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Fernspeisung für WLAN-Access-Points

01. 05. 2005
Arno Kral
Tom's Networking Guide

Linksys 12-Volt-PoE-Kit

Fernspeisung für WLAN-Geräte

Die beste Funkabdeckung erreichen WLAN-Access-Points, wenn sie an der Decke montiert sind. Doch selten ist dort eine Steckdose parat. Mit dem Linksys-PoE-Kit genügt zur Stromversorgung das Ethernet-Kabel.
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Power over Ethernet

"Wireless Power" gibt's noch nicht, und so müssen sich Anwender allen Kabel-ab-Kabbalistik zum Trotz immer wieder aufs Neue mit Strippen herumschlagen, denn auch ein Access-Point oder WLAN-Router kommt ohne Strom nicht aus. Nachdem ein solches drahtloses Netzwerk-Gateway nun aber zumindest mit einer Strippe ? dem Ethernet-Kabel ? am LAN oder via DSL-Modem am WAN angeschlossen sind, liegt es nahe, dieses Kabel auch für die Stromversorgung des Gerätes zu nutzen.

Denn in aller Regel ist eine Funkeinrichtung, sei es ein Access Point oder ein Video-Web-Server, der zur Überwachung eingesetzt wird, viel besser an einem erhöhten Standort platziert, als auf oder unter dem Schreibtisch. Nur: Dort oben sind Steckdosen für die allfälligen Steckernetzteile dünn gesät.

So liegt es nahe, den Gleichstrom zur Versorgung des Access Points gleichfalls über das Ethernet-Kabel zu führen. Die Technologie ist nicht ganz neu und ist inzwischen vom IEEE im Standard 802.3af geregelt. Der Hauptvorteil von Power over Ethernet besteht darin, dass die bestehende Netzwerkverkabelung mit Twisted Pair (TP Cat. 3/4/5/7) weiterverwendet werden kann. Die physikalischen Grenzen der Ethernet-Kabel Kabels wurde bei der Ausarbeitung des Standards berücksichtigt: Denn wegen ihres geringen Leiterquerschnitts können Twisted-Pair-Kabel und die zugehörigen RJ45-Stecker maximale eine Leistung von rund 15 Watt transportieren. IEEE802.11af beschreibt exakt, welche Ströme über das Netzwerkkabel fließen dürfen und sieht den Schutz von Altgeräten ohne PoE-Unterstützung vor.

Der PoE-Kit von Linksys umfasst Steckernetzteil, 230-Volt-Kabel, Ethernet-Kabel, Handbuch (englisch) sowie Splitter und Injektor.

Weil RJ45-Stecker und Twisted Pair Kabel nur für Ströme im Milliampere-Bereich ausgelegt sind, verwendet PoE relativ hohe Spannungen zwischen 44 V und 57 V ? zumeist sind es 48 V ? wodurch die Vorgaben für eine Schutzkleinspannung erfüllt sind. Als Strom sind maximal 350 mA zugelassen. Wegen der relativ hohe Spannung bleibt über den Leitungswiderstand des Cat.5-Kabels die Verlustleistung und damit die Wärmeentwicklung und an den Steckerübergängen gering.

Power over Ethernet ist nur für 10/100BaseT abgesegnet, wobei der Standard zwei Arten der der Energieversorgung über das Twisted-Pair-Kabel beschreibt:

1. Bei der so genannten Phantom-Speisung wird die Versorgungsspannung an die bereits verwendeten Adernpaare (1/2 und 3/6) angelegt. Aber Achtung: Der Standard legt die Polarität nicht fest und ein Cross-over-Kabel kehrt sie auch noch um! Daher muss das zu speisende Endgerät mit einer geeigneten Eingangsbeschaltung die die Polarität erkennen und entsprechend bei Bedarf automatisch umschalten.

2. Die Alternative ist das so genannte Spare-Pairs-Verfahren, das zur Energieversorgung die beiden in Cat.5-Kabeln für die Datenübertragung ungenutzten Adernpaare (4/5 und 7/8) verwendet (die bei Gigabit Ethernet über Kupfer ebenfalls zur Datenübertragung genutzt werden, weshalb der Standard 8902.3af nur Fast-Ethernet betrifft).

PoE-Endgeräte müssen beide Verfahren zur Stromaufnahme beherrschen. Dem Kopplungselement mit PoE-Stromversorgung steht es frei, welches Verfahren es unterstützt. Die gleichzeitige Nutzung beider Verfahren ist jedoch untersagt.

Klasse

Typ

Klassifikationsstrom

Max. Speiseleistung

Max. Entnahmeleistung

0

Default

0 ... 5 mA

15,4 Watt

0,44 ... 12,95 Watt

1

Optional

8 ... 13 mA

4,0 Watt

0,44 ... 3,84 Watt

2

Optional

16 ... 21 mA

7,0 Watt

3,84 W - 6,49 W

3

Optional

25 ... 31 mA

15,4 Watt

6,49 W - 12,95 Watt

4

Reserviert

35 ... 45 mA

15,4 Watt

Reserviert

So weit die Theorie. Sie stellt klar, dass sich nicht jedes Netzwerkgerät mit Ethernet-Buchse über das Cat.5-Kabel mit Energie versorgen lässt ? und warum in der Regel nur Profi-Netzwerkkomponenten mit PoE ausgestattet sind. Ein Mittelding im Sinne des Wortes ist der PoE-Kit von Linksys, der die PoE-Logik aus Quelle (üblicherweise ein Switch) und Endgerät (beispielsweise ein WLAN-Access-Point) in zwei kleine Adapterkästchen verlagert.

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