE-T und 100BASE-TX eigentlich nicht belegt sind, bedeutet das nicht, dass es nicht doch Netzwerkkarten o. ä. gibt, bei denen die entsprechenden Pins nach irgendwohin durchgeschleift sind. Wenn dort versehentlich Power over Ethernet anliegen sollte, kann dies zu irreparablen Schäden am Gerät führen. 802.3af löst dieses Problem durch ein als Resistive Power Discovery bezeichnetes Verfahren. Hierbei legt der Energieversorger zunächst mehrfach eine nur minimale Spannung auf die Adern, mit der sich im Normalfall kein Gerät beschädigen lässt. Er erkennt dabei, ob und wo der Energieverbraucher einen 25-kΩ-Abschlusswiderstand besitzt und damit PoE-fähig ist. Daraufhin wird der Verbraucher mit einer geringen Leistung versorgt, und muss nun signalisieren, zu welcher von vier im Standard definierten Leistungsklassen er gehört. Erst dann bekommt das PD die volle Leistung und kann den Betrieb aufnehmen.

Die Stromversorgung der Powered Devices kann dabei durch sogenannte Endspan-Devices (z. B. Switches) oder Midspan-Devices (Einheiten zwischen Switch und Endgerät) erfolgen. Als Midspan-Devices werden zumeist Hubs oder sogenannte PoE-Injektoren eingesetzt, die Strom auf die jeweiligen Drähte liefern.
 
 
 
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