Typisierung von Multimode-Glasfaser-Kabeln Glasfasern im Überblick – Details von OM1 bis OM5

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Vitel GmbH

Von OM1 bis OM5 reicht im Moment die Skala für Multi-Mode-Glasfaserkabel. Das sind Hinweise für den Einsatz im Feld, aber eben nur Hinweise. Im konkreten Einsatzfall gibt es immer auch eine Alternative.

Übertragungsraten im Gigabit-Bereich sind heutzutage im Rechenzentrum der Standard. Gleiches gilt für die Nutzung von Glasfaserverbindungen. Bei der Auswahl der Komponenten sind aber viele Parameter zu berücksichtigen:

• Welche Übertragungsraten sollen unbedingt erreicht werden?

• Welche Distanzen sind zu überbrücken?

• Welche Dämpfungswerte (Signal-Dämpfung, Rückfluss-Dämpfung) gilt es einzuhalten?

• Was sieht das Budget an maximalen Kosten vor?

Was die Kabelauswahl betrifft, stellt sich die Frage: Orangefarbener, wasserfarbener („Aqua“), violetter oder grüner Kabelmantel, also OM1 oder OM2 (orange), OM3 oder OM4 (Aqua) oder OM5 (grün). Damit man OM3 und OM4 besser unterscheiden kann, wurde für OM4 auch „violett“ als Farbe eingeführt. Diese Farbmarkierung hat sich allerdings nur in Europa breit durchgesetzt und „ein bisschen“ in den Vereinigten Staaten (bei einzelnen Lieferanten).

Es herrscht also ein gewisses Farbengemisch in puncto OM3 und OM4, zumal noch dazu kommt, dass einige Lieferanten die Unterscheidung „Aqua“ und „Violett“ speziell nur dann streng handhaben, wenn die entsprechenden Kabel mit MTP/MPO-Anschlüssen versehen sind.

Laseroptimierte OM3- und OM4-Kabel

OM1 bis OM5 (Optical Multifiber 1 bis 5) sind Kürzel für Multimode-Fasertypen mit unterschiedlichen Leistungsmerkmalen bezüglich der Bandbreite der einzelnen fokussierten Lichtstrecken („Moden“), der daraus resultierenden maximalen Übertragungsraten und der Distanzen, die überbrückt werden können. Und natürlich sind auch die Kosten je nach Leistung unterschiedlich. „OM“ ist lediglich ein branchenübliches umgangssprachliches Kürzel, der genaue Standard für eine „OM“ steht in den jeweiligen ISO, TIA/EIA- und IEC-Normen.

So wird zum Beispiel die effektive modale Bandbreite (siehe Ergänzendes zum Thema) der Kabel OM1, OM2 und OM3 durch die ISO-Norm 11801 festgelegt. Die heute gängigen Kabeltypen sind OM3 und OM4. Beide sind für eine Laser-Diode in Oberflächen-Emitter-Bauweise als Lichtquelle optimiert. Dabei handelt es sich um kleine Hochleistungs-Laser, die mit Lichtmodulation arbeiten, sich durch einen extrem gebündelten Laserstrahl auszeichnen, einen relativ geringen Treiberstrom benötigen und hohe Datenraten unterstützen.

OM1 und OM2 sind hingegen für eine LED-Lichtquelle ausgelegt. Die im Vergleich mit Laser-Quellen eher langsamen An- und Abschalt-Prozesse bei LEDs begrenzen die Bandbreite von OM1- und OM2-Kabeln. OM1 wird am häufigsten für 100-Megabit- Ethernet-Verbindungen eingesetzt, OM2 am häufigsten für 1-Gigabit-Ethernet-Verbindungen. Setzt man OM2-Kabel für 10-Gigabit-Strecken ein, kann man maximal 82 Meter überbrücken, OM1-Kabel schaffen bei 10-Gigabit-Übertragunsgrate höchstens 33 m.

Bei 10-Gigabit überbrückt OM4 maximal 550 Meter

Übertragungsraten von 10 Gigabit, von 40 Gigabit und 100 Gigabit Ethernet sind die Domäne von OM3- und OM4-Kabeln. OM3-Kabel überbrücken bei 10-Gigabit-Raten maximal 300 m, OM4-Kabel bei 10-Gigabit maximal 550 m. Bei einer Übertragungsrate von 100 Gigabit pro Sekunde kommt ein OM4-Kabel immerhin noch auf eine maximale Distanz von 150 m. Bei den neu standardisierten 400 Gigabit (400GBASE) wird es mit OM4 aber doch etwas eng, zumal mit OM4 keine Multiplex-Technik verwendet werden kann.

Bei 40-Gigabit-Ethernet und 100-Gigabeit-Ethernet ist OM4 ausreichend. Bei diesen Übertragungsraten wird auf einer paralleloptischen Übertragungstechnologie aufgesetzt, das heißt Daten werden gleichzeitig über mehrere Fasern gesendet und empfangen. Eine 40-Gigabit-Übertragung lässt sich beispielsweise mit 4 x 10-Gigabit-Kanälen auf jeweils vier Fasern (hin und zurück) über ein OM3/OM4-Kabel mit 8/12-Glasfaser-MTP/MPO-Anschluss realisieren. Und wenn bei 100 Gigabit Übertragungsrate die Daten auf zehn 10G-Kanäle verteilt werden (mit jeweils zehn Fasern in beide Richtungen), dann bietet sich ein OM3/OM4-Kabel mit 24-Faser-MTP/MPO-Anschluss an.

Singlemode oder Multimode

OM4-Fasern sind oft doppelt so teuer wie OM3-Fasern. Und eventuell kommt man mit OM3-Fasern in besonders guter Qualität (und entsprechend höherem Preis) besser in einer bestimmten Anwendung zurecht als mit OM4-Fasern mittlerer Qualität.

Die Qual der Wahl ist also immer vorhanden, zumal sich zusätzlich die Frage stellt, ob man wirklich eine Multimode-Faser einsetzen soll. Denn mittlerweile gibt es Singlemode-Fasern, die sogar günstiger als OM3 oder OM4 sind. Schließlich ist die Herstellung einer Multimode-Faser, die aus unterschiedlichen Glassorten aufgebaut wird, komplizierter als die Herstellung einer Singlemode-Faser. Bei der Anschlusstechnik (Spleiße, Patchfelder, Kupplungen, Stecker) unterscheiden sich Multimode- und Singlemode-Fasern mittlerweile preislich kaum noch. Lediglich die Transceiver sind deutlich teurer, aber diese Mehrkosten holt man unter Umständen durch Einsparungen beim Fasereinkauf wieder rein.

Auf jeden Fall ist man mit Singlemode-Fasern die leidige Frage der Maximal-Distanzen los. Dafür entsteht aber vermutlich mehr „Kabelsalat“. Man muss eben für alles im Leben irgendwann bezahlen, auch in der Lichtwellenleiter-Technik. Ordentlich zahlen muss man auch für den neuen OM5-Kabeltyp, der für Echtzeit-Anwendungen im Bereich Industrie-4.0 und Big Data konzipiert und räumlich für Stockwerk-übergreifende Gebäudeverkabelung oder für den Einsatz in Server-Räumen ausgelegt ist. Dieser OM-Kabeltyp hat übrigens die Farbe „grün“. Das mag man als „freie Fahrt in die industrielle Zukunft“ interpretieren.

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