PoE Verkabelung erklärt: Architekturen, Vorteile und Anwendungen

Power over Ethernet (PoE) ist nicht mehr lediglich ein Schlagwort, es prägt das aktuelle Netzwerk-Ökosystem. Sei es digitale Transformation, Internet of Things (IoT), NextGen-Wireless, intelligente Lösungen für Geräte usw. – sie alle zeigen ein rasantes Wachstum in Verbindung mit der vermehrten Nutzung von PoE-Technologien. Auch die strukturierte, konvergente PoE-Verkabelung hat im letzten Jahrzehnt eine Weiterentwicklung durchlaufen. In diesem Artikel werden gängige PoE-Verkabelungsarchitekturen erklärt sowie weitere Einblicke in die Vorteile und Anwendungen der Bereichsverteilungsverkabelung bei PoE-Implementierungen gegeben.

Architekturen für PoE-Verkabelungen

Ein typisches PoE-System besteht aus Power Source Equipment (PSE), Power Device (PD) und PoE-Kabel. Bei der Entscheidung über die Designoptionen der Kabelarchitektur für PoE-Systeme, werden in der Regel zwei Haupttopologien implementiert: die dedizierte Verkabelung und die Bereichsverteilungsverkabelung.

Dedizierte Verkabelung

Bei einem dedizierten Verkabelungsdesign, auch „Home-Run-Architektur“ genannt, befindet sich der PoE-Switch im Telekommunikationsraum (TR), wobei eine permanentes Verbindungskabel zu jedem der Geräte führt. Sowohl Daten als auch Strom werden an die Geräte außerhalb des TRs gesendet. Zusätzlich kann ein oberflächenmontierter Kasten oder eine andere Art der Anbindung an einen Anschluss vorhanden sein, wobei die Geräte über Patchkabel angeschlossen werden.

Bei einer Home-Run-Architektur sind die Geräte zentral im Telekommunikationsraum untergebracht, was die Steuerung und Wartung der aktiven Einrichtung leichter gestaltet. Auch für die Stromversorgung ist das ein Vorteil. Der Nachteil ist jedoch die unflexible Verkabelungsinfrastruktur, die nachträgliche Änderungen erschwert.

Bereichsverteilungsverkabelung

Eine Bereichsverteilungsverkabelung kann zusätzlich in einen „passiven Bereich” und einen „aktiven Bereich“ unterteilt werden. Wie bei der Home-Run-Verkabelung, werden bei der passiven Bereichsarchitektur jegliche aktiven Geräte im TR untergebracht. Der Unterschied liegt im zusätzlichen Konsolidierungspunkt zwischen dem TR und den Geräten, ohne dass eine gänzliche Verkabelung zurück in den TR nötig ist. Dies ist von Vorteil, falls etwas verschoben, hinzugefügt oder verändert werden muss.

In der aktiven Bereichstopologie befindet sich der PSE im Telekommunikationsgehäuse (TE), um große Entfernungen zu überbrücken oder die Übertragung großer Datenmengen zwischen dem TE und dem TR zu erleichtern. Meist werden Glasfaserkabel eingesetzt, um die PoE-Switches im TE und die Nicht-PoE-Switches im TR zu verbinden. Die Kupferkabel verlaufen vom TE zu den jeweiligen Geräteausgängen.

Im Vergleich zu der klassischen „Home-Run-Verkabelung“ lassen sich bei der Bereichsverteilungsverkabelung die MACs schneller und leichter verwalten, da kürzere Kabel bei der Verbindung von Bereichsboxen und lokalen Arbeitsbereichen nötig sind. Hinzu kommt, dass diese Art von lokaler Topologie jeweils nur in einem kleinen Bereich Auswirkungen haben kann, wodurch weitreichende Ausfallzeiten und Netzwerkunterbrechungen minimiert werden und die maximale Produktivität erhalten bleibt.

Vorteile der PoE-Verkabelung bei der Bereichsverteilungsverkabelung

Es gibt keine perfekte Topologie für PoE. Jede Architektur hat ihr Vor- und Nachteile. Die klassisch strukturierten Verkabelungen, also mehrere lange Kupferkabel, sorgen für einen Kabelgewirr, das für Schwierigkeiten bei der Wartung, Erweiterung und Fehlerbehebung sorgt. Im Vergleich dazu stellt die Bereichsverteilungsverkabelung für Hochleistungs-PoE eine kosteneffektive Lösung dar. Diese hat den Vorteil, dass sie über einen leicht zugänglichen Zwischenanschluss verfügt, sodass die Bereichsgehäuse in einem Doppelboden, in der Decke, an der Wand oder in Möbeln untergebracht werden können, um den Zugang zu diesen Anschlüssen zu erleichtern.

Die Architektur bei der Bereichsverteilungsverkabelung für den PoE-Einsatz hat insbesondere folgende Vorteile:

• Vereinfachte Verkabelungsinfrastruktur: Ersetzung der vielen einzelnen Kabel, die von den PoE-Switches in den TR verlaufen. Stromlinienförmiger Verlauf der Kabel, um die Anschlusspunkte mit kürzeren Kabeln zu den Geräten in jedem Bereich zu verbinden.

• Verbesserte Flexibilität: Anschluss verschiedener Geräte direkt am Konsolidierungspunkt mit einem Patchkabel oder vom Konsolidierungspunkt zu einem festen Arbeitsplatzanschluss.

• Höhere Auslastung: Sowohl Unterstützung von High-Density-Ports als auch mehr Platz.

• Optimierte Verkabelungsleistung: Ermöglicht die Bereitstellung einer umfassenden WLAN-Abdeckung in der gesamten Einrichtung, bei einfacherer Installation und besserer Flexibilität, da die Kapazität des WLANs steigt.

• Leichtere Wartung: Bei Neuinstallationen müssen keine neuen Kabel mehr verlegt werden, was die Anpassung und Aktualisierung erleichtert.

• Kostenersparnis auf lange Sicht: Die Materialkosten können in der Anfangsphase sehr hoch sein. Die Verwendung einer Bereichsverteilungsverkabelung kann jedoch in absehbarer Zeit den Anforderungen für Aufrüstungen gerecht werden und erleichtert den Installateuren Neukonfigurationen: Dies spart sowohl Geld als auch Aufwand.

Ein unausweichlicher Trend: Anwendungen der PoE-Bereichsverteilungsverkabelung

PoE wurde anfangs für die Stromversorgung von Hubs in Verteilerschränken verwendet, dann entwickelte es sich weiter und fand Verwendung bei der Verbindung von Geräten wie WLAN-Access-Points und Sicherheitskameras. Um die maximalen Möglichkeiten von PoE zu nutzen, neigen Netzwerkdesigner dazu, Bereichsverteilungsverkabelung als Alternative zur traditionellen Home-Run-Verkabelung in digitalen Gebäuden zu verwenden. Mithilfe von PoE wurde die Architektur der Bereichsverteilungsverkabelung in verschiedenen Arbeitsszenarien eingesetzt und ist zur neuen Normalität geworden.

Anwendung in Smart Offices

Wenn es um Bereichsverteilungsverkabelung geht, denkt man vielleicht zunächst an das „Großraumbüro“. Einst zur Verbindung von Desktop-PCs über eine große Anzahl von Bürokabinen hinweg gedacht, ist die Bereichsverteilungsverkabelung heute für die Integration intelligenter Systeme in die Netzwerkinfrastruktur bekannt.

Der moderne Arbeitsplatz: Die Menschen sind den ganzen Tag in Bewegung. Frühstück holen, dann schnell weiter zu einem Meeting. E-Mails auf dem Smartphone checken, während man auf den Aufzug wartet. Nach dem Mittagessen eine Besprechung mit Kollegen an einem gemeinsamen Tisch, jeder mit einem Laptop oder Tablet. Dank der PoE-Bereichsversteilungsverkabelung mit PoE-Wireless-Zugangspunkten, die im gesamten Gebäude installiert sind, können die Mitarbeiter überall in Verbindung bleiben, ohne an ihren festen Schreibtischen bleiben zu müssen.

In Büros mit offenem Konzept oder Büros, die häufig umgestellt werden, ist die Bereichsverteilungsverkabelung kosteneffizienter. Das liegt daran, dass Änderungen der Büroeinrichtung weniger Störungen am Arbeitsplatz und somit weniger Ausfallzeiten verursachen, was zu höherer Produktivität im Büro führt. Die anfänglichen Einrichtungskosten sind zwar teuer, doch die Einsparungen im Laufe der Zeit können erheblich sein.

Geeignet für verschiedene Anwendungen

Die im Rahmen der TIA/EIA-Normen festgelegte, für die Vereinfachung von MACs in Arbeitsbereichen bekannte Bereichsverteilungsverkabelung, ist eine Topologie, die ihre Reichweite auf andere Bereiche ausdehnt und viele Vorteile für den Einsatz fortschrittlicher und zukünftiger Technologien bietet – und das nicht nur für Smart Offices.

Für diejenigen, die Wireless-Technologie einsetzen, kann die Bereichsverteilungsverkabelung die Integration in das Netzwerk erleichtern. Mithilfe einer Topologie dieser Art können PoE-Wireless-Zugangspunkte schnell hinzugefügt werden, indem sie an lokale Bereichsboxen angeschlossen werden, die diese Zugangspunkte an sinnvollen Orten positionieren, um die beste Abdeckung zu gewährleisten. Je größer die Anzahl der Bereiche ist, desto mehr Flexibilität haben Sie bei der Einrichtung eines drahtlosen Netzwerks.

Neben drahtlosen Zugangspunkten sind auch Überwachungskameras mit Unterstützung der PoE-Technologie allgegenwärtig. Ein PoE-Switch, ein stromversorgtes Patchpanel oder andere stromversorgende Geräte können in einem TE platziert und zur Stromversorgung der PoE-IP-Kameras verwendet werden. Bereichsverteilungsverkabelung ist auch die perfekte Wahl für Gebäude, in denen VoIP-Telefone und PoE-Beleuchtungen benutzt werden.

Die Verkabelung ist einer der entscheidenden Faktoren für IoT-Umgebungen. Sobald sich IoT-Anwendungen ausbreiten, wird die Anzahl der verbundenen Geräte exponentiell ansteigen, was die Bereitstellung der Infrastruktur zunehmend komplexer macht. Die PoE-Verkabelung bietet eine Lösung, die die Strom- und Dateninfrastruktur vereint, um Triple-Play-Dienste und die Anforderungen an den Stromverbrauch von Edge-Netzwerkanlagen zu erfüllen.

In einigen Mietsituationen spart die PoE-Bereichsverteilungsverkabelung sowohl Zeit als auch Geld. Die Vermieter können sich auf jeden Mieter einstellen, unabhängig davon, wie dieser seine Belegschaft einteilen will. Dank dieser PoE-Verkabelungsstrategie können unnötige Probleme vermieden werden, was sowohl dem Vermieter als auch den Mietern zugute kommt.

Fazit

PoE ermöglicht die Verbindung verschiedener PDs für Kommunikationsanwendungen, wie IP-Telefone, IP-Kameras, Wireless Access Points, Kontrollkartenlesegeräte, LED-Leuchten usw. Die Anwendung der PoE-Technologie bei einer Bereichsverteilungsverkabelung bietet eine kosteneffiziente Lösung, die zur Senkung des Kapitalaufwands beiträgt und eine optimale Kapitalrentabilität ermöglicht. Die PoE-Bereichsverteilungsverkabelung ist zu einem wichtigen Bestandteil der globalen, digitalen Transformation geworden. Die Vorteile einer strukturierten PoE-Bereichsverteilungsverkabelung sind vielfältig und die kommenden Branchentrends deuten auf eine breitere Akzeptanz dieser Technologie hin. Mit dem Vormarsch des IoT und der digitalen Gebäude steht die PoE-Verkabelung für eine noch nie dagewesene Expansion bereit.