Bei Standard-Multimodekabeln, bei denen die Dämpfungsreserven bereits immer geringer ausfallen, kann unsachgemäße Verwendung oder mechanische Belastung zu einem raschen Anstieg der Verbindungsdämpfung führen, was die Übertragungsgeschwindigkeit verringern oder sogar Ausfälle verursachen kann. Multimodekabel
mit biegeoptimierten Fasern bieten eine hohe Übertragungssicherheit in LANs und Rechenzentren. Aus diesem Grund verwendet Datwyler seit Anfang 2011 biegeoptimierte G50/125-mm-Fasern für die Faserkategorien OM2, OM3 und OM4 – ohne Preiserhöhungen für den Kunden.
Marginale Dämpfungsmargen:
Für optische Übertragungsleitungen mit Multimode-Kabeln gilt: Je höher die Datenübertragungsgeschwindigkeit, desto unrealistischer werden die in den Normen spezifizierten Dämpfungswerte. Zwei Beispiele verdeutlichen dies: Für die Übertragung eines 10-Gbit/s-Ethernet-Signals mit einer Wellenlänge von 850 nm über eine OM3-Faser von mehr als 300 Metern erlaubt die Norm EN 501731:2011 eine maximale Dämpfung von 2,6 dB. Laut dieser Kabelnorm weist Glasfaser einen Dämpfungskoeffizienten von 3,5 dB/km auf. Die von Datwyler verwendete G50/125-µm-OM3-Faser hat typischerweise eine Dämpfung von 2,5 dB pro Kilometer. Selbst diese Faser weist über eine Länge von 300 Metern eine Dämpfung von 0,75 dB auf.
In der oben beschriebenen Verbindung, für die eine maximale Dämpfung von 2,6 dB definiert ist, verbleibt somit eine Restdämpfungsreserve von 1,85 dB für alle Steckverbinder zusammen. Bei zwei Steckverbindern stellt dies kein Problem dar. In einem Kanal mit vier Steckverbindern bleiben jedoch nur noch etwa 0,45 dB pro Steckverbinder übrig. Andererseits erlaubt der Standard eine maximale Einfügedämpfung von 0,5 dB für 95 % aller Glasfasersteckverbinder und sogar bis zu 0,75 dB für die verbleibenden 5 %. Hier entsteht der Konflikt.
Bezüglich der Übertragung von 40 und 100 Gbit/s über OM3- und OM4-Fasern definiert der EEE-Standard 802.3ba:2010 maximale Einfügungsdämpfungen (IL) von 1,9 dB (OM3) bzw. 1,5 dB (OM4) in der Übertragungsleitung. Unter Berücksichtigung der Fasern und des Modenrauschens verbleibt somit nur noch ein Spielraum von 1,5 dB bzw. 1,0 dB für alle Steckverbinder zusammen. Dies stellt eine äußerst geringe Reserve für die praktische Anwendung dar.
Die heute erhältlichen Glasfasersteckverbinder bieten naturgemäß eine bessere Leistung. Ihre typische Einfügedämpfung liegt bei etwa 0,2 dB. Doch selbst dieser Wert kann sich durch geringfügige Verschmutzungen oder Verschleiß schnell ändern.1.
1 Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie im Whitepaper „Halten Sie Ihre Stecker sauber! Verschmutzte Glasfaserstecker führen zu Leistungsproblemen“ (Halten Sie Ihre Stecker sauber! Verschmutzte Glasfaserstecker führen zu Leistungsproblemen) (Datwyler, 2011).
Negative Auswirkungen auf die Übertragung.
Was hat das nun mit Biegeradien zu tun? Häufig bleiben kleine, installationsabhängige Zusatzverluste, die durch Mikro- und Makrobiegungen entstehen, zunächst unbemerkt. Diese geringen, an den Steckverbindern liegenden Zusatzverluste können später plötzlich dazu führen, dass die maximal zulässige Übertragungsgrenze überschritten wird.
Bei der Erstinstallation wird die Dämpfung üblicherweise kompensiert, um die zulässigen Biegeradien exakt einzuhalten. Dies gilt für Installationskabel, Patchkabel und flexible Patchkabel. Im täglichen Betrieb sieht die Situation jedoch oft anders aus. Insbesondere bei Patchkabeln wird der Biegeradius eines Glasfaser-Patchkabels häufig deutlich reduziert.
Die genannten Dämpfungsänderungen können im schlimmsten Fall zu einem Verbindungsabbruch führen, zumindest aber zu einer Verringerung der Übertragungsgeschwindigkeit.
Statt 10 Gbit/s könnte es beispielsweise vorkommen, dass nur 1 Gbit/s erreicht wird. Wenn mehrere Arbeitsstationen auf diesen Übertragungspfad angewiesen sind, müssen sich alle verbundenen Benutzer diese geringere Übertragungsgeschwindigkeit teilen.
Risikominimierung:
Die Verwendung von für Biegungen optimierten G50/125 µm Multimode-Fasern reduziert das Risiko zusätzlicher Dämpfung durch typische Anwendungsfehler und mechanische Belastungen. Dies wird in Tabelle 1 anhand der Makrobiegeeigenschaften dieser Fasern verdeutlicht. Selbst bei mehreren vollständigen 360°-Biegungen bleibt die zusätzliche Dämpfung vergleichsweise gering, und die Übertragung weist eine höhere Zuverlässigkeit auf.
Volle Kompatibilität.
Es wurde mitunter vermutet, dass die Verbindung zwischen biegeoptimierten Fasern und herkömmlichen Multimodefasern nicht vollständig kompatibel sei. Umfassendere Untersuchungen (zuletzt beispielsweise in der deutschen Fachzeitschrift LAN line 8/2011) zeigen jedoch, dass die neue Fasergeneration keinen Einfluss auf die Einfügedämpfung von Glasfaserverbindungen oder die Bandbreite von Übertragungsleitungen hat.
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