Út a 4-érpáras POE-hoz

A Power over Ethernet (PoE) technológiát már több éve használjuk VoIP telefonok, IP kamerák és egyéb hálózati eszközök táplálására. A kezdeti 30 W-os teljesítmény viszont már nem elég a mai eszközök igényeinek, legyen szó egy 802.11ac-s Wi-Fi AP-ról, digitális megjelenítőről vagy akár egy vékony kliensről, ezeknek a megtáplálásához már a 4 érpáras PoE-ra van szükség.

A teljesítmény emelkedése miatt olyan kérdésekre kell választ találnunk, hogy mekkora lesz a rendszer hőtermelése, megmarad-e az Ethernet performanciája, valamint a meglévő strukturált kábelezésünk paraméterei megfelelőek-e. Így biztosak lehetünk benne, hogy a 4 érpáras PoE új kihívások elé állít bennünket.

Először is tekintsük át a különböző PoE típusokat! A PoE Type 1 15,4 W-ra képes a táp oldalán amiből 13 W áll rendelkezésre eszköz oldalon, a PoE Type 2 (más néven PoE Plus vagy PoE+) 30 W-ot ad le amiből 25,5 W jut el az eszközhöz. Mind a két típus két érpárat használ, de hogy melyik kettőt azt az A vagy B mód határozza meg.

PoE Type 1 Mode A

„A” módban a PoE és az adat közösen használja az 1-2 és 3-6 ereket, míg „B” módban a PoE – a kommunikációban nem használt – 4-5 és 7-8 ereket használja. Az előbb említett érhasználat miatt az „A” mód kompatibilis mind a két érpáras (10/100BASE-T) és négy érpáras (1000BASE-T) alkalmazásokkal.

A küszöbön álló 802.3bt szabvány is felhasználja mind a 4 érpárat, így „mindenki” részt vesz az adat és a PoE továbbításában is. Két új teljesítmény típus is bevezetésre került, a Type 3 PoE PSE oldalon 60 W-ra képes amiből a PD oldalon 51 W jelenik meg, a Type 4 pedig a 90 W-ra képes a PSE oldalon és a PD oldal pedig 71 W-tal büszkélkedhet.

4 érpáras PoE Type 3 és Type 4

Kábelezési követelmények

Type 1 és Type 2 PoE A mód esetén a táp átviteléhez mind a két érpáron közös módusú feszültséget használunk, ami azt jelenti hogy az áramerősség egyenlően oszlik meg a két vezető között. A megfelelő működés érdekében mind a két ér DC ellenállásának egyenlőnek kell lennie, máskülönben DC érellenállás különbség lép fel, ami az adatátvitelre is hatással van (bit hiba, újraküldés, nem működő link).

A 4 érpáras Type 3 és Type 4 PoE esetén már nem elég az erek közötti egyenlőség, itt már az érpárak között sem lehet túl nagy ellenállás különbség, mert az adatátviteli és PoE hibákat okozhat.

A DC ér vagy érpár ellenállás különbség megjelenését az alábbiak okozhatják:

• változó kábel keresztmetszet
• rossz minőségű kábel
• fizikai sérülések (pl. törés, túl kicsi hajlítási sugár)
• nem megfelelő kötések

A nagyobb kábelgyártók feltüntetik ugyan az ellenállás különbséget a termék adatlapján, de a valós értéket csak egy mérés után kaphatunk, hiszen a felhasznált komponensek és a kivitelezés minősége is nagyban befolyásolja az eredményt. Szerencsére a Fluke Networks DSX digitális kábelanalizátorokkal gyorsan és egyszerűen mérhető az ellenállás különbség az erek és az érpárak között is, ezáltal biztosak lehetünk benne, hogy a strukturált kábelezési rendszerünk megfelel a 2 és 4 érpáras PoE által támasztott követelményeknek.

Az alábbi két mérést ugyanazon a linken végeztük el és jól látható hogy a TIA Cat 6 Permanent link szabványnak megfelel ugyan a kábel, de PoE átvitelre már nem javasolt a túl nagy ér és érpár ellenállás különbség miatt.

TIA Cat 6 Perm. Link mérés

Nagyobb teljesítmény, nagyobb hőmérséklet…

Sajnos a DC ellenállás különbségen kívül még mást is figyelembe kell vennünk. A 4 érpáras PoE esetén a nagyobb teljesítmény magasabb hőmérsékletet jelent, ami a beiktatásos csillapítás értékét is megnöveli. Nem megfelelő eredmények esetén csökkentsük a teljes link hosszát vagy használjunk magasabb kategóriájú kábelt.