Netzwerkgrundlagen
von Markus Fischer



 

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Lichtwellenleiter, Glasfasern und Fiber Optic.

Weitere Informationen über diesen IEEE Standard finden Sie hier:  www.ieee.org

Jetzt lösen wir uns vorerst einmal vom Kupferkabel (Schwarz-Schilling möge es mir verzeihen) und kommen zum Lichtwellenleiter, der Glasfaser.

Im Zuge der Netzwerkentwicklung wuchs das Bedürfnis immer mehr und schneller die Daten zu übertragen. In den mittleren Neunziger Jahren traute man der Kupfertechnik nicht zu, irgendwann auch Gigabyteschnelle Netze zu versorgen und der moderneren Glasfasertechnik wurde daher der Vorzug gegeben.

Der Aufbau einer Glasfaser

Die ersten Lichtwellenleiter hatten in der Tat einen Kern auf reinstem Glas. Der Kerndurchmesser belief sich auf ca. 20 mm (Mikrometer). Dadurch war die Faser aus reinem Glas sehr biegsam, allerdings konnte sie immer noch sehr leicht brechen, wenn die Biegungen der Leiter zu groß waren.

Die Datensignale wurden als Laserimpulse durch diesen Leiter gesendet. Optische Wandler setzten das Signal am Kabelende wieder zu elektrischen Strömen zusammen.

Achtung ! LASER ! Da die eingesetzten Lichtwellen sehr stark und außerdem in einem für das menschliche Auge schädlichen Bereich lagen, war das "Ins Kabel schauen" oftmals mit dem Verlust des Augenlichtes verbunden. In der Netzwerkerszene kursierte folgender Spruch: "Wenn Du das nochmals machst, schau ich Dich nicht mehr an!"

Wenngleich die heute eingesetzten der optischen Sendern Leistungen wesentlich geringer und in einen anderen Bereich des Lichtspektrums verlegt wurden empfiehlt der Autor die Verwendung entsprechender Schutzbrillen. Nebenbei bemerkt gilt dies auch für Laserpointer . . .

Weshalb Glasfasertechnik?

Die wesentlichen Vorteile der Glasfasertechnik liegen in der großen Bandbreite, der guten Übertragungsqualität und der hohen Übertragungsgeschwindigkeit. Außerdem sind die Glasfasern immun gegen Störungen durch vorhandene Erdpotentialunterschiede, sie sind zumeist dünner und leichter als konventionelle Kupferkabel. Glasfaser

Die Signalüberlagerung (Übersprechen) kommt bei der Glasfaser nicht vor, sie ist daher für sicherheitsrelevante Bereiche erste Wahl.

Weiterhin dürfen Glasfaserverkabelungen in explosionsgefährdeten und sehr leicht brennbaren Bereichen eingesetzt werden, da es ja zu keiner Entzündung kommen kann.

Die Fasern

Wir trennen heute die Fasern in zwei Gruppen: In Einmodenfasern und Mehrmodenfasern, wobei sich die Mehrmodenfasern noch weiter gliedern lassen in Stufenindexprofil und Gradientenindexprofil.

Übersicht der Lichtwellenleiter

Während bei der abgebildeten Grafik die Einmodenfaser einen Durchmesser von 9 – 10 mm hat, beträgt der Durchmesser bei der Mehrmodenfaser mit Gradientenprofil bis zu 62 mm und liegt bei der Mehrmodefaser mit Stufenindexprofil zwischen 50 und 100 mm. Wie gesagt, das sind die Durchmesser der Fasern!

Gerade die Mehrmodefasern lassen einen Betrieb mehrer Betriebsarten zu. Auch daher ist die Glasfaser bei Multimediaanwendungen in aller Munde. Hochgeschwindigkeitsnetze und leistungsstarke Backbones basieren heute zunehmend auf der Glasfasertechnik.

Einsatzgebiete

War vor einigen Jahren der Begriff Glasfaser noch gleichzusetzen mit sündhaft teuer, hat sich das heute gewandelt. Eine Verkabelung mittels Glasfasertechnik ist heute kaum teuerer als eine hochwertige Twisted Pair Verkabelung mit CAT 7 Kupferkabeln.

Typischerweise werden heute Glasfaserverkabelungen eingesetzt bei:

bulletNeuverkabelungen in Sicherheitsrelevanten Bereichen
bulletRechenintensiven Anwendungen
bulletServer und Rechner Kopplungen
bulletNetzwerkabsicherungen (Backbone, Redundanzleitungen ... )
bulletMultimedia Anwendungen (Video Konferenzen usw.)
bulletNeueren schnellen Token Ring Verkabelungen
bulletUnd vielen anderen Anwendungen.

Vorteile

bulletHohe Bandbreite
bulletSehr gute Übertragungsqualität
bulletStörungsfrei gegenüber Starken Strömen und Potentialunterschiede
bulletKein Nebensprechen
bulletBrand- und Explosionssicher
bulletVerwitterungsfester als Kupfer

Nachteile

bulletTeuerer als einfache Kupferverkabelungen (CAT 3, Koaxial ...)
bulletDie Kabel sind empfindlicher gegenüber Druck, Zug und Biegungen
bulletBiegeradien sind unbedingt einzuhalten
Ähnlich den modernen Twisted Pair Verkabelungen gibt es auch oder gerade im Bereich der Glasfasertechnik kaum noch Grenzen. 

Letztendlich definiert der finanzielle Einsatz die Verwendung dieser sehr guten und sehr leistungsstarken Technik.

Einige Glasfaser Steckverbinder

Moderne Lichtwellenleiter

Dass Lichtleiter klare Vorteile gegenüber Kupferkabeln haben, ist allgemein bekannt und muss hier nicht wiederholt werden. Aber es kursieren Gerüchte, die bis heute so manchen von einem konkreten Einsatz abgehalten hat und die längst nicht mehr aktuell sind:
bulletLichtleiter gibt es heute auch aus Kunststoff. Sie können (genauso wie Kupferkabel natürlich nicht unbegrenzt) gebogen werden und sind sehr einfach zu verlegen.
bulletSolche Lichtleiter können z.B. in 500m-Rollen zu günstigen Preisen geliefert werden.
bulletDie gewünschte Länge kann man einfach mit einem handelsüblichen Teppichmesser abtrennen. Polieren oder Behandlung mit irgendwelchen Chemikalien sind unnötig. Das mit dem Teppichmesser abgeschnittene Ende stecken Sie einfach in die selbstverriegelnde Klemmvorrichtung des Adapters (Abisolieren, Löten, Kurzschlüsse usw. gibt es nicht mehr):
bulletSolche Adapter setzen die Lichtleiter-Signale in herkömmliche RS232, RS422-, RS485- oder 20mA-Signale um. Alles das geht direkt beim Neubau eines Gebäudes, aber auch nachträglich.
bulletEs ist selbst möglich, Lichtleiter nur auf problematischen Teilstrecken zu verlegen, den Rest der Installation jedoch unangetastet zu lassen.

Quelle:  http://www.wut.de/ Wiesemann & Theis GmbH

 

 

© by Markus Fischer, 2002
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