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10 GBit/s bis über 100 GBit/s in der Gebäudeverkabelung
9. April 2018 -

Heutzutage ist der Bedarf an hohen Datenübertragungsraten enorm. Am 12.09.2017 meldete der Internetknoten in Frankfurt mit 5,88 Terabit pro Sekunde einen neuen Rekordwert. Mitte März 2018 sind bereits knapp 6,4 Terabit pro Sekunde gemessen worden. Vor fünf Jahren sind es nicht einmal 2 Terabit pro Sekunde gewesen. Obwohl heute viele Arbeitsplätze in Bürogebäuden noch nicht einmal mit 1 Gbit/s angebunden sind, werden seit mehr als 10 Jahren mit dem E-DATmodul 10 GBit/s-fähige Anschlüsse in Verbindung mit Kat. 7 oder gar Kat. 7A Installationskabeln in den Gebäuden verbaut.

Ethernet- und Power-over-Ethernet-Anwendungen nehmen kontinuierlich zu. Die Twisted-Pair- bzw. Kupferverkabelung und RJ45-Steckverbinder gewinnen weiter an Attraktivität.

In vielen Gebäuden, ähnlich wie in privaten Wohngebäuden, macht es den Anschein, dass weniger Netzwerkverkabelung auf Basis von Twisted-Pair-Installationskabeln und RJ45-Steckverbindern gebraucht wird. Die Verbindung für die herkömmlichen Netzwerkgeräte zur reinen Datenübertragung wird entweder durch ein kabelloses Netzwerk abgedeckt oder durch die Glasfaserverkabelung abgelöst. Demgegenüber stehen zahlreiche gegenwärtige und zukünftige Anwendungen, die aufgrund der gleichzeitigen Übertragung von Daten und Energie eine Kupferverkabelung unabdingbar machen. Nicht zuletzt der Wireless-Access-Point (WAP) selbst braucht eine Anbindung an das Netzwerk, um die Vielzahl an mobilen Endgeräte in allen Bereichen abzudecken, die volle Leistung zu bieten und gleichzeitig über Power over Ethernet (PoE) mit Energie versorgt zu werden. Die PoE-Technologie ist seit geraumer Zeit wesentlicher Bestandteil der Netzwerktechnik. Dabei wird neben den Daten auch Energie über RJ45-Steckverbinder und Twisted-Pair-Kabel übertragen, um die Endgeräte gleichzeitig mit Strom zu versorgen. Die Energieversorgung über die Netzwerkverkabelung tendiert in immer höhere Leistungsklassen, Stand heute bis zu 90 W. Die Standardisierung der Energieversorgung in PoE-Klassen wird durch immer mehr neue Geräte und Anwendungen auf Basis der PoE-Technologie getrieben. Von der IP-Kamera bis zur Beleuchtung – PoE spart durch die Energieversorgung bei gleichzeitiger Datenübertragung einen Teil der Verkabelung ein und ermöglicht ein intelligentes Gebäude- und Energiemanagement.

Eine vorausschauende, intelligente Gebäudeverkabelung für unterschiedlichste Nutzungen hat bei den Investoren einen ähnlich hohen Stellenwert wie grundlegende Haus- und Gebäudeleittechnik. Die Investitionen werden über Jahre hinweg gesichert, Aufbau- und Wartungskosten minimiert. Deshalb ist es kein Fehler, Gebäude mit einer hochwertigen Verkabelung für 10 Gbit/s oder bei reduzierter Linklänge von 30 m für 25 GBit/s  auszustatten, damit sich die 25/10 Gbit/s am Arbeitsplatz überhaupt erst einmal durchsetzen können, wird die weiterführende Verkabelung über LWL weiter an Bedeutung gewinnen.

Werden ausschließlich die reinen Datenübertragungsraten betrachtet, können alle erhältlichen Multimode-Fasern OM3, OM4 und OM5 ohne weiteres auch 25/10 GBit/s in einfach beherrschbarer 2-Faser-Technologie mit z.B. LC-D übertragen.

Die zukunftsorientierte OM5-Faser eröffnet zusätzliche Möglichkeiten in Bezug auf die SWDM-Technik, also die Short-Wavelength-Division-Multiplexing-Technik , eine Wellenlängentechnik, die mit kurzen Lichtwellenlängen arbeitet. Zudem sind die passenden Transceiver für 40 Gbit/s und 100 Gbit/s über zwei Fasern bereits erhältlich. Dabei ist die OM5-Faser für die SWDM-Übertragung optimiert und ermöglicht noch größere Reichweiten. Grundsätzlich sollten Unternehmen und Planer jedoch darauf achten, gleich eine höhere Faserzahl bis zu jedem Raum zu führen, damit sich später problemlos Datenübertragungsraten von 100 Gbit/s und höher realisieren lassen.

Für Serverräume und Rechenzentren sind bereits heute hohe Übertragungsraten in den verschiedenen Glasfasertechnologien möglich. Wie bereits oben beschrieben – mit OM5-Fasern  in einfach beherrschbarer 2-Faser Technologie mit z.B. LC-D Steckverbindern 10/25/40 und 100 GBit/s im Ethernet-Protokoll. In der 6. Generation des FibreChannels über LC-D im SFP-Format bis 32 GBit/s.

Über MTP/MPO sind im Ethernet-Protokoll bis 200 GBit/s mit 8 Fasern und 400 GBit/s mit 16 Fasern möglich. In der 6. Generation des FibreChannels sind über das QSFP-Format bis 128 GBit/s möglich.

Eine zukünftige Kombination von SWDM-Technik in Verbindung mit MTP/MPO ermöglicht noch weit höhere Übertragungsgeschwindigkeiten.

Für den Anwender stellt sich immer die Frage: Wo und für was soll die Verkabelung eingebaut werden? Es gibt zahlreiche gegenwärtige und zukünftige Anwendungen, die aufgrund der gleichzeitigen Übertragung von Daten und Energie eine Kupferverkabelung unabdingbar machen. Hier empfehlen sich je nach Linklänge 25 GBit/s oder 10 GBit/s RJ45-Kupferverkabelungen mit AWG22-Installationskabel. Werden ausschließlich die reinen Datenübertragungstrecken benötigt, bieten sich aus Preisleistungssicht über den gesamten Lebenszyklus der Verkabelung Multimode-OM5- oder Singelmode-OS2-Verkabelungen an. In der Praxis werden diese beiden Technologien in Verbindung mit WLAN die Lösung für die zukunftsorientierte Netzwerkinfrastruktur ergeben.

  Ersteller:
  Günther Wohlhüter
  Produktmanager