Computernetzwerke

Midspan-Realisierung notwendig ist, wird in die Netzwerkleitung zwischen Switch und dem PoE-tauglichen Endgerät ein Injektor geschaltet; die Daten werden unverändert durchgeleitet, und es wird hier nur die Energie für das Netzwerkendgerät eingespeist. Falls das Endgerät jedoch nicht PoE-konform ist, kann es durch die Einspeisung durchaus beschädigt werden. Deshalb müssen in den Injektoren entsprechende Überprüfungsmechanismen integriert sein, die den jeweiligen Verbrauchertyp erkennen können.
    Exkurs
    Die Hersteller von PoE-fähigen Einheiten halten sich vielfach nicht an die Vorgaben des IEEE 802.3af-Standards, was zu Inkompatibilitäten zwischen den Geräten führt und auch elektrische Beschädigungen zur Folge haben kann. Außerdem gibt es für die Fernspeisung von Netzwerkeinheiten auch einige herstellerspezifische Realisierungen, die nur für ganz bestimmte Geräte vorgesehen sind und demnach keinem Standard unterliegen.
    In den PoE-tauglichen Geräten müssen außerdem entsprechende Vorkehrungen für die Verarbeitung der Spannung getroffen worden sein, weil die Polarität der Speisespannung nicht festgelegt ist und man sich demnach nicht darauf verlassen kann, dass der Pluspol immer auf der gleichen Leitung liegt.

    Abbildung 2.52: Das Prinzip der Spannungsversorgung über Midspan Injector
    Um elektrische Beschädigungen aufgrund der Energieeinspeisung zu verhindern und die Kompatibilität mit älteren Einheiten zu gewährleisten, wird ein Verfahren mit der Bezeichnung Resistive Power Discovery eingesetzt. Es erfordert im Injektor eine Stromquelle und eine Messschaltung. Auf der Endgeräteseite werden nur passive Bauelemente wie einige Widerstände benötigt.
Klasse
Typ
Strom
Max. Speiseleistung
Max. Entnahmeleistung
0
Standard
0-5 mA
15,4 W
0,44-12,95 W
1
Optional
8-13 mA
4,0 W
0,44-3,84 W
2
Optional
6-21 mA
7,0 W
3,84-6,49 W
3
Optional
25-31 mA
15,4 W
6,49-12,95 W
4
Reserviert
35-45 mA
15,4 W
Reserviert
    Tabelle 2.11: Die Leistungsklassen für die optionale PoE-Erkennungsphase
    Der Injektor legt vor der Freigabe der Einspeisespannung eine Testspannung von 30 V mit einer Strombegrenzung auf 5 mA an. Falls der daraus ermittelte Verbraucherwiderstand zwischen 19 und 26,5 kOhm liegt, wird die Versorgung daraufhin eingeschaltet. In einer zweiten, optionalen Erkennungsphase kann das Gerät einer Geräteklasse (Tabelle 2.11) zugeordnet werden, wofür die Stromaufnahme gemessen wird, was für die Ermittlung der benötigten Energie nützlich ist und dafür sorgen kann, dass ein Endgerät mit einem für die Quelle zu hohen Stromverbrauch erst gar nicht aktiviert wird.
    Ein typischer Auskoppler (Splitter, Active Tap) kann gleichfalls als kleines Gerät für einen einzigen Port realisiert sein und verfügt dann neben den beiden RJ45-Buchsen (LAN IN, LAN Out) über einen DC-Ausgang (mit maximal 48 V), der sich auf bestimmte Werte (z. B. 5 V oder 7,5 V oder 9 V oder 12 V) für das jeweilige Endgerät einstellen lässt.

    Abbildung 2.53: Ein PoE-Auskoppler der Firma Allnet, der auch als PoE-Splitter bezeichnet wird.
    Der RJ45-Anschluss ist traditionell nicht dafür vorgesehen, dass hiermit auch eine Betriebsspannung geführt wird, wie es im Gegensatz dazu bei USB oder auch Firewire (IEEE 1394) der Fall ist. Bei diesen Anschlüssen hat man dem Umstand Rechnung getragen, dass die Spannungsversorgung beim Anschließen zuerst und beim Abziehen zuletzt getrennt werden muss, und dort längere Kontakte - gegenüber den Kontakten für die Datensignale - eingebaut.
    Dies kann beim RJ45-Anschluss jedoch nicht praktiziert werden, was bedeutet, dass man das Netzwerkendgerät vor dem Trennen von einer PoE-Verbindung zunächst spannungsfrei schalten müsste. In der Praxis unterbleibt dies oftmals, oder es ist vielleicht vom Gerät her auch gar nicht möglich, sodass das Netzwerkkabel einfach aus dem Gerät herausgezogen wird, ihm also im laufenden Betrieb die Betriebsspannung weggenommen wird.
    Exkurs
    Vor dem Trennen einer PoE-Einheit vom Netzwerk sollte es nach Möglichkeit spannungsfrei geschaltet werden, weil andernfalls die Kontakte des RJ45-Anschlusses einem verstärkten Verschleiß unterliegen.
    Dies hat einen Lichtfunken zur Folge, was zu einem sukzessiven Abbrennen der RJ45-Kontakte führen kann und damit die Lebensdauer der Komponenten drastisch verkürzt. Im aktuellen IEEE-Standard wurde dieser Problematik noch nicht begegnet, so man sich dieser beim Einsatz von PoE-Einheiten auf jeden Fall bewusst sein