Power over Ethernet

Power over Ethernet (PoE) bezeichnet eine Technologie, mit der netzwerkfähige Geräte über das 8-polige Ethernet-Kabel mit Strom versorgt werden können.

Im engeren Sinne wird heute mit PoE meist der IEEE-Standard 802.3af ("DTE Power over MDI") gemeint, der im Juni 2003 in seiner endgültigen Fassung verabschiedet wurde. Vorher gab es bereits einige herstellerspezifische Implementationen, die ebenfalls unter der Bezeichnung Power over Ethernet firmierten.

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. Teilweise lassen sich dadurch drastisch Installationskosten einsparen. "Zielgruppe" von PoE sind daher vor allem WLAN-Access-Points oder Überwachungskameras u.ä., also Geräte, die weit entfernt von der nächsten Steckdose betrieben werden.

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 im Dauerbetrieb (kurzzeitig sind beim Einschalten 500 mA erlaubt). Daraus ergibt sich eine maximale Leistungsaufnahme von 12,95 Watt. Zur Energieübertragung werden normalerweise die freien Adernpaare im Ethernetkabel verwendet, wenn dies nicht möglich ist (weil z.B. ISDN über die Leitung geführt ist), können auch die signalführenden Adern genutzt werden. Diese Betriebsart muss jedoch sowohl vom PSE als auch vom PD explizit unterstützt werden (da die Spannung in diesem Fall durch den Ethernet-Transceiver hindurch muss). Die Stromversorgung über die Signalleitungen wirkt sich bei 10BaseT (10 Mbit/s) und 100BaseTX (100 Mbit/s) nicht allzu störend auf das Ethernet-Signal aus. Auf 1000BaseT Gigabit-Ethernet ist PoE zwar möglich, wird aber nicht empfohlen, da 1000BaseT alle 8 Adern im Kabel belegt und man deshalb in jedem Fall auf das ohnehin empfindliche Gigabit-Ethernet-Signal einwirken würde.

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 gemäß dem Ethernet-Standard 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 einen nur minimalen Strom auf die Adern, mit dem sich im Normalfall kein Gerät beschädigen lässt. Er erkennt dabei, ob und wo der Energieverbraucher einen 25-kOhm-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.

Weblinks

http://grouper.ieee.org/groups/802 - IEEE Arbeitsgruppe 802 (Netzwerktechnik). Der PoE-Standard wird auf Grund der Lizenzierungsbedingungen der IEEE voraussichtlich ab Anfang 2004 zum kostenlosen Download bereitstehen.