Globale Glasfaser-Upgrades steigern Hochgeschwindigkeits-Konnektivität

Stellen Sie sich Ihr Rechenzentrum als Autobahn vor, wobei Datenpakete die rasenden Fahrzeuge sind. Wenn Ihre "Straße" noch auf veralteten Kupferkabeln basiert, ist das so, als würde man mit Sportwagen auf Landstraßen fahren – Sie werden nie die volle Geschwindigkeit erreichen. Die Zeit ist gekommen, auf Glasfasernetze umzurüsten.

Dieser Artikel wird die Glasfasertechnologie entmystifizieren und die Unterschiede zwischen Singlemode- und Multimode-Fasern, die Wissenschaft hinter den Wellenlängen und die Berechnung von optischen Verlustbudgets untersuchen – und Ihnen helfen, eine effiziente, stabile Netzwerkinfrastruktur aufzubauen. Selbst überzeugte Kupfer-Befürworter können nicht leugnen, dass Glasfaser die Zukunft der Rechenzentrumsverbindungen darstellt.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Twisted-Pair-Kabeln aus Kupfer beginnt die Glasfaserauswahl mit der Wahl zwischen Singlemode- und Multimode-Typen. Während Singlemode-Faser typischerweise mehr kostet als Multimode, sollte der Preis allein Ihre Entscheidung nicht bestimmen. Der grundlegende Unterschied liegt darin, wie jede Art mit der Signalabschwächung umgeht.

Dämpfung bezieht sich auf die allmähliche Schwächung optischer Signale, wenn sie sich durch die Faser bewegen, gemessen in Dezibel (dB)-Verlust. Singlemode-Faser zeichnet sich durch die Minimierung des dB-Verlusts aus – ein Hauptgrund für ihren höheren Preis. Aber was macht Singlemode überlegen, und was bedeutet das für Ihr Netzwerk?

Singlemode-Faser verfügt über einen ultradünnen Kern mit einem Durchmesser von 9 Mikrometern, wodurch sich das Licht mit minimalen Reflexionen ausbreiten kann, die zu Dämpfung führen. Dies macht Singlemode ideal für Langstreckenverbindungen und höhere Datenübertragungsraten.

Multimode-Faser hat im Gegensatz dazu typischerweise Kerndurchmesser von 50 oder 62,5 Mikrometern (abhängig vom gewählten Modus). Während die Dämpfung über kurze Distanzen vernachlässigbar bleibt, erzeugt der größere Kern mehr Lichtreflexionen, wenn die Distanz zunimmt, was die Langstreckenübertragung erschwert.

Zu verstehen, wann Multimode gegenüber Singlemode verwendet werden soll, erweist sich als entscheidend. Darüber hinaus hat die Wellenlängenauswahl erhebliche Auswirkungen auf die Dämpfung.

Die Glasfaserkommunikation verwendet hauptsächlich drei Wellenlängen: Multimode-Faser arbeitet bei 850 nm und 1300 nm, während Singlemode 1550 nm verwendet (1310 nm funktioniert auch für Singlemode, wird aber weniger eingesetzt). Diese Wellenlängen wurden strategisch in der Nähe der Nullabsorptionspunkte des Wassers ausgewählt, da die Wasserdampfabsorption andernfalls die Signale beeinträchtigen würde. Die Wellenlängenauswahl hängt letztendlich von den Kosten und einem weiteren Dämpfungsfaktor ab: der Streuung.

Streuung tritt auf, wenn Lichtsignale mit Glasatomen kollidieren und während der Übertragung die Richtung ändern. Kürzere Wellenlängen (850 nm) erfahren eine stärkere Streuung. Mit zunehmender Wellenlänge nehmen die Streueffekte ab. Dies erklärt, warum Singlemode-Faser (mit einer Wellenlänge von 1550 nm) eine geringere Dämpfung aufweist und eine bessere Signalqualität über große Entfernungen beibehält.

Letztendlich laufen all diese Faktoren auf eine entscheidende Frage hinaus: Wie viel Licht verlieren Sie, und welche Auswirkungen hat dies auf Ihr Netzwerk?

Jedes passive optische Netzwerk (PON) hat ein Verlustbudget – den theoretischen maximalen Signalverlust, den das Netzwerk erfahren sollte. Diese Metrik hilft bei der Auswahl geeigneter Kabel und Verbindungen und liefert Benchmarks für die ordnungsgemäße Installation.

Seien Sie vorsichtig bei der Berechnung von optischen Verlustbudgets, da derzeit keine Industriestandards existieren, die es Herstellern ermöglichen, Produktspezifikationen frei anzupassen. Sie sollten sich jedoch auf drei Hauptbereiche für Glasfaserverlustmessungen konzentrieren:

• Splitterverlust
• Splitterverlust + ein Paar von Steckverbinderverlusten
• Splitterverlust + zwei Paare von Steckverbinderverlusten

Diese drei Themen stellen wesentliches Glasfaserwissen für moderne Netzwerkarchitekten dar. Natürlich gehen die Diskussionen über Netzwerkverbindungen weit über diese Grundlagen hinaus. Mehrere ergänzende Themen verdienen Berücksichtigung bei der Gestaltung der Glasfaserkabelinfrastruktur.