Die Stromversorung von Endgeräten in der Netzwerktechnik war den Herstellern der Endgeräte selbst überlassen, diese lösten die Stromversorgung meist über Steckernetzteile, neben der Netzwerkdose ist auch eine Stromnetz-Steckdose nötig. Mit Power over Ethernet (PoE) und IEEE 802.3af wurde dieses Problem gelöst, damit eignet sich diese neue Technik um Webcams, Print-Server, IP-Telefone, Wireless LAN Access Points, Handheld-Computer und Notebooks mit sparsamer Stromversorgung zu bedienen.

Die Stromversorgung über die Signalleitungen des Netzwerkkabels wirkt sich bei 10BaseT (10 Mbit/s) und 100BaseTX (100 Mbit/s) nicht allzu störend auf das Netzwerksignal aus. Auf 1000BaseT (1000 Mbit/s) Gigabit-Ethernet ist PoE zwar auch möglich, ist aber nicht empfehlenswert, da alle 8 Adern im Kabel mit Daten belegt sind und man in jedem Fall auf das empfindliche Gigabit-Ethernet-Signal einwirken würde. Die Versorgungsspannung für die Endgeräte kann vom POE-Switch/Hub kommen oder per Power-Injektor-Kabel, die Leitungen 1+2+3+6 im Kabel sind für das 10/100 Mbit/s Netzwerk, die Leitungen 4+5+7+8 für die Stromversorgung.

Die Idee der Stromversorgung über das Netzwerkkabel ist jedoch schon älter, so gab es bislang keinen einheitlich gültigen Standard, dass jeder Hersteller seine eigene Lösungen entwickelt hat. Die Gefahr aus Versehen inkompatible Komponenten durch das Anschliessen zu  beschädigen war groß, was seit dem IEEE-Standard mit 802.3af inzwischen geklärt ist.

Es wird zwischen 2 Komponenten unterschieden:

  • Power Sourcing Equipment (PSE) – Diese Komponenten speisen das Netzwerk mit Strom, es sind meistens aktive Netzkomponenten wie Switch/Hub oder Patchfelder mit PoE-Support;
  • Powered Devices (PD) – Dies sind die Endgeräte, sie müssen PoE unterstützen oder der Switch muss dafür konfigurierbar sein;

Bei der Stromeinspeisung unterscheidet man zwischen Endspan und Midspan Insertion. Die Endspan-Systeme sind aktive Komponenten (hauptsächlich Switches), die die angeschlossenen Geräte direkt über die Ethernetports mit Strom versorgen. Die Nachteile dieser Geräte sind hohe Leistungsaufnahme und hohe Abwärme. Die Midspan-Systeme nehmen die Daten der aktiven Komponente entgegen und leiten sie gemeinsam mit der Versorgungsspannung an die Endgeräte weiter. Die Übertragung der Spannung bis 48 Volt und des Netzwerk ist bis maximal 100 Meter ausgelegt. Die angeschlossenen Geräte dürfen gemäß0 POE maximal 15,4 Watt oder POE+ maximal 30 Watt aufnehmen. Bei guten Switches, wie z.B. Netgear ist jeder Port für POE/POE+ konfigurierbar, wenn es ein managed Switch/Hub ist!

PoE Schutzmechanismen

Man wird in einem Netzwerk natürlich nicht nur PoE-Geräte betreiben, daher hat die IEEE-Norm für Endgeräte einen Schutz vor möglichen Schäden berücksichtigt. Dieses Verfahren heißt Resistive Power Discovery, hierbei prüft der PSE das PD auf Kompatibilität, indem es in zyklischen Abständen einen geringen Strom einspeist und erkennt, ob das PD einen 25-Kiloohm-Abschlusswiderstand besitzt. Wenn nicht ist das Endgerät nicht PoE-fähig, wenn ja kann der PSE das PD mit einer geringen Leistung versorgen. Das PD signalisiert nun dem PSE welcher der Leistungsklassen es angehört, die Erkennung erfolgt innerhalb einer Sekunde. Einen weiteren Schutz bietet der Disconnect-Schutzmechanismus, wenn ein PD entfernt wird, deaktiviert der PSE automatisch die Stromversorgung des entsprechenden Ports, dieser Mechanismus soll das Vertauschen von PoE-fähigen mit Standardgeräten verhindern.

Es werden folgende Leistungsklassen unterschieden:

Klasse Verwendung Max. Einspeiseleistung (PSE) Max. Entnahmeleistung (PD)
0 standard 15,4 Watt 0,44 W bis 12,95 W
1 optional   4,0 Watt 0,44 W bis 3,84 W
2 optional   7,0 Watt 3,84 W bis 6,49 W
3 optional 15,4 Watt 6,49 W bis 12,95 W
4 optional 30,0 Watt POE+ garantierte 25,6 Watt 

Belegung des RJ45-Steckers:

Pin  Leitung
1 TX+
2 TX-
3 RX+
4    POE-DC Plus bis 48 Volt
5    POE-DC Plus bis 48 Volt
6 RX-
7    PoE-DC Minus
8    PoE-DC Minus

Wird das Netzwerk auch für andere Anwendungen wie z. B. für Telefonie genutzt, dann ist Vorsicht beim Einsatz von POE-Komponenten geboten. Einige Ethernet-Netzwerk-IP-Telefone haben keine Schutzabsicherung, bzw. Telefone alter Bauart haben die gleichen RJ45-Stecker sind aber nicht für POE ausgelegt. Auf einem Anschluss sollte nur dann Spannung anliegen, wenn dort auch ein Endgerät mit PoE-Unterstützung angeschlossen ist.