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Fiberoptik Patchkabel - Was sollte ich beachten?

Heutzutage wird Glasfaser in fast allen Kommunikationsnetzen eingesetzt. PSTN, Internet, Mobilfunk-Backbone- und Campus-Netzwerke, alle mit Glasfaser. Auch das Konzept des FTH (fiber to home) gewinnt an Bedeutung. Werfen wir einen Blick auf das übergeordnete Layout eines einfachen Glasfasernetzes.

Abbildung 1 zeigt die Grundkomponenten einer Glasfaserverbindung. Wie in der Abbildung dargestellt, sind die folgenden Hauptkomponenten erforderlich, um die Verbindung herzustellen:

  • Glasfaserkabel

    o Dies ist das Hauptlichtwellenleiterkabel, das zwischen den beiden Enden des Netzwerks verläuft. In der Regel ist dies ein Multimode oder Singlemode mit mehreren Adern (Litzen).

  • Optischer Verteilerrahmen (ODF)

    o ODF ist ein Patchpanel, bei dem die Hauptlichtfaser endet und die Litzen mit den im ODF installierten Kopplern verbunden sind. In der Regel werden SC-Koppler in ODFs verwendet.

  • Glasfaser-Patchkabel

    o Ein faseroptisches Patchkabel verbindet das ODF mit der Kommunikationsausrüstung. Die Länge der Glasfaser-Patchkabel wird basierend auf dem Abstand zwischen ODF und Kommunikationsgerät gewählt. Die Wahl des Glasfaser-Patchkabels hängt auch von der Art der im ODF installierten Kupplung und der Art des in der Kommunikationsausrüstung installierten Transceivers ab. Darüber hinaus beeinflusst das Hauptlichtwellenleiterkabel auch die Wahl des Patchkabels. Multimode- und Singlemode-Fasern können nicht über eine einzige Verbindung gemischt werden.


Abbildung 2: Faseroptisches Patchkabel

Lassen Sie uns nun einen tieferen Einblick in die Arten von Glasfaser-Patchkabeln erhalten, die auf dem Markt erhältlich sind, und wie Sie die richtige Wahl für Ihr Netzwerk treffen können. Es gibt drei Hauptabschnitte eines Glasfaser-Patchkabels, die in Abbildung 2 dargestellt sind:

1.    Nahbereichsverbinder
2.    Glasfaserkabel
3.    Farend-Steckverbinder

Es stehen mehrere Arten von Glasfasersteckverbindern zur Verfügung, aber es werden häufig SC, LC, E-2000 und ST verwendet. Andere, weniger verbreitete Steckverbinder sind FC und MT-RJ. LWL-Stecker ermöglichen den direkten Anschluss des LWL-Patchkabels im Transceiver.
Ein guter Steckverbinder hat eine geringere Einfügedämpfung, leichteres Ein- und Ausstecken, Erschwinglichkeit und Zuverlässigkeit.

Glasfaser-Patchkabel sind mit verschiedenen Kombinationen von nahen und fernen Endanschlüssen wie LC-LC, SC-LC, SC-SC, SC-SC, ST-ST, E2000-E2000, LC-ST oder LC-E2000 etc. erhältlich.
Nun kommen wir zur Frage, wie man das richtige Glasfaser-Patchkabel wählt. Die Beantwortung dieser Frage erfordert einige Grundkenntnisse über die Netzwerkverbindung, die Sie herstellen werden.

Der Nahbereichsverbinder wird je nach Art des in der Kommunikationseinrichtung installierten Sende-Empfängers ausgewählt. Tabelle 1 dient als Leitfaden für die Auswahl des Near-End-Anschlusses Ihres Glasfaser-Patchkabels.

Transceiver Type

Near-End Connector Type

SFP

LC

SFP+

LC

XFP

LC

GBIC

SC

DWDM Systems

E-2000

GPON/EPON

SC

Tabelle 1: Auswahl des Glasfaser-Patchkabels

Zweitens, die Wahl, die getroffen werden soll, ist die Wahl des Multimode- oder Singlemode-LWL-Patchkabels. Die einfache Regel ist, die gleiche Art von Patchkabel zu verwenden wie Ihr Hauptlichtwellenleiter. Wenn beispielsweise das Hauptlichtwellenleiterkabel Single-Mode OS2 ist, dann ist das Glasfaser-Patchkabel auch Single-Mode OS2. Ebenso, wenn das Hauptlichtwellenleiterkabel multimodales OM3 ist, dann ist auch das Patchkabel das gleiche.

Die letzte Entscheidung betrifft den fernen Glasfaserstecker, dies wird anhand der im ODF installierten Koppler entschieden. Ein Koppler ist eine Hülle für den Glasfaserstecker, am hinteren Ende des Kopplers wird das Hauptglasfaserkabel gespleißt und am vorderen Ende des Kopplers wird das Patchkabel mit seinem anderen Ende verbunden, das an der Kommunikationseinrichtung endet. Unabhängig davon, welche Art von Kupplung in der ODF verwendet wird, wird genau die gleiche Art von Stecker am anderen Ende verwendet, damit sie ordnungsgemäß in die Kupplung eingesetzt werden kann. So ermöglicht beispielsweise die im ODF installierte SC-Kopplung, dass nur der SC-Stecker darin abgeschlossen werden kann, so dass das Patchkabel einen SC-Stecker am anderen Ende hat.

Ein weiterer Faktor, der beachtet werden muss, ist der Abstand zwischen dem ODF und der Kommunikationsausrüstung. Glasfaser-Patchkabel sind in verschiedenen Längen erhältlich, von 1 Meter bis zu 50 Meter. Es ist vorzuziehen, das ODF so nah wie möglich an der Kommunikationsausrüstung zu platzieren, um längere Patchkabel zu vermeiden, da die faseroptischen Patchkabel empfindlich sind.

In Anbetracht der oben genannten Details ist die Wahl des richtigen Glasfaser-Patchkabels für Ihr Netzwerk eine einfache Aufgabe. Mit begrenztem Wissen über Glasfaser kann man leicht das richtige Patchkabel auswählen.

 

 

Hauptkomponenten eines Wide Area Network (WAN)

Ein Computernetzwerk ist ein Kommunikationsnetzwerk, das es verschiedenen Geräten oder Computersystemen ermöglicht, Daten und/oder Dienste miteinander zu teilen. Ein Computernetzwerk kann mindestens zwei Endpunkte enthalten. Das größte existierende Computernetzwerk ist das Internet, das mehrere Milliarden Endpunkte verbindet.

Mit dem Aufkommen solch großer Netzwerke war es notwendig, die Netzwerke in verschiedene Segmente aufzuteilen, um ein besseres Management und eine einfachere Bedienung zu gewährleisten. Um dieses Problem zu lösen, wurde das Netzwerk in drei große Segmente unterteilt.

1.    Lokales Netzwerk (LAN)
2.    Metropolregionales Netzwerk (MAN)
3.    Weitverkehrsnetz (WAN)

Die lokalen Netzwerke verbinden Geräte, die sich in einem begrenzten Raum befinden, wie z.B. ein Haus, eine Schule, ein Büro, eine Universität oder eine Fabrik. Ein Metropolitan Area Network umfasst die Geräte, die in einem Raum installiert sind, der größer ist als ein normales Zuhause, ein Büro oder ein Universitätscampus. Beispiele für Metropolregionale Netzwerke sind eine riesige Fabrik, Industriegebiete und Intercity-Netze.

Wide Area Network (WAN) ist eine Art Computernetzwerk, das sich über ein großes physisches Gebiet erstreckt und ein oder mehrere lokale Netzwerke (LAN) miteinander verbindet. Das geografische Gebiet, das von einem Wide Area Network abgedeckt wird, ist deutlich größer als die Gebiete, die von einem typischen LAN oder MAN abgedeckt werden. Das Internet ist das größte Wide Area Network. WAN besteht aus verschiedenen Komponenten, die sich zu einem Wide Area Network zusammenschließen.

  • - Router, Switches und Modems (Edge Device)
  • - Verbindungsmedien (Glasfaser, Wireless, Mikrowelle oder Satellit)
  • - Kundeneigene Räumlichkeiten Equipment (CPE)

Abbildung 1 zeigt das grundlegende Layout eines Wide Area Network.

WAN verbindet in der Regel mehr als ein lokales Netzwerk miteinander, ein Router oder Layer-3-Switch oder Modem wird verwendet, um das lokale Netzwerk mit dem WAN zu verbinden.
Das Edge-Gerät wirbt für die Details des damit verbundenen LANs, so dass die anderen Edge-Geräte wissen, welches Netzwerk hinter einem bestimmten Router steckt.
Ebenso empfangen die Edge-Geräte auch die Informationen von anderen Edge-Geräten über die mit ihnen verbundenen Netzwerke.

Das Medium, das für die Verbindung der LANs mit dem WAN verwendet wird, kann ein Glasfaserkabel oder ein anderes drahtloses Medium wie Funkwellen, Mikrowellen oder Satellitenverbindungen sein. UTP-Verkabelungen können nicht verwendet werden, da die Größe des WAN deutlich größer ist als das von den UTP-Kabeln unterstützte Maximum. WAN-Verbindungen können auch die normalen Kupfer-PSTN-Netzwerke für die Konnektivität verwenden.

Ein Kundengerät wird beim Endkunden zu Hause oder im Büro installiert, um die Last-Mile-Schnittstelle für die WAN-Verbindung bereitzustellen. Für private und kleine Büros kann ein CPE ein kostengünstiges Gerät sein, das in der Regel vom Dienstanbieter in einfachen Raten oder kostenlos zur Verfügung gestellt wird. Große Unternehmen und Unternehmensbüros verwenden Router der Enterprise-Klasse oder Layer-3-Switches als CPEs. Viele große Unternehmen nutzen ihr privates WAN, um sich zwischen ihren verschiedenen Büros in mehreren Ländern der Welt zu verbinden.

Ein großes öffentliches WAN kann aus Hunderttausenden von LANs bestehen, die Daten vom Ursprung bis zum Ziel werden mit Hilfe von Routern geleitet, die am Rand jedes LANs installiert sind. Diese Router verwenden die Routing-Algorithmen, um das Datenpaket korrekt von seinem Ursprung bis zu seinem Ziel zu leiten. Häufig verwendete Routing-Algorithmen sind RIP, OSPF und EIGRP etc.

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Übersicht über 100GbE Transceiver-Module

100GbE (Gigabit Ethernet) Module sind seit einigen Jahren auf dem Markt zu sehen. Nach vielen Jahren der Entwicklung sind mehrere 100GbE-Module auf dem Markt verfügbar. Die Zusammenfassung dieser Module kann aus der folgenden Tabelle entnommen werden, lassen Sie sie diskutieren, indem Sie sie mit einigen Funktionen vergleichen.

 

First Generation

Second Generation

Availability

2010

2010

2014

2015

2005

Dimension (D x W x H)

145 x 82 x 13.6 mm

92.57 x 23.8 x 14.5 mm

107.5 x 41.5 x 13.6 mm

121.9 x 18.35 x 13.28 mm

89 x 21.5 x 9.5 mm

Fiber

MMF / SMF

MMF / SMF

MMF / SMF

MMF / SMF

MMF / SMF

Electrical Signaling (Gbps)

10 x 10 Gbps

CAUI 10

10 x 10 Gbps

4 x 25 Gbps

CAUI 4

4 x 25 Gbps

CAUI 4

4 x 25 Gbps

CAUI 4

Power Consumption

< 24 W

< 6 W

< 12 W

3.5 W

9 W

Industry Standard Module

CFP

CXP

CFP2

QSFP28

CFP4

100GbE Module bestehen fünf Jahre Entwicklungszeit und haben sich inzwischen zur zweiten Generation entwickelt. Wie oben in der Tabelle dargestellt, verwendet die erste Generation von 100 GbE 10×10 Gbps elektrische Leitungen und große CFP-Medienmodule, während die zweite Generation 4×25 Gbps elektrische Leitungen und kleinere QSFP/CFP2/CFP2/CFP4-Module verwendet. Mit der Weiterentwicklung erhöht jedes Modul die Dichte, senkt gleichzeitig die Kosten und reduziert den Energiebedarf.

Für die Realisierung der 100GbE-Übertragung in einem Modul werden verschiedene Technologien eingesetzt. Für die Sendeseite des Moduls werden drei Hauptarten von Technologien verwendet, wie in der folgenden Abbildung dargestellt. In den ersten 10 x 10 Gbit/s werden elektrische Signale in 4 x 25 Gbit/s elektrische Signale umgewandelt, diese 4 x 25 Gbit/s Signale werden in optische Signale umgewandelt. Mit MUX werden diese 4 Wellenlängen von 25 Gbit/s in eine einzige Faser übertragen. Diese Methode ist am teuersten und verbraucht die meiste Leistung, außerdem wird ein Getriebe benötigt, um 10 x 10 Gbps Signale in 4 x 25 Gbps umzuwandeln.

Die zweite Art von Technologie, die verwendet wird, um die 100GbE-Übertragung zu erreichen, verwendet 10 x 10 Gbps elektrische Signale, die mit einer Anordnung von 10 Lasern im 1550nm-Bereich in optische Signale umgewandelt werden. Nach diesen optischen Durchgängen MUX werden 10 Wellenlängen von 10 Gbps in eine einzige Faser übertragen. Diese Technik ist weniger energieintensiv und kostet auch weniger und die Komplexität ist geringer als bei der früheren Technik.

Die andere Technik, mit der die 100GbE-Übertragung erreicht wird, verwendet 4 x 25 Gbps elektrische Signale und wandelt sie in optische um. Jedes elektrische Signal mit 25 Gbit/s wird in eine Wellenlänge von 1295 nm bis 1310 nm mit einer Differenz von jeweils 5 nm umgewandelt. Sobald diese 4 verschiedenen Wellenlängen einen MUX passiert haben, werden diese in eine einzige Faser übertragen. Diese Methode ist noch weniger komplex, zusammen mit dem geringeren Aufwand und der geringeren Leistungsaufnahme.

 

WARUM SIND WDM-TECHNOLOGIEN HEUTE SO BELIEBT?

Derzeit werden die Daten-, Sprach- und Videonetze immer komplexer und erfordern mehr Bandbreite und schnellere Übertragungsraten bei weitaus größeren Entfernungen. Um diese Anforderungen zu erfüllen, setzen Netzwerkmanager mehr auf Glasfaser. Die Tatsache, dass viele Anbieter, Unternehmenskonzerne und Regierungsstellen mit der Realität konfrontiert sind, ist jedoch der Punkt, dass, wenn ihre bestehende Glasfaserinfrastruktur überlastet ist, die Platzierung von mehr Glasfasern in Wirklichkeit keine kostengünstige oder praktikable Option ist. Also, was man jetzt tun sollte!

Viele Unternehmen entscheiden sich für die Wave Division Multiplexing (WDM)-Technologie, um die Kapazität ihrer verfügbaren Infrastruktur zu erhöhen. WDM übertragen mehrere optische Signale unterschiedlicher Wellenlänge durch Multiplexing auf eine einzige Faser. Durch den Einsatz der WDM-Technologie können Führungskräfte einen Multiplikationseffekt innerhalb ihrer bestehenden Glasfaserkapazität erzielen. WDM ist protokoll- und bitratenunabhängig. WDM-basierte Netzwerke können Daten in IP, SONET/SDH, ATM, MPLS, Ethernet und unterstützen Bitraten von 100 Mbit/s bis 40 Gbit/s übertragen. Folglich können WDM-basierte Netzwerke mehrere Arten von Datenverkehr mit unterschiedlichen Datenraten über einen optischen Kanal speichern. Dies macht eine kostengünstigere Methode zur schnellen Reaktion auf Bandbreitenanforderungen und Protokolländerungen der Kunden erforderlich. Zur Regulierung der Bandbreite und Erhöhung der Kapazität der bestehenden Glasfaserinfrastruktur, WDW-basierte Netzwerke, durch gleichzeitiges Multiplexen und Übertragen verschiedener Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen innerhalb derselben Faser.

Da die Aufteilung und Verteilung von Unternehmensdienstleistungen tendenziell umfangreicher wird, werden die optischen WDM-Technologien zu einem geschätzten Werkzeug für Kabelbetreiber. Mit nur zwei verschiedenen Wellenlängen kann die WDM-Technologie die Servicekapazität bei gleicher Fasermenge um das Doppelte erhöhen. Seit geraumer Zeit gibt es auch einige begrenzte Methoden mit komplexeren WDM-Systemen, die vier oder noch mehr optische Signale auf derselben Faser übertragen können. In letzter Zeit haben Kabelgerätehersteller Revolutionen mit WDM veröffentlicht, die mehrere optische Rundfunksignale auf der einzelnen Glasfaser übertragen, was die Knotenteilung kostengünstiger und betriebsfreundlicher macht.

WDM erhöht die Kapazität des Systems erheblich. Hier finden Sie Varianten, die beliebt sein können: Grobes WDM (CWDM) und dichtes WDM (DWDM). Jedes Signal hat eine andere Wellenlänge und jede Variation hatte unterschiedliche Fähigkeiten, Kosten und Betriebsfreundlichkeit, die in verschiedenen WDM-Multiplexern (oder De-Multiplexern) verwendet werden. Der Multiplexer führt mehrere Datensignale zu einem Signal zusammen, um sie auf der einzelnen Faser zu transportieren, während der Entmultiplexer die Signale gleichmäßig trennt.

CWDM-Technologien wurden bisher nur für HFC-Netze (Hybrid fiber-coaxial) im Rückkanal hergestellt. Über den Rückweg können fast acht Sender mit unterschiedlicher CWDM-Wellenlänge mit einem CWDM Mux auf eine einzige Faser gemultiplext werden. Dies könnte von Vorteil sein, wenn der Rückweg viel mehr Bandbreitenkonflikte in Bezug auf den Vorwärtsweg hat, so dass eine 24x7-Knotensegmentierung ausreichend sein kann.

DWDM-Technologien bieten viel Flexibilität für den Knotenausfall, ja, es ist teurer und operativ anspruchsvoller AC im Vergleich zu CWDM. Das Verfahren zur Fragmentierung der Knoten mit DWDM innerhalb des Vorwärtspfades wird als Broadcast/Narrowcast DWDM Overlay bezeichnet. Es verwendet zwei Fasern innerhalb des Downstreams: eine Faser mit einem optischen Signal mit dem gesamten Rundfunkinhalt und eine andere Faser mit mehreren optischen Signalen auf DWDM-Wellenlängen, die jeweils einen einzigartigen Engpassinhalt enthalten, um ein Segment zu erhalten. Auf dem Knoten werden die narrowcast DWDM Wellenlängen auf ihre einzigartigen Fasern getrennt. Der Broadcast-Inhalt wird dann mit dem Broadcast-Inhalt am Knoten in einer Wahl der HF-Domäne oder vielleicht der optischen Domäne überlagert.

Was sind faseroptische Loopback-Module?

Optische Loopback-Adapter, auch bekannt als Fiber Optic Loopback-Module. Abhängig vom Kabeltyp können es FC-Loopback-Module, SC-Loopback-Module, LC-Loopback-Module und andere Typen sein. Sie sind für Tests, Engineering und die Einbrennphase von Boards oder anderen Geräten vorgesehen. Die optischen Loopback-Module bieten Ingenieuren eine sehr einfache, aber aktive Möglichkeit, die Übertragungsfähigkeit und die Empfängerempfindlichkeit von Netzwerkgeräten zu testen.
Die faseroptischen Loopback-Module können auch für die Einbrennphase von Boards und anderen Geräten verwendet werden. Diese faseroptischen Loopback-Module können zwei faseroptische Anschlüsse integrieren. Ein Glasfaserstecker wird in den Eingangsport gesteckt, während der andere Glasfaserstecker in den Ausgangsport des Geräts gesteckt wird.

Wie man es benutzt

Die optischen Loopback-Module sind einfach zu bedienen, wie bereits erwähnt, bieten sie eine einfache Möglichkeit zum Testen. Um sie zu verwenden, wird ein Stecker in den Ausgangsanschluss gesteckt, während der andere in den Eingangsanschluss des Gerätes gesteckt wird.

Sonstige Informationen

Fiber Optic Loopbacks sind darauf ausgerichtet, einen Rückleiter für ein faseroptisches Signal bereitzustellen. Module werden für die Prüfung der Glasfaser- oder Netzwerkrestaurationen verwendet. Bei der Verwendung in Testanwendungen werden Loopback-Signale zur Fehlerdiagnose verwendet. Die beste Übung ist, einen Loopback-Test an Netzwerkgeräte zu senden, einen nach dem anderen, um das Problem zu isolieren.
Faseroptische Loopback-Module werden je nach Anforderung mit einer Vielzahl von Fasermantel-Typen und Kabeldurchmessern hergestellt. Wir liefern faseroptische Loopbacks nach branchenspezifischen Standards, alle Produkte werden vor der Auslieferung an unsere Kunden vollständig getestet.

Fiberoptische Loopbacks sind in einem kleinen Gehäuse konzipiert. Sie sind mit Fast Ethernet, Fibre Channel, ATM und Gigabit Ethernet kompatibel. In der Regel sind faseroptische Loopbacks in verschiedenen Ausführungen erhältlich: LC Glasfaser Loopback, FC Glasfaser Loopback, SC Glasfaser Loopback, MT-RJ Glasfaser Loopback.

Technische Daten

Einfügungsdämpfung: <0,2dB
Betriebstemperaturbereich: -40 bis +80°C

Verfügbare Typen von Fiber-Loopback-Modulen

Die am weitesten verbreiteten Arten von faseroptischen Loopback-Modulen sind die Steckertypen FC, SC, LC und MTRJ. Jeder Steckertyp ist jedoch wieder durch Fasertyp, Steckerpoliertyp und Dämpfung getrennt.

Fasertypen

Für Multimode-Fasern stehen drei Arten von Faserstecker zur Verfügung. Sie sind OM1 62,5/125um, OM2 50/125um und 10G OM3 50/125um. Für Monomode-Fasern haben wir ein 9/125um Loopback-Modul.  

Steckerpoliertypen

Für multimodale Fasern ist nur PC-Politur erhältlich. Auf der Suche nach Loopback-Modulen für Monomode-Fasern, UPC-Polish und APC-Polish-Module sind jedoch Module verfügbar.

Arbeitswellenlänge

Darüber hinaus ist die Arbeitswellenlänge der andere wichtige Faktor, der bei der Auswahl des richtigen faseroptischen Loopback-Moduls für Ihre spezielle Anwendung berücksichtigt werden muss. Verfügbare Arbeitswellenlängen sind 850nm und 1310nm für Multimode-Anwendungen, während 1550nm für Monomode-Anwendungen vorgesehen sind.

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