Glasfaserkabel-Typen: Singlemode und Multimode

Glasfaserkabel überträgt Daten als Licht statt als elektrische Impulse, weshalb es viel weiter reicht als Kupfer und immun gegen elektrische Störungen ist. Die beiden Familien sind Singlemode und Multimode. Singlemode hat einen 9-µm-Kern und 125 µm Mantel (geschrieben 9/125), verwendet Licht mit 1310 nm und 1550 nm und kommt in den Klassen OS1 und OS2. Multimode hat einen 50-µm- oder 62,5-µm-Kern mit 125 µm Mantel, verwendet 850 nm (und 1300 nm) und kommt in OM1 bis OM5. Singlemode erreicht Kilometer; Multimode erreicht Hunderte Meter. Die Wahl zwischen ihnen hängt hauptsächlich von Entfernung, Geschwindigkeit und den Kosten der Elektronik an beiden Enden ab.

Singlemode vs. Multimode: der Kernunterschied

Singlemode-Faser hat einen so kleinen Kern, dass sich Licht im Wesentlichen auf einem Weg ausbreitet. Das beseitigt die Modendispersion, die Streuung eines Impulses, wenn verschiedene Lichtwege zu leicht unterschiedlichen Zeiten ankommen, sodass das Signal über lange Entfernungen sauber bleibt. Singlemode wird für Verbindungen zwischen Gebäuden, Campus-Backbones und Trägernetzwerke verwendet.

Multimode-Faser hat einen größeren Kern, der viele Lichtwege gleichzeitig zulässt. Sie ist kostengünstiger zu betreiben, weil die Transceiver kostengünstigere Lichtquellen verwenden, aber der Impuls streut früher, sodass die Reichweite kürzer ist. Multimode wird innerhalb von Gebäuden verwendet: von Etage zu Etage, von Rack zu Rack und innerhalb eines Rechenzentrums.

Die Multimode-Klassen und ihre Mantelfarben

Multimode wird nach Bandbreite und danach eingeteilt, wie gut es mit Laserquellen funktioniert. Die Klasse ist auf dem Mantel aufgedruckt, und die Mantelfarbe ist ein schneller visueller Hinweis.

• OM1: 62,5-µm-Kern, oranger Mantel. Ältere Installationen.
• OM2: 50-µm-Kern, oranger Mantel.
• OM3: 50 µm laseroptimiert, aquafarbener Mantel.
• OM4: 50 µm, aquafarbener Mantel (manchmal violett).
• OM5: 50 µm Breitband (850–953 nm), limettengrüner Mantel.

Singlemode ist gelb. Wenn Sie ein unbekanntes Kabel betrachten, verrät Ihnen die Farbe die Familie und oft die Klasse. Einen vollständigen Vergleich der Multimode-Klassen finden Sie unter OM1, OM2, OM3, OM4 und OM5 Multimode-Faser im Vergleich.

Reichweite bei gängigen Geschwindigkeiten

Die Entfernung, die eine Glasfaserverbindung überträgt, hängt von der Klasse, der Wellenlänge und dem Transceiver ab. Die folgenden Werte sind die Standardreichweiten für die gängigen Ethernet-Typen.

Für eine Strecke innerhalb eines Gebäudes deckt OM3 oder OM4 normalerweise die Entfernung bei 10G und darüber ab. Für eine Verbindung zwischen Gebäuden ist Singlemode die normale Wahl, da es die Entfernung ohne Repeater überbrückt und nicht von Erdpotenzialunterschieden oder Blitzstößen zwischen Gebäuden beeinflusst wird.

Steckverbinder und Politur

Glasfasersteckverbinder werden für den Port und das Patchpanel ausgewählt. LC hat eine 1,25-mm-Ferrule und ist der übliche Steckverbinder an SFP-Modulen. SC hat eine 2,5-mm-Ferrule und einen Push-Pull-Körper. ST hat eine 2,5-mm-Ferrule und einen Bajonettverschluss und ist älter. MPO/MTP hält 12 oder 24 Fasern in einer Ferrule für 40G- und 100G-Paralleloptik.

Die Politur ist wichtig. UPC-Steckverbinder haben einen blauen Körper und eine flache Stirnfläche. APC-Steckverbinder haben einen grünen Körper und eine 8-Grad-gewinkelte Stirnfläche. Niemals einen APC-Steckverbinder mit einem UPC-Steckverbinder zusammenstecken: Die Stirnflächen treffen nicht aufeinander, und die Verbindung fällt aus oder die Steckverbinder werden beschädigt. Weitere Informationen zu Steckverbindertypen und Politur finden Sie unter Glasfaser-Steckverbindertypen: LC, SC, ST und MPO, UPC vs. APC.

Auswahl von Glasfaser für ein Gebäude, einen Campus und zwischen Gebäuden

Innerhalb eines einzelnen Gebäudes ist Multimode normalerweise die praktische Wahl. OM3 oder OM4 unterstützt 10G bis 300 m oder 400 m und 40G/100G über kürzere Strecken, und die Transceiver kosten weniger als Singlemode-Äquivalente. Verwenden Sie aquafarbenes OM3 oder OM4 für neue In-Gebäude-Installationen; OM1 und OM2 sind älter und begrenzen 10G auf 33 m oder 82 m.

Für einen Campus, wo Verbindungen zwischen Gebäuden verlaufen, ist Singlemode der Standard. OS2 ist die Klasse für längere Außenstrecken. Singlemode-Transceiver erreichen 10 km bei 10GBASE-LR und 40 km bei 10GBASE-ER, sodass ein Campus-Ring oder eine Verbindung zu einem entfernten Gebäude ohne Zwischengeräte abgedeckt ist.

Zwischen Gebäuden muss das Kabel selbst für den Außenbereich geeignet sein. Innenkabel sind nicht für UV-Exposition oder direkte Erdverlegung geeignet. Außenkabel benötigen einen UV-beständigen Mantel, und Erdverlegungskabel sind gelgefüllt oder geflutet, um Wasser fernzuhalten. Wenn die Strecke in ein Gebäude führt, muss das Kabel am Eintrittspunkt auf einen für den Innenbereich geeigneten Typ übergehen.

An den Enden der Verbindung muss der Transceiver zur Faser und zur Geschwindigkeit passen. SFP ist 1 Gbps, SFP+ ist 10 Gbps, SFP28 ist 25 Gbps, QSFP+ ist 40 Gbps und QSFP28 ist 100 Gbps. Für kurze Verbindungen innerhalb eines Racks verbindet ein DAC-Kabel (Direct Attach Copper) zwei SFP-Ports ohne separate Optik; passive SFP+-DAC-Kabel reichen bis zu 7 m. Ein AOC (Active Optical Cable) ist ein festes Glasfaserkabel mit integrierten Transceivern für längere Strecken. Weitere Informationen zu Modulen und Kabeln finden Sie unter SFP- und SFP+-Module, DAC- und AOC-Kabel.

Was schiefgeht

Die häufigsten Fehler bei Glasfaser sind falsche Klasse und Politur, verschmutzte Steckverbinder und zu enge Biegungen des Kabels.

• APC mit UPC verbunden. Die gewinkelte Stirnfläche und die flache Stirnfläche treffen nicht aufeinander. Die Verbindung fällt aus oder die Steckverbinder werden beschädigt. Prüfen Sie die Körperfarbe des Steckverbinders: Blau ist UPC, Grün ist APC.
• Falsche Klasse für die Entfernung. OM1 bei 10GBASE-SR erreicht 33 m, OM2 erreicht 82 m. Eine für 100 m auf OM1 geplante Strecke funktioniert nicht. Prüfen Sie die auf dem Mantel aufgedruckte Klasse, bevor Sie Transceiver bestellen.
• Verschmutzte Stirnflächen. Ein Staubkorn auf einer Glasfaserstirnfläche blockiert oder streut Licht. Reinigen und inspizieren Sie jeden Steckverbinder vor dem Zusammenstecken.
• Enge Biegungen. Glasfaser hat einen minimalen Biegeradius. Eine scharfe Biegung verursacht Verlust oder einen Riss. Befolgen Sie den Biegeradius des Kabelherstellers.
• Nicht passender Transceiver und Faser. Ein Singlemode-Transceiver benötigt Singlemode-Faser; ein Multimode-Transceiver benötigt Multimode-Faser. Die beiden sind nicht austauschbar.
• Innenkabel im Außenbereich verwendet. Innenkabel sind nicht UV-beständig und nicht für direkte Erdverlegung geflutet. Sie werden beschädigt oder nehmen Wasser auf.
• Falscher Steckverbinder für den Port. LC, SC und ST passen nicht zueinander. MPO/MTP ist für Paralleloptik und kein LC-Ersatz.

Glasfaser führt keinen Strom, daher ist sie immun gegen elektrische Störungen und gegen Erdpotenzialunterschiede und Blitzstöße zwischen Gebäuden. Das ist ein großer Teil des Grundes, warum sie für Verbindungen zwischen Gebäuden statt Kupfer verwendet wird.

Ein Hinweis zum Testen

Ein Durchgangsprüfer zeigt an, dass Licht durchgeht, aber er beweist nicht, dass eine Verbindung einer Norm entspricht. Zertifizierungsprüfgeräte messen die Verbindung gegen die Grenzwerte für den Fasertyp, einschließlich Einfügedämpfung und Rückflussdämpfung. Ein TDR oder OTDR zeigt die Entfernung zu einem Fehler. Testen und dokumentieren Sie bei einer Neuinstallation jede Verbindung; beschriften Sie beide Enden jedes Kabels.