Was ist PoE?

PoE ist ein Akronym, das für „Power over Ethernet“ steht. Dabei handelt es sich um eine Reihe von Standards und nicht standardmäßigen Implementierungen zur Übertragung von Strom an Geräte über ein Ethernet-Kabel. PoE ist als Vereinfachungstechnik gedacht. Durch die Stromversorgung über ein bereits vorhandenes Datenkabel entfällt die Notwendigkeit einer separaten Stromversorgung. Das bedeutet, dass Sie ein Gerät platzieren können, ohne sich Gedanken über die nächste Steckdose machen zu müssen. Das bedeutet auch, dass Sie nur ein einziges Kabel verlegen müssen.

Standardmodi

Es gibt drei standardisierte PoE-Modi: Alternative A, Alternative B und 4PPOE. Ethernet-Kabel verfügen über acht Anschlussstifte. Die Drähte selbst sind in verdrillten Paaren angeordnet. Langsamere Ethernet-Übertragungsraten von 10 oder 100 Mbit/s, wie sie bei 10BASE-T bzw. 100BASE-TX zu sehen sind, erfordern nur die Verwendung von zwei der vier verdrillten Paare zur Datenübertragung. Bei Gigabit-Ethernet, 1000BASE-T, werden alle vier verdrillten Paare verwendet, ebenso wie bei allen Modi mit höherer Bandbreite.

Die PoE-Alternative-A-Konfiguration verwendet zwei verdrillte Paare zur Stromübertragung. Insbesondere werden dieselben Pins verwendet, die für die Datenübertragung in 10BASE-T und 100BASE-TX verwendet werden. Dies ähnelt der Phantomspeisung, die üblicherweise in kabelgebundenen Kondensatormikrofonen verwendet wird. Die eigentliche Datenübertragung erfolgt über das Verfahren der Differenzsignalisierung. Die Energieübertragung erfolgt mit einer Standardspannung für jedes Paar. Dadurch wird verhindert, dass die Stromversorgung die Datensignalisierung beeinträchtigt.

Die PoE-Alternative-B-Konfiguration verwendet ebenfalls zwei verdrillte Paare zur Stromübertragung. Es nutzt jedoch die beiden verdrillten Paare, die bei 10BASE-T und 100BASE-TX nicht für die Datenübertragung verwendet werden. Der Vorteil dieses Modus gegenüber Alternative A ist die einfache Fehlerbehebung. Da jedes Paar nur für eine einzige Funktion verwendet wird, ist es einfacher, Probleme zu diagnostizieren.

4PPoE nutzt alle vier verdrillten Paare zur Stromübertragung. Dadurch verdoppelt sich die potenziell abzugebende Leistung. Für jedes Paar wird eine Standardspannung verwendet, sodass die Datenübertragung ungehindert bleibt.

Wie viel Leistung?

Es gibt vier „Typen“ der Stromversorgung, die jeweils in neueren Standards hinzugefügt werden. Das Original erlaubte eine abgegebene Leistung von 12,95 W. Aufgrund des Leistungsverlusts im Kabel könnte das Sendegerät 15,4 W übertragen. Typ 2 verdoppelte diese Leistung auf 25,5 W beim Empfang und 30 W beim Senden. Typ 3 verdoppelt sich erneut auf 51 W empfangen und 60 W gesendet. Bis zu 100 W können gesendet werden, und bei Typ 4 können 71,3 W erreicht werden. Typ 1 und 2 unterstützen nur die Verwendung von zwei verdrillten Paaren zur Leistungsübertragung. Alternative A oder Alternative B. Typ 3 unterstützt zwei Twisted-Pair-Modi und 4PPoE. Typ 4 erfordert 4PPoE.

Wie zu erwarten ist, kann die unerwartete Bereitstellung von 100 W Leistung über ein Ethernet-Kabel für Geräte, die nicht dafür konfiguriert sind, ein Problem darstellen. Um Probleme zu vermeiden, wird PoE nicht vorausgesetzt. Stattdessen wird ausgehandelt. Mithilfe einer kleinen Spannung erkennt das Power Sourcing Equipment oder PSE den elektrischen Widerstand des Powered Device oder PD.

Der PD wird basierend auf seiner benötigten Leistung mit einem bestimmten Betrag an standardisiertem Widerstand konfiguriert. Alternativ kann LLDP verwendet werden. LLDP ist ein Link-Length-Protokoll, das auf Schicht 2 des OSI-Modells arbeitet. LLDP steht für Link-Layer, Discovery Protocol, und kann verwendet werden, um die Stromversorgung über eine kleine Menge übertragener Daten auszuhandeln.

Abschluss

PoE steht für Power over Ethernet. Dabei handelt es sich um ein Konzept, das die Übertragung elektrischer Energie über ein Ethernet-Kabel ermöglicht. Dies bedeutet, dass Geräte platziert werden können, ohne auf die Nähe einer normalen Steckdose Rücksicht zu nehmen. Aktuelle Standards erlauben die Übertragung von bis zu 100 W Leistung. Ethernet nutzt differenzielle Signalübertragung über verdrillte Kabelpaare. PoE legt an jedes Paar eine Standardspannung an und ermöglicht so die Stromübertragung, ohne die Differenzsignalisierung von Daten zu beeinträchtigen.

Einige nicht standardmäßige Implementierungen werden in der Praxis eingesetzt. In der Regel wurden diese vor den Standards implementiert und trugen so zur Standardisierung bei, indem sie den Bedarf an nicht standardmäßigen Implementierungen aufzeigten. Allerdings bieten sie erwartungsgemäß nicht unbedingt die gleichen Leistungsmerkmale wie die Standardimplementierungen.