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PoE-Standards und PoE-Leistung

Charlene

Übersetzer*in Felix
12. Februar 2022

Die PoE-Technologie (Power over Ethernet) ermöglicht es PSE (Power Sourcing Equipment, z. B. ein PoE-Switch), Ethernet-Kabel zu verwenden, um gleichzeitig Strom und Daten an PD (Powered Device, z. B. IP-Kameras und VoIP-Telefone) zu liefern, was die Verkabelung vereinfachen und Kosten sparen kann. Verschiedene PoE-Standards wie IEEE802.3af, 802.3at und 802.3bt werden vom IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) herausgegeben, um die an diese PDs gelieferte Strommenge zu regulieren. Wie viel wissen Sie dann über diese PoE-Standards? Wie viele PDs können an einen PSE angeschlossen werden, basierend auf verschiedenen PoE-Wattstärken? Hier finden Sie eine detaillierte Erklärung.

Einführung in PoE-Standards

Derzeit gibt es drei Arten von PoE-Standards: IEEE 802.3af, IEEE 802.3at und IEEE 802.3bt. Diese PoE-Standards legen die Mindestleistung fest, die ein PSE liefern kann, und die maximale Leistung, die ein PD erwarten kann.

Abbildung 1: Einführung von IEEE 802.3af, IEEE 802.3at und IEEE 802.3bt

IEEE 802.3af

IEEE 802.3af ist auch bekannt als Standard-PoE mit einer Versorgungsspannung von 44-57 V und einem Versorgungsstrom von 10-350 mA. Bei diesem Standard ist die maximale Ausgangsleistung eines Ports auf 15,4 W begrenzt. Während der Übertragung geht jedoch ein Teil der Leistung über das Ethernet-Kabel verloren. Daher beträgt die garantierte Mindestleistung am PD 12,95 Watt pro Port. Er kann VoIP-Telefone, Sensoren usw. unterstützen.

IEEE 802.3at

Der aktualisierte IEEE 802.3at-Standard wird auch PoE+ genannt und ist mit dem Standard-PoE rückwärtskompatibel. Die Versorgungsspannung von PoE+ reicht von 50V bis 57V, und der Versorgungsstrom kann 10-600mA betragen. PoE+ liefert bis zu 30 W Leistung an jedem Port eines PSE. Aufgrund von Leistungsverlusten beträgt die garantierte Mindestausgangsleistung an jedem Port 25 W. Dieser Typ eignet sich für Geräte, die mehr Strom benötigen, wie LCD-Bildschirme, biometrische Sensoren und Tablet-PCs.

IEEE 802.3bt

IEEE 802.3bt ist der neueste PoE-Standard, der zwei Arten von Leistungs-/Wattstandards definiert - Typ 3 und Typ 4 ( Siehe Tabelle oben). Sie erhöhen die maximale PoE-Leistung, indem sie mehr Strom über zwei oder mehr Ethernet-Kabelpaare liefern. In den Modi Typ 3 und Typ 4 erkennen die PSEs die PDs und stellen die Leistung entsprechend der maximalen PD-Leistung ein, was zu einem besseren System für die Leistungsabgabe führt.

Typ 3

Typ 3 wird auch als PoE++ bezeichnet und kann bis zu 60 W für jeden PoE-Port (die Mindestleistung für jeden PD-Port beträgt 51 W) über ein einziges RJ45-Kabel übertragen, um Geräte wie Komponenten von Videokonferenzsystemen mit Strom zu versorgen.

Typ 4

Typ 4 wird als PoE mit höherer Leistung bezeichnet. Er kann eine maximale Ausgangsleistung von 100 W an jedem PoE-Port liefern (die Mindestleistung an jedem PD-Port beträgt 71 W), was für Geräte wie Laptops oder Fernseher usw. geeignet ist. Die beiden Modi von IEEE 802.3bt sind abwärtskompatibel mit 802.3af und 802.3at. In der folgenden Tabelle sind die Spezifikationen der PoE-Standards aufgeführt. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Spezifikationen der PoE-Standards.

Typ Standard PD Min. Leistung pro Port PSE Max. Leistung pro Port Kategorie der Kabel Ethernet-Paare Freigegebene Zeit
Typ 1 IEEE 802.3af 12,95W 15,4W Cat5e 2 Paare 2003
Typ 2 IEEE 802.3at 25W 30W Cat5e 2 Paare 2009
Typ 3 IEEE 802.3bt 51-60W 60W Cat5e

2 Paare Klasse 0-4,

4 Paare Klasse 5-6

2018
Typ 4 IEEE 802.3bt 71-90W 100W Cat5e 4 Paare Klasse 7-8 2018

Wie viel Wattleistung bietet ein PoE-Switch?

IEEE 802.3af und 802.3at sind die am weitesten verbreiteten PoE-Standards, die von einer großen Mehrheit der PoE-Geräte unterstützt werden. IEEE 802.3bt wurde erst kürzlich veröffentlicht und wird noch nicht in großem Umfang verwendet. Nur wenige Produkte von Herstellern unterstützen diesen Standard, z. B. der FS S5860-24XB-U, ein PoE++-Switch, der den PoE-Standard IEEE 802.3af/at/bt mit Auto-Sensing unterstützt. Daher wird hier nur die PoE-Wattleistung von IEEE 802.3af und 802.3at diskutiert.

Wie bereits erwähnt, kann Standard-PoE eine maximale Ausgangsleistung von 15,4 W liefern, während PoE+ 30 W beträgt. Wenn ein Plan vorsieht, dass mehrere Geräte an einen PoE/PoE+-Switch angeschlossen werden, muss sichergestellt werden, dass die von den Geräten benötigte Gesamtwattzahl die maximale Wattzahl des Switches nicht überschreitet. Nehmen wir den FS S3400-24T4FP PoE/PoE+ Switch als Beispiel. Es handelt sich um einen Managed Switch mit 24 RJ45-Ports und 4 SFP-Ports. Er entspricht IEEE 802.3af/at, wobei die maximale Leistungsaufnahme 400 W beträgt. Das bedeutet, dass der 24-Port Switch die Verfügbarkeit von PoE und PoE+ Strom bietet. Daher kann dieser Switch gleichzeitig 24 (15,4W×24=369,6<400W) Geräte mit PoE-Standard anschließen. Und er kann 13 (30W×13=390W<400W) Geräte mit PoE+-Standard unterstützen.

Figure2: Applications of FS PoE+ switches.


Wenn ein Netzwerk-Switch sowohl PoE- als auch PoE+-Standards unterstützt, kann er in der Regel automatisch erkennen, ob das angeschlossene Gerät mit PoE oder PoE+ kompatibel ist, und das Gerät mit der entsprechenden Leistung versorgen. Wenn wir beispielsweise ein PoE-fähiges Gerät mit 5 W Leistung an den S3400-24T4FP PoE/PoE+-Switch anschließen, liefert der Switch 5 W Leistung an das Gerät. Wenn wir den Switch mit einem PoE-fähigen Gerät verbinden, das 20 W Leistung benötigt, wird der Switch es mit 20 W Leistung versorgen. Und wenn wir ein Gerät ohne PoE-Fähigkeit an den PoE-Switch anschließen, liefert der Switch nur Daten an das Gerät.

FS-Switches für verschiedene PoE-Standards

FS bietet jetzt PoE/PoE+-Switches an, die dem PoE-Standard für höhere Sicherheit und bessere Leistungsfähigkeit entsprechen. Sie sind mit 8/16/24/48 Ports verfügbar. Diese Switches unterstützen Layer 2+ Switching-Funktionen wie VLAN. Sie bieten auch erweiterte Verwaltungsfunktionen wie WEB, CLI, TELNET, SNMP.FS PoE/PoE+-Switches können alle marktüblichen 802.3af- oder 802.3at-Geräte mit Strom versorgen, was sie flexibel und sicher macht. In der folgenden Tabelle sind die Spezifikationen für 4 PoE/PoE+ Switches von FS aufgeführt.

PoE-Standard Modell Port Kapazität des Switches Energiebudget Weiterleitungsrate Lüfter
IEEE 802.3af/at S3260-8T2FP 8x RJ45 | 2x SFP 20 Gbps 240W 15 Mpps Mit Lüfter
IEEE 802.3af/at S3410-24TS-P

24x RJ45 | 2x SFP+,

2x RJ45/SFP

88 Gbps 370W 66 Mpps Mit Lüfter
IEEE 802.3af/at S5500-48T8SP 48x RJ45 | 8x 10G SFP+ 256 Gbps 370W 192 Mpps Mit Lüfter

IEEE 802.3af/at/

bt

S5860-24XB-U 24x Base-T | 4x SFP+, 4x SFP28 760 Gbps
370W 565 Mpps Mit Lüfter

Zusammenfassung

Die PoE-Standards legen die maximale Leistungsabgabe einer PSE fest und tragen dazu bei, PoE-fähige Geräte vor Hochspannungsschäden zu schützen. Darüber hinaus kann die PoE-Technologie die Verkabelungsinstallation vereinfachen und Ihre Kosten senken. Sie eignet sich besonders für die IP-Überwachung und für Fernüberwachungsanwendungen, z. B. eine PoE-elektronische Werbetafel oder ein PoE-elektronisches Bildschirmgerät.


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