Computernetzwerke

keine Daten zu übertragen sind.
    Typischerweise werden nur gelegentlich Daten gesendet, doch dann sehr große Blöcke (Bursts). Die meiste Zeit muss deshalb nur der Receiver eines Netzwerkadapters aktiv sein. Ein kurzes, periodisches Signal (Refresh) sorgt dann dafür, dass die Verbindung weiterhin als aktiv angesehen wird, damit der Netzwerkadapter weiterhin Mitglied im LAN bleibt. Durch LPI lässt sich demnach auch eine Ethernet-Einheit stromsparender als bisher betreiben, was bislang lediglich für kabelgebundenes Ethernet (IEEE 802u/Z) und nicht für Wireless LANs spezifiziert wurde.
    2.13 Power over Ethernet
    Für bestimmte Netzwerkeinheiten wie etwa WLAN Access Points oder auch Überwachungskameras ist es wünschenswert, dass auf eine Spannungsversorgung und damit auf einen Anschluss an das 230 V-Netz verzichtet werden kann. Ein Verfahren zur Versorgung Ethernet-fähiger Einheiten über Twisted Pair-Kabel ist im Standard IEEE 802.3af festgelegt.
    Insbesondere durch Voice Over IP (VoIP) hat die Tatsache, dass für bestimmte Netzwerkeinheiten eine separate Spannungsversorgung hinderlich ist, eine größere Beachtung gefunden. Mit PoE (Power over Ethernet) ist es deshalb möglich, dass etwa ein VoIP-Telefon genauso wie ein konventionelles nur an die jeweilige Dose angeschlossen werden muss, von wo aus es dann mit der nötigen Spannung versorgt werden kann.

    Abbildung 2.51: Dieser Switch der Firma Netgear verfügt insgesamt über acht Fast-Ethernet-Ports, wovon vier als PoE-Ports ausgewiesen sind. Wenn Geräte per PoE versorgt werden, wird dies über die dazugehörigen Leuchtdioden (POE Active) kenntlich gemacht.
    Die Geräte können entweder aus einem entsprechenden PoE-Switch (bzw. -Port) direkt versorgt werden (Endspan) oder mithilfe dazwischen geschalteter Quellen (Midspan). Bei diesen Quellen oder Injektoren handelt es sich meist um kleine Kästchen mit RJ45-Buch-sen und einer Versorgung mithilfe eines separaten Steckernetzteils. Endgeräte, die direkt per LAN-Kabel mit Energie versorgt werden können, sind bisher - außer VoIP-Geräten
    - kaum am Markt anzutreffen, sodass dann ein Entkoppler notwendig ist, der die eingespeiste Spannung über einen separaten Anschluss wieder ausgeben kann, der dann mit dem jeweiligen Endgerät zu verbinden ist. Weil die verschiedenen Endgeräte auch unterschiedliche Spannungen und Polaritäten (welcher Kontakt des Steckers ist plus, welcher ist minus?) benötigen, sind bei den meisten Entkopplern dementsprechende manuelle Einstellungen per Schalter möglich.
    Als Steckverbinder kommt der übliche Twisted Pair-Anschluss (RJ45, vgl. Abbildung 2.51) zum Einsatz, der jedoch nicht für hohe Leistungen konzipiert ist. Deshalb wird für PoE eine relativ hohe Spannung von 48 V für die Versorgung der Netzwerkeinheiten über das LAN-Kabel verwendet, die maximal 320 mA betragen darf, was zu einer maximalen Leistung von 15,4 W führt. Power Over Ethernet ist für Cat5-Kabel und Fast-Ethernet definiert, prinzipiell aber auch bei Gigabit-Ethernet möglich. Weil dabei aber alle acht Adern des LAN-Kabels belegt sind, muss die Gleichspannung zusammen mit dem Signal transportiert werden, wofür bisher noch keine Produkte zu finden sind.
    2.13.1 Elektrische Umsetzungen
    Je höher die Spannung ist, desto geringer fällt die Verlustleistung aus, was für die relativ dünnen TP-Kabel von Bedeutung ist, die weiterhin verwendet werden sollen. Die Spannung muss, damit sie für den Menschen nicht gefährlich wird, unter 60 V liegen, was dann als Schutzkleinspannung bezeichnet wird. Für die Energieversorgung sind im Standard IEEE 802.3af zwei verschiedene Methoden festgelegt:
    ■ Verwendung der ungenutzten Aderpaare 4-5 und 7-8, was nicht mit Gigabit-Ethernet funktioniert, wo alle Leitungen des Kabels für die Datenübertragung zum Einsatz kommen.
    ■ Einspeisung einer sogenannten Phantomspannung auf den Aderpaaren der Datenleitungen 1-2 und 3-6.
    Das Prinzip der Phantomspannung ist von Audiosystemen, aktiven Mikrofonen oder auch von Lautsprechersystemen her bekannt, wo Transformatoren auf beiden Geräteseiten eingesetzt werden. Das Nutzsignal - bei PoE die Daten - wird auf der Übertragungsstrecke um die Speisespannung im Potenzial angehoben.
    Geräte, die dem Standard entsprechen, müssen beide Methoden der Energieversorgung unterstützen. Dabei muss von der Gerätekonzeption her ausgeschlossen sein, dass eine gleichzeitige Nutzung beider Verfahren möglich ist.
    Falls eine