Ein ultimativer Leitfaden für Glasfaserkabel: Grundlagen, Techniken, Praktiken und Tipps

Glasfaserkabel stellen die physische Infrastruktur bereit, die eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung für Telekommunikation, Netzwerke und anwendungsübergreifende Konnektivität ermöglicht. Fortschritte in der Glasfasertechnologie haben die Bandbreiten- und Entfernungsmöglichkeiten erhöht und gleichzeitig Größe und Kosten reduziert, was eine breitere Implementierung von der Ferntelekommunikation bis hin zu Rechenzentren und Smart-City-Netzwerken ermöglicht.

 

Diese ausführliche Ressource erklärt Glasfaserkabel von innen nach außen. Wir werden untersuchen, wie Glasfasern funktionieren, um Datensignale mithilfe von Licht zu übertragen, wichtige Spezifikationen für Singlemode- und Multimode-Fasern sowie gängige Kabeltypen basierend auf Faseranzahl, Durchmesser und Verwendungszweck. Da der Bandbreitenbedarf exponentiell wächst, ist die Auswahl des geeigneten Glasfaserkabels basierend auf den Netzwerkanforderungen hinsichtlich Entfernung, Datenrate und Haltbarkeit der Schlüssel für eine zukunftssichere Konnektivität.

 

Um Glasfaserkabel zu verstehen, müssen wir mit den Glasfasersträngen beginnen – dünnen Fäden aus Glas oder Kunststoff, die Lichtsignale durch einen Prozess der Totalreflexion leiten. Der Kern, die Umhüllung und die Beschichtung, aus denen jeder Faserstrang besteht, bestimmen seine modale Bandbreite und Anwendung. Mehrere Glasfaserstränge werden zu Bündelader-, Festader- oder Verteilerkabeln gebündelt, um Glasfaserverbindungen zwischen Endpunkten zu verlegen. Konnektivitätskomponenten wie Steckverbinder, Panels und Hardware bieten Schnittstellen zu Geräten und die Möglichkeit, Glasfasernetzwerke nach Bedarf neu zu konfigurieren.  

 

Die ordnungsgemäße Installation und Terminierung von Glasfaserkabeln erfordert Präzision und Geschick, um Verluste zu minimieren und eine optimale Signalübertragung sicherzustellen. Wir werden gängige Anschlussverfahren für Singlemode- und Multimode-Fasern mit gängigen Steckertypen wie LC, SC, ST und MPO behandeln. Mit dem Wissen über Best Practices können neue Praktiker Glasfasernetzwerke mit hoher Leistung und Skalierbarkeit souverän entwerfen und bereitstellen.

 

Abschließend diskutieren wir Überlegungen zur Planung von Glasfasernetzen und -wegen, die sich weiterentwickeln können, um den künftigen Bandbreitenbedarf zu decken. Die Anleitung von Branchenexperten bietet weitere Einblicke in aktuelle und aufkommende Trends, die das Wachstum von Glasfaser in Telekommunikations-, Rechenzentrums- und Smart-City-Infrastrukturen beeinflussen.    

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F1: Was ist ein Glasfaserkabel?

 

A1: Glasfaserkabel bestehen aus einer oder mehreren optischen Fasern, d. h. dünnen Strängen aus Glas oder Kunststoff, die Daten mithilfe von Lichtsignalen übertragen können. Diese Kabel werden für Hochgeschwindigkeits- und Fernkommunikation verwendet und bieten schnellere Datenübertragungsraten im Vergleich zu herkömmlichen Kupferkabeln.

 

F2: Wie funktionieren Glasfaserkabel?

 

A2: Glasfaserkabel übertragen Daten mithilfe von Lichtimpulsen durch dünne Stränge aus optisch reinen Glas- oder Kunststofffasern. Diese Fasern übertragen die Lichtsignale mit minimalem Signalverlust über große Entfernungen und ermöglichen so eine schnelle und zuverlässige Kommunikation.

 

F3: Wie werden Glasfaserkabel installiert?

 

A3: Glasfaserkabel können mit verschiedenen Methoden installiert werden, z. B. durch Ziehen oder Schieben der Kabel durch Leitungen oder Kanäle, Installation aus der Luft mithilfe von Strommasten oder Türmen oder durch direktes Vergraben im Boden. Die Installationsmethode hängt von Faktoren wie der Umgebung, der Entfernung und den spezifischen Anforderungen des Projekts ab. Die Installation von Glasfaserkabeln erfordert spezielle Fähigkeiten und Ausrüstung, ist aber nicht unbedingt schwierig. Eine ordnungsgemäße Schulung und Kenntnisse der Installationstechniken, wie z. B. Faserspleißen oder Steckerabschluss, sind unerlässlich. Es wird empfohlen, mit der Installation erfahrene Fachleute oder zertifizierte Techniker zu beauftragen, um eine ordnungsgemäße Handhabung und optimale Leistung sicherzustellen.

 

F4: Wie hoch ist die Lebensdauer von Glasfaserkabeln?

 

A4: Glasfaserkabel haben eine lange Lebensdauer, die typischerweise zwischen 20 und 30 Jahren oder sogar mehr liegt. Sie sind bekannt für ihre Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Zersetzung im Laufe der Zeit.

 

F5: Wie weit können Glasfaserkabel Daten übertragen?

 

A5: Die Übertragungsentfernung von Glasfaserkabeln hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel der Art der Glasfaser, der Datenrate und der verwendeten Netzwerkausrüstung. Singlemode-Fasern können Daten über größere Entfernungen übertragen, typischerweise im Bereich von einigen Kilometern bis hin zu Hunderten von Kilometern, während Multimode-Fasern für kürzere Entfernungen geeignet sind, normalerweise innerhalb weniger hundert Meter.

 

F6: Können Glasfaserkabel gespleißt oder verbunden werden?

 

A6: Ja, Glasfaserkabel können gespleißt oder verbunden werden. Fusionsspleißen und mechanisches Spleißen sind häufig verwendete Techniken, um zwei oder mehr Glasfaserkabel miteinander zu verbinden. Durch Spleißen können Netzwerke erweitert, Kabel verbunden oder beschädigte Abschnitte repariert werden.

 

F7: Können Glasfaserkabel sowohl für die Sprach- als auch für die Datenübertragung verwendet werden?

 

A7: Ja, Glasfaserkabel können gleichzeitig Sprach- und Datensignale übertragen. Sie werden häufig für Hochgeschwindigkeits-Internetverbindungen, Video-Streaming, Telekommunikationsnetzwerke und Voice-over-IP-Anwendungen (VoIP) verwendet.

 

F8: Welche Vorteile haben Glasfaserkabel gegenüber Kupferkabeln?

 

A8: Glasfaserkabel bieten gegenüber herkömmlichen Kupferkabeln mehrere Vorteile, darunter:

 

• Größere Bandbreite: Glasfasern können im Vergleich zu Kupferkabeln mehr Daten über größere Entfernungen übertragen.
• Immunität gegen elektromagnetische Störungen: Glasfaserkabel werden nicht durch elektromagnetische Felder beeinflusst und gewährleisten so eine zuverlässige Datenübertragung.
• Erhöhte Sicherheit: Glasfasern sind schwer anzuzapfen, was sie für die Übertragung sensibler Informationen sicherer macht.
• Leichter und dünner: Glasfaserkabel sind leichter und dünner, wodurch sie einfacher zu installieren und zu handhaben sind.

 

F9: Sind alle Glasfaserkabel gleich?

 

A9: Nein, Glasfaserkabel gibt es in verschiedenen Typen und Konfigurationen, um den unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden. Die beiden Haupttypen sind Singlemode- und Multimode-Kabel. Singlemode-Kabel haben einen kleineren Kern und können Daten über längere Distanzen übertragen, während Multimode-Kabel einen größeren Kern haben und kürzere Distanzen unterstützen. Darüber hinaus gibt es verschiedene Kabeldesigns, um spezifische Anforderungen zu erfüllen, z. B. Bündelader-, Festader- oder Flachbandkabel.

 

F10: Sind Glasfaserkabel sicher in der Handhabung?

 

A10: Glasfaserkabel sind im Allgemeinen sicher zu handhaben. Im Gegensatz zu Kupferkabeln führen Glasfaserkabel keinen elektrischen Strom, wodurch die Gefahr eines Stromschlags ausgeschlossen ist. Es ist jedoch Vorsicht geboten, um Augenverletzungen durch Laserlichtquellen zu vermeiden, die für Tests oder Wartungsarbeiten verwendet werden. Es wird empfohlen, bei der Arbeit mit Glasfaserkabeln geeignete persönliche Schutzausrüstung (PSA) zu tragen und die Sicherheitsrichtlinien zu befolgen.

 

F11: Kann eine ältere Netzwerkinfrastruktur auf Glasfaserkabel aufgerüstet werden?

 

A11: Ja, die bestehende Netzwerkinfrastruktur kann auf Glasfaserkabel aufgerüstet werden. Dabei kann es sich um den Ersatz oder die Nachrüstung kupferbasierter Systeme durch Glasfasergeräte handeln. Der Übergang zu Glasfasern bietet verbesserte Leistung und Zukunftssicherheit und stellt sicher, dass die wachsenden Bandbreitenanforderungen moderner Kommunikationssysteme erfüllt werden können.

 

F12: Sind Glasfaserkabel immun gegen Umwelteinflüsse?

 

A12: Glasfaserkabel sind so konzipiert, dass sie verschiedenen Umwelteinflüssen standhalten. Sie halten Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und sogar der Einwirkung von Chemikalien stand. Allerdings können extreme Umgebungsbedingungen wie übermäßiges Biegen oder Quetschen die Leistung der Kabel beeinträchtigen.

Glossar für Glasfasernetzwerke

• Dämpfung - Die Abnahme der Signalstärke entlang der Länge einer optischen Faser. Gemessen in Dezibel pro Kilometer (dB/km). 
• Bandbreite – Die maximale Datenmenge, die in einem festgelegten Zeitraum über ein Netzwerk übertragen werden kann. Die Bandbreite wird in Megabit oder Gigabit pro Sekunde gemessen.
• Verkleidung – Die äußere Schicht, die den Kern einer optischen Faser umgibt. Hat einen niedrigeren Brechungsindex als der Kern, was zu einer Totalreflexion des Lichts im Kern führt.
• Anschluss - Ein mechanisches Abschlussgerät, das zum Verbinden von Glasfaserkabeln mit Patchpanels, Geräten oder anderen Kabeln verwendet wird. Beispiele sind LC-, SC-, ST- und FC-Stecker. 
• Kernbereich - Das Zentrum einer optischen Faser, durch die sich Licht durch Totalreflexion ausbreitet. Besteht aus Glas oder Kunststoff und hat einen höheren Brechungsindex als die Ummantelung.
• dB (Dezibel) – Eine Maßeinheit, die das logarithmische Verhältnis zweier Signalpegel darstellt. Wird verwendet, um den Leistungsverlust (Dämpfung) in Glasfaserverbindungen auszudrücken. 
• Ethernet – Eine Netzwerktechnologie für lokale Netzwerke (LANs), die Glasfaserkabel verwendet und über Twisted-Pair- oder Koaxialkabel läuft. Zu den Standards gehören 100BASE-FX, 1000BASE-SX und 10GBASE-SR. 
• Jumper - Ein kurzes Patchkabel, das zum Verbinden von Glasfaserkomponenten oder zum Herstellen von Querverbindungen in Verkabelungssystemen verwendet wird. Wird auch als Patchkabel bezeichnet. 
• Verlust - Die Reduzierung der optischen Signalleistung während der Übertragung über eine Glasfaserverbindung. Gemessen in Dezibel (dB), wobei die meisten Glasfasernetzwerkstandards maximal tolerierbare Verlustwerte angeben.
• Modale Bandbreite – Die höchste Frequenz, bei der sich mehrere Lichtmoden effektiv in einer Multimode-Faser ausbreiten können. Gemessen in Megahertz (MHz) pro Kilometer. 
• Numerische Apertur - Ein Maß für den Lichtakzeptanzwinkel einer optischen Faser. Fasern mit einer höheren NA können Licht aufnehmen, das in größeren Winkeln einfällt, weisen jedoch typischerweise eine höhere Dämpfung auf. 
• Brechungsindex – Ein Maß dafür, wie schnell sich Licht durch ein Material ausbreitet. Je höher der Brechungsindex, desto langsamer bewegt sich das Licht durch das Material. Der Unterschied im Brechungsindex zwischen Kern und Mantel ermöglicht eine Totalreflexion.
• Singlemode-Faser - Eine optische Faser mit einem kleinen Kerndurchmesser, die nur die Ausbreitung eines einzigen Lichtmodus ermöglicht. Wird aufgrund seines geringen Verlusts für die Übertragung über große Entfernungen mit hoher Bandbreite verwendet. Typische Kerngröße 8–10 Mikrometer. 
• Spleißen - Eine dauerhafte Verbindung zwischen zwei einzelnen Lichtwellenleitern oder zwei Lichtwellenleiterkabeln. Erfordert eine Spleißmaschine, um die Glaskerne präzise zu verbinden und so einen kontinuierlichen Übertragungsweg mit minimalem Verlust zu gewährleisten.

 

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Was sind Glasfaserkabel? 

Glasfaserkabel sind lange, dünne Stränge aus hochreinem Glas Übertragen Sie digitale Informationen über große Entfernungen. Sie bestehen aus Quarzglas und enthalten lichtführende Fasern, die in Bündeln oder Bündeln angeordnet sind. Diese Fasern übertragen Lichtsignale durch das Glas von der Quelle zum Ziel. Das Licht im Kern der Faser wandert durch die Faser, indem es ständig an der Grenze zwischen Kern und Mantel reflektiert wird.

 

Es gibt zwei Haupttypen von Glasfaserkabeln: Singlemode und Multimode. Singlemode-Fasern haben einen schmalen Kern, der die Übertragung eines einzelnen Lichtmodus ermöglicht Multimode-Fasern haben einen breiteren Kern, der die gleichzeitige Übertragung mehrerer Lichtmodi ermöglicht. Singlemode-Fasern werden typischerweise für Übertragungen über große Entfernungen verwendet, während Multimode-Fasern für kürzere Distanzen am besten geeignet sind. Die Kerne beider Fasertypen bestehen aus hochreinem Quarzglas, bei der Herstellung von Singlemode-Fasern sind jedoch engere Toleranzen erforderlich.

 

Hier ist eine Klassifizierung:

 

Typen von Singlemode-Glasfaserkabeln

 

• OS1/OS2: Entwickelt für Netzwerke mit hoher Bandbreite über große Entfernungen. Typische Kerngröße 8.3 Mikrometer. Wird für Telekommunikations-/Dienstanbieter, Unternehmens-Backbone-Verbindungen und Rechenzentrumsverbindungen verwendet.
• Bündelader gelgefüllt: Mehrere 250-um-Fasern in farbcodierten Bündeladern in einem Außenmantel. Wird für die Installation von Anlagen im Freien verwendet.
• Eng gepuffert: 250um-Fasern mit einer Schutzschicht unter der Jacke. Wird auch für Außenanlagen in Luftleitungen, Leitungen und Kanälen verwendet.

 

Arten von Multimode-Glasfaserkabeln: 

 

• OM1/OM2: Bei kurzen Distanzen geringere Bandbreite. Kerngröße von 62.5 Mikrometern. Hauptsächlich für ältere Netzwerke.
• OM3: Für 10-Gb-Ethernet bis zu 300 m. Kerngröße von 50 Mikrometern. Wird in Rechenzentren und Gebäude-Backbones verwendet.  
• OM4: Höhere Bandbreite als OM3 für 100G Ethernet und 400G Ethernet bis zu 150 m. Auch 50 Mikron Kern. 
• OM5: Der neueste Standard für höchste Bandbreite (bis zu 100G Ethernet) über kürzeste Distanzen (mindestens 100m). Für neue Anwendungen wie 50G PON in 5G-Wireless- und Smart-City-Netzwerken. 
• Verteilerkabel: Enthält 6 oder 12 250-um-Fasern für die Verbindung zwischen Telekommunikationsräumen/-etagen in einem Gebäude.  

 

Verbundkabel, die sowohl Singlemode- als auch Multimode-Fasern enthalten, werden häufig auch für Infrastruktur-Backbone-Verbindungen verwendet, bei denen beide Modalitäten unterstützt werden müssen.      

 

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Glasfaserkabel enthalten im Allgemeinen viele einzelne Fasern, die aus Festigkeits- und Schutzgründen gebündelt sind. Im Inneren des Kabels ist jede Faser mit einer eigenen schützenden Kunststoffummantelung versehen und durch zusätzliche Abschirmung und Isolierung zwischen den Fasern und an der Außenseite des gesamten Kabels zusätzlich vor äußeren Beschädigungen und Licht geschützt. Einige Kabel enthalten auch wasserblockierende oder wasserabweisende Komponenten, um Wasserschäden zu verhindern. Eine ordnungsgemäße Installation erfordert außerdem sorgfältiges Spleißen und Abschließen der Fasern, um Signalverluste über lange Strecken zu minimieren.

 

Im Vergleich zu herkömmlichen Metallkupferkabeln bieten Glasfaserkabel mehrere Vorteile bei der Informationsübertragung. Sie verfügen über eine viel höhere Bandbreite, sodass sie mehr Daten übertragen können. Sie sind leichter, langlebiger und können Signale über größere Entfernungen übertragen. Sie sind immun gegen elektromagnetische Störungen und leiten keinen Strom. Dadurch sind sie auch wesentlich sicherer, da sie keine Funken abgeben und nicht so einfach abgehört oder überwacht werden können wie Kupferkabel. Insgesamt haben Glasfaserkabel die Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Internetverbindung erheblich gesteigert.

Typische Arten von Glasfaserkabeln

Glasfaserkabel werden häufig zur Übertragung von Daten- und Telekommunikationssignalen mit hoher Geschwindigkeit über große Entfernungen verwendet. Es gibt verschiedene Arten von Glasfaserkabeln, die jeweils für bestimmte Anwendungen konzipiert sind. In diesem Abschnitt besprechen wir drei gängige Typen: Glasfaser-Luftkabel, unterirdische Glasfaserkabel und Unterwasser-Glasfaserkabel.

1. Antennen-Glasfaserkabel

Glasfaser-Luftkabel sind für die Installation über dem Boden konzipiert, typischerweise auf Strommasten oder Türmen. Sie werden durch eine robuste Außenhülle geschützt, die die empfindlichen Faserstränge vor Umwelteinflüssen wie Wetterbedingungen, UV-Strahlung und Störungen durch Wildtiere schützt. Luftkabel werden häufig in ländlichen Gebieten oder für die Fernkommunikation zwischen Städten eingesetzt. Sie sind kostengünstig und relativ einfach zu installieren, was sie zu einer beliebten Wahl für Telekommunikationsunternehmen in bestimmten Regionen macht.

 

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2. Unterirdisches Glasfaserkabel

Wie der Name schon sagt, handelt es sich um unterirdische Glasfaserkabel unter der Erde begraben Bereitstellung eines sicheren und geschützten Übertragungsmediums. Diese Kabel sind so konzipiert, dass sie den Auswirkungen rauer Umgebungsbedingungen wie Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und physischer Belastung standhalten. Erdkabel werden häufig in städtischen Gebieten eingesetzt, wo der Platz begrenzt ist und ein Schutz vor unbeabsichtigter Beschädigung oder Vandalismus unerlässlich ist. Sie werden oft durch unterirdische Leitungen verlegt oder direkt in Gräben vergraben.

3. Unterwasser-Glasfaserkabel

Unterseeische Glasfaserkabel sind speziell für die Verlegung konzipiert über den Meeresboden Kontinente zu verbinden und globale Kommunikation zu ermöglichen. Diese Kabel sind so konstruiert, dass sie dem enormen Druck und den rauen Bedingungen der Unterwasserumgebung standhalten. Sie sind in der Regel durch mehrere Schichten Stahl- oder Polyethylenpanzerung sowie wasserdichte Beschichtungen geschützt. Unterseekabel werden für die internationale Datenübertragung verwendet und spielen eine entscheidende Rolle bei der Erleichterung der globalen Internetkonnektivität. Sie können sich über Tausende von Kilometern erstrecken und sind für die interkontinentale Kommunikation unerlässlich, da sie Datenübertragungen mit hoher Kapazität und globale Konnektivität unterstützen.

4. Direkt vergrabenes Glasfaserkabel

Direkt erdverlegte Glasfaserkabel sind so konzipiert, dass sie ohne Verwendung von Kabelkanälen oder Schutzhüllen direkt im Boden vergraben werden können. Sie werden häufig dort eingesetzt, wo die Bodenverhältnisse geeignet sind und das Risiko von Schäden oder Störungen gering ist. Diese Kabel sind mit zusätzlichen Schutzschichten wie robusten Ummantelungen und Panzerungen ausgestattet, um potenziellen Gefahren wie Feuchtigkeit, Nagetieren und mechanischer Beanspruchung standzuhalten.

5. Glasfaserbandkabel

Bändchen-Glasfaserkabel bestehen aus mehreren optischen Fasern, die in flachen, bandartigen Strukturen angeordnet sind. Die Fasern sind typischerweise übereinander gestapelt, was eine hohe Faseranzahl in einem einzigen Kabel ermöglicht. Flachbandkabel werden häufig in Anwendungen verwendet, die eine hohe Dichte und Kompaktheit erfordern, beispielsweise in Rechenzentren oder Telekommunikationsvermittlungsstellen. Sie erleichtern die Handhabung, das Spleißen und den Anschluss und eignen sich daher ideal für Installationen, bei denen eine große Anzahl von Fasern erforderlich ist.

6. Bündelader-Glasfaserkabel

Bündelader-Glasfaserkabel bestehen aus einer oder mehreren optischen Fasern, die in schützenden Aderhüllen eingeschlossen sind. Diese Aderhüllen fungieren als individuelle Schutzeinheiten für die Fasern und bieten Widerstand gegen Feuchtigkeit, mechanische Beanspruchung und Umwelteinflüsse. Bündeladerkabel werden hauptsächlich im Freien oder in rauen Umgebungen eingesetzt, beispielsweise in Telekommunikationsnetzen über große Entfernungen oder in Bereichen, die anfällig für Temperaturschwankungen sind. Das Bündelader-Design ermöglicht eine einfache Faseridentifizierung, -isolierung und zukünftige Upgrades.

7. Gepanzertes Glasfaserkabel

Gepanzerte Glasfaserkabel werden mit zusätzlichen Panzerungsschichten verstärkt, beispielsweise mit gewellten Stahl- oder Aluminiumbändern oder -geflechten. Diese zusätzliche Schicht bietet verbesserten Schutz vor physischen Schäden in anspruchsvollen Umgebungen, in denen die Kabel äußeren Kräften ausgesetzt sein können, einschließlich schwerer Maschinen, Nagetiere oder rauer Industriebedingungen. Gepanzerte Kabel werden häufig in Industrieumgebungen, Bergbaubetrieben oder Umgebungen mit einem erheblichen Risiko versehentlicher Beschädigungen eingesetzt.

 

Diese zusätzlichen Arten von Glasfaserkabeln bieten spezielle Funktionen und Schutz, um verschiedenen Installationsanforderungen und Umgebungsbedingungen gerecht zu werden. Die Wahl des Kabeltyps hängt von Faktoren wie dem Nutzungsszenario, dem erforderlichen Schutz, der Installationsmethode und den zu erwartenden Gefahren ab. Ob für direkte Erdverlegung, Installationen mit hoher Dichte, Netzwerke im Freien oder anspruchsvolle Umgebungen – die Auswahl des geeigneten Glasfaserkabels gewährleistet eine zuverlässige und effiziente Datenübertragung.

8. Neuere Glasfaserkabeltypen

Die Glasfasertechnologie entwickelt sich ständig weiter, wobei neue Faserdesigns und Materialien zusätzliche Anwendungen ermöglichen. Zu den neuesten Glasfaserkabeltypen gehören:

 

• Biegeoptimierte Fasern - Fasern mit einem Kernprofil mit abgestuftem Index, das Lichtverlust oder Schäden an der Kern-/Mantel-Schnittstelle verhindert, wenn sie um enge Ecken gebogen oder aufgerollt werden. Biegeoptimierte Fasern können Biegeradien von bis zu 7.5 mm für Singlemode und 5 mm für Multimode ohne nennenswerte Dämpfung standhalten. Diese Fasern ermöglichen den Einsatz von Fasern in Räumen, die für größere Biegeradien und den Abschluss bei Verbindungen mit hoher Dichte ungeeignet sind. 
• Kunststoff-Lichtwellenleiter (POF) - Optische Fasern aus einem Kunststoffkern und einer Ummantelung anstelle von Glas. POF ist flexibler, einfacher zu terminieren und kostengünstiger als Glasfaser. POF weist jedoch eine höhere Dämpfung und eine geringere Bandbreite auf und ist daher auf Verbindungen unter 100 Metern beschränkt. POF ist nützlich für Unterhaltungselektronik, Automobilnetzwerke und industrielle Steuerungen, bei denen eine hohe Leistung nicht entscheidend ist. 
• Multicore-Fasern - Neue Faserdesigns mit 6, 12 oder sogar 19 separaten Singlemode- oder Multimode-Kernen in einem gemeinsamen Mantel und Mantel. Multicore-Fasern können mehrere diskrete Signale mit einem einzigen Faserstrang und einem einzigen Abschluss- oder Spleißpunkt für eine Verkabelung mit höherer Dichte übertragen. Allerdings erfordern Multicore-Fasern komplexere Verbindungsgeräte wie Multicore-Cleaver und MPO-Anschlüsse. Auch die maximale Dämpfung und Bandbreite können von herkömmlichen Single- und Dual-Core-Fasern abweichen. Multicore-Fasern finden Anwendung in Telekommunikations- und Rechenzentrumsnetzwerken. 
• Hohlkernfasern – Ein neuer Fasertyp mit einem Hohlkanal im Kern, umgeben von einer mikrostrukturierten Hülle, die das Licht im Hohlkern einschließt. Hohlkernfasern haben eine geringere Latenz und weniger nichtlineare Effekte, die Signale verzerren, sind jedoch schwierig herzustellen und befinden sich noch in der technologischen Entwicklung. In Zukunft könnten Hohlkernfasern aufgrund der höheren Geschwindigkeit, mit der sich Licht durch Luft im Vergleich zu Vollglas ausbreiten kann, schnellere Netzwerke ermöglichen. 

 

Während es sich immer noch um Spezialprodukte handelt, erweitern neue Fasertypen die Anwendungen, bei denen Glasfaserkabel praktisch und kosteneffizient sind, und ermöglichen den Betrieb von Netzwerken mit höheren Geschwindigkeiten, auf engerem Raum und über kürzere Entfernungen. Da neue Glasfasern immer mehr zum Mainstream werden, bieten sie Optionen zur Optimierung verschiedener Teile der Netzwerkinfrastruktur basierend auf Leistungsanforderungen und Installationsanforderungen. Durch den Einsatz von Glasfasern der nächsten Generation bleibt die Netzwerktechnologie auf dem neuesten Stand.     

Spezifikationen und Auswahl von Glasfaserkabeln

Glasfaserkabel gibt es in verschiedenen Ausführungen, um unterschiedlichen Anwendungen und Netzwerkanforderungen gerecht zu werden. Zu den wichtigsten Spezifikationen, die bei der Auswahl eines Glasfaserkabels zu berücksichtigen sind, gehören:

 

• Kerndurchmesser - Der Durchmesser des Kerns bestimmt, wie viele Daten übertragen werden können. Singlemode-Fasern haben einen kleineren Kern (8–10 Mikrometer), der nur die Ausbreitung eines Lichtmodus ermöglicht, was eine hohe Bandbreite und große Entfernungen ermöglicht. Multimode-Fasern haben einen größeren Kern (50–62.5 Mikrometer), der die Ausbreitung mehrerer Lichtmodi ermöglicht, was sich am besten für kürzere Entfernungen und geringere Bandbreite eignet.  
• Verkleidung - Die Umhüllung umgibt den Kern und hat einen niedrigeren Brechungsindex, wodurch das Licht im Kern durch Totalreflexion eingefangen wird. Der Manteldurchmesser beträgt unabhängig von der Kerngröße normalerweise 125 Mikrometer.
• Puffermaterial - Ein Puffermaterial schützt die Faserstränge vor Beschädigung und Feuchtigkeit. Zu den gängigen Optionen gehören Teflon, PVC und Polyethylen. Außenkabel erfordern wasserbeständige und wetterfeste Puffermaterialien. 
• Jacken - Ein Außenmantel bietet zusätzlichen physischen und Umgebungsschutz für das Kabel. Kabelmäntel bestehen aus Materialien wie PVC, HDPE und gepanzertem Stahl. Outdoor-Jacken müssen großen Temperaturschwankungen, UV-Strahlung und Abrieb standhalten. 
• Indoor vs. Outdoor - Zusätzlich zu unterschiedlichen Mänteln und Puffern weisen Innen- und Außen-Glasfaserkabel unterschiedliche Konstruktionen auf. Außenkabel trennen einzelne Fasern innerhalb eines zentralen Elements in Bündeladern oder dichte Aderhüllen, sodass Feuchtigkeit abfließen kann. Flachbandkabel für den Innenbereich bündeln und stapeln Fasern für eine höhere Dichte. Außenkabel erfordern eine ordnungsgemäße Erdung und zusätzliche Installationsüberlegungen im Hinblick auf UV-Schutz, Temperaturschwankungen und Windlast.

 

Zu Wählen Sie ein GlasfaserkabelBerücksichtigen Sie die Anwendung, die gewünschte Bandbreite und die Installationsumgebung. Singlemode-Kabel eignen sich am besten für die Kommunikation über große Entfernungen mit hoher Bandbreite, z. B. für Netzwerk-Backbones. Multimode-Kabel eignen sich gut für kurze Entfernungen und geringeren Bandbreitenbedarf innerhalb von Gebäuden. Für Kabel im Innenbereich sind keine hochentwickelten Ummantelungen oder Wasserbeständigkeit erforderlich, während Kabel für den Außenbereich stärkere Materialien zum Schutz vor Witterungseinflüssen und Beschädigungen verwenden.  

 

Kabel:

 

Typ	Faser	Puffer	Jacken	Rating	Anwendung
Singlemode-OS2	9 / 125μm	Bündelader	PVC	Indoor	Rückgrat der Räumlichkeiten
Multimode OM3/OM4	50 / 125μm	Enger Puffer	OFNR	Outdoor	Rechenzentrum/Campus
Gepanzert	Single/Multimode	Lose Röhre/Tight Buffer	PE/Polyurethan/Stahldraht	Bestattung im Freien/direkt	Hartes Umfeld
ADSS	Einspielermodus	Ungepuffert	Selbsttragend	Antenne	FTTA/Pole/Dienstprogramm
OPGW	Einspielermodus	Bündelader	Selbsttragend/Stahllitzen	Luftstatisches Rauschen	Freileitungen
Drop-Kabel	Single/Multimode	900 μm/3 mm Untereinheiten	PVC/Plenum	Drinnen draußen	Endgültige Kundenanbindung

  

Konnektivität: 

 

Typ	Faser	Kopplung	Polnisch	Kündigung	Anwendung
LC	Single/Multimode	PC/APC	Körperkontakt (PC) oder 8°-Winkel (APC)	Einzelfaser oder Duplex	Die gebräuchlichsten Einzel-/Doppelfaser-Steckverbinder für Anwendungen mit hoher Dichte
MPO / MTP	Multimode (12/24 Glasfaser)	PC/APC	Körperkontakt (PC) oder 8°-Winkel (APC)	Mehrfaser-Array	40/100G-Konnektivität, Trunking, Rechenzentren
SC	Single/Multimode	PC/APC	Körperkontakt (PC) oder 8°-Winkel (APC)	Simplex oder Duplex	Legacy-Anwendungen, einige Carrier-Netzwerke
ST	Single/Multimode	PC/APC	Körperkontakt (PC) oder 8°-Winkel (APC)	Simplex oder Duplex	Legacy-Anwendungen, einige Carrier-Netzwerke
MU	Einspielermodus	PC/APC	Körperkontakt (PC) oder 8°-Winkel (APC)	Simplex	Raue Umgebung, Glasfaser bis zur Antenne
Spleißgehäuse/Kassetten	N / A	NA	NA	Fusion oder mechanisch	Übergangs-, Wiederherstellungs- oder Mid-Span-Zugang

 

Bitte beachten Sie diesen Leitfaden bei der Auswahl von Glasfaserprodukten, um den richtigen Typ für Ihre Anwendungen und Netzwerkumgebung zu bestimmen. Für weitere Einzelheiten zu einem Produkt wenden Sie sich bitte direkt an die Hersteller oder lassen Sie mich wissen, wie ich weitere Empfehlungen oder Auswahlhilfe geben kann.

  

Glasfaserkabel bieten ausgewogene Eigenschaften, um den Netzwerkanforderungen in jeder Umgebung gerecht zu werden, wenn der richtige Typ auf der Grundlage wichtiger Spezifikationen zu Anwendung, Kerngröße, Mantelnennleistung und Installationsort ausgewählt wird. Die Berücksichtigung dieser Merkmale trägt dazu bei, maximale Effizienz, Schutz und Wert zu gewährleisten.

Industriestandards für Glasfaserkabel

Die Glasfaserkabelindustrie hält sich an verschiedene Standards, um Kompatibilität, Zuverlässigkeit und Interoperabilität zwischen verschiedenen Komponenten und Systemen sicherzustellen. In diesem Abschnitt werden einige der wichtigsten Industriestandards für Glasfaserkabel und ihre Bedeutung für die Gewährleistung nahtloser Kommunikationsnetzwerke untersucht.

 

• TIA/EIA-568: Der von der Telecommunications Industry Association (TIA) und der Electronic Industries Alliance (EIA) entwickelte TIA/EIA-568-Standard bietet Richtlinien für den Entwurf und die Installation strukturierter Verkabelungssysteme, einschließlich Glasfaserkabeln. Es behandelt verschiedene Aspekte wie Kabeltypen, Steckverbinder, Übertragungsleistung und Prüfanforderungen. Die Einhaltung dieses Standards gewährleistet eine konsistente und zuverlässige Leistung über verschiedene Netzwerkinstallationen hinweg.
• ISO/IEC 11801: Die Norm ISO/IEC 11801 legt die Anforderungen für generische Verkabelungssysteme, einschließlich Glasfaserkabel, in Gewerbegebäuden fest. Es behandelt Aspekte wie Übertragungsleistung, Kabelkategorien, Steckverbinder und Installationspraktiken. Die Einhaltung dieses Standards gewährleistet Interoperabilität und Leistungskonsistenz über verschiedene Verkabelungssysteme hinweg.
• ANSI/TIA-598: Der ANSI/TIA-598-Standard bietet Richtlinien für die Farbcodierung von Glasfaserkabeln und legt die Farbschemata für verschiedene Fasertypen, Pufferbeschichtungen und Steckerfarben fest. Dieser Standard gewährleistet Einheitlichkeit und erleichtert die einfache Identifizierung und Zuordnung von Glasfaserkabeln während der Installation, Wartung und Fehlerbehebung.
• ITU-T G.651: Der Standard ITU-T G.651 definiert die Eigenschaften und Übertragungsparameter für Multimode-Lichtwellenleiter. Es deckt Aspekte wie Kerngröße, Brechungsindexprofil und modale Bandbreite ab. Die Einhaltung dieses Standards gewährleistet eine gleichbleibende Leistung und Kompatibilität von Multimode-Glasfaserkabeln über verschiedene Systeme und Anwendungen hinweg.
• ITU-T G.652: Der Standard ITU-T G.652 spezifiziert die Eigenschaften und Übertragungsparameter für Singlemode-Lichtwellenleiter. Es deckt Aspekte wie Dämpfung, Dispersion und Grenzwellenlänge ab. Die Einhaltung dieser Norm gewährleistet eine konsistente und zuverlässige Leistung von Singlemode-Glasfaserkabeln für Kommunikationsanwendungen über große Entfernungen.

 

Die Einhaltung dieser Industriestandards ist für die Aufrechterhaltung der Kompatibilität, Zuverlässigkeit und Leistung von Glasfaserkabelinstallationen von entscheidender Bedeutung. Durch Compliance wird sichergestellt, dass Kabel, Steckverbinder und Netzwerkkomponenten verschiedener Hersteller nahtlos zusammenarbeiten können, wodurch Netzwerkdesign-, Installations- und Wartungsprozesse vereinfacht werden. Es erleichtert außerdem die Interoperabilität und bietet eine gemeinsame Sprache für die Kommunikation zwischen Branchenexperten.

 

Obwohl dies nur einige der Industriestandards für Glasfaserkabel sind, kann ihre Bedeutung nicht genug betont werden. Durch die Einhaltung dieser Standards können Netzwerkdesigner, Installateure und Betreiber die Integrität und Qualität der Glasfaserinfrastruktur sicherstellen und so effiziente und zuverlässige Kommunikationsnetzwerke fördern.

 

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Aufbau von Glasfaserkabeln und Lichtübertragung

Glasfaserkabel bestehen aus zwei konzentrischen Schichten Quarzglas, einem hochreinen Glas mit hoher Transparenz. Der innere Kern hat einen höheren Brechungsindex als der äußere Mantel, wodurch Licht durch Totalreflexion entlang der Faser geleitet werden kann.  

 

Die Glasfaserkabelbaugruppe besteht aus folgenden Teilen:

 

Die Komponenten und das Design eines Glasfaserkabels bestimmen seine Eignung für verschiedene Anwendungen und Installationsumgebungen. Zu den wichtigsten Aspekten des Kabelbaus gehören:

 

• Kerngröße - Der innere Glasfaden, der optische Signale überträgt. Gängige Größen sind 9/125 μm, 50/125 μm und 62.5/125 μm. 9/125-μm-Singlemode-Fasern haben einen schmalen Kern für lange Strecken und hohe Bandbreiten. 50/125 μm- und 62.5/125 μm-Multimode-Fasern verfügen über breitere Kerne für kürzere Verbindungen, wenn keine hohe Bandbreite erforderlich ist. 
• Pufferröhrchen - Kunststoffbeschichtungen, die die Faserstränge zum Schutz umgeben. Fasern können zur Organisation und Isolierung in separate Pufferröhren gruppiert werden. Pufferschläuche halten außerdem Feuchtigkeit von den Fasern fern. Es werden Bündelader- und dichte Pufferrohrausführungen verwendet. 
• Kraftmitglieder - Im Kabelkern enthaltene Aramidgarne, Glasfaserstäbe oder Stahldrähte sorgen für Zugfestigkeit und verhindern eine Belastung der Fasern während der Installation oder bei Umgebungsänderungen. Festigkeitsträger reduzieren die Dehnung und ermöglichen höhere Zugspannungen bei der Kabelinstallation.
• Füllstoffe - Zusätzliche Polsterung oder Füllung, oft aus Glasfaser, wird dem Kabelkern hinzugefügt, um für Polsterung zu sorgen und das Kabel rund zu machen. Füllstoffe nehmen einfach Platz ein und bieten weder Festigkeit noch Schutz. Nur bei Bedarf enthalten, um den optimalen Kabeldurchmesser zu erreichen. 
• Außenjacke – Eine Kunststoffschicht, die den Kabelkern, die Füllstoffe und die Verstärkungselemente umschließt. Die Jacke schützt vor Feuchtigkeit, Abrieb, Chemikalien und anderen Umweltschäden. Gängige Mantelmaterialien sind HDPE, MDPE, PVC und LSZH. Für den Außenbereich geeignete Kabel verwenden dickere, UV-beständige Ummantelungen wie Polyethylen oder Polyurethan. 
• Rüstung - Zusätzliche Metallabdeckung, normalerweise Stahl oder Aluminium, über dem Kabelmantel für maximalen mechanischen Schutz und Schutz vor Nagetieren. Gepanzerte Glasfaserkabel werden verwendet, wenn die Installation unter widrigen Bedingungen erfolgt und die Gefahr von Schäden besteht. Die Panzerung erhöht das Gewicht erheblich und verringert die Flexibilität, weshalb sie nur bei Bedarf empfohlen wird. 
• Reißleine - Nylonschnur unter dem Außenmantel, die ein einfaches Entfernen des Mantels beim Anschließen und Anschließen ermöglicht. Durch einfaches Ziehen an der Reißleine wird die Jacke geteilt, ohne dass darunter liegende Fasern beschädigt werden. Ripcord ist nicht in allen Glasfaserkabeltypen enthalten. 

 

Durch die spezifische Kombination dieser Konstruktionskomponenten entsteht ein Glasfaserkabel, das für die vorgesehene Betriebsumgebung und die Leistungsanforderungen optimiert ist. Integratoren können aus einer Reihe von Kabeltypen für jedes Glasfasernetzwerk wählen. 

 

Erfahren Sie mehr: Komponenten von Glasfaserkabeln: Vollständige Liste und Erklärung

 

Wenn Licht in den Glasfaserkern übertragen wird, wird es von der Mantelschnittstelle in Winkeln reflektiert, die größer als der kritische Winkel sind, und wandert kontinuierlich durch die Faser. Diese interne Reflexion entlang der Länge der Faser ermöglicht einen vernachlässigbaren Lichtverlust über große Entfernungen.

 

Der Brechungsindexunterschied zwischen Kern und Mantel, gemessen durch die numerische Apertur (NA), bestimmt, wie viel Licht in die Faser eindringen kann und wie viele Winkel im Inneren reflektiert werden. Eine höhere NA ermöglicht eine höhere Lichtakzeptanz und Reflexionswinkel, am besten für kurze Distanzen, während eine niedrigere NA eine geringere Lichtakzeptanz hat, aber über längere Distanzen mit geringerer Dämpfung übertragen werden kann.

 

Der Aufbau und die Übertragungseigenschaften von Glasfaserkabeln ermöglichen die unübertroffene Geschwindigkeit, Bandbreite und Reichweite von Glasfasernetzen. Ohne elektrische Komponenten bieten Glasfasern eine ideale Open-Access-Plattform für die digitale Kommunikation und ermöglichen zukünftige Technologien. Um das Potenzial von Glasfasersystemen auszuschöpfen, ist es wichtig zu verstehen, wie Licht so optimiert werden kann, dass es kilometerlange Strecken innerhalb einer Glasfaser zurücklegt, die so dünn ist wie ein menschliches Haar.

Die Geschichte der Glasfaserkabel

Die Entwicklung von Glasfaserkabeln begann in den 1960er Jahren mit der Erfindung des Lasers. Wissenschaftler erkannten, dass Laserlicht durch dünne Glasstränge über große Entfernungen übertragen werden kann. Im Jahr 1966 stellten Charles Kao und George Hockham die Theorie auf, dass Glasfasern verwendet werden könnten, um Licht verlustarm über große Entfernungen zu übertragen. Ihre Arbeit legte den Grundstein für die moderne Glasfasertechnologie.

 

1970 erfanden die Corning-Glass-Forscher Robert Maurer, Donald Keck und Peter Schultz die erste optische Faser mit ausreichend geringen Verlusten für Kommunikationsanwendungen. Die Entwicklung dieser Faser ermöglichte die Erforschung der Verwendung von Glasfasern für die Telekommunikation. Im folgenden Jahrzehnt begannen Unternehmen mit der Entwicklung kommerzieller Glasfaser-Telekommunikationssysteme. 

 

Im Jahr 1977 übermittelte General Telephone and Electronics den ersten Live-Telefonverkehr über Glasfaserkabel in Long Beach, Kalifornien. Dieser Versuch zeigte die Machbarkeit der Glasfaser-Telekommunikation. In den 1980er Jahren arbeiteten Unternehmen daran, Glasfasernetze über große Entfernungen einzurichten und Großstädte in den USA und Europa miteinander zu verbinden. Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre begannen öffentliche Telefongesellschaften, herkömmliche Kupfertelefonleitungen durch Glasfaserkabel zu ersetzen.

 

Zu den wichtigsten Innovatoren und Pionieren der Glasfasertechnologie zählen Narinder Singh Kapany, Jun-ichi Nishizawa und Robert Maurer. Kapany ist als „Vater der Glasfaser“ für seine Arbeit in den 1950er und 1960er Jahren bei der Entwicklung und Implementierung der Glasfasertechnologie bekannt. Nishizawa erfand 1953 das erste optische Kommunikationssystem. Maurer leitete das Corning Glass-Team, das die erste verlustarme optische Faser erfand, die moderne Glasfaserkommunikation ermöglichte.  

 

Die Entwicklung von Glasfaserkabeln revolutionierte die globale Kommunikation und ermöglichte das Hochgeschwindigkeitsinternet und die globalen Informationsnetzwerke, über die wir heute verfügen. Die Glasfasertechnologie hat die Welt vernetzt, indem sie die sekundenschnelle Übertragung großer Datenmengen rund um den Globus ermöglicht.

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass durch jahrelange Arbeit von Wissenschaftlern und Forschern Glasfaserkabel entwickelt und optimiert wurden, um Lichtsignale über große Entfernungen zu übertragen. Ihre Erfindung und Kommerzialisierung haben die Welt verändert, indem sie neue Methoden der globalen Kommunikation und des Zugangs zu Informationen ermöglicht haben.

Die Bausteine ​​der Glasfaserkonnektivität  

Im Kern besteht ein Glasfasernetz aus wenigen Grundbestandteilen, die miteinander verbunden sind und eine Infrastruktur für die Übertragung und den Empfang von Daten über Lichtsignale schaffen. Zu den Grundkomponenten gehören:   

 

• Glasfaserkabel wie Unitube Light-armored Cable (GYXS/GYXTW) oder Unitube Non-metallic Micro Cable (JET) enthalten dünne Stränge aus Glas- oder Kunststofffasermaterial und stellen den Weg bereit, auf dem Signale übertragen werden. Zu den Kabeltypen gehören Singlemode-, Multimode-, Hybrid-Glasfaserkabel und Verteilerkabel. Auswahlfaktoren sind Fasermodus/-anzahl, Aufbau, Installationsmethode und Netzwerkschnittstellen. Lichtwellenleiter sind dünne, flexible Stränge aus Glas oder Kunststoff, die als Medium zur Übertragung von Lichtsignalen über große Entfernungen dienen. Sie sind darauf ausgelegt, Signalverluste zu minimieren und die Integrität der übertragenen Daten zu wahren.
• Lichtquelle: Eine Lichtquelle, typischerweise ein Laser oder eine LED (Light Emitting Diode), wird verwendet, um die Lichtsignale zu erzeugen, die durch die optischen Fasern übertragen werden. Um eine zuverlässige Datenübertragung zu gewährleisten, muss die Lichtquelle eine stabile und gleichmäßige Lichtleistung erzeugen können.
• Konnektivitätskomponenten: Diese Komponenten verbinden Kabel mit Geräten und ermöglichen so das Patchen. Steckverbinder wie LC, SC und MPO koppeln Glasfaserstränge an Geräteanschlüsse und Kabel. Adapter wie Glasfaseradapter/Kupplungsflansch/schneller optischer Steckverbinder verbinden Steckverbinder in Patchfeldern. Mit Steckverbindern vorkonfektionierte Patchkabel stellen temporäre Verbindungen her. Konnektivität überträgt Lichtsignale zwischen Kabelsträngen, Geräten und Patchkabeln entlang der Verbindung. Passen Sie die Steckertypen an die Installationsanforderungen und Geräteanschlüsse an.  
• Steckverbinder: Steckverbinder werden verwendet, um einzelne Glasfasern miteinander zu verbinden oder Fasern mit anderen Netzwerkkomponenten wie Switches oder Routern zu verbinden. Diese Anschlüsse gewährleisten eine sichere und präzise Verbindung, um die Integrität der übertragenen Daten zu wahren.
• Verbindungshardware: Dazu gehören Geräte wie Patchpanels, Spleißgehäuse und Abschlusskästen. Diese Hardwarekomponenten bieten eine bequeme und organisierte Möglichkeit, die Glasfasern und ihre Verbindungen zu verwalten und zu schützen. Sie helfen auch bei der Fehlerbehebung und Wartung des Netzwerks.
• Gehäuse wie eigenständige Glasfaserschränke, Rackmontage-Glasfasergehäuse oder Wand-Glasfasergehäuse bieten Schutz für Glasfaserverbindungen und schlaffe/geschleifte Glasfasern mit Optionen für eine hohe Dichte. Durchhängende Ablagen und Faserführungen speichern überschüssige Kabellängen. Gehäuse schützen vor Umweltgefahren und organisieren ein hohes Faservolumen. 
• Transceiver: Transceiver, auch optische Module genannt, dienen als Schnittstelle zwischen dem Glasfasernetzwerk und anderen Netzwerkgeräten wie Computern, Switches oder Routern. Sie wandeln elektrische Signale zur Übertragung in optische Signale um und umgekehrt und ermöglichen so eine nahtlose Integration zwischen Glasfasernetzwerken und herkömmlichen kupferbasierten Netzwerken.
• Repeater/Verstärker: Glasfasersignale können sich über große Entfernungen aufgrund von Dämpfung (Verlust der Signalstärke) verschlechtern. Um die Qualität und Zuverlässigkeit der optischen Signale sicherzustellen, werden Repeater oder Verstärker in regelmäßigen Abständen eingesetzt, um die optischen Signale zu regenerieren und zu verstärken.
• Switches und Router: Diese Netzwerkgeräte sind für die Steuerung des Datenflusses innerhalb des Glasfasernetzwerks verantwortlich. Switches erleichtern die Kommunikation innerhalb eines lokalen Netzwerks, während Router den Datenaustausch zwischen verschiedenen Netzwerken ermöglichen. Sie helfen bei der Verwaltung des Datenverkehrs und sorgen für eine effiziente Datenübertragung.
• Schutzmechanismen: Glasfasernetze können verschiedene Schutzmechanismen wie redundante Pfade, Notstromversorgungen und Backup-Datenspeicher umfassen, um eine hohe Verfügbarkeit und Datenzuverlässigkeit zu gewährleisten. Diese Mechanismen tragen dazu bei, Netzwerkausfallzeiten zu minimieren und vor Datenverlust bei Ausfällen oder Störungen zu schützen.
• Testgeräte wie OTDRs und optische Leistungsmesser messen die Leistung, um eine ordnungsgemäße Signalübertragung sicherzustellen. OTDRs überprüfen die Kabelinstallation und lokalisieren Probleme. Leistungsmesser prüfen Verluste an Anschlüssen. Produkte für das Infrastrukturmanagement unterstützen bei der Dokumentation, Kennzeichnung, Planung und Fehlerbehebung.   

 

Diese Komponenten bilden zusammen eine robuste und schnelle Glasfasernetzwerkinfrastruktur, die eine schnelle und zuverlässige Datenübertragung über große Entfernungen ermöglicht.

 

Das Zusammenführen von Komponenten mit geeigneten Installations-, Abschluss-, Spleiß- und Patchtechniken ermöglicht die optische Signalübertragung für Daten, Sprache und Video über Campusgelände, Gebäude und Netzwerkgeräte hinweg. Das Verständnis der Anforderungen an Datenraten, Verlustbudgets, Wachstum und Umgebung bestimmt die erforderliche Kombination von Kabeln, Konnektivität, Tests und Gehäusen für jede Netzwerkanwendung. 

Optionen für Glasfaserkabel  

Glasfaserkabel stellen das physikalische Übertragungsmedium für die Übertragung optischer Signale über kurze bis große Entfernungen dar. Für den Anschluss von Netzwerkgeräten, Client-Geräten und Telekommunikationsinfrastruktur stehen verschiedene Typen zur Verfügung. Faktoren wie Installationsumgebung, Fasermodus und -anzahl, Steckertypen und Datenraten bestimmen, welche Glasfaserkabelkonstruktion für jede Anwendung die richtige ist.  

 

Kupferkabel wie CAT5E-Datenkupferkabel oder CAT6-Datenkupferkabel enthalten mit Kupferpaaren gebündelte Glasfaserstränge, was nützlich ist, wenn sowohl Glasfaser- als auch Kupferverbindungen in einer Kabelstrecke erforderlich sind. Zu den Optionen gehören Simplex-/Zip-Cord-, Duplex-, Verteiler- und Breakout-Kabel.

 

Gepanzerte Kabel enthalten verschiedene Verstärkungsmaterialien zum Schutz vor Beschädigung oder extremen Umgebungsbedingungen. Zu den Typen gehören verseilte lose Rohre, nichtmetallische Festigkeitsträger, gepanzerte Kabel (GYFTA53) oder leicht gepanzertes Bündeladerkabel (GYTS/GYTA) mit gelgefüllten Rohren und Stahlverstärkungen für Campus-Anwendungen. Ineinandergreifende Panzerungen oder gewelltes Stahlband bieten extremen Nagetier-/Blitzschutz.  

 

Drop-Kabel werden für die endgültige Verbindung von der Verteilung zu den Standorten verwendet. Optionen wie selbsttragendes Bogenkabel (GJYXFCHoder Bogenkabel (GJXFH) erfordern keine Litzenunterstützung. Strenath-Bogen-Drop-Kabel (GJXFA) verfügt über verstärkte Festigkeitsträger. Bogenkabel für Kanal (GJYXFHS) für die Leitungsinstallation. Zu den Antennenoptionen gehören: Abbildung 8 Kabel (GYTC8A) oder vollständig dielektrisches, selbsttragendes Luftkabel (ADSS).

 

Weitere Optionen für den Innenbereich sind das leicht gepanzerte Unitube-Kabel (GYXS/GYXTW), Nichtmetallisches Unitube-Mikrokabel (JET) oder verseiltes Bündeladerkabel, nichtmetallisches Festigkeitsträgerkabel, nicht armiert (GYFTY). Hybrid-Glasfaserkabel enthalten Glasfaser und Kupfer in einem Mantel. 

 

Die Auswahl eines Glasfaserkabels wie des selbsttragenden Bogenkabels (GJYXFCH) beginnt mit der Bestimmung der Installationsmethode, der Umgebung, des Fasertyps und der benötigten Anzahl. Spezifikationen für Kabelkonstruktion, Flammen-/Quetschfestigkeit, Steckertyp und Zugspannung müssen mit der vorgesehenen Verwendung und Route übereinstimmen. 

 

Die ordnungsgemäße Bereitstellung, Terminierung, Spleißen, Installation und Prüfung von Glasfaserkabeln durch zertifizierte Techniker ermöglichen Übertragungen mit hoher Bandbreite über FTTx-, Metro- und Langstreckennetze. Neue Innovationen verbessern die Glasfaserkonnektivität und erhöhen die Faserdichte in kleineren, biegeunempfindlichen Verbundkabeln für die Zukunft.

  

Hybridkabel enthalten sowohl Kupferpaare als auch Glasfaserstränge in einem Mantel für Anwendungen, die Sprach-, Daten- und Hochgeschwindigkeitsverbindungen erfordern. Die Kupfer-/Faseranzahl variiert je nach Bedarf. Wird für Drop-Installationen in MDUs, Krankenhäusern und Schulen verwendet, bei denen nur eine Kabelführung möglich ist.

 

Andere Optionen wie Achter- und Rundantennenkabel sind vollständig dielektrisch oder verfügen über Glasfaser-/Polymer-Verstärkungselemente für Antenneninstallationen, die keine Stahlverstärkungen erfordern. Es können auch Bündelader-, Zentralkern- und Bandfaserkabelausführungen verwendet werden.

 

Die Auswahl eines Glasfaserkabels beginnt mit der Bestimmung der Installationsumgebung und des erforderlichen Schutzniveaus. Anschließend werden die Anzahl und der Typ der Fasern bestimmt, die zur Unterstützung aktueller und zukünftiger Bandbreitenanforderungen erforderlich sind. Steckertypen, Kabelkonstruktion, Flammenfestigkeit, Druck-/Stoßfestigkeit und Zugspannungsspezifikationen müssen mit der beabsichtigten Route und Verwendung übereinstimmen. Die Wahl eines seriösen, standardkonformen Kabelherstellers und die Überprüfung aller Leistungsmerkmale auf die richtige Bewertung für die Installationsumgebung gewährleisten eine hochwertige Glasfaserinfrastruktur mit optimaler Signalübertragung. 

 

Glasfaserkabel bilden die Grundlage für den Aufbau von Hochgeschwindigkeits-Glasfasernetzwerken, erfordern jedoch qualifizierte und zertifizierte Techniker für den ordnungsgemäßen Abschluss, das Spleißen, die Installation und die Prüfung. Wenn sie mit hochwertigen Konnektivitätskomponenten in einer gut konzipierten Infrastruktur eingesetzt werden, ermöglichen Glasfaserkabel Übertragungen mit hoher Bandbreite über Metro-, Langstrecken- und FTTx-Netzwerke und revolutionieren die Kommunikation für Daten-, Sprach- und Videoanwendungen auf der ganzen Welt. Neue Innovationen rund um kleinere Kabel, höhere Faserdichten, Verbundkonstruktionen und biegeunempfindliche Fasern verbessern die Glasfaserkonnektivität auch in Zukunft.

 

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Glasfaserkonnektivität

Konnektivitätskomponenten bieten die Möglichkeit, Glasfaserkabel mit Netzwerkgeräten zu verbinden und Patch-Verbindungen über Panels und Kassetten herzustellen. Optionen für Steckverbinder, Adapter, Patchkabel, Schotte und Patchpanels ermöglichen Verbindungen zwischen Geräten und ermöglichen die Neukonfiguration von Glasfaserinfrastrukturen nach Bedarf. Die Wahl der Konnektivität erfordert die Anpassung der Steckertypen an die Kabelstrangtypen und Geräteanschlüsse, die Dämpfungs- und Haltbarkeitsspezifikationen an die Netzwerkanforderungen und die Installationsanforderungen.

 

Steckverbinder: Steckverbinder schließen Glasfaserstränge ab, um Kabel mit Geräteanschlüssen oder anderen Kabeln zu verbinden. Gängige Typen sind:

 

• LC (Lucent Connector): 1.25-mm-Zirkonoxidzwinge. Für Patchpanels, Medienkonverter, Transceiver. Geringer Verlust und hohe Präzision. Gepaart mit LC-Steckern. 
• SC (Subscriber Connector): 2.5-mm-Zwinge. Robust, für längere Verbindungen. Gepaart mit SC-Steckern. Für Campus-Netzwerke, Telekommunikation, Industrie.
• ST (gerade Spitze): 2.5-mm-Zwinge. Simplex- oder Duplex-Clips verfügbar. Telekommunikationsstandard, aber einige Verluste. Gepaart mit ST-Steckern. 
• MPO (Multifaser-Push-On): Bändchenfaser-Stecker für Paralleloptik. 12-Faser- oder 24-Faser-Optionen. Für Rechenzentren mit hoher Dichte, 40G/100G-Ethernet. Gepaart mit MPO-Buchsen. 
• MTP - MPO-Variante von US Conec. Kompatibel mit MPO.
• SMA (SubMiniatur A): 2.5-mm-Zwinge. Für Prüfgeräte, Instrumente, medizinische Geräte. Wird normalerweise nicht für Datennetzwerke verwendet.

 

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Schottwände werden in Geräten, Schalttafeln und Wandsteckdosen montiert, um Steckverbinder sicher anzuschließen. Zu den Optionen gehören Simplex-, Duplex-, Array- oder benutzerdefinierte Konfigurationen mit Buchsenanschlüssen zur Verbindung mit Patchkabeln oder Überbrückungskabeln desselben Steckertyps.

 

Adapter verbinden zwei Steckverbinder des gleichen Typs. Die Konfigurationen sind Simplex, Duplex, MPO und kundenspezifisch für hohe Dichte. Zur Montage in Glasfaser-Patchfeldern, Verteilerrahmen oder Wandsteckdosengehäusen, um Querverbindungen und Neukonfigurationen zu erleichtern. 

 

Mit Steckverbindern vorkonfektionierte Patchkabel stellen temporäre Verbindungen zwischen Geräten oder innerhalb von Patchpanels her. Erhältlich als Singlemode-, Multimode- oder Verbundkabel für verschiedene Bereiche. Standardlängen von 0.5 bis 5 Metern, Sonderlängen auf Anfrage. Wählen Sie den Fasertyp, die Konstruktion und die Steckertypen passend zu den Installationsanforderungen. 

 

Patchpanels bieten Konnektivität für Glasfaserstränge an einem zentralen Ort und ermöglichen Cross-Connects und Verschiebungen/Hinzufügen/Änderungen. Zu den Optionen gehören:

 

• Standard-Patchpanels: 1U bis 4U, fassen 12 bis 96 Fasern oder mehr. LC-, SC-, MPO-Adapteroptionen. Für Rechenzentren, Gebäudeverbindungen. 
• Abgewinkelte Patchfelder: Wie Standard, jedoch im 45°-Winkel für Sichtbarkeit/Zugänglichkeit. 
• MPO/MTP-Kassetten: In 1U- bis 4U-Patchpanels einschiebbar. Jeder verfügt über 12-Faser-MPO-Anschlüsse, die mit LC/SC-Adaptern in einzelne Fasern aufgeteilt oder mehrere MPO/MTP-Kabelbäume miteinander verbunden werden können. Hohe Dichte für 40G/100G-Ethernet. 
• Glasfaserverteilergestelle und -rahmen: Größere Stellfläche, höhere Portanzahl als bei Patchpanels. Für Haupt-Cross-Connects, Telekommunikations-/ISP-Zentralen.

 

In Glasfasergehäusen sind Patchpanels, Slack-Management und Spleißkassetten untergebracht. Rackmount-, Wallmount- und Standalone-Optionen mit unterschiedlicher Portanzahl/Grundfläche. Umgebungskontrollierte oder nicht kontrollierte Versionen. Bieten Sie Organisation und Schutz für Glasfaserverbindungen. 

 

MTP/MPO-Kabelbäume (Trunks) verbinden MPO-Anschlüsse für die parallele Übertragung in 40/100G-Netzwerkverbindungen. Optionen von Frau zu Frau und von Frau zu Mann mit 12-Faser- oder 24-Faser-Konstruktion.

 

Der ordnungsgemäße Einsatz hochwertiger Konnektivitätskomponenten durch qualifizierte Techniker ist der Schlüssel zu optimaler Leistung und Zuverlässigkeit in Glasfasernetzwerken. Durch die Auswahl von Komponenten, die den Installationsanforderungen und der Netzwerkausrüstung entsprechen, wird eine hochdichte Infrastruktur mit Unterstützung für ältere und neue Anwendungen ermöglicht. Neue Innovationen rund um kleinere Formfaktoren, höhere Glasfaser-/Steckerdichten und schnellere Netzwerke erhöhen die Anforderungen an Glasfaserkonnektivität und erfordern skalierbare Lösungen und anpassungsfähige Designs. 

 

Konnektivität stellt einen grundlegenden Baustein für Glasfasernetzwerke dar und ermöglicht Schnittstellen zwischen Kabelstrecken, Cross-Connects und Netzwerkgeräten. Spezifikationen zu Verlust, Haltbarkeit, Dichte und Datenraten bestimmen die richtige Kombination von Steckverbindern, Adaptern, Patchkabeln, Panels und Kabelbäumen für die Erstellung von Glasfaserverbindungen, die sich an zukünftige Bandbreitenanforderungen anpassen lassen.

Glasfaserverteilungssysteme

Glasfaserkabel erfordern Gehäuse, Schränke und Rahmen, um die Glasfaserstränge zu organisieren, zu schützen und den Zugang zu ihnen zu ermöglichen. Zu den Hauptkomponenten eines Glasfaserverteilungssystems gehören:

 

1. Glasfasergehäuse - Witterungsbeständige Kästen, die entlang der Kabelstrecke platziert werden, um Spleiße, lose Kabelaufbewahrung und Abschluss- oder Zugangspunkte unterzubringen. Gehäuse schützen Elemente vor Umweltschäden und ermöglichen gleichzeitig einen kontinuierlichen Zugriff. Üblich sind Gehäuse zur Wand- und Mastmontage. 
2. Glasfaserverteilerschränke - Die Schränke enthalten Glasfaser-Konnektivitätsplatten, Spleißkassetten, lose Glasfaserspeicher und Patchkabel für einen Verbindungspunkt. Die Schränke sind als Innen- oder Außen-/gehärtete Einheiten erhältlich. Outdoor-Schränke bieten eine stabile Umgebung für empfindliche Geräte unter rauen Bedingungen.
3. Glasfaserverteilerrahmen - Größere Verteilereinheiten mit mehreren Glasfaser-Patchfeldern, vertikalem und horizontalem Kabelmanagement, Spleißschränken und Verkabelung für Cross-Connect-Anwendungen mit hoher Faserdichte. Verteilerrahmen unterstützen Backbones und Rechenzentren.
4. Glasfaser-Patchpanels - Panels enthalten mehrere Glasfaseradapter zum Abschluss von Glasfaserkabelsträngen und zum Anschließen von Patchkabeln. Beladene Panels werden zur Faserquerverbindung und -verteilung in Glasfaserschränke und -rahmen geschoben. Adapterplatten und Kassettenplatten sind zwei gängige Typen.  
5. Spleißkassetten - Modulare Tabletts, die einzelne Faserspleiße zum Schutz und zur Aufbewahrung organisieren. Mehrere Tabletts sind in Faserschränken und -rahmen untergebracht. Spleißkassetten sorgen dafür, dass überschüssige Glasfasern nach dem Spleißen verbleiben, um Flexibilität beim Verschieben/Hinzufügen/Ändern ohne erneutes Spleißen zu ermöglichen. 
6. Lockere Spulen - Rotierende Spulen oder Rollen, die in Glasfaserverteilereinheiten montiert sind, um überschüssige oder überschüssige Glasfaserkabellängen aufzubewahren. Durch lockere Spulen wird verhindert, dass die Faser den minimalen Biegeradius überschreitet, selbst wenn sie sich durch die engen Räume von Gehäusen und Schränken bewegt. 
7. Patchkabel - Längen von Glasfaserkabeln, die an beiden Enden dauerhaft mit Steckverbindern abgeschlossen sind, um flexible Verbindungen zwischen Patchpanels, Geräteanschlüssen und anderen Abschlusspunkten bereitzustellen. Patchkabel ermöglichen bei Bedarf schnelle Änderungen an Glasfaserverbindungen. 

 

Glasfaser-Konnektivitätskomponenten bilden zusammen mit Schutzgehäusen und -schränken ein integriertes System zur Verteilung von Glasfasern über Netzwerkgeräte, Benutzer und Einrichtungen. Beim Entwurf von Glasfasernetzen müssen Integratoren neben dem Glasfaserkabel selbst auch die gesamten Infrastrukturanforderungen berücksichtigen. Ein ordnungsgemäß ausgestattetes Verteilungssystem unterstützt die Glasfaserleistung, bietet Zugang und Flexibilität und verlängert die Lebensdauer von Glasfasernetzen. 

Anwendungen von Glasfaserkabeln 

Glasfasernetze sind zum Rückgrat moderner Telekommunikationssysteme geworden und bieten in vielen Bereichen Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung und Konnektivität.

 

Eine der bedeutendsten Anwendungen von Glasfaserkabeln ist die Telekommunikationsinfrastruktur. Glasfasernetze haben Hochgeschwindigkeits-Breitbandverbindungen für Internet- und Telefondienste auf der ganzen Welt ermöglicht. Die hohe Bandbreite von Glasfaserkabeln ermöglicht die schnelle Übertragung von Sprache, Daten und Video. Große Telekommunikationsunternehmen haben stark in den Aufbau globaler Glasfasernetze investiert.

 

Faseroptische Sensoren finden in der Medizin und im Gesundheitswesen vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Sie können in chirurgische Instrumente integriert werden, um eine verbesserte Präzision, Visualisierung und Kontrolle zu ermöglichen. Faseroptische Sensoren werden auch zur Überwachung der Vitalfunktionen kritisch erkrankter Patienten eingesetzt und können Veränderungen erkennen, die für den Menschen nicht wahrnehmbar sind. Ärzte erforschen den Einsatz faseroptischer Sensoren zur nicht-invasiven Erkennung von Krankheiten, indem sie die Eigenschaften des Lichts analysieren, das durch das Gewebe der Patienten wandert.

 

Das Militär nutzt Glasfaserkabel für sichere Kommunikations- und Sensortechnologien. Flugzeuge und Fahrzeuge nutzen häufig Glasfasern, um Gewicht und elektrische Störungen zu reduzieren. Faseroptische Gyroskope liefern präzise Navigationsdaten für Leitsysteme. Das Militär nutzt außerdem verteilte Glasfasersensoren, um große Landflächen oder Gebäude auf Störungen zu überwachen, die auf feindliche Aktivitäten oder strukturelle Schäden hinweisen könnten. Einige Kampfflugzeuge und fortschrittliche Waffensysteme basieren auf Glasfasern. 

 

Bei der Glasfaserbeleuchtung werden Glasfaserkabel verwendet, um Licht für dekorative Anwendungen wie Stimmungsbeleuchtung in Häusern oder Scheinwerfer in Museen zu übertragen. Das helle, energieeffiziente Licht kann mithilfe von Filtern und Linsen in verschiedene Farben, Formen und andere Effekte manipuliert werden. Außerdem erzeugt Glasfaserbeleuchtung im Vergleich zu Standardbeleuchtung sehr wenig Wärme, reduziert die Wartungskosten und hat eine viel längere Lebensdauer.    

 

Bei der Überwachung des strukturellen Zustands werden faseroptische Sensoren verwendet, um Veränderungen oder Schäden an Gebäuden, Brücken, Dämmen, Tunneln und anderer Infrastruktur zu erkennen. Die Sensoren können Vibrationen, Geräusche, Temperaturschwankungen und winzige Bewegungen messen, die für menschliche Prüfer unsichtbar sind, um potenzielle Probleme zu erkennen, bevor es zu einem Totalausfall kommt. Ziel dieser Überwachung ist es, die öffentliche Sicherheit zu verbessern, indem katastrophale Struktureinstürze verhindert werden. Faseroptische Sensoren eignen sich aufgrund ihrer Präzision, Interferenzfreiheit und Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen wie Korrosion ideal für diese Anwendung.     

Zusätzlich zu den oben genannten Anwendungen gibt es viele andere Anwendungsfälle, bei denen Glasfasern in verschiedenen Branchen und Umgebungen hervorragende Leistungen erbringen, wie zum Beispiel:

 

• Campus-Händlernetzwerk
• Rechenzentrumsnetzwerk
• Industrielles Glasfasernetz
• Faser zur Antenne (FTTA)
• FTTx-Netzwerke
• 5G-Wireless-Netzwerke
• Telekommunikationsnetze
• Kabelfernsehnetze
• usw.

 

Wenn Sie an mehr interessiert sind, lesen Sie bitte diesen Artikel: Anwendungen von Glasfaserkabeln: Vollständige Liste und Erläuterung (2023)

Glasfaserkabel vs. Kupferkabel 

Glasfaserkabel Angebot erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Kupferkabeln zur Übermittlung von Informationen. Die bemerkenswertesten Vorteile sind eine höhere Bandbreite und eine schnellere Geschwindigkeit. Glasfaserübertragungsleitungen können viel mehr Daten übertragen als Kupferkabel gleicher Größe. Ein einzelnes Glasfaserkabel kann mehrere Terabit Daten pro Sekunde übertragen, was ausreichend Bandbreite ist, um Tausende von hochauflösenden Filmen gleichzeitig zu streamen. Diese Fähigkeiten ermöglichen es Glasfasern, den steigenden Anforderungen an Daten-, Sprach- und Videokommunikation gerecht zu werden.

 

Glasfaserkabel ermöglichen außerdem schnellere Internetverbindungen und Download-Geschwindigkeiten für Privathaushalte und Unternehmen. Während Kupferkabel auf eine maximale Download-Geschwindigkeit von etwa 100 Megabit pro Sekunde begrenzt sind, können Glasfaserverbindungen für den Privatbereich mehr als 2 Gigabit pro Sekunde erreichen – 20-mal schneller. Glasfasern haben den ultraschnellen Breitband-Internetzugang in vielen Teilen der Welt weithin verfügbar gemacht. 

 

Glasfaserkabel sind leichter, kompakter, langlebiger und wetterbeständiger als Kupferkabel. Sie sind unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen und benötigen für die Übertragung über große Entfernungen keine Signalverstärkung. Glasfasernetze haben außerdem eine Nutzungsdauer von über 25 Jahren, viel länger als Kupfernetze, die nach 10–15 Jahren ausgetauscht werden müssen. Aufgrund ihrer nicht leitenden und nicht brennbaren Beschaffenheit stellen Glasfaserkabel weniger Sicherheits- und Brandrisiken dar.

 

Während Glasfaserkabel tendenziell höhere Vorabkosten verursachen, bieten sie über die Lebensdauer des Netzwerks häufig Einsparungen durch geringere Wartungs- und Betriebskosten sowie eine höhere Zuverlässigkeit. Auch die Kosten für Glasfaserkomponenten und -verbindungen sind in den letzten Jahrzehnten stark gesunken, sodass Glasfasernetze sowohl für große als auch kleine Kommunikationsanforderungen eine finanziell sinnvolle Wahl sind. 

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Glasfaserkabel im Vergleich zu herkömmlichem Kupfer und anderen Übertragungsmedien erhebliche technische Vorteile für die Informationsübertragung mit hoher Geschwindigkeit, großer Entfernung und hoher Kapazität sowie wirtschaftliche und praktische Vorteile für Kommunikationsnetzwerke und -anwendungen bieten. Diese überlegenen Eigenschaften haben in vielen Technologiebranchen dazu geführt, dass die Kupferinfrastruktur weitgehend durch Glasfaser ersetzt wurde.  

Installation von Glasfaserkabeln

Die Installation von Glasfaserkabeln erfordert eine ordnungsgemäße Handhabung, Spleißen, Anschließen und Testen, um Signalverluste zu minimieren und eine zuverlässige Leistung sicherzustellen. Beim Glasfaserspleißen werden zwei Fasern miteinander verbunden, indem sie geschmolzen und perfekt ausgerichtet verschmelzen, um weiterhin Licht zu übertragen. Mechanische Spleiße und Fusionsspleiße sind zwei gängige Methoden, wobei Fusionsspleiße für einen geringeren Lichtverlust sorgen. Glasfaserverstärker werden auch über große Entfernungen eingesetzt, um das Signal zu verstärken, ohne dass das Licht wieder in ein elektrisches Signal umgewandelt werden muss.

 

Glasfaseranschlüsse dienen zum Verbinden und Trennen von Kabeln an Knotenpunkten und Geräteschnittstellen. Die ordnungsgemäße Installation der Steckverbinder ist entscheidend, um Rückreflexionen und Leistungsverluste zu minimieren. Zu den gängigen Arten von Glasfasersteckverbindern gehören ST-, SC-, LC- und MPO-Steckverbinder. In Glasfasernetzen werden außerdem Glasfasersender, -empfänger, -schalter, -filter und -splitter installiert, um die optischen Signale zu leiten und zu verarbeiten.      

 

Sicherheit ist ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Installation von Glasfaserkomponenten. Durch Glasfaserkabel übertragenes Laserlicht kann dauerhafte Augenschäden verursachen. Es müssen ein angemessener Augenschutz und sorgfältige Handhabungsverfahren befolgt werden. Kabel müssen ausreichend gesichert und geschützt werden, um ein Verheddern, Knicken oder Brechen zu vermeiden, was dazu führen kann, dass das Kabel unbrauchbar wird. Außenkabel verfügen über eine besonders witterungsbeständige Isolierung, erfordern jedoch dennoch ordnungsgemäße Installationsspezifikationen, um Umweltschäden zu vermeiden.

 

Bei der Glasfaserinstallation müssen alle Komponenten vor dem Einsatz gründlich gereinigt, geprüft und getestet werden. Selbst kleine Mängel oder Verunreinigungen an Steckverbindern, Spleißpunkten oder Kabelmänteln können Signale stören oder das Eindringen von Umweltfaktoren ermöglichen. Optische Verlustprüfungen und Leistungsmesserprüfungen während des gesamten Installationsprozesses stellen sicher, dass das System mit ausreichenden Leistungsreserven für die erforderliche Entfernung und Bitrate funktioniert.    

 

Die Installation einer Glasfaserinfrastruktur erfordert technische Fähigkeiten und Erfahrung, um sie ordnungsgemäß durchzuführen und gleichzeitig eine hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten und zukünftige Probleme zu minimieren. Viele Technologieunternehmen und Verkabelungsunternehmen bieten Glasfaserinstallationsdienste an, um diese anspruchsvollen und technischen Anforderungen für die Einrichtung großer und kleiner Glasfasernetze zu bewältigen. Mit den richtigen Techniken und dem richtigen Fachwissen können Glasfaserkabel bei korrekter Installation viele Jahre lang eine klare Signalübertragung gewährleisten. 

Abschluss von Glasfaserkabeln

Abschluss von Glasfaserkabeln Dabei werden Steckverbinder an den Kabelsträngen angebracht, um Verbindungen zwischen Netzwerkgeräten oder innerhalb von Patchpanels zu ermöglichen. Der Abschlussvorgang erfordert Präzision und die richtige Technik, um Verluste zu minimieren und die Leistung der Verbindung zu optimieren. Zu den üblichen Kündigungsschritten gehören:

 

1. Entfernen Sie den Kabelmantel und alle Verstärkungen, sodass die blanken Faserstränge freiliegen. Messen Sie die benötigte Länge genau ab und verschließen Sie alle unbenutzten Fasern wieder fest, um eine Einwirkung von Feuchtigkeit/Verunreinigungen zu vermeiden.  
2. Bestimmen Sie den Fasertyp (Singlemode/Multimode) und die Größenspezifikationen (SMF-28, OM1 usw.). Wählen Sie kompatible Steckverbinder wie LC, SC, ST oder MPO, die entweder für Singlemode oder Multimode ausgelegt sind. Passen Sie die Größe der Steckverbinder-Ferrulen an die Faserdurchmesser an. 
3. Reinigen Sie die Faser und isolieren Sie sie auf die genaue Länge ab, die für den Steckertyp erforderlich ist. Führen Sie die Schnitte sorgfältig durch und vermeiden Sie Faserschäden. Reinigen Sie die Faseroberfläche erneut, um eventuelle Verunreinigungen zu entfernen. 
4. Tragen Sie Epoxidharz oder eine polierbare Fasermasse (für Mehrfaser-MPO) auf die Endfläche der Steckverbinderhülse auf. Luftblasen sollten nicht zu sehen sein. Reinigen und prüfen Sie bei vorpolierten Steckverbindern einfach die Endfläche der Ferrule.
5. Führen Sie die Faser vorsichtig unter geeigneter Vergrößerung in die Steckerhülse ein. Die Ferrule muss das Faserende an seiner Stirnseite abstützen. Die Faser sollte nicht aus der Stirnseite herausragen.  
6. Härten Sie das Epoxidharz oder die Poliermasse wie angegeben aus. Für Epoxidharz benötigen die meisten 10–15 Minuten. Abhängig von den Produktspezifikationen kann alternativ eine Wärmehärtung oder UV-Härtung erforderlich sein. 
7. Untersuchen Sie die Endfläche unter starker Vergrößerung, um sicherzustellen, dass die Faser zentriert ist und leicht aus dem Ferrulenende herausragt. Überprüfen Sie bei vorpolierten Steckverbindern einfach die Endfläche vor dem Zusammenstecken erneut auf Verunreinigungen oder Beschädigungen. 
8. Testen Sie den abgeschlossenen Abschluss, um vor der Bereitstellung eine optimale Leistung sicherzustellen. Verwenden Sie mindestens einen visuellen Glasfaser-Durchgangstester, um die Signalübertragung über die neue Verbindung zu bestätigen. Ein OTDR kann auch verwendet werden, um Verluste zu messen und etwaige Probleme zu lokalisieren. 
9. Halten Sie nach dem Zusammenstecken ordnungsgemäße Reinigungs- und Inspektionspraktiken für die Endflächen der Steckverbinder ein, um Signalverluste oder Geräteschäden durch Verunreinigungen zu vermeiden. Kappen sollen nicht gesteckte Steckverbinder schützen. 

 

Mit etwas Übung und den richtigen Werkzeugen/Materialien lassen sich verlustarme Anschlüsse schnell und konsistent erzielen. Angesichts der erforderlichen Präzision wird jedoch empfohlen, dass zertifizierte Glasfasertechniker wann immer möglich die Terminierungen an kritischen Netzwerkverbindungen mit hoher Bandbreite durchführen, um maximale Leistung und Systemverfügbarkeit sicherzustellen. Für die Glasfaserkonnektivität sind Fähigkeiten und Erfahrung von entscheidender Bedeutung. 

Spleißen von Glasfaserkabeln

Unter Spleißen versteht man in Glasfasernetzen den Vorgang, bei dem zwei oder mehr Glasfaserkabel miteinander verbunden werden. Diese Technik ermöglicht die nahtlose Übertragung optischer Signale zwischen Kabeln, was den Ausbau oder die Reparatur von Glasfasernetzen ermöglicht. Das Spleißen von Glasfasern wird häufig durchgeführt, wenn neu installierte Kabel angeschlossen, bestehende Netzwerke erweitert oder beschädigte Abschnitte repariert werden. Es spielt eine grundlegende Rolle bei der Gewährleistung einer zuverlässigen und effizienten Datenübertragung.

 

Es gibt zwei Hauptmethoden zum Spleißen von Glasfaserkabeln:

1. Fusionsspleißen:

Beim Fusionsspleißen werden zwei Glasfaserkabel dauerhaft miteinander verbunden, indem ihre Endflächen geschmolzen und miteinander verschmolzen werden. Diese Technik erfordert den Einsatz eines Fusionsspleißgeräts, einer Spezialmaschine, die die Fasern präzise ausrichtet und schmilzt. Sobald die Fasern geschmolzen sind, verschmelzen sie miteinander und bilden eine kontinuierliche Verbindung. Fusionsspleißen bietet eine geringe Einfügungsdämpfung und eine hervorragende Langzeitstabilität und ist damit die bevorzugte Methode für Hochleistungsverbindungen.

 

Der Fusionsspleißprozess umfasst typischerweise die folgenden Schritte:

 

• Faservorbereitung: Die Schutzschichten der Fasern werden entfernt und die blanken Fasern gereinigt, um optimale Spleißbedingungen zu gewährleisten.
• Faserausrichtung: Der Fusionsspleißer richtet die Fasern aus, indem er ihre Kerne, Ummantelungen und Beschichtungen genau aufeinander abstimmt.
• Faserfusion: Das Spleißgerät erzeugt einen Lichtbogen oder Laserstrahl, um die Fasern zu schmelzen und miteinander zu verschmelzen.
• Spleißschutz: Auf den gespleißten Bereich wird eine Schutzhülle oder ein Gehäuse aufgebracht, um für mechanische Festigkeit zu sorgen und die Spleißstelle vor Umwelteinflüssen zu schützen.

2. Mechanisches Spleißen:

Beim mechanischen Spleißen werden Glasfaserkabel mithilfe mechanischer Ausrichtungsgeräte oder Steckverbinder verbunden. Im Gegensatz zum Fusionsspleißen werden die Fasern beim mechanischen Spleißen nicht geschmolzen und miteinander verschmolzen. Stattdessen ist es auf eine präzise Ausrichtung und physische Anschlüsse angewiesen, um eine optische Kontinuität herzustellen. Mechanische Spleiße eignen sich in der Regel für vorübergehende oder schnelle Reparaturen, da sie eine etwas höhere Einfügungsdämpfung bieten und möglicherweise weniger robust sind als Fusionsspleiße.

 

Der Prozess des mechanischen Spleißens umfasst im Allgemeinen die folgenden Schritte:

 

• Faservorbereitung: Die Fasern werden durch Abziehen der Schutzschichten und Spalten vorbereitet, um flache, senkrechte Endflächen zu erhalten.
• Faserausrichtung: Mithilfe von Ausrichtungsgeräten, Spleißhülsen oder Steckverbindern werden die Fasern präzise ausgerichtet und zusammengehalten.
• Spleißschutz: Ähnlich wie beim Fusionsspleißen wird eine Schutzhülle oder ein Gehäuse verwendet, um den gespleißten Bereich vor äußeren Einflüssen zu schützen.

 

Sowohl das Fusionsspleißen als auch das mechanische Spleißen haben ihre Vorteile und Anwendbarkeit basierend auf den spezifischen Anforderungen des Glasfasernetzwerks. Fusionsspleißen sorgt für eine dauerhaftere und zuverlässigere Verbindung mit geringerer Einfügungsdämpfung und ist somit ideal für Langzeitinstallationen und Hochgeschwindigkeitskommunikation. Andererseits bietet mechanisches Spleißen eine schnellere und flexiblere Lösung für temporäre Verbindungen oder Situationen, in denen häufige Änderungen oder Upgrades zu erwarten sind.

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Spleißen von Glasfaserkabeln eine entscheidende Technik für die Erweiterung, Reparatur oder Verbindung von Glasfasernetzen ist. Ob Schmelzspleißen für dauerhafte Verbindungen oder mechanisches Spleißen für temporäre Reparaturen: Diese Methoden gewährleisten eine nahtlose Übertragung optischer Signale und ermöglichen eine effiziente und zuverlässige Datenkommunikation in verschiedenen Anwendungen. 

Innen- und Außen-Glasfaserkabel

1. Was sind Glasfaserkabel für den Innenbereich und wie funktioniert sie?

Glasfaserkabel für den Innenbereich sind speziell für den Einsatz konzipiert innerhalb von Gebäuden oder geschlossenen Räumen. Diese Kabel spielen eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung von Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung und Konnektivität in Infrastrukturen wie Büros, Rechenzentren und Wohngebäuden. Hier sind einige wichtige Punkte, die Sie bei der Diskussion von Glasfaserkabeln für den Innenbereich berücksichtigen sollten:

 

• Gestaltung und Konstruktion: Glasfaserkabel für den Innenbereich sind leicht, flexibel und einfach in Innenräumen zu installieren. Sie bestehen typischerweise aus einem zentralen Kern, einer Ummantelung und einem schützenden Außenmantel. Der Kern aus Glas oder Kunststoff ermöglicht die Übertragung von Lichtsignalen, während die Ummantelung dazu beiträgt, Signalverluste zu minimieren, indem sie Licht zurück in den Kern reflektiert. Der Außenmantel bietet Schutz vor physischen Schäden und Umwelteinflüssen.
• Arten von Glasfaserkabeln für den Innenbereich: Es sind verschiedene Arten von Glasfaserkabeln für den Innenbereich erhältlich, darunter Festaderkabel, Bündeladerkabel und Flachbandkabel. Dichtaderkabel verfügen über eine Ummantelung direkt über den Fasersträngen, wodurch sie besser für Kurzstreckenanwendungen und Inneninstallationen geeignet sind. Bündeladerkabel verfügen über gelgefüllte Schläuche, die die Faserstränge umhüllen und so zusätzlichen Schutz für Außen- und Innen-/Außenanwendungen bieten. Flachbandkabel bestehen aus mehreren Fasersträngen, die in einer flachen, bandähnlichen Konfiguration gestapelt sind, was eine hohe Faserzahl in kompakter Form ermöglicht.
• Sondermaschinen: Glasfaserkabel für den Innenbereich werden häufig für verschiedene Anwendungen innerhalb von Gebäuden verwendet. Sie werden häufig für lokale Netzwerke (LANs) eingesetzt, um Computer, Server und andere Netzwerkgeräte zu verbinden. Sie ermöglichen die Übertragung von Daten mit hoher Bandbreite, wie z. B. Videostreaming, Cloud Computing und große Dateiübertragungen, mit minimaler Latenz. Glasfaserkabel für den Innenbereich werden auch in strukturierten Verkabelungssystemen zur Unterstützung von Telekommunikation, Internetkonnektivität und Sprachdiensten verwendet.
• Vorteile: Glasfaserkabel für den Innenbereich bieten gegenüber herkömmlichen Kupferkabeln mehrere Vorteile. Sie verfügen über eine viel höhere Bandbreitenkapazität, was höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten und eine verbesserte Netzwerkleistung ermöglicht. Sie sind immun gegen elektromagnetische Störungen (EMI) und Hochfrequenzstörungen (RFI), da sie Lichtsignale statt elektrischer Signale übertragen. Glasfaserkabel sind außerdem sicherer, da sie nur schwer angezapft oder abgefangen werden können, ohne dass es zu spürbaren Signalverlusten kommt.
• Überlegungen zur Installation: Für die optimale Leistung von Glasfaserkabeln im Innenbereich sind die richtigen Installationstechniken von entscheidender Bedeutung. Es ist wichtig, die Kabel vorsichtig zu handhaben, um ein Biegen oder Verdrehen über den empfohlenen Biegeradius hinaus zu vermeiden. Bei Installation und Wartung sind saubere und staubfreie Umgebungen zu bevorzugen, da Verunreinigungen die Signalqualität beeinträchtigen können. Darüber hinaus sorgt ein ordnungsgemäßes Kabelmanagement, einschließlich Führung, Beschriftung und Sicherung der Kabel, für einfache Wartung und Skalierbarkeit.

 

Insgesamt stellen Glasfaserkabel für den Innenbereich ein zuverlässiges und effizientes Mittel zur Datenübertragung innerhalb von Gebäuden dar und unterstützen den ständig steigenden Bedarf an Hochgeschwindigkeitsverbindungen in modernen Umgebungen.

2. Was sind Glasfaserkabel für den Außenbereich und wie funktioniert es?

Glasfaserkabel für den Außenbereich sind darauf ausgelegt halten rauen Umgebungsbedingungen stand und sorgen für eine zuverlässige Datenübertragung über große Entfernungen. Diese Kabel werden hauptsächlich für die Verbindung der Netzwerkinfrastruktur zwischen Gebäuden, Campusgeländen oder über weite geografische Gebiete hinweg verwendet. Hier sind einige wichtige Punkte, die Sie bei der Diskussion über Glasfaserkabel für den Außenbereich berücksichtigen sollten:

 

• Aufbau und Schutz: Glasfaserkabel für den Außenbereich bestehen aus langlebigen Materialien und Schutzschichten, um ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen zu gewährleisten. Sie bestehen typischerweise aus einem zentralen Kern, einer Ummantelung, Pufferrohren, Festigkeitsträgern und einem Außenmantel. Kern und Mantel bestehen aus Glas oder Kunststoff, um die Übertragung von Lichtsignalen zu ermöglichen. Pufferschläuche schützen die einzelnen Faserstränge und können mit Gel oder wasserblockierenden Materialien gefüllt werden, um das Eindringen von Wasser zu verhindern. Festigkeitsträger wie Aramidgarne oder Glasfaserstäbe sorgen für mechanischen Halt und der Außenmantel schützt das Kabel vor UV-Strahlung, Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und physischen Schäden.
• Arten von Glasfaserkabeln für den Außenbereich: Für unterschiedliche Installationsanforderungen stehen verschiedene Arten von Glasfaserkabeln für den Außenbereich zur Verfügung. Für Installationen über große Entfernungen im Freien werden üblicherweise Bündeladerkabel verwendet. Sie verfügen über einzelne Faserstränge, die zum Schutz vor Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen in Aderhüllen eingelegt sind. Flachbandkabel enthalten, ähnlich wie ihre Gegenstücke für den Innenbereich, mehrere Faserstränge, die in einer flachen Bandkonfiguration gestapelt sind, was eine höhere Faserdichte in kompakter Form ermöglicht. Luftkabel sind für die Installation auf Masten konzipiert, während direkte Erdkabel für die Erdverlegung unter der Erde konzipiert sind, ohne dass zusätzliche Schutzrohre erforderlich sind.
• Anwendungen für die Installation im Außenbereich: Glasfaserkabel für den Außenbereich werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter Ferntelekommunikationsnetze, Metropolitan Area Networks (MANs) und Fiber-to-the-Home-Einsätze (FTTH). Sie sorgen für Konnektivität zwischen Gebäuden, Campusgeländen und Rechenzentren und können auch zur Anbindung abgelegener Gebiete oder zum Aufbau von Backhaul-Verbindungen mit hoher Kapazität für drahtlose Netzwerke verwendet werden. Glasfaserkabel für den Außenbereich ermöglichen Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung, Video-Streaming und Internetzugang über große Entfernungen.
• Umwelterwägungen: Glasfaserkabel für den Außenbereich müssen verschiedenen Umweltherausforderungen standhalten. Sie sind so konzipiert, dass sie extremen Temperaturen, Feuchtigkeit, UV-Strahlung und Chemikalien standhalten. Sie wurden speziell für eine hervorragende Zugfestigkeit und Beständigkeit gegen Stöße, Abrieb und Nagetierschäden entwickelt. Spezielle Panzerkabel oder Luftkabel mit Tragseilen werden in Bereichen eingesetzt, in denen körperliche Belastungen auftreten oder bei deren Installation eine Überkopfaufhängung an Masten erforderlich ist.
• Instandhaltung und Reparatur: Glasfaserkabel für den Außenbereich erfordern regelmäßige Inspektionen und Wartung, um eine optimale Leistung sicherzustellen. Eine regelmäßige Reinigung und Inspektion von Steckverbindern, Spleißen und Anschlusspunkten ist unerlässlich. Um potenzielle Probleme zu erkennen, sollten Schutzmaßnahmen wie regelmäßige Tests auf Wassereintritt und Überwachung auf Signalverlust durchgeführt werden. Im Falle eines Kabelschadens können Reparaturverfahren wie Schmelzspleißen oder mechanisches Spleißen eingesetzt werden, um die Kontinuität der optischen Faser wiederherzustellen.

 

Glasfaserkabel für den Außenbereich spielen eine entscheidende Rolle beim Aufbau robuster und zuverlässiger Netzwerkverbindungen über große Entfernungen. Ihre Fähigkeit, rauen Umgebungsbedingungen standzuhalten und die Signalintegrität aufrechtzuerhalten, macht sie unverzichtbar für die Erweiterung der Netzwerkkonnektivität über Gebäude und weite Außenbereiche hinaus.

3. Glasfaserkabel für den Innen- und Außenbereich: So wählen Sie aus

Die Auswahl des geeigneten Glasfaserkabeltyps für eine Installationsumgebung ist entscheidend für die Netzwerkleistung, Zuverlässigkeit und Lebensdauer. Zu den wichtigsten Überlegungen für Innen- und Außenkabel gehören: 

 

• Installationsbedingungen - Außenkabel sind für Witterungseinflüsse, Sonnenlicht, Feuchtigkeit und extreme Temperaturen ausgelegt. Zum Schutz vor dem Eindringen von Wasser verwenden sie dickere, UV-beständige Mäntel und Gele oder Fette. Innenkabel erfordern diese Eigenschaften nicht und haben dünnere, nicht bewertete Mäntel. Wenn Sie ein Innenkabel im Freien verwenden, wird das Kabel schnell beschädigt. 
• Komponentenbewertung - Für Außenkabel werden Komponenten verwendet, die speziell für raue Umgebungen ausgelegt sind, wie z. B. Festigkeitsträger aus rostfreiem Stahl, wasserabweisende Aramidgarne und Steckverbinder/Spleiße mit Geldichtungen. Diese Komponenten sind für die Installation im Innenbereich nicht erforderlich und wenn sie im Außenbereich weggelassen werden, wird die Lebensdauer des Kabels erheblich verkürzt.  
• Leitung vs. direkte Erdverlegung - Unterirdisch verlegte Außenkabel können durch Leitungen verlaufen oder direkt im Erdreich verlegt werden. Direkt erdverlegte Kabel verfügen über schwerere Ummantelungen aus Polyethylen (PE) und umfassen häufig eine Gesamtpanzerschicht für maximalen Schutz bei direktem Bodenkontakt. Für Kabelkanäle geeignete Kabel haben einen leichteren Mantel und keine Panzerung, da der Kabelkanal das Kabel vor Umweltschäden schützt. 
• Luft vs. Untergrund - Kabel, die für die Installation in der Luft konzipiert sind, haben ein 8-förmiges Design, das zwischen den Masten selbsttragend ist. Sie benötigen UV-beständige, wetterfeste Jacken, aber keine Rüstung. Erdkabel haben ein rundes, kompaktes Design und enthalten oft Armierungen und wasserblockierende Komponenten für die Installation in Gräben oder Tunneln. Luftkabel können den Belastungen bei der Erdverlegung nicht standhalten. 
• Brandschutzklasse - Einige Innenkabel, insbesondere solche in Lüftungsräumen, erfordern feuerfeste und ungiftige Ummantelungen, um die Ausbreitung von Flammen oder giftigen Dämpfen im Brandfall zu verhindern. Diese raucharmen, halogenfreien (LSZH) oder feuerhemmenden, asbestfreien (FR-A) Kabel geben bei Feuereinwirkung wenig Rauch und keine gefährlichen Nebenprodukte ab. Standardkabel können giftige Dämpfe abgeben, daher sind feuerbeständige Kabel sicherer für Bereiche, in denen große Menschenmengen betroffen sein könnten. 

 

Siehe auch: Glasfaserkabel für den Innen- und Außenbereich: Grundlagen, Unterschiede und Auswahl

 

Durch die Wahl des richtigen Kabeltyps für die Installationsumgebung bleiben die Netzwerkverfügbarkeit und -leistung erhalten und gleichzeitig wird der kostspielige Austausch falsch ausgewählter Komponenten vermieden. Für den Außenbereich geeignete Komponenten sind in der Regel auch mit höheren Kosten verbunden, so dass die Beschränkung ihres Einsatzes auf Kabelabschnitte im Freien dazu beiträgt, das gesamte Netzwerkbudget zu optimieren. Mit dem passenden Kabel für jede Umgebungsbedingungen können zuverlässige Glasfasernetze überall dort eingesetzt werden, wo sie benötigt werden.

Entwerfen Sie Ihr Glasfasernetzwerk

Glasfasernetze erfordern ein sorgfältiges Design, um Komponenten auszuwählen, die den aktuellen Anforderungen entsprechen, sich aber dennoch für zukünftiges Wachstum skalieren lassen und durch Redundanz Stabilität bieten. Zu den Schlüsselfaktoren beim Design von Fasersystemen gehören:

 

• Fasertyp: Wählen Sie Singlemode- oder Multimode-Faser. Singlemode für >10 Gbit/s, längere Distanzen. Multimode für <10 Gbit/s, kurze Strecken. Erwägen Sie OM3, OM4 oder OM5 für Multimode-Glasfaser und OS2 oder OS1 für Singlemode. Wählen Sie Faserdurchmesser, die zu den Konnektivitäts- und Geräteanschlüssen passen. Planen Sie die Glasfasertypen entsprechend den Anforderungen an Entfernung, Bandbreite und Verlustbudget. 
• Netzwerktopologie: Typische Optionen sind Punkt-zu-Punkt (direkte Verbindung), Bus (Mehrpunkt: Daten in Kabel zwischen Endpunkten spleißen), Ring (Mehrpunkt: Kreis mit Endpunkten), Baum/Zweig (hierarchische Abzweigungslinien) und Mesh (viele sich kreuzende Verbindungen). . Wählen Sie eine Topologie basierend auf Konnektivitätsanforderungen, verfügbaren Pfaden und Redundanzniveau. Ring- und Mesh-Topologien bieten die größte Ausfallsicherheit mit vielen potenziellen Pfaden. 
• Faserzahl: Wählen Sie die Anzahl der Faserstränge in jeder Kabelstrecke, jedem Gehäuse und jedem Panel basierend auf dem aktuellen Bedarf und zukünftigen Bandbreiten-/Wachstumsprognosen. Es ist skalierbarer, die höchste Anzahl an Kabeln/Komponenten zu installieren, die das Budget zulässt, da das Spleißen und Umleiten der Fasern kompliziert ist, wenn später mehr Adern benötigt werden. Für wichtige Backbone-Verbindungen beträgt die Planfaseranzahl etwa das Zwei- bis Vierfache des geschätzten Bandbreitenbedarfs über einen Zeitraum von 2 bis 4 Jahren.  
• Skalierbarkeit: Entwerfen Sie die Glasfaserinfrastruktur unter Berücksichtigung des zukünftigen Bandbreitenbedarfs. Wählen Sie Komponenten mit der größtmöglichen Glasfaserkapazität, die praktisch ist, und lassen Sie Raum für Erweiterungen in Gehäusen, Racks und Pfaden. Kaufen Sie nur Patchpanels, Kassetten und Kabelbäume mit Adaptertypen und Portanzahlen, die für den aktuellen Bedarf erforderlich sind. Wählen Sie jedoch modulare Geräte mit Platz für weitere Ports, die bei steigender Bandbreite hinzugefügt werden können, um teure Ersatzlieferungen zu vermeiden. 
• Redundanz: Integrieren Sie redundante Verbindungen in die Kabel-/Glasfaserinfrastruktur, wenn Ausfallzeiten nicht toleriert werden können (Krankenhaus, Rechenzentrum, Versorgungsunternehmen). Verwenden Sie Mesh-Topologien, Dual Homing (duale Verbindungen vom Standort zum Netzwerk) oder Spanning Tree-Protokolle über eine physische Ringtopologie, um redundante Verbindungen zu blockieren und ein automatisches Failover zu ermöglichen. Alternativ können Sie separate Kabelwege und -pfade planen, um vollständig redundante Konnektivitätsoptionen zwischen wichtigen Standorten/Gebäuden bereitzustellen. 
• Implementierung: Arbeiten Sie mit zertifizierten Designern und Installateuren zusammen, die Erfahrung in der Bereitstellung von Glasfasernetzwerken haben. Um eine optimale Leistung zu erzielen, sind Kenntnisse rund um das Abschließen und Spleißen von Glasfaserkabeln, das Testen von Verbindungen und die Inbetriebnahme von Komponenten erforderlich. Dokumentieren Sie die Infrastruktur für Verwaltungs- und Fehlerbehebungszwecke klar und deutlich.

 

Für eine effektive langfristige Glasfaserkonnektivität ist die Planung eines skalierbaren Designs und eines Systems mit hoher Kapazität, das sich parallel zu digitalen Kommunikationstechnologien weiterentwickeln kann, von entscheidender Bedeutung. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl von Glasfaserkabeln, Konnektivitätskomponenten, Pfaden und Geräten sowohl aktuelle als auch zukünftige Anforderungen, um kostspielige Neugestaltungen oder Netzwerkengpässe zu vermeiden, da der Bandbreitenbedarf über die Lebensdauer der Infrastruktur steigt. Mit einem robusten, zukunftssicheren Design, das von erfahrenen Fachleuten ordnungsgemäß umgesetzt wird, wird ein Glasfasernetzwerk zu einem strategischen Vermögenswert mit erheblicher Kapitalrendite.

Aufbau von Glasfaserkabeln: Beste Tipps und Vorgehensweisen

Hier sind einige Tipps für Best Practices im Bereich Glasfaser:

 

• Befolgen Sie immer die empfohlenen Biegeradiusgrenzwerte für den jeweiligen Glasfaserkabeltyp. Ein zu starkes Biegen der Glasfaser kann das Glas beschädigen und optische Pfade unterbrechen. 
• Halten Sie Glasfaseranschlüsse und -adapter sauber. Verschmutzte oder zerkratzte Anschlüsse streuen das Licht und verringern die Signalstärke. Wird oft als häufigste Ursache für Signalverlust angesehen.
• Verwenden Sie nur zugelassene Reinigungsmittel. Isopropylalkohol und spezielle Glasfaser-Reinigungslösungen sind bei sachgemäßer Anwendung für die meisten Glasfaserverbindungen sicher. Andere Chemikalien können Faseroberflächen und -beschichtungen beschädigen. 
• Schützen Sie Glasfaserkabel vor Stößen und Quetschungen. Herunterfallende oder eingeklemmte Fasern können das Glas zerbrechen, die Beschichtung zerbrechen oder das Kabel zusammendrücken und verformen, was zu dauerhaften Schäden führen kann.
• Behalten Sie die richtige Polarität in Duplex-Fasersträngen und MPO-Stämmen bei. Die Verwendung falscher Polarität verhindert die Lichtübertragung zwischen richtig gepaarten Fasern. Beherrschen Sie das A-, B-Pinbelegungsschema und die Multipositionsdiagramme für Ihre Konnektivität. 
• Beschriften Sie alle Glasfaserkabel klar und einheitlich. Schemata wie „Rack4-PatchPanel12-Port6“ ermöglichen eine einfache Identifizierung jeder Glasfaserverbindung. Beschriftungen sollten mit der Dokumentation korrelieren. 
• Messen Sie den Verlust und testen Sie alle installierten Glasfasern mit einem OTDR. Stellen Sie sicher, dass der Verlust den Herstellerspezifikationen entspricht oder darunter liegt, bevor Sie in Betrieb gehen. Suchen Sie nach Anomalien, die auf Schäden, schlechte Verbindungen oder falsche Anschlüsse hinweisen, die korrigiert werden müssen. 
• Schulung der Techniker in der richtigen Fusionsspleißtechnik. Das Fusionsspleißen sollte die Faserkerne präzise ausrichten und an den Spleißpunkten eine gute Spaltungsgeometrie für optimale Dämpfung aufweisen. Eine schlechte Technik führt zu höheren Verlusten und einer verringerten Netzwerkleistung. 
• Verwalten Sie lose Fasern verantwortungsvoll mit Faserverteilereinheiten und losen Spulen. Überschüssige, in Gehäusen eingeklemmte Glasfasern belasten die Steckverbinder/Adapter und sind später bei Verschiebungen/Hinzufügen/Änderungen nur schwer zugänglich oder rückverfolgbar. 
• Dokumentieren Sie alle installierten Glasfasern, einschließlich Testergebnisse, lose Positionen, Steckertypen/-klassen und Polarität. Die Dokumentation ermöglicht eine einfachere Fehlerbehebung, Wartung und sichere Upgrades/Änderungen an Netzwerken. Mangelnde Aufzeichnungen bedeuten oft, dass man bei Null anfangen muss. 
• Planen Sie für die Zukunft eine Erweiterung und höhere Bandbreite. Durch die Installation von mehr Glasfasersträngen als derzeit erforderlich und die Verwendung von Leitungen mit Zugschnüren/Führungsdrähten können später kostengünstige Upgrades der Netzwerkgeschwindigkeit/-kapazität durchgeführt werden.

MPO/MTP-Glasfaserverkabelung

MPO/MTP-Steckverbinder und -Baugruppen werden in Netzwerken mit hoher Faseranzahl verwendet, in denen einzelne Fasern/Steckverbinder schwierig zu verwalten sind, wie z. B. 100G+ Ethernet- und FTTA-Verbindungen. Zu den wichtigsten MPO-Komponenten gehören:

1. Stammkabel

Enthalten 12 bis 72 Fasern, die an jedem Ende an einem MPO/MTP-Stecker angeschlossen sind. FTTA wird für die Verbindung zwischen Geräten in Rechenzentren, für den Betrieb von Türmen und für Co-Location-Einrichtungen von Carriern verwendet. Ermöglichen Sie eine hohe Faserdichte in einer einzigen steckbaren Einheit. 

2. Kabel verlegen

Verfügen über einen einzelnen MPO/MTP-Anschluss an einem Ende und mehrere Simplex/Duplex-Anschlüsse (LC/SC) am anderen Ende. Sorgen Sie für einen Übergang von der Mehrfaser- zur Einzelfaser-Konnektivität. Installiert zwischen Trunk-basierten Systemen und Geräten mit diskreten Port-Anschlüssen.

3. Kassetten

Ausgestattet mit Adaptermodulen, die MPO/MTP- und/oder Simplex/Duplex-Anschlüsse akzeptieren, um einen modularen Cross-Connect bereitzustellen. Kassetten werden in Glasfaserverteilereinheiten, Rahmen und Patchfeldern montiert. Wird sowohl für Verbindungs- als auch für Cross-Connect-Netzwerke verwendet. Viel höhere Dichte als herkömmliche Adapterplatten.

4. Trunk-Splitter

Verfügen Sie über einen MPO-Anschluss am Eingangsende mit zwei MPO-Ausgängen, um einen einzelnen Trunk mit hoher Faseranzahl in zwei Trunks mit niedrigerer Faseranzahl aufzuteilen. Beispielsweise wird der Eingang von 24 Fasern in zwei Ausgänge von jeweils 12 Fasern aufgeteilt. Ermöglichen Sie die effiziente Neukonfiguration von MPO-Trunking-Netzwerken. 

5. MEPPI-Adaptermodule

In Kassetten und geladene Platten einschieben. Enthalten MPO-Adapter auf der Rückseite, um eine oder mehrere MPO-Verbindungen aufzunehmen, und mehrere LC/SC-Adapter auf der Vorderseite, die jede Faser in den MPO-Links aufteilen. Stellen Sie eine Schnittstelle zwischen MPO-Trunking und LC/SC-Konnektivität an Geräten bereit. 

6. Überlegungen zur Polarität

Bei der MPO/MTP-Verkabelung ist die Aufrechterhaltung der korrekten Faserpositionierung und -polarität im gesamten Kanal erforderlich, um eine End-to-End-Konnektivität auf den richtigen optischen Pfaden zu gewährleisten. Für MPO stehen drei Polaritätstypen zur Verfügung: Typ A – Taste nach oben zu Taste nach oben, Typ B – Taste nach unten zu Taste nach unten und Typ C – Fasern in der Mitte, Fasern außerhalb der Mitte vertauscht. Die richtige Polarität in der Verkabelungsinfrastruktur ist von entscheidender Bedeutung, da sonst die Signale zwischen den angeschlossenen Geräten nicht korrekt übertragen werden.

7. Dokumentation und Kennzeichnung

Aufgrund der hohen Anzahl und Komplexität der Fasern besteht bei MPO-Installationen ein erhebliches Risiko einer falschen Konfiguration, die zu Problemen bei der Fehlerbehebung führt. Eine sorgfältige Dokumentation der Hauptleitungen, Kabelbaum-Endpunkte, Kassettensteckplatzzuweisungen, Ausrichtung der Hauptleitungsverteiler und Polaritätstypen muss zur späteren Bezugnahme im Bauzustand aufgezeichnet werden. Auch eine umfassende Kennzeichnung ist von entscheidender Bedeutung. 

Prüfung von Glasfaserkabeln

Um sicherzustellen, dass Glasfaserkabel ordnungsgemäß installiert sind und funktionieren, müssen mehrere Tests durchgeführt werden, darunter Durchgangsprüfungen, Endflächenprüfungen und optische Verlustprüfungen. Diese Tests stellen sicher, dass die Fasern unbeschädigt sind, die Anschlüsse von hoher Qualität sind und der Lichtverlust für eine effiziente Signalübertragung innerhalb akzeptabler Grenzen liegt.

 

• Durchgangsprüfung - Verwendet einen visuellen Fehlersucher (VFL), um ein sichtbares rotes Laserlicht durch die Faser zu senden und auf Brüche, Biegungen oder andere Probleme zu prüfen. Das rote Leuchten am anderen Ende weist auf eine intakte, durchgehende Faser hin. 
• Endflächeninspektion - Untersucht mit einer Fasermikroskopsonde die Endflächen von Fasern und Anschlüssen auf Kratzer, Vertiefungen oder Verunreinigungen. Die Qualität der Endfläche ist entscheidend für die Minimierung von Einfügedämpfung und Rückreflexion. Faserendflächen müssen ordnungsgemäß poliert, gereinigt und unbeschädigt sein.
• Prüfung des optischen Verlusts - Misst den Lichtverlust in Dezibel (dB) zwischen Fasern und Komponenten, um sicherzustellen, dass er unter dem Maximalwert liegt. Ein optischer Verlusttestsatz (OLTS) enthält eine Lichtquelle und einen Leistungsmesser zur Messung des Verlusts. Die Verlusthöhe wird anhand von Faktoren wie Kabeltyp, Wellenlänge, Entfernung und Netzwerkstandard angegeben. Zu viel Verlust verringert die Signalstärke und Bandbreite.

 

Für die Prüfung von Glasfaserkabeln sind mehrere Werkzeuge erforderlich, darunter:

 

• Visueller Fehlersucher (VFL) - Gibt sichtbares rotes Laserlicht ab, um den Faserdurchgang zu überprüfen und Faserpfade zu verfolgen.
• Fasermikroskopsonde - Vergrößert und beleuchtet die Faserendflächen zur Inspektion um das 200- bis 400-fache.
• Optisches Verlusttestset (OLTS) - Beinhaltet eine stabilisierte Lichtquelle und einen Leistungsmesser zur Messung des Verlusts in dB zwischen Fasern, Anschlüssen und Spleißen. 
• Faserreinigungsmittel - Weiche Tücher, Reinigungstücher, Lösungsmittel und Tupfer, um Fasern und Endflächen vor dem Testen oder Anschließen ordnungsgemäß zu reinigen. Schadstoffe sind eine Hauptursache für Verluste und Schäden. 
• Referenztestkabel - Kurze Patchkabel zum Anschluss von Testgeräten an die zu testende Verkabelung. Referenzkabel müssen von hoher Qualität sein, um Störungen bei Messungen zu vermeiden.
• Visuelle Inspektionswerkzeuge - Taschenlampe, Endoskop, Inspektionsspiegel zur Überprüfung der Glasfaserkabelkomponenten und der Installation auf Schäden oder Probleme. 

 

Um eine angemessene Leistung und die Einhaltung von Industriestandards aufrechtzuerhalten, sind strenge Tests von Glasfaserverbindungen und -netzwerken erforderlich. Tests, Inspektionen und Reinigung sollten während der Erstinstallation, bei Änderungen oder wenn Verlust- oder Bandbreitenprobleme auftreten, durchgeführt werden. Glasfasern, die alle Tests bestehen, werden viele Jahre lang einen schnellen und zuverlässigen Dienst leisten.

Berechnung von Verbindungsdämpfungsbudgets und Kabelauswahl

Beim Entwurf eines Glasfasernetzwerks ist es wichtig, den gesamten Verbindungsverlust zu berechnen, um sicherzustellen, dass genügend Leistung vorhanden ist, damit das Licht am Empfangsende erkannt werden kann. Das Verbindungsdämpfungsbudget berücksichtigt alle Dämpfungen in der Verbindung, einschließlich Glasfaserkabeldämpfung, Steckerdämpfung, Spleißdämpfung und alle anderen Komponentendämpfungen. Der gesamte Verbindungsverlust muss geringer sein als der Verlust, der toleriert werden kann, während dennoch eine ausreichende Signalstärke aufrechterhalten werden kann, was als „Leistungsbudget“ bezeichnet wird.

 

Der Verbindungsverlust wird in Dezibel pro Kilometer (dB/km) für die verwendete spezifische Faser- und Lichtquellenwellenlänge gemessen. Typische Verlustwerte für gängige Faser- und Wellenlängentypen sind: 

 

• Singlemode-Faser (SM) bei 1310 nm – 0.32–0.4 dB/km      
• Singlemode-Faser (SM) bei 1550 nm – 0.25 dB/km 
• Multimode-Faser (MM) bei 850 nm – 2.5–3.5 dB/km 

 

Der Steckverbinder- und Spleißverlust ist ein fester Wert für alle Verbindungen, etwa -0.5 dB pro gestecktem Steckverbinderpaar oder Spleißverbindung. Die Anzahl der Anschlüsse hängt von der Verbindungslänge ab, da bei längeren Verbindungen möglicherweise mehrere Glasfaserabschnitte verbunden werden müssen.  

 

Das Verbindungsleistungsbudget muss den Leistungsbereich von Sender und Empfänger, die Sicherheitsmarge für die Stromversorgung und alle zusätzlichen Verluste durch Patchkabel, Glasfaserdämpfungsglieder oder aktive Komponenten berücksichtigen. Für einen effizienten Betrieb der Verbindung muss eine ausreichende Senderleistung und Empfängerempfindlichkeit mit einem gewissen Sicherheitsspielraum, typischerweise etwa 10 % des Gesamtbudgets, vorhanden sein.

 

Basierend auf dem Budget für Verbindungsverluste und den Leistungsanforderungen müssen der geeignete Fasertyp und Sender/Empfänger ausgewählt werden. Aufgrund der geringeren Verluste sollten Singlemode-Fasern für große Entfernungen oder hohe Bandbreiten verwendet werden, während Multimode für kürzere Verbindungen geeignet ist, wenn geringere Kosten im Vordergrund stehen. Lichtquellen und Empfänger geben eine kompatible Faserkerngröße und Wellenlänge an. 

 

Da Außenkabel auch höhere Verlustspezifikationen haben, müssen die Budgets für Verbindungsverluste angepasst werden, um bei der Verwendung von Außenkabelabschnitten einen Ausgleich zu schaffen. Wählen Sie aktive Geräte und Anschlüsse für den Außenbereich, um Feuchtigkeits- und Witterungsschäden in diesen Verbindungen zu vermeiden. 

 

Glasfaserverbindungen können nur eine begrenzte Verlustmenge verkraften und dennoch genügend Leistung bereitstellen, um ein lesbares Signal an den Empfänger zu übertragen. Durch die Berechnung des gesamten Verbindungsverlusts aus allen Dämpfungsfaktoren und die Auswahl von Komponenten mit kompatiblen Verlustwerten können effiziente und zuverlässige Glasfasernetzwerke entworfen und bereitgestellt werden. Verluste, die über das Leistungsbudget hinausgehen, führen zu Signalverschlechterung, Bitfehlern oder einem vollständigen Verbindungsausfall. 

Standards der Glasfaserindustrie 

Standards für die Glasfasertechnik werden von mehreren Organisationen entwickelt und gepflegt, darunter:

1. Verband der Telekommunikationsindustrie (TIA)

Erstellt Standards für Konnektivitätsprodukte wie Glasfaserkabel, Steckverbinder, Spleiße und Testgeräte. TIA-Standards legen Leistungs-, Zuverlässigkeits- und Sicherheitsanforderungen fest. Zu den wichtigsten Glasfaserstandards gehören TIA-492, TIA-568, TIA-606 und TIA-942.

 

• TIA-568 - Der Commercial Building Telecommunications Cabling Standard von TIA deckt Test- und Installationsanforderungen für Kupfer- und Glasfaserkabel in Unternehmensumgebungen ab. TIA-568 spezifiziert Verkabelungstypen, Entfernungen, Leistung und Polarität für Glasfaserverbindungen. Referenzen ISO/IEC 11801-Standard.
• TIA-604-5-D - Fiber Optic Connector Intermateability Standard (FOCIS), der die MPO-Steckergeometrie, physikalische Abmessungen und Leistungsparameter spezifiziert, um Interoperabilität zwischen Quellen und Verkabelung zu erreichen. FOCIS-10 bezieht sich auf 12-Faser-MPO und FOCIS-5 bezieht sich auf 24-Faser-MPO-Anschlüsse, die in 40/100G-Paralleloptik und MPO-Systemverkabelung verwendet werden.

2. Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC)

Entwickelt internationale Glasfaserstandards mit Schwerpunkt auf Leistung, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Tests. IEC 60794 und IEC 61280 decken die Spezifikationen für Glasfaserkabel und Steckverbinder ab.

 

• ISO / IEC 11801 - Internationaler Standard für generische Verkabelung für Kundenstandorte. Definiert Leistungsspezifikationen für verschiedene Glasfaserqualitäten (OM1 bis OM5 Multimode, OS1 bis OS2 Singlemode). Die Spezifikationen in 11801 werden weltweit übernommen und in TIA-568 referenziert.
• IEC 61753-1 - Leistungsstandard für Glasfaserverbindungsgeräte und passive Komponenten. Spezifiziert Tests und Testverfahren zur Bewertung der optischen Leistung von Glasfaseranschlüssen, Adaptern, Spleißschutzvorrichtungen und anderen passiven Verbindungen, die in Glasfaserverbindungen verwendet werden. Referenziert durch Telcordia GR-20-CORE und Verkabelungsstandards.

3. Internationale Fernmeldeunion (ITU)

Eine Organisation der Vereinten Nationen, die Standards für Telekommunikationstechnologie, einschließlich Glasfaser, festlegt. ITU-T G.651-G.657 bietet Spezifikationen für Singlemode-Fasertypen und -eigenschaften.

  

4. Institut für Elektro- und Elektronikingenieure (IEEE)

Gibt Standards für Glasfasertechnologie in Bezug auf Rechenzentren, Netzwerkgeräte und Transportsysteme heraus. IEEE 802.3 definiert Standards für Glasfaser-Ethernet-Netzwerke.

 

• IEEE 802.3 – Ethernet-Standard von IEEE, der Glasfaserkabel und -schnittstellen nutzt. Die Spezifikationen für Glasfasermedien für 10GBASE-SR, 10GBASE-LRM, 10GBASE-LR, 40GBASE-SR4, 100GBASE-SR10 und 100GBASE-LR4 werden basierend auf den Glasfasertypen OM3, OM4 und OS2 beschrieben. Für einige Glasfasermedien ist eine MPO/MTP-Konnektivität angegeben. 

5. Verband der Elektronikindustrie (EIA)

Arbeitet mit TIA an der Entwicklung von Standards für Konnektivitätsprodukte, wobei EIA-455 und EIA/TIA-598 sich auf Glasfaseranschlüsse und Erdung konzentrieren. 

6. Telcordia / Bellcore

Erstellt Standards für Netzwerkausrüstung, Außenanlagenverkabelung und Glasfaser für Zentralbüros in den Vereinigten Staaten. GR-20 bietet Zuverlässigkeitsstandards für Glasfaserkabel. 

 

• Telcordia GR-20-CORE - Telcordia-Standard (ehemals Bellcore), der die Anforderungen für Glasfaserkabel festlegt, die in Carrier-Netzwerken, Zentralbüros und Außenanlagen verwendet werden. Verweist auf TIA- und ISO/IEC-Standards, enthält jedoch zusätzliche Qualifikationen für Temperaturbereich, Langlebigkeit, Drop-Kabelkonstruktion und Leistungstests. Bietet Herstellern und Netzbetreibern von Netzwerkgeräten allgemeine Richtlinien für eine äußerst zuverlässige Glasfaserinfrastruktur.

7. RUS-Bulletin

• RUS-Bulletin 1715E-810 - Glasfaserspezifikation des Rural Utilities Service (RUS) mit Richtlinien für Design, Installation und Prüfung von Glasfasersystemen für Versorgungsunternehmen. Basiert auf Industriestandards, beinhaltet jedoch zusätzliche Anforderungen in Bezug auf Spleißgehäuse, Montageteile, Beschriftung, Erdung/Erdung für Versorgungsnetzwerkumgebungen

 

Standards sind für Glasfasernetze aus mehreren Gründen wichtig: 

 

• Flexible Kommunikation - Komponenten, die den gleichen Standards entsprechen, können unabhängig vom Hersteller kompatibel zusammenarbeiten. Standards stellen sicher, dass Sender, Kabel und Empfänger als integriertes System funktionieren.
• Zuverlässigkeit - Standards legen Leistungskriterien, Testmethoden und Sicherheitsfaktoren fest, um ein gewisses Maß an Zuverlässigkeit für Glasfasernetzwerke und -komponenten zu gewährleisten. Um normkonform zu sein, müssen die Produkte den Mindestbiegeradius, die Zugspannung, den Temperaturbereich und andere Spezifikationen erfüllen. 
• Qualität - Hersteller müssen Design-, Material- und Herstellungsstandards einhalten, um konforme Produkte herzustellen. Dies führt zu einer höheren und gleichmäßigeren Qualität der Glasfaserprodukte. 
• Unterstützung - Geräte und Netzwerke, die auf weit verbreiteten Standards basieren, werden über einen besseren langfristigen Support und die Verfügbarkeit kompatibler Ersatzteile verfügen. Proprietäre oder nicht standardisierte Technologien können veraltet sein.

 

Da Glasfasernetze und -technologie weltweit weiter wachsen, zielen Standards darauf ab, das Wachstum durch Interoperabilität, erhöhte Qualität, Zuverlässigkeit und Lebenszyklusunterstützung zu beschleunigen. Für geschäftskritische Hochleistungsnetzwerke sind standardbasierte Glasfaserkomponenten unerlässlich. 

Redundanzoptionen für Glasfasernetzwerke 

Für kritische Netzwerke, die maximale Betriebszeit erfordern, ist Redundanz unerlässlich. Zu den Optionen zur Integration von Redundanz in Glasfasernetze gehören:

 

1. Selbstheilende Netzwerkringe - Verbinden von Netzwerkknoten in einer Ringtopologie mit zwei unabhängigen Glasfaserpfaden zwischen jedem Knoten. Wenn ein Glasfaserpfad unterbrochen oder beschädigt wird, wird der Datenverkehr automatisch in die entgegengesetzte Richtung um den Ring herum umgeleitet. Am häufigsten in Metronetzen und Rechenzentren. 
2. Mesh-Topologien - Jeder Netzwerkknoten ist mit mehreren umliegenden Knoten verbunden, wodurch redundante Verbindungspfade entstehen. Wenn ein Pfad ausfällt, kann der Datenverkehr über andere Knoten umgeleitet werden. Am besten für Campus-Netzwerke geeignet, bei denen der Bedarf an Ausfallzeiten hoch ist. 
3. Abwechslungsreiche Streckenführung - Primärer und Backup-Datenverkehr durchlaufen zwei physisch unterschiedliche Pfade von der Quelle zum Ziel. Wenn der primäre Pfad ausfällt, wird der Datenverkehr schnell auf den Backup-Pfad umgeschaltet. Für maximale Redundanz werden unterschiedliche Geräte, Verkabelungswege und sogar geografische Pfade verwendet. 
4. Vervielfältigung der Ausrüstung – Kritische Netzwerkgeräte wie Switches und Router werden in parallelen Sätzen mit gespiegelten Konfigurationen bereitgestellt. Fällt ein Gerät aus oder muss gewartet werden, übernimmt die Duplikateinheit sofort die Aufrechterhaltung des Netzwerkbetriebs. Erfordert zwei Netzteile und eine sorgfältige Konfigurationsverwaltung. 
5. Vielfalt der Faserpfade - Sofern möglich, folgen Glasfaserkabel für Primär- und Backup-Routen getrennten Kabelwegen zwischen den Standorten. Dies schützt vor einem Single Point of Failure in einem Pfad aufgrund von Schäden oder Umweltproblemen. Getrennte Zugangsmöglichkeiten zu Gebäuden und Kabelführungen in verschiedenen Teilen eines Campus kommen zum Einsatz. 
6. Transponder-Duplizierung - Bei Glasfasernetzen über große Entfernungen werden etwa alle 50–100 km verstärkte Transponder oder Regeneratoren platziert, um die Signalstärke aufrechtzuerhalten. Redundante Transponder (1+1-Schutz) oder parallele Routen mit separaten Transpondern auf jedem Pfad sichern die Verbindung vor Verstärkerausfällen, die sonst den Verkehr unterbrechen würden. 

 

Bei jedem Redundanzdesign ist ein automatisches Failover auf Backup-Komponenten erforderlich, um den Dienst im Fehlerszenario schnell wiederherzustellen. Netzwerkverwaltungssoftware überwacht aktiv primäre Pfade und Geräte und löst sofort Backup-Ressourcen aus, wenn ein Fehler erkannt wird. Redundanz erfordert zusätzliche Investitionen, bietet aber maximale Betriebszeit und Ausfallsicherheit für geschäftskritische Glasfasernetze, die Sprache, Daten und Video übertragen. 

 

Für die meisten Netzwerke funktioniert eine Kombination redundanter Strategien gut. Ein Glasfaserring verfügt möglicherweise über Mesh-Verbindungen mit doppelten Routern und Switches an verschiedenen Stromquellen. Transponder könnten für Redundanz bei Langstreckenverbindungen zwischen Städten sorgen. Durch umfassende Redundanz an strategischen Punkten in einem Netzwerk werden die allgemeine Zuverlässigkeit und Betriebszeit optimiert, um selbst anspruchsvollen Anforderungen gerecht zu werden. 

Kostenschätzungen für Glasfasernetze 

Während Glasfasernetze höhere Vorabinvestitionen erfordern als Kupferkabel, bietet Glasfaser durch höhere Leistung, Zuverlässigkeit und Lebensdauer einen erheblichen langfristigen Mehrwert. Zu den Kosten für Glasfasernetze zählen:

 

• Materialkosten - Die für ein Glasfasernetzwerk erforderlichen Kabel, Steckverbinder, Spleißgehäuse, Netzwerkgeräte und Komponenten. Glasfaserkabel sind pro Fuß teurer als Kupferkabel und liegen je nach Typ zwischen 0.15 und über 5 US-Dollar pro Fuß. Für Glasfaser ausgelegte Patchpanels, Switches und Router kosten in der Regel auch das Zwei- bis Dreifache der entsprechenden Kupfereinheiten. 
• Installationskosten - Arbeits- und Serviceleistungen für die Installation der Glasfaserkabel-Infrastruktur, einschließlich Kabelziehen, Spleißen, Terminieren, Testen und Fehlerbehebung. Die Installationskosten liegen zwischen 150 und 500 US-Dollar pro Glasfaserabschluss, 750 und 2000 US-Dollar pro Kabelspleiß und 15,000 US-Dollar pro Meile für die Kabelinstallation im Freien. Komplexe Netzwerke in überlasteten Gebieten oder Luftinstallationen erhöhen die Kosten. 
• Laufende Kosten - Ausgaben für Betrieb, Verwaltung und Wartung des Glasfasernetzes, einschließlich Strom, Kühlbedarf für aktive Geräte, Miete für Vorfahrtszugang und Kosten für Netzwerküberwachungs-/-managementsysteme. Jährliche Wartungsverträge zur Unterstützung kritischer Infrastruktur belaufen sich auf 10–15 % der Erstausrüstungskosten. 

 

Während die Material- und Installationskosten für Glasfaser höher sind, ist der Lebenszyklus von Glasfasersystemen deutlich länger. Glasfaserkabel können 25 bis 40 Jahre lang ohne Austausch betrieben werden, Kupferkabel dagegen nur 10 bis 15 Jahre, und erfordern insgesamt weniger Wartung. Auch der Bandbreitenbedarf verdoppelt sich alle zwei bis drei Jahre, was bedeutet, dass jedes kupferbasierte Netzwerk innerhalb seines nutzbaren Lebenszyklus vollständig ausgetauscht werden müsste, um die Kapazität zu erweitern. 

 

Die folgende Tabelle bietet einen Vergleich der Kosten für verschiedene Arten von Unternehmens-Glasfasernetzen:

 

Netzwerktyp	Materialkosten/Ft	Installationskosten/Ft	Erwartete Lebenszeit
Singlemode-OS2	$ 0.50- $ 2	$5	25-40 Jahre
OM3 Multimodus	$ 0.15- $ 0.75	$ 1- $ 3	10-15 Jahre
OS2 mit 12-strängigen Fasern	$ 1.50- $ 5	$ 10- $ 20	25-40 Jahre
Redundantes Netzwerk	2-3x Standard	2-3x Standard	25-40 Jahre

 

Während Glasfasersysteme ein höheres Anfangskapital erfordern, ist Glasfaser aufgrund der langfristigen Vorteile in Bezug auf Leistung, Stabilität und Kosteneffizienz die beste Wahl für Unternehmen, die 10 bis 20 Jahre in die Zukunft blicken möchten. Für zukunftssichere Konnektivität, maximale Betriebszeit und die Vermeidung vorzeitiger Obsoleszenz bieten Glasfasern niedrigere Gesamtbetriebskosten und eine hohe Kapitalrendite, da die Geschwindigkeit und Kapazität der Netzwerke im Laufe der Zeit zunimmt.

Zukunft der Glasfaserkabel 

Die Glasfasertechnologie schreitet weiterhin rasant voran und ermöglicht neue Komponenten und Anwendungen. Zu den aktuellen Trends gehören der Ausbau von 5G-Funknetzen, die breitere Nutzung von FTTH-Konnektivität (Fiber to the Home) und das Wachstum der Rechenzentrumsinfrastruktur. Diese Trends basieren auf Hochgeschwindigkeits-Glasfasernetzen mit hoher Kapazität und werden weitere Innovationen bei Glasfaserkomponenten und -modulen vorantreiben, um den steigenden Bandbreitenanforderungen gerecht zu werden.

 

Neue Glasfaserstecker, Schalter, Sender und Empfänger werden entwickelt, um höhere Datenraten und größere Verbindungsdichten zu bewältigen. Optische Verstärker und alternative Laserquellen werden optimiert, um Signale über größere Entfernungen ohne Repeater zu verstärken. Schmalere Fasern und mehradrige Fasern innerhalb eines einzigen Kabels erhöhen die Bandbreite und Datenkapazität. Fortschritte bei den Spleiß-, Test- und Reinigungstechniken für Glasfasern zielen darauf ab, den Signalverlust weiter zu reduzieren und so eine zuverlässigere Leistung zu erzielen.  

 

Die potenziellen zukünftigen Anwendungen der Glasfasertechnologie sind spannend und vielfältig. Integrierte faseroptische Sensoren könnten eine kontinuierliche Gesundheitsüberwachung, präzise Navigation und Smart-Home-Automatisierung ermöglichen. Die Li-Fi-Technologie nutzt Licht von Glasfasern und LEDs, um Daten drahtlos mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen. Neue biomedizinische Geräte nutzen möglicherweise Glasfasern, um schwer zugängliche Bereiche im Körper zu erreichen oder Nerven und Gewebe zu stimulieren. Quantencomputing könnte auch Glasfaserverbindungen zwischen Knoten nutzen.

 

Selbstfahrende Fahrzeuge können zur Navigation auf Straßen faseroptische Gyroskope und Sensoren verwenden. Fortschritte in der Faserlasertechnologie könnten verschiedene Herstellungstechniken wie Schneiden, Schweißen, Markieren sowie Laserwaffen verbessern. Wearable-Technologie und Virtual-/Augmented-Reality-Systeme könnten Glasfaserdisplays und Eingabegeräte für ein vollständig immersives Erlebnis integrieren. Einfach ausgedrückt tragen Glasfaserfähigkeiten dazu bei, Innovationen in nahezu allen Technologiebereichen voranzutreiben.

 

Da Glasfasernetze weltweit zunehmend vernetzt und in die Infrastruktur integriert werden, sind die zukünftigen Möglichkeiten sowohl transformativ als auch nahezu grenzenlos. Kontinuierliche Verbesserungen bei Kosten, Effizienz und Leistungsfähigkeit werden es der Glasfasertechnologie ermöglichen, weiterhin Veränderungen voranzutreiben und das Leben sowohl in entwickelten als auch in sich entwickelnden Regionen auf der ganzen Welt zu verbessern. Das volle Potenzial der Glasfaser muss noch ausgeschöpft werden.

Einblicke von den Experten

Interviews mit Glasfaserspezialisten vermitteln umfassendes Wissen über Technologietrends, gängige Praktiken und Lehren aus jahrelanger Erfahrung. In den folgenden Interviews werden Ratschläge für Neueinsteiger in der Branche sowie für Technologiemanager gegeben, die Datenkonnektivitätssysteme entwerfen. 

 

Interview mit John Smith, RCDD, Senior Consultant, Corning

 

F: Welche Technologietrends wirken sich auf Glasfasernetze aus?

A: Wir sehen eine steigende Nachfrage nach Glasfaser in Rechenzentren, drahtloser Infrastruktur und Smart Cities. Das Bandbreitenwachstum mit 5G, IoT und 4K/8K-Video führt zu einem stärkeren Glasfaserausbau ... 

 

F: Welche Fehler sehen Sie oft?

A: Schlechte Einblicke in die Netzwerkdokumentation sind ein häufiges Problem. Wenn Glasfaser-Patchpanels, Verbindungen und Endpunkte nicht ordnungsgemäß beschriftet und verfolgt werden, sind Umzüge/Hinzufügungen/Änderungen zeitaufwändig und riskanter …  

 

F: Welche Tipps würden Sie Neulingen in der Branche geben?

A: Konzentrieren Sie sich auf kontinuierliches Lernen. Erwerben Sie Zertifizierungen über das Einstiegsniveau hinaus, um Ihre Fähigkeiten zu verbessern. Versuchen Sie, Erfahrungen sowohl im Innen- als auch im Außenbereich von Anlagen zu sammeln. Starke Kommunikations- und Dokumentationsfähigkeiten sind für eine technische Karriere gleichermaßen wichtig. Ziehen Sie sowohl die Spezialisierung auf Rechenzentren als auch auf Telekommunikations-/Dienstanbieter in Betracht, um mehr Karrieremöglichkeiten zu bieten ...

 

F: Welche Best Practices sollten alle Techniker befolgen?

A: Befolgen Sie bei allen Installations- und Testverfahren die Industriestandards. Halten Sie angemessene Sicherheitspraktiken ein. Beschriften und dokumentieren Sie Ihre Arbeit bei jedem Schritt sorgfältig. Verwenden Sie hochwertige Werkzeuge und Prüfgeräte, die für die jeweilige Aufgabe geeignet sind. Halten Sie Faserstränge und Anschlüsse sorgfältig sauber – selbst kleine Verunreinigungen verursachen große Probleme. Berücksichtigen Sie beim Entwurf von Systemen sowohl aktuelle Anforderungen als auch zukünftige Skalierbarkeit ...

Zusammenfassung

Glasfaserkabel bilden die physische Grundlage für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung und ermöglichen so unsere zunehmend vernetzte Welt. Fortschritte in der Glasfaser- und Komponententechnologie haben die Bandbreite und Skalierbarkeit erhöht und gleichzeitig die Kosten gesenkt, was eine bessere Implementierung in Langstrecken-Telekommunikations-, Rechenzentrums- und Smart-City-Netzwerken ermöglicht.  

  

Ziel dieser Ressource ist es, die Leser über die Grundlagen der Glasfaserkonnektivität aufzuklären, von grundlegenden Konzepten bis hin zu Installationspraktiken und zukünftigen Trends. Durch die Erläuterung der Funktionsweise von Glasfasern, der verfügbaren Standards und Typen sowie der gängigen Kabelkonfigurationen können Neulinge auf diesem Gebiet Optionen für unterschiedliche Netzwerkanforderungen verstehen. Diskussionen über Terminierung, Spleißen und Pfaddesign bieten praktische Überlegungen zur Implementierung und Verwaltung.  

 

Branchenperspektiven beleuchten neue Anwendungen von Glasfaser für 5G-Wireless, IoT und Video sowie Fähigkeiten und Strategien, die Ihre Karriere vorantreiben. Während Glasfasernetze erhebliches technisches Wissen und Präzision beim Entwurf und Einsatz erfordern, sorgen die Vorteile eines schnelleren Zugriffs auf mehr Daten über größere Entfernungen dafür, dass Glasfasern weiterhin an Bedeutung gewinnen werden.

 

Um eine optimale Leistung des Glasfasernetzwerks zu erreichen, müssen Sie Komponenten auswählen, die Ihren Bandbreiten- und Entfernungsanforderungen entsprechen, sie sorgfältig installieren, um Signalverluste oder -schäden zu vermeiden, die Infrastruktur vollständig dokumentieren und Kapazitätserhöhungen und neue Verkabelungsstandards im Voraus planen. Für diejenigen, die jedoch die Geduld und das Geschick haben, die Komplexität zu meistern, kann eine Karriere mit Schwerpunkt auf Glasfaserkonnektivität den Netzwerkbetrieb, das Produktdesign oder die Ausbildung neuer Talente in boomenden Branchen umfassen. 

  

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Sie Glasfaserverkabelungslösungen wählen sollten, die zu Ihrem Netzwerk und Ihren Qualifikationsanforderungen passen. Installieren, verwalten und skalieren Sie Ihre Glasfaserverbindungen ordnungsgemäß, um bei minimalen Unterbrechungen erhebliche Vorteile zu erzielen. Informieren Sie sich weiter über Technologie- und Anwendungsinnovationen, um strategischen Wert zu schaffen. Glasfaser ist die Grundlage unserer Zukunft und ermöglicht den sekundenschnellen Informationsaustausch zwischen mehr Menschen, Orten und Dingen als je zuvor. Für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung in der globalen Kommunikation ist Glasfaser sowohl heute als auch in den kommenden Jahrzehnten die absolute Vorreiterrolle.