Aufrüsten auf Vier-Paar-PoE: Was Sie wissen müssen

2. Mai 2018 / Allgemein

Sie stellen seit Jahren Kabelanlagen bereit, die Power over Ethernet (PoE) für unterschiedliche Geräte unterstützen, wie beispielsweise VoIP-Telefonie und Überwachungskameras. Bisher wurde von Ihnen nur gefordert, 30 Watt-Leistung zu unterstützen; aufgrund der Fülle an Geräten, die mittlerweile auf erweiterte PoE-Funktionalität zugreifen können – wie zum Beispiel die aktuellsten 802.11ac Wi-Fi-Zugriffspunkte, digitale Displays und sogar Desktop-Computer – beginnen Ihre Kunden, nach Vier-Paar-PoE zu fragen.

Sie haben vielleicht bereits von Problemen mit der Leistung oder Wärmeentwicklung bei Vier-Paar-PoE-Anwendungen gehört und machen sich Gedanken, wie Sie sicherstellen, dass die von Ihnen bereitgestellte Kabelanlage wirklich das gesamte Spektrum an neuen Geräten Ihres Kunden abdeckt. Und das ist auch berechtigt: Die von Vier-Paar-PoE gebotene höhere Leistung birgt auch Risiken.

Werfen wir einen genaueren Blick darauf.

Genau Ihr Typ

Hilfreich ist hier, sich erst einmal die Unterschiede zwischen den einzelnen PoE-Typen zu vergegenwärtigen. PoE Typ 1 bietet bis zu 15,4 W, wobei 13 W für das Gerät verfügbar sind; PoE Typ 2 (gelegentlich auch als PoE plus bezeichnet) bietet bis zu 30 W, von denen für das Gerät 25,5 W zur Verfügung stehen. Beide liefern Spannung unter Verwendung von zwei Paaren und nutzen eine von zwei Methoden – Alternative A oder Alternative B.

Bei Alternative A wird die Spannung gleichzeitig mit Daten über die Paare 1-2 und 3-6 geliefert. Bei Alternative B wird die Spannung über die Paare 4-5 und 7-8 bereitgestellt.

Der vorgeschlagene 802.3bt-Standard für Vier-Paar-PoE umfasst sowohl Typ 3 als auch Typ 4 und beide Typen bieten nun leistungsfähige Datenübertragung unter gleichzeitiger Verwendung von vier Paaren. PoE Typ 3 bietet bis zu 60 W, 51 W davon für das Gerät, während Typ 4 90 W bereitstellt, von den 71 W für das Gerät verfügbar sind.

Höchste Zeit, für Ausgleich zu sorgen

Bei den PoE-Typen 1 und 2 mit Alternative A werden beide Paare mit der gleichen Spannung versorgt – d. h. der Strom wird jeweils zwischen den beiden Leitern gleichmäßig aufgeteilt. Dies wird durch Angleichen oder Ausgleichen des DC-Widerstands der einzelnen Leiter ermöglicht; jede Abweichung wird als Unsymmetrie des DC-Widerstands betrachtet. Eine zu starke Unsymmetrie kann Signale verzerren und dadurch zu Bitfehlern, Übertragungswiederholungen und sogar dem Verlust von Datenverbindungen führen.

Analog zu den PoE-Typen 1 und 2 mit Alternative A nutzen die Vier-Paar-PoE vom Typ 3 und 4 zur Leistungsübertragung ebenfalls eine gemeinsame Versorgungsspannung, sodass sich Unsymmetrien des DC-Widerstands auch bei ihnen auswirken. Aber bei den Typen 3 und 4 müssen Sie sich nicht nur um Unsymmetrien des DC-Widerstands bei den einzelnen Paaren Gedanken machen. Excessive DC resistance unbalance between multiple pairs can also wreak havoc on data transmission or cause PoE to stop working.

Zwar ist eine schlechte Kabelqualität mit Schwankungen beim Durchmesser und der Konzentrizität (Rundheit) des Leiters die Hauptursache für eine Unsymmetrie des DC-Widerstands; jedoch können inkonsistente Anschlüsse, bei denen die einzelnen Leiter nicht ordnungsgemäß und konsistent in den Schneidklemmverbindungen (IDCs) befestigt sind, ebenfalls zu einer Unsymmetrie des DC-Widerstands führen. Auch wenn ein Kabel laut Lieferanten die DC-Unsymmetrie-Spezifikation erfüllt, lässt sich dessen tatsächliche Leistung nach der Installation nur durch einen Feldtest ermitteln.

Thankfully, Fluke Networks’ DSX CableAnalyzer™ Series of Copper Cable Certifiers quickly and easily tests DC resistance unbalance within a pair and between pairs, so you can rest assured that the cable plant you deploy will perform in two- and four-pair PoE applications.

Was noch wichtig ist

Leider ist die DC-Widerstand-Unsymmetrie nicht das einzige Problem, das Sie berücksichtigen müssen. Wenn PoE über Twisted-Pair-Kupferkabel bereitgestellt wird, kann der Temperaturanstieg im Kabel zur Einfügungsdämpfung führen. Ein betroffener Kanal kann in diesem Fall beim Einfügungsdämpfungstest durchfallen oder eine Verringerung der Kabellänge kann erforderlich werden.

Die durch die PoE-Übertragung erzeugte Wärme wird noch problematischer, wenn mehrere PoE-Kabel dicht gebündelt werden – je mehr Leistung übertragen wird, um so höher ist der Temperaturanstieg. Der National Electric Code gibt die Kabelanzahl an, die für ein Bündel maximal zulässig sind, basierend auf den Leiterabmessungen und der Nenntemperatur für PoE-Übertragungen von 60 W oder mehr. Underwriters Laboratories (UL) hat ebenfalls eine „Limited Power (LP)“-Einstufung eingeführt, die sicherstellt, dass Kabel ihre Nenntemperatur für eine bestimmte Stromstärke pro Paar nicht überschreiten, und auch TIA entwickelt momentan Richtlinien zur Begrenzung des Temperaturanstiegs in Kabelbündeln.

To take a deeper dive into ensuring that your cabling plant is ready for four-pair PoE, read the article in the March/April issue of ICT Today—but please excuse the mix-up on Figures 1 and 2 (as of the publication of this blog, they are reversed). Im Blog selbst sind sie richtig angeordnet.

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