Wie kann die maximale Übertragungsdistanz eines PoE-Switches erweitert werden?

Als Gerät zur Stromversorgung und Datenübertragung für Netzwerkgeräte, PoE-Switches haben die herkömmlichen Stromversorgungs- und Anschlussmethoden von Netzwerkgeräten verändert. Durch den Einsatz von PoE-Switches können Strom und Daten gleichzeitig über ein einziges Ethernet-Kabel übertragen werden, was den Einsatz vieler Geräte erleichtert. Allerdings ist die Übertragungsdistanz von Ethernet-Kabeln bekanntermaßen begrenzt. Im Folgenden erläutern wir verschiedene Methoden zur Erweiterung der PoE-Übertragungsdistanz, um die Reichweite der Ethernet-Stromversorgung zu maximieren.

Wie kann die PoE-Distanz erweitert werden?

Die maximale Übertragungsdistanz von PoE beträgt bekanntlich in der Regel 100 Meter. Um diese maximale Distanz zu erreichen, müssen jedoch verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, darunter PoE-Standards, Kabelqualität, Versorgungsspannung und die Auswahl von Switches mit CCTV-Modus und VLAN. Die begrenzte Übertragungsdistanz schränkt den Anwendungsbereich von PoE-Geräten ein und erhöht die Herausforderungen bei der Bereitstellung. Dennoch gibt es Möglichkeiten, die Übertragungsdistanz von PoE zu erhöhen. Im Folgenden werde ich erläutern, wie dieses Ziel erreicht werden kann.

Media Converter

A Media Converter ist ein Netzwerkgerät, das verschiedene Signaltypen umwandeln kann, z. B. elektrische in optische oder optische in elektrische Signale. PoE-Switches können die Übertragungsdistanz durch den Anschluss an einen Medienkonverter verlängern. Während der Signalübertragung fungiert der Medienkonverter als Relais und verlängert so effektiv die Signalübertragungsdistanz. Da Glasfaserkabel eine größere Übertragungsdistanz als Kupferkabel haben, können durch den Anschluss eines Medienkonverters an Glasfaserkabel größere Übertragungsdistanzen erreicht werden. Ein PoE-Medienkonverter kann gewählt werden, wenn gleichzeitig die Stromversorgungsfunktion benötigt wird.

PoE-Repeater

PoE-Repeater werden häufig mit PoE-Switches verwendet und dienen typischerweise dazu, die Übertragungsdistanz von PoE-Signalen zu verlängern. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Signale zu verstärken und zu übertragen und so die Reichweite von Signalen innerhalb von Kabeln zu erweitern. Wichtig zu beachten ist, dass PoE-Repeater die Übertragungsdistanz nicht unbegrenzt verlängern können, da während der Übertragung Signaldämpfung auftritt und die Kabelqualität die Übertragungseffizienz beeinflusst.

PoE-Extender

PoE-Extender sind Geräte, die die PoE-Übertragungsdistanz effektiv verlängern. Sie erreichen diese Distanzverlängerung durch die Verbesserung von Netzwerk und Leistung. Während sie die Signal- und Stromübertragung gewährleisten, verbrauchen sie jedoch einen Teil der Leistung für ihren Betrieb. Nur die verbleibende Leistung wird an das nächste PoE-Gerät in der Leitung weitergeleitet. Ihr Leistungsverlust ist selbstverständlich kontrollierbar. Durch die Wahl hochwertigerer Ethernet-Kabel kann der Leistungsverlust reduziert und so die an das nächste Gerät gelieferte Leistung erhöht werden. Durch die Reihenschaltung mehrerer PoE-Extender lässt sich die Übertragungsdistanz auf maximal 400 Meter erweitern. Am Beispiel des IEEE 802.3at-Standards zeigt sich folgender Zusammenhang zwischen verfügbarer Leistung und Anzahl der PoE-Extender:

Wählen Sie PoE-Switches mit CCTV Mdoe oder VLAN

Der PoE-Switch mit CCTV-Modus speist nach Aktivierung eine höhere Spannung ein und ermöglicht so die Übertragung über größere Entfernungen von bis zu 250 Metern. Beim Umschalten in den CCTV-Modus sinkt die Netzwerkgeschwindigkeit jedoch auf 10 Mbit/s. Da die Bandbreitenanforderungen der meisten Überwachungskameras unter 8 Mbit/s liegen, erfüllt dieser Modus die Anforderungen vollumfänglich. Für Netzwerke, die gleichzeitigen Zugriff mehrerer Benutzer erfordern, reichen 10 Mbit/s jedoch nicht aus, weshalb VLAN unverzichtbar ist. VLAN isoliert PoE-Ports, sodass jeder Port nur mit dem Upstream-Port kommunizieren kann. Dadurch wird sichergestellt, dass jeder unabhängige Port über eine Bandbreite von 10 Mbit/s verfügt, ohne Bandbreite mit anderen Ports zu teilen. So werden die Zugriffsanforderungen mehrerer Benutzer erfüllt.

Hochwertiges Ethernet-Kabel

Die Qualität von Ethernet-Kabel Die Übertragungsdistanz wird erheblich beeinflusst. Bei der Signalübertragung können Ethernet-Kabel minderer Qualität aufgrund der geringeren Reinheit ihrer Kupferleiter eine schlechte Leitfähigkeit aufweisen. Dies kann zu einer Signaldämpfung führen, wodurch das Signal während der Übertragung allmählich schwächer wird und möglicherweise nicht die erwartete Distanz erreicht, was zu Signalverlust oder -verzerrung führt. Darüber hinaus weisen Kabel minderer Qualität in der Regel eine geringere Störfestigkeit auf, da sie minderwertige Isoliermaterialien verwenden. Dadurch wird das Signal anfälliger für elektromagnetische Störungen durch andere elektronische Geräte, was die Signalqualität weiter beeinträchtigt oder Übertragungsfehler verursacht. Daher ist die Auswahl hochwertiger Ethernet-Kabel entscheidend für die Übertragungsdistanz von PoE-Switches.

Versorgungsspannung erhöhen

Die Versorgungsspannung beeinflusst tatsächlich die Übertragungsdistanz von PoE-Switches. Eine höhere Spannung trägt dazu bei, die Signaldämpfung im Kabel zu reduzieren. Da elektrische Signale zusammen mit der Stromversorgung übertragen werden, kann eine höhere Spannung mehr Energie liefern, das elektrische Signal während der Übertragung stabilisieren und die Auswirkungen der Signaldämpfung reduzieren, wodurch eine Stromübertragung über größere Entfernungen ermöglicht wird. PoE verfügt über drei verschiedene Stromversorgungsstandards: IEEE 802.3af, IEEE 802.3at und IEEE 802.3bt. IEEE 802.3af bietet eine maximale Spannung von 48 V, IEEE 802.3at maximal 57 V und IEEE 802.3bt maximal 60 V oder mehr. Geräte mit dem Stromversorgungsstandard 802.3bt ermöglichen daher theoretisch größere Übertragungsdistanzen.

Optimieren der Netzwerkumgebung

Die Netzwerkumgebung hat einen gewissen Einfluss auf die Übertragungsdistanz von PoE-Switches. Da elektrische Signale über Kupferkabel übertragen werden, können sie durch elektromagnetische Störungen anderer elektronischer Geräte beeinträchtigt werden, was wiederum die Übertragungsdistanz beeinträchtigt. Daher trägt eine Optimierung des Netzwerklayouts zur Verbesserung der Übertragungsdistanz bei. Durch die Optimierung der Verkabelung und die Minimierung der Anzahl elektronischer Geräte entlang des Übertragungswegs können elektromagnetische Störungen reduziert und so die Übertragungsdistanz von PoE-Switches erhöht werden.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Erweiterung der Übertragungsdistanz von PoE-Switches entscheidend für die maximale Effizienz und Vielseitigkeit der Netzwerkimplementierung ist. Durch den Einsatz von Technologien wie Medienkonvertern, PoE-Repeatern und PoE-Extendern sowie der Möglichkeit, PoE-Switches mit CCTV-Modus und VLAN auszuwählen, hochwertige Ethernet-Kabel zu kaufen und die Netzwerkumgebung zu optimieren, können Benutzer die Einschränkungen standardmäßiger Übertragungsdistanzen überwinden und Strom- und Datenübertragungen über größere Entfernungen ermöglichen. Bei Fragen wenden Sie sich bitte an die CCIE/HCIE-Ingenieure von QSFPTEK unter [email protected].