Netzwerktechnik - nicht nur für den HAMNET-Zugang

Eine Notstromversorgung für HAMNET

Mikrotik RB750UPr2 (hEX POE lite): PoE-Fehler reparieren

Der Router RB750UPr2 vom Mikrotik ist in vielen HAMNET-Knoten am Werk: Ein Switch reicht nicht, weil man die Datenpakete anhand ihrer IP-Adressen vom einen Port zum andern schieben muss. Sein spezieller Vorteil ist, dass er viele Accesspoints auch gleich über das Ethernet-Netzwerkabel mit Strom versorgen kann (Power over Ethernet, PoE). Nur funktioniert das nicht immer.

Die hier beschriebene PoE-Variante ist zwar nicht genormt nach IEEE 802.af, IEEE 802.3at oder IEEE 802.3bt, aber weit verbreitet: Minus über die Pins 7 und 8 des RJ-45-Steckers, nominell +24 V über die Pins 4 und 5. Am Verbrauchen müssen mindestens 8 V ankommen. Die genormten PoE-Varianten arbeiten mit nominell 48 V, brauchen bei gleicher Leistung also nur halb so hohe Ströme. Sie können also die gleiche Leistung über eine größere Entfernung übertragen.

Diese ungenormte Variante hat aber durchaus ihre Vorteile: Bei kurzen Kabeln und geringen Leistungen kann man hier problemlos 12 V auf das Kabel geben und muss sich keine 48 V besorgen.

PoE rein und PoE raus geht nicht

Der RB750UPr2 beherrscht PoE auf zwei unterschiedlichen Wegen: Man kann ihn auf Port 1 über das Netzwerkkabel speisen und er kann seinerseits bis zu vier Geräte mit Strom versorgen. Entsprechend ist das mitgelieferte Netzteil ausgelegt: 24 V, 2,5 A. Schließt man das Netzteil direkt am RB750UPr2 an, funktioniert auch alles zuverlässig.

Ganz anders sieht es aus, wenn man den RB750UPr2 über 10 oder 20 m Netzwerkkabel speist und er seinerseits z.B. Accesspoints speisen soll. Dann liefert er eine Fehlermeldung, der betreffende Ausgang weise einen Kurzschluss auf. Ich war schon kurz vor wilden Basteleien, als ich auf diesen Forumsbeitrag stieß.

In Kurzform: Der Prozessor im RB750UPr2 misst diverse Betriebsspannungen, auch die Eingangs-PoE-Spannung. Testet der Router einen Ausgang auf den korrekten Anschluss eines PoE-Gerätes (zwischen 3 und 36 kΩ Widerstand bei kleiner Spannung), gibt es einen Einbruch der PoE-Eingangsspannung. Dieser Spannungseinbruch macht sich aber nur dann bemerkbar, wenn man den Router über ein längeres Netzwerkkabel speist.

Ein Elko löst das Problem

Die vorgeschlagene Lösung war mir unmittelbar einsichtig: Auf der Platine sitzt ein einziger ernsthafter Elektrolytkondensator und der gehört zu dem Spannungswandler rechts unten auf der Platine. Durch die merkliche Impedanz des Kabels kann es da während des Prüfvorgangs schnell mal einen kurzen Spannungseinbruch geben. Also habe ich da einen Elko spendiert. Und weil ich nicht rumprobieren wollte, besorgte ich einen Elko 1000 µF/50 V. Bei Materialkosten von unter einem Euro denke ich da gar nicht weiter nach. Mag sein, dass ein 1 µF-Kondensator auch reichen würde. Wichtig ist nur, dass der Becher einen maximalen Durchmesser von 12,5 mm hat, sonst passt das Gehäuse später nicht mehr drüber.

Für den Nachbau noch ein Detail: Der Pluspol des Elkos wird zwischen den beiden Dioden eingelötet, die die runde Stromversorgungsbuchse und den Stromeingang über ether1 entkoppeln. Den Minuspol kann man gut am Abschirmblech der Ethernetbuchsen anlöten. Das ist unmittelbar daneben mit der Masseebene der Leiterplatte verbunden. Etwas Heißkleber zur mechanischen Befestigung kann auch nicht schaden.

Wie man hier sieht, tut Power over Ethernet jetzt sowohl rein als auch raus. Beim hier dargestellten Test wird der Router über reichlich 20 m CAT5e-Kabel gespeist und versorgt seinerseits ein Mikrotik Groove und einen TP-Link CPE210.

Der Sinn der Übung

Warum ist dieser Umbau eigentlich so sinnvoll? Dafür gibt es diverse Gründe, z.B. diese drei:

• Die Accesspoints wird man bei einem HAMNET-Knoten vorzugsweise hoch oben auf einen Mast setzen. Schließlich braucht man für jeden Link einen und für die Benutzerzugänge auch noch bis zu drei. Dann ist man froh für jedes Kabel und jeden Stecker, den man nicht hochschaffen und anschließen muss.
• Für den Portabelbetrieb baut man sich einen Verteilerstecker für das Stromkabel des Notebooks und speist von da aus die typisch 19 V ins Netzwerkkabel ein. Dann braucht man nur noch die ganzen Netzwerkkomponenten mit jeweils einem Kabel zu verbinden und es kann losgehen.
• Im Keller habe ich eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für ADSL-Modem, Switch, Server, Telefonanlage usw. Da hängt jetzt auch mein Benutzerzugang zum HAMNET dran.