Prüfung der PoE-Last: Erweiterte Fehlerbehebung für Ihre PoE-Systeme

27. Juli 2021 / Allgemeines, Installation und Tests, Aufrüsten und Fehlerbehebung, Best Practices

Seit der erstmaligen Einführung des ursprünglichen IEEE 802.3af Typ 1 Power over Ethernet (PoE)-Standards, der bis zu 15,4 Watt (W) bei seiner Einführung im Jahr 2003lieferte, hat sich die Technologie weiterentwickelt und umfasst Typ 2 (bis zu 30 W), Typ 3 (bis zu 60 W) und Typ 4 (bis 90 W). Das bedeutet, dass die PoE-Spannung jetzt alles unterstützt, von Telefonen, Wi-Fi-Zugangspunkten und Überwachungskameras bis hin zu Laptops, digitalen Displays und sogar einrichtungsweiter LED-Beleuchtung, die alle unterschiedliche PoE-Leistungen erfordern.

Um die PoE-Anforderungen zu erfüllen, weist IEEE PoE-Systemen auch Klassen von 0 bis 8 zu. Typ 1 und Typ 2 PoE umfassen Klasse 0 bis Klasse 4 (4–40 W), Typ 3 umfasst Klasse 5 (45 W) und Klasse 6 (60 W) und Typ 4 umfasst Klasse 7 (75 W) und Klasse 8 (90 W). Das bedeutet im Wesentlichen, dass Sie 8 verschiedene Klassen von PoE-Geräten haben können, die von einem einzelnen PoE-Switch oder anderen Power Sourcing-Geräten (PSE) unterstützt werden. Und wenn eines dieser Geräte nicht mit Strom versorgt wird, müssen Sie dies beheben können.

PoE funktioniert nicht?

Es gibt eine Vielzahl von Gründen, warum ein PoE-Gerät möglicherweise nicht funktioniert. Mangelnde Kontinuität aufgrund schlechter Anschlüsse wie Unterbrechungen, Kurzschlüsse und Fehlverdrahtungen sowie Kabelschäden entlang einer Verbindung können offensichtlich die Übertragung von Signalen – Daten oder PoE – verhindern. Erhöhte Einfügedämpfung aufgrund von Wärmeanstieg oder schlechter DC-Widerstandsunsymmetrieleistung können ebenfalls ein Grund dafür sein, ebenso wie ein Gerät, das nicht den IEEE PoE-Standards entspricht. Wenn eine Verbindung die Zertifizierungsprüfung bestanden hat, Sie die Kontinuität überprüft haben und ein standardkonformes PoE-Gerät immer noch keinen Strom erhält, könnte das Problem an der aktiven Stromquelle (PSE) liegen.

Bei einem PoE-fähigen Switch wird die PoE-Leistung pro Port basierend auf den Anforderungen des angeschlossenen Geräts zugewiesen. Die Zuweisung ermöglicht es dem Switch, Strom mit höherer Effizienz zu liefern. Ein typischer PoE-fähiger Switch mit 24 Ports kann beispielsweise ein Leistungsbudget von 740 W für mit Strom versorgte Geräte haben, was bis zu 30 W (Typ 2) an jedem Port ermöglicht. Bei einer so großen Vielfalt von PoE-Geräten, die sich jetzt im Netzwerk befinden, ist es ziemlich sicher, dass nicht jedes angeschlossene Gerät die vollen 30 W vom Switch benötigt – Sie könnten ein VoIP-Telefon haben, das nur 7 W PoE-Leistung von einem Switch-Port benötigt und eine Überwachungskamera, die 15,4 W an einem anderen Switch-Port erfordert.

Durch die Zuweisung kann die an einem bestimmten Port gelieferte PoE-Leistung reduziert werden. Ebenso kann die PoE-Leistung an einem Port erhöht werden, um ein Gerät zu unterstützen, das mehr Leistung benötigt. Die grundlegende Faustregel ist: Damit ein angeschlossenes Gerät eine ausreichende Leistung für den Betrieb erhält, muss die über die PSE gelieferte PoE-Leistung gleich oder größer sein als die Klasse des angeschlossenen Geräts. Damit dies für alle an die PSE angeschlossenen Geräte geschieht, darf der Gesamtstrombedarf aller Geräte das Gesamtleistungsbudget der PSE nicht überschreiten.

Während die heutigen fortschrittlichen PoE-Switches den Strombedarf angeschlossener Geräte über Stromaushandlungs-Nachrichten ermitteln und Strom entsprechend zuweisen können, können Probleme auftreten, wenn die Kommunikation gestört ist, PoE manuell (und falsch) pro Port zugewiesen wurde, das Gesamtstrombudget des Switches überzeichnet wurde oder das Gerät die Geräteanforderungen nicht unterstützen kann. Und das erfordert eine erweiterte Fehlersuche.

Wie man PoE an einem Switch Port überprüft

Netzwerk-Switches verwenden das standardbasierte Link-Layer-Discovery-Protokoll (LLDP) oder das Cisco-Discovery-Protokoll (CDP), mit denen sie angeschlossene Geräte erkennen und deren Fähigkeiten bekannt geben können. Diese Protokolle können verwendet werden, um Informationen über einen Switch und einen bestimmten Port zu erhalten, einschließlich Port-ID, VLAN, angekündigte Geschwindigkeiten und PoE. Fluke Networks LinkIQ Kabel- + Netzwerk-Prüfgerät kann Erkennungsprotokollpakete von einem Switch für eine bestimmte Verbindung empfangen und die Verbindung belasten, um sicherzustellen, dass die angekündigte Leistung tatsächlich über die Verkabelung an das Gerät geliefert wird. Dies wird als PoE-Lasttest bezeichnet.

Als PoE-Lasttester zeigt LinkIQ an, welche Paare eines vierpaarigen Netzwerkkabels Strom führen, die ausgehandelte Leistungsklasse (0-8) und die von der PSE am Gerät bereitgestellte Lastleistung in Watt. Er zeigt auch die minimal erforderlichen Volt, die das Gerät unter Last erfüllen muss, basierend auf der vereinbarten Leistungsklasse und den tatsächlich gemessenen Volt unter Last, um sicherzustellen, dass es diese Anforderung erfüllt. Da die Leistungsverhandlung zwischen PSE und PD sowohl auf Hardware- als auch auf Softwareebene stattfindet, um sicherzustellen, dass ein Gerät die Fähigkeit hat, sich mit dem Netzwerk zu verbinden, und um eine dynamische Zuweisung durch den PoE-Switch zu ermöglichen, zeigt LinkIQ diese Informationen sowohl für die Hardware- als auch für die Software-Klasse an. Ein PoE-Gerät besteht den Test mit LinkIQ nicht, wenn seine ausgehandelte Hardware- oder Software-Klasse größer ist als die Leistung, die die PSE liefern kann. Es versagt auch, wenn das PSE das Gerät nicht mit Strom versorgen kann, weil die maximale Leistung, die der Switch liefern kann, bereits verwendet wird, d. h. die Leistung wurde überzeichnet.

LinkIQ zeigt Ihnen, wie Sie überprüfen können, ob ein Switch PoE-fähig ist, und zeigt sogar an, ob der Switch Single Signature Power oder Dual Signature Power aushandeln kann. Ein Single-Signature-Gerät behält die gleiche Leistungssignatur über beide Paarsätze (Paare 1,2 und 3,6 und Paare 4,5 und 7,8) bei, während ein Dual-Signature-Gerät in jedem Paarsatz unabhängige Leistungssignaturen haben kann, entweder 1,2 und 3,6 (Dual A) oder 4,5 und 7,8 (Dual B). Diese Informationen sind nützlich, da IEEE 802.3bt (Typ 3 und Typ 4) beide Topologien unterstützt, und wenn Ihr Switch nur Single-Signature-Geräte unterstützt, muss er möglicherweise aktualisiert werden, um Dual-Signature- 802,3 BT-Geräte zu unterstützen.

Während Zertifizierungstests Aufschluss darüber geben, ob eine installierte Verkabelungsanlage PoE unterstützt, und einfache Wiremap-Tester Durchgängigkeitsprobleme identifizieren, ist Fluke Networks LinkIQ mit seinen Funktionen zur Switch-Verhandlung und PoE-Lasttests ideal für fortgeschrittene PoE-Tests geeignet, sobald aktive Geräte installiert sind.