2.2    Lichtwellenleiter, Kabel und Verbinder

Bevor Sie Ihre erste Glasfaserstrecke aufbauen, machen Sie zunächst einen kleinen Abstecher in die Physik und die Geschichte dieser Technik. Mit etwas Grundwissen vermeiden Sie Fehler bei der Planung und dem Aufbau Ihres Lichtwellenleiter-Netzes.

Lichtwellen werden reflektiert, wenn sie schräg auf den Übergang von einem Medium auf das andere treffen. Sicher kennen Sie den Effekt aus dem Alltag: Wenn Sie schräg auf eine Wasseroberfläche blicken, sehen Sie kaum etwas davon, was sich unter dieser befindet. Erst wenn Sie nahezu senkrecht nach unten auf das Wasser sehen, erkennen Sie die Dinge unter Wasser.

Lichtwellenleiter ermöglichen derzeit die schnellste und breitbandigste Kommunikation überhaupt. Gebräuchlich sind zurzeit Verfahren mit zwei Adern, eine für die Sendung und eine für den Empfang. Es wird stets mit einer Wellenlänge (= Farbe) gearbeitet.

Die Entwicklungslabors haben Entwicklungen wie das Senden und Empfangen mit einer einzigen Faser geschaffen. Damit würden die Leitungskapazitäten bei konsequenter Umsetzung verdoppelt. In Laborversuchen werden Geschwindigkeiten von 1 Tbit/s angepeilt. Auch wurden schon Verfahren entwickelt, die mehrere verschiedenfarbige Laser auf einer Faser arbeiten lassen. Allerdings können die »normalen« Netzwerkteilnehmer wie PCs diese Geschwindigkeiten selbst noch nicht nutzen. Sie sind einfach zu langsam dafür.

Neben der absoluten Unempfindlichkeit gegenüber elektrischen Einflüssen stehen auch die relativ hohe Abhörsicherheit und der geringere Platzbedarf am Leitungsweg auf der Habenseite. Nachteilig ist dagegen, dass es ein optisches Verfahren ist, bei dem Sie eben nicht schnell ein paar Adern auf eine LSA-Leiste tackern können. Zum Verbinden zweier Fasern brauchen Sie spezielle Spleißgeräte, die die Fasern miteinander verschweißen. Sie kleben Stecker an die Faser, müssen das Faserende polieren und mit dem Spezialmikroskop begutachten. Für die Messungen an den Leitungen benötigen Sie spezielle Geräte. Allerdings gibt es für die Gebäudeverkabelung bereits vorkonfektionierte Kabel, die Sie einfach in den Trassenweg einziehen. Zentrale Netzwerkgeräte wie Switches sind schon seit Langem auch mit Lichtwellenleiter-Anschlüssen im Handel. Netzwerkkarten für PCs sind ca. vier- bis fünfmal so teuer (100 Mbit/s) wie die »elektrische« Ausführung. Baugruppen für 1 Gbit/s kosten einige Hundert Euro. Ihr Einsatz wird deshalb nur wichtigen Server-Rechnern vorbehalten sein.

Abbildung 2.31 zeigt die Feinheit der Glasfasertechnik. Die leuchtende Fläche der Glasfaser weist einen Durchmesser von nur 50 µm auf.

Abbildung 2.31     Detail LWL-Stecker mit leuchtender Glasfaser

Vor- und Nachteile von Netzwerken mit Glasfaserkabeln

Vorteile:

• höchste Signalbandbreiten und hohe Reichweiten möglich

• keine elektromagnetischen Beeinflussungen von außen

• ohne elektrisches Potenzial

• darf zusammen mit Stromleitungen in einem Kanal/Rohr geführt werden

• keine Übersprecheffekte

• relativ hohe Abhörsicherheit

• darf in explosionsgefährdeten Bereichen verwendet werden

• wirtschaftlich, da höherer Investitionsschutz aufgrund längerer Nutzungsdauer

Nachteile:

• hoher Anschaffungspreis für aktive Netzwerkkomponenten

• Neue Werkzeuge und Messmittel müssen beschafft werden.

• Kein automatisches Erkennen und Einstellen der Übertragungsgeschwindigkeit, beide Partner müssen konstruktiv dieselben Eigenschaften aufweisen.

• Im Normalfall benötigen Sie immer zwei Fasern für eine Verbindung (Senden und Empfangen).

• Biegeradien der Glasfaserkabeln müssen bei der Gebäudeverkabelung genauso berücksichtigt werden wie bei Patchkabeln. Ein »Um-die-Ecke-Ziehen« führt eventuell zu einer höheren Dämpfung bis hin zum Abbruch der Signalübertragung.

2.2.1    Übersicht über die Netzwerkstandards mit Glasfaserkabel

Für Ihre Planungen und Beschaffungen müssen Sie die Netzwerkstandards für Glasfasernetze kennen.

Auch im Bereich der Glasfasernetzwerke hat die »Evolution« verschiedene Standards (Tabelle 2.6) hervorgebracht. Sie können im Gegensatz zur Kupfertechnik aber keinen Mischbetrieb dahingehend verwirklichen, dass verschieden schnelle Komponenten auf einer Faser miteinander kommunizieren. Hierfür benötigen Sie Medienkonverter, die die Netzkosten erhöhen. In Tabelle 2.6 finden Sie auch Angaben zur IEEE-Norm und zu der Lichtquelle.

Bezeichnung	Maximale Länge	Beschaffenheit
10Base-FL	2 km	Faser: Multimode, OM1 bis OM5 Wellenlänge: 850 nm Lichtquelle: LED Norm: IEEE 802.3 Clause 18
100Base-FX	400 m/2 km	Faser: Multimode, OM1 bis OM5 Wellenlänge: 1310 nm Lichtquelle: LED Norm: IEEE 802.3 Clause 26 Reichweite: 2 km, wenn Switches oder Bridges miteinander verbunden sind
100Base-SX	300 m	Faser: Multimode, OM1 bis OM5 Wellenlänge: 850 nm Lichtquelle: LED Norm: IEEE 802.3 Clause 38
1000Base-LX	550 m/2 km	Faser: Multimode, OM1 bis OM5 Wellenlänge: 1310 nm Lichtquelle: Laser Norm: IEEE 802.3 Clause 38 Reichweite: 550 m alternativ: Faser: Monomode, OS1 Wellenlänge: 1310 nm Lichtquelle: Laser Reichweite: 2 km
1000Base-SX	500 m	Faser: Multimode, OM1: 300 m, OM2 bis OM4: 500 m, OM5: 1100 m Wellenlänge: 850 nm Lichtquelle: VCSEL-Laser Norm: IEEE 802.3 Clause 38
10GBase-LR	10 km	Faser: Monomode, OS1 Wellenlänge: 1310 nm Lichtquelle: Laser Norm: IEEE 802.3ae
10GBase-SR	300 m, OM5: 550 m	Faser: Multimode, OM3 bis OM5 Wellenlänge: 850 nm Lichtquelle: VCSEL-Laser Norm: IEEE 802.3ae
10GBase-ER	40 km	Faser: Monomode, OS1 Wellenlänge: 1550 nm Lichtquelle: DFB-Laser Norm: IEEE 802.3ae 2002
10GBase-LX4	300 m/10 km	Faser: Multimode, OM1 bis OM5 Wellenlängen (Multiplexbetrieb): 1275 nm, 1300 nm, 1325 nm und 1350 nm Dient der Übertragung auf (älteren) Multimode-Fasernetzen. Lichtquelle: vier Laser Norm: IEEE 802.3 Clause 48 alternativ: Faser: Monomode, OS1 Reichweite: bis 10 km
40GBase-LR4	10 km	Faser: Monomode, OS2 Wellenlänge: 1310 nm Norm: IEEE 802.3ba
40GBase-SR4	100 m (OM3 und OM4), 190 m (OM5)	Faser: Multimode, OM3 bis OM5 Wellenlänge: 850 nm Norm: IEEE 802.3ba
40GBase-SWDM4	300 m	Faser: Multimode, OM5Wellenlängen: 850 nm, 880 nm, 910 nm und 940 nm (Frequenzmultiplexverfahren) Norm: IEEE 802.3ba Clauses 87.8.2, 88.3.2, 52.9.5, 95.8.5 u. a.
100GBase-ER4	40 km	Faser: Monomode, OS2 Wellenlänge: 1550 nm Norm: IEEE 802.3ba
100GBase-SR4	70 m (OM3), 100 m (OM4 und OM5)	Faser: Multimode, OM3 bis OM5 Wellenlänge: 850 nm Norm: IEEE 802.3bm
100GBase-SR10	100 m (OM3), 150 m (OM4), 190 m (OM5)	Faser: Multimode, OM3 bis OM5 Wellenlänge: 850 nm Norm: IEEE 802.3ba
100GBase-SWDM4	300 m	Faser: Multimode, OM5 Wellenlängen: 850 nm, 880 nm, 910 nm und 940 nm (Frequenzmultiplexverfahren) Norm: IEEE 802.3ba Clauses 87.8.2, 88.3.2, 52.9.5, 95.8.5 u. a.

Tabelle 2.6     Netzwerkstandards optischer Netze

Beachten Sie unbedingt, mit welcher Lichtquelle Ihr Netz arbeitet. Besonders Laser schädigen das Augenlicht, wenn Sie in ein offenes Faserende blicken. Planen Sie deshalb unbedingt Schutzmaßnahmen gegen unbeabsichtigtes Austreten des Laserlichtes ein (Zugangssperren zu Netzwerkkomponenten, Warnhinweise für Service-Personal usw.)!

2.2.2    Aufbau und Funktion von Glasfaserkabeln

Sie werden auf verschiedenartige Glasfaserkabel stoßen. Einige Bestandteile sind stets die gleichen. Wenn Sie Lichtwellenleiter-Kabel (LWL) über verschiedene Arten von Strecken verlegen (in/außerhalb von Gebäuden, Stammkabel, Einzelverbindungen), benötigen Sie diese Informationen.

Der Außenmantel bietet Schutz vor Einflüssen aller Art (je nach Ausstattung auch gegen Nässe, Nagetiere und starke mechanische Belastungen). Er nimmt jedoch keine Zugkräfte auf. Dafür finden Sie darunter als nächste Schicht das Zugentlastungsgarn aus Kevlar. Wiederum darunter treffen Sie auf die Adern (Hohl-, Kompakt- oder Bündeladern), die die Fasern beherbergen. Die Fasern selbst sind durch verschiedene Gellagerungen oder Coatings (Ummantelungen) geschützt. Das Primärcoating umschließt die Faser selbst. Auf das Sekundärcoating stoßen Sie nicht bei allen Kabeltypen. An seiner Stelle finden Sie weiche Füllmassen, in denen die vom Primärcoating geschützte Glasfaser liegt. Daraus ergeben sich verschiedene Aderquerschnitte:

Querschnitte verschiedener Adern von Glasfaserkabeln

• Vollader: Sekundärcoating aus hartem Material, Primärcoating aus weichem Material, Faser

• Kompaktader: Sekundärcoating aus hartem Material, gelartige Füllmasse, Primärcoating aus weichem Material, Faser

• Hohlader: Kunststoffröhrchen, Füllmasse, Primärcoating, Faser

• Bündelader: Kunststoffröhrchen, Füllmasse, mehrere Fasern im eigenen Primärcoating

Die Glasfaser selbst besteht aus dem Glasmantel, der vom Primärcoating umgeben ist, und dem Glaskern. Die Lichtwellen werden am Übergang vom Kern zum Mantel reflektiert.

Lichtwellenleiter bekommen Sie in zwei Ausführungen: Monomode (auch Singlemode genannt) und Multimode. Sie können die beiden Typen nur mittels aktiver Komponenten miteinander verbinden. Um Fehlinvestitionen zu vermeiden, sollten Sie sich die Kabeleigenschaften und Einsatzgebiete, die mit den beiden Begriffen verbunden sind, genau einprägen.

Eigenschaften der Monomode-Glasfaser

• Physik: Das Licht wird senkrecht zur Schnittfläche des Faserkerns eingestrahlt. Der Lichtstrahl breitet sich in einer einzigen Wellenführung aus (Mono-/Singlemode). Die Monomode-Fasern (Abbildung 2.31) sind allesamt Stufenindexfasern, die Brechzahl beim Übergang vom Glaskern zum Glasmantel ändert sich abrupt.

• Übertragungseigenschaften: geringe Dämpfung und Signallaufzeiten, hohe Signaltreue (Signalform wird kaum verändert)

• Einsatz: Punkt-zu-Punkt-Verbindungen über weite Strecken (WAN)

• gebräuchliche Wellenlängen: 1550 nm und 1310 nm

• Maße: Kerndurchmesser 9 µm (Altnetze/Übersee: 10 µm), Glasmantel 125 µm

• stellt hohe Anforderungen an Spleiß- und Steckverbindungen

• höherer Preis

Abbildung 2.32     Verlauf der Lichtwellen in einer Monomode-Glasfaser

Eigenschaften von Multimode-Glasfasern

• Physik: Das Licht wird schräg auf die Schnittfläche des Faserkerns gegeben. Dadurch wird es am Übergang vom Glaskern zum Glasmantel in flachem Winkel reflektiert.

• Übertragungseigenschaften von Multimode-Fasern mit Stufenindex (siehe Abbildung 2.32): mittlere Dämpfung, geringe Bandbreite, Signale werden durch die verschiedenen Laufzeiten der einzelnen Moden mit zunehmender Entfernung »unscharf« (Modendispersion). Multimode-Fasern mit Stufenindex werden nicht mehr verbaut.

• Übertragungseigenschaften von Multimode-Fasern mit Gradientenindex (siehe Abbildung 2.33): Bandbreite über 1 GHz, relativ niedrige Dämpfung. Die einzelnen Moden erreichen zu relativ gleicher Zeit das Faserende, was die Ausprägung von »unscharfen« Signalen (Modendispersion) über weite Lauflängen gering hält. Diese Fasern werden bei Erweiterungen und Neubauten verwendet.

• Einsatz: in lokalen Netzen bis 2 km (LAN, MAN)

• gebräuchliche Wellenlängen: 1310 nm und 850 nm

• Maße: Kerndurchmesser 50 µm (Altnetze: 62,5 µm), Glasmantel 125 µm

• stellt weniger hohe Anforderungen an Spleiß- und Steckverbindungen

• günstigerer Preis, höhere Verbreitung

Abbildung 2.33     Lichtwellenverlauf in einer Multimode-Faser mit Stufenindex

Abbildung 2.34     Lichtwellenverlauf in einer Multimode-Faser mit Gradientenindex

Glasfaserkabel bekommen Sie in verschiedenen Kategorien im Handel. Sie unterscheiden sich hinsichtlich Nutzbandbreite und Reichweite (Tabelle 2.7, Tabelle 2.8).

Faserkategorie IEC/ISO 11801	Entspricht IEC 60793-2-10	Standard aus EN 50173-1	Farbcode Außenmantel Innenkabel gem. EIA/TIA-598, TIA TR-42
OM1	A1b	60793-2-10	Orange
OM2	A1a	60793-2-10	Orange
OM3	A1a.2	60793-2-10	Türkis/Aqua
OM4	A1a.2 Ed.2.0	60793-2-10	Magenta/Violett
OM5	A1.a.4	60793-2-10	Limettengrün
OS1	IEC 60793-2-50-B.1.1	60793-2-50	Gelb
OS2	IEC-60793-2-50-B1.1 – B1.3	60793-2-50	Gelb

Tabelle 2.7     Normenverweis für Faserkategorien; OM1 bis OM5 betreffen Multimode-Fasern, OS1 und OS2 betreffen Monomode-Fasern.

Die Fasern der Kategorien OM1 mit OM4 sind für die Übertragung von Signalen mit einer Wellenlänge von 850 nm konzipiert. Fasern der Kategorie OM5 hingegen ermöglichen die Übertragung von Signalen, die in einem Wellenbereich zwischen 950 nm und 850 nm liegen. Damit können Sie gleichzeitig mehrere Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen übertragen. In der Praxis wenden Sie hierzu das SWDM (Short Wave Division Multiplexing) an. Derartige Fasern werden auch als WBMMF (Wideband Multimode Fibre) bezeichnet. Bislang schafft man damit Übertragungsraten von 400 GBit/s.

Die Normenvorgaben zur Dämpfung sind Mindeswerte! Viele Hersteller bieten Ihnen Produkte an, die diese deutlich unterschreiten. Sie tragen allerdings hauseigene Bezeichnungen.

Faserkategorie	OM1	OM2	OM3	OM4	OM5	OS1	OS2
Kerndurchmesser	62,5 μm	50/62,5μm	50 μm	50 μm	50 μm	9 μm	9 μm
Dämpfung db/km bei 850 nm	3,5	3,5	3,5	3,5	⩽ 2,5 db	–	–
Dämpfung db/km bei 1310 nm	1,5	1,5	1,5	1,5	⩽ 0,7 db	1	0,1

Tabelle 2.8     Normenvorgaben zur Dämpfung.

In Bündeladern haben die einzelnen Fasern Kennfarben. Die verwendeten Farben sind dabei in allen Normen dieselben – jedoch nicht deren Zuordnung zur jeweiligen Faser. Für die Fasern 1 bis 12 werden reine Farben, von 13 bis 24 Farben mit einem schwarzen bzw. bei der schwarz isolierten Faser einem hellen Strich verwendet.

In Abbildung 2.35 finden Sie eine Gegenüberstellung verschiedener Zuordnungen von Fasernummer und Farbe.

Abbildung 2.35     Zuordnung Fasernummer und Farbe

2.2.3    Dauerhafte Glasfaserverbindungen

Dauerhafte Glasfaserverbindungen begegnen Ihnen an jeder Verlängerung bei WAN-Strecken. Aber auch kurze Stücke mit fest verbundenem Stecker werden dauerhaft mit der Gebäudeverkabelung zusammengefügt. Für eine dauerhafte Verbindung müssen Sie Glasfasern miteinander verschweißen. Mit jeder Übergangsstelle erhöht sich die Dämpfung und verringert sich die Reichweite geringfügig.

Wenn Sie Glasfasern miteinander verschweißen möchten, benötigen Sie ein (teures) Spleißgerät. Sie sehen damit die beiden Faserenden stark vergrößert auf einem kleinen Monitor. Unter diesem »Mikroskop« führen Sie die Enden aneinander und lösen den Lichtbogen aus, der den Schmelzvorgang bewirkt. Dies geschieht alles mit feinmechanisch höchster Präzision. Die Verbindungsstelle wird zusätzlich mit einer aufgecrimpten Metallklammer gesichert.

Abbildung 2.36     Spleißbox

An den Verbindungsstellen sind die Faserenden blank, dort ist also der Glasmantel sichtbar. Erst nach einigen Zentimetern wird er vom Primärcoating bedeckt. Der Außenmantel und das Zuggarn aus Kevlargarn enden bereits in der Zugentlastung. Die so offen liegenden Kabel werden in der Spleißbox (Abbildung 2.36) vor mechanischen und klimatischen Umwelteinflüssen geschützt.

2.2.4    Lichtwellenleiter-Steckverbindungen

Es gibt leider viele verschiedene LWL-Steckverbinder. Beim Einkauf von aktiven Netzwerkkomponenten sollten Sie deshalb auf eine einheitliche Ausstattung achten.

Steckverbindungen für Glasfaserkabel funktionieren im Prinzip so, dass die polierten Steckerenden mit dem Faserkern aneinandergepresst werden und der Lichtstrahl die Schnittflächen überwindet. Besonders bei Monomode-Fasern mit nur 9 µm Kerndurchmesser werden hier sehr hohe Anforderungen an die Präzision von Stecker und Kupplungshalterung gestellt. Natürlich haben auch die LWL-Steckverbindungen eine Dämpfung.

Ein LWL-Stecker besteht aus einer Ferrule (gegebenenfalls Doppelferrule), die die Faser aufnimmt, und dem Steckergehäuse. Das Steckergehäuse nimmt die Ferrule und die Zugentlastung für das Kabel auf. Es dient auch der Führung und Verriegelung in der Kupplungshalterung.

Für die klassischen Steckverbinder (SC, ST) müssen Sie mehr Platz als für Kupferanschlüsse von RJ45-Buchsen und -Steckern einplanen. Jedes Kabel führt zwei Fasern, und für jede brauchen Sie einen Steckplatz. Damit finden Sie auf einem Patchpanel weniger Platz vor. Mit den miniaturisierten Steckernormen LC und MTRJ wurde dieses Problem aber schon weitgehend gelöst.

Fast alle Stecker nehmen nur eine Faser auf, daher können Sie für den paarweisen Einsatz Duplexklammern verwenden, die damit quasi einen Stecker bilden.

Zum Befestigen von Steckern an den Kabelenden benötigen Sie in jedem Fall Spezialwerkzeug. Hauptsächlich werden Sie folgende zwei Verfahren antreffen:

Verbindung von LWL-Steckern mit dem Kabel

• Klebetechnik: Die Faser (Glasmantel und -kern) führen Sie in den mit Kleber gefüllten Stecker ein. Den Kleber lassen Sie aushärten, die Faser schneiden Sie am Ferrulenende ab. Die Schnittfläche polieren Sie und kontrollieren sie im Mikroskop auf Riefen und sauberen Schliff hin. Atmen Sie den Polierstaub nicht ein, er darf auch nicht auf Nahrungsmittel gelangen. Halten Sie den Arbeitsplatz sauber! Die Klebetechnik kommt nur noch in Ausnahmefällen zum Einsatz.

• Anspleißen: Es werden vorgeklebte Stecker angeboten, die Sie mit dem LWL-Spleißgerät mit der Faser verbinden.

Die so bearbeiteten Kabel müssen Sie mit einem Messgerät neu überprüfen (lassen). Damit erkennen Sie, ob es wie bei den Spleißstellen überhaupt geklappt hat und wie hoch die Einfügedämpfung ist.

Wenn Sie über großzügige Kabeltrassen und -kanäle verfügen, können Sie ganz einfach vorkonfektionierte Kabel über den Fachhandel einkaufen und selbst einziehen. Vergessen Sie aber auch hier nicht, aussagekräftige Beschriftungen an den Kabelenden anzubringen!

Im Laufe der Zeit hat die Industrie eine Anzahl verschiedener Steckertypen entwickelt. Häufig treffen Sie die Typen SC, ST, LC und MTRJ an. Sie unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Einfügedämpfung, ihrer Faseranzahl und ihres Platzbedarfes (Tabelle 2.9).

Typ Einsatz	Abbildung	Norm IEC 61754-	Einfügedämpfung
			Multimode- Faser	Monomode- Faser
ST eine Faser, LAN/WAN	Abbildung 2.37	2	0,2 dB	0,15 dB
SC eine Faser, LAN/WAN	Abbildung 2.37	4	0,2 dB	0,20 dB
MTRJ zwei Fasern, LAN/WAN	Abbildung 2.38	18	0,2 dB	0,40 dB
LC eine Faser, LAN/WAN	Abbildung 2.39	20	0,2 dB	0,12 dB

Tabelle 2.9     Einfügedämpfung und Einsatzgebiete gebräuchlicher LWL-Stecker

Besonderheiten ausgewählter LWL-Stecker

• ST-Stecker: Er besitzt eine Metallhülle und wird mittels Bajonettsicherung am Gegenstück befestigt. Keramikferrule 2,5 mm Durchmesser (Abbildung 2.37, links).

• SC-Stecker: Kann mit der Duplexklammer zu einem Paarstecker zusammengefügt werden. Keramikferrule 2,5 mm Durchmesser (Abbildung 2.37, rechts).

  

  Abbildung 2.37     ST-Stecker (links), SC-Stecker in Duplexklammer (rechts), Ferrulenschutzkappe (Mitte)

• MTRJ-Stecker: Platzbedarf wie RJ-45-Stecker. Wird meist in aktiven Komponenten (Switches) verwendet, da hohe Anschlussdichte realisierbar. Nicht für dicke Kabel verwendbar. Kunststoff-Doppelferrule (Abbildung 2.38).

  

  Abbildung 2.38     MTRJ-Stecker

• LC-Stecker: Etwa halber Platzbedarf von SC-Steckern, Keramikferrule 1,25 mm Durchmesser, Einsatz an aktiven Komponenten (Abbildung 2.39).

  

  Abbildung 2.39     LC-Stecker paarweise in Duplexklammer mit Ferrulenschutzkappen

Mit der Einführung der MPO-Steckverbinder (Multi-Fibre Push-On) wurde es möglich, mehr als zwei LWL-Fasern in einem Arbeitsgang zu stecken. Die Weiterentwicklung durch die Firma US Conec trägt das Warenzeichen und Kürzel MTP.

Das Zusammenfassen von 4, 8, 12, 24, 36, 48, 72, 96 oder 144 Fasern in eine einzige Steckverbindung schafft Platz in den LWL-Verteilungen. Gebräuchlich sind derzeit 12, 24, 48 oder 72 Fasern je Steckverbindung. Je 12 Fasern befinden sich in einer Reihe. Ein Stecker für 72 Fasern weist also 6 »Zeilen« auf. Innerhalb der »Zeile« beträgt der Abstand zwischen den Fasern 0,25 mm.

Die Vorzüge der Verwendung von MPO/MTP-Komponenten lassen sich kurz zusammenfassen:

• Trunks (Einsparung von Steckplätzen am Switch, (siehe Abschnitt 4.6.3)

• Anbindung von Hochleistungsnetzwerkkarten von Servern und Routern

• Einfachere Verkabelung innerhalb von Gebäuden (»1 Raum – 1 Kabel«).

Abbildung 2.40 zeigt Ihnen die grundsätzliche Beschaffenheit dieser Verbindertypen anhand einer 12-faserigen Ausführung. Sie finden die »Nase«, hier als Kodierung bezeichnet, welche das eindeutige Verbinden erzwingt. Es gibt weibliche und männliche Steckerausführungen. Durch die Führungsstifte (MPO: rund, MPT: elliptisch) der männlichen Ausführungen werden Querbewegungen der Verbindung unterbunden, so dass die Faserenden sich treffsicher gegenüber liegen.

Es gibt Adapterkabel, welche an einem Ende einen MTP-, am anderen LC- oder SC-Stecker aufweisen. Damit verbindet man z. B. Switch-Ports mit der Leitung zu einem Raum. Die Raumleitung endet ebenso mit einer MTP-Verbindung im Verteilerschrank. Auch Spleißkassetten mit MTP-Abgang sind erhältlich.

Abbildung 2.40     12-faseriger MTP-Stecker

Es gibt drei Typen (A, B und C) von Patch-Kabeln, die der direkten Verbindung von Netzwerkkomponenten dienen. Die Tabelle MTP-F12-Patchkabel (siehe Abbildung 2.41) zeigt dies anhand einer 12-faserigen Ausführung. Der Typ A führt die Fasern 1:1, Typ B gedreht und Typ C dreht die Fasern sowohl als Ganzes wie auch paarweise.

Abbildung 2.41     Patchkabel-Typen

2.2.5    Umgang mit der LWL-Technik

Beim Umgang mit Glasfasertechnik müssen Sie einige Regeln einhalten, um sich oder die Technik nicht zu gefährden.

Normalerweise kommen in Netzwerken erst ab 1 Gbit/s Übertragungsgeschwindigkeit Laser zum Einsatz, aber das kann in besonderen Fällen auch schon auf Netze mit 100 Mbit/s zutreffen.

Laserstrahlen schädigen Gewebe, auch wenn sie nur über eine scheinbar sehr geringe Leistung verfügen. Doch die punktförmig einwirkende Energie kann ausreichen, um im Auge die Netzhaut, gegebenenfalls auch die Hornhaut, dauerhaft zu schädigen. Nicht alle Laserstrahlen liegen im Bereich des sichtbaren Lichtes. Die Bereiche von 1500 nm bis 1300 nm sind für das menschliche Auge nicht erfassbar. Nur die Wellenlänge von 850 nm wird als rot wahrgenommen. Beachten Sie das Warnzeichen (Abbildung 2.42)!

Abbildung 2.42     Warnung vor Laserstrahl

Schutzmaßnahmen bei LWL-Netzwerkanlagen

• Blicken Sie niemals in offene LWL-Buchsen oder Stecker!

• Verschließen Sie LWL-Buchsen an Medienkonvertern, Patchfeldern und Switches stets mit den passenden Schutzkappen, wenn kein Kabel angeschlossen wird!

• Installieren Sie LWL-Netzwerkkomponenten möglichst außerhalb allgemein zugänglicher Räume!

• Sichern Sie LWL-Mess- und Prüfgeräte in Arbeitspausen!

Offene LWL-Kabelenden sind gefährlich! Berühren Sie besonders die kleinen Abschnitte nicht, die bei Verkabelungsarbeiten anfallen. Glasmantel und -kern durchdringen bei senkrechtem Druck mühelos Ihre Haut. Die Glasteile können nicht operativ entfernt werden. Der Körper kann sie nur über eine Abstoßungsreaktion loswerden, die mit Entzündungen und Eiterungen verlaufen kann. Das Einatmen von Glasfaserabschnitten und Schleifstaub (Steckerbearbeitung) schädigt Ihre Lunge, genauso die Verdauungsorgane bei der Aufnahme über Nahrung und Trinken!

Schutzmaßnahmen vor Verletzungen durch Glasfaserteile

• Berühren Sie niemals die Enden einer Glasfaser (Abbildung 2.43)!

• Reinigen Sie nach Arbeiten am Glasfasernetz das Umfeld der »Baustelle« sorgsam von Faserresten und Schleifstaub. Wirbeln Sie hierbei keine Teilchen auf! Verwenden Sie feuchte Reinigungstücher und -lappen, und entsorgen Sie diese anschließend in verschließbaren Plastiksäcken.

  

  Abbildung 2.43     Verletzungsgefahr an offenen LWL-Kabelenden

• Essen und trinken Sie nicht im Umfeld von Arbeiten an Glasfaserleitungen! Lagern Sie an solchen Stellen auch keine Nahrungsmittel.

Achten Sie auf Sauberkeit im Umfeld von LWL-Anschlusskomponenten. Mit Staub, Schmierfilm oder Kratzern überzogene Stecker und Buchsen mindern die Übertragungsqualität und führen zu Störungen bei der Datenübertragung.

Schutz der Glasfasertechnik vor schädlichen Einflüssen

• Verschließen Sie unbenutzte Steckerenden und Buchsen von LWL-Komponenten stets mit den zugehörigen Schutzkappen.

• Berühren Sie Steckerenden niemals mit dem Finger (Abbildung 2.44)!

  

  Abbildung 2.44     Hier droht Gefahr für LWL-Komponenten!

• Vermeiden Sie Staub und Kondensatbildung (Wasser- und Fettdampf) im Umfeld von LWL-Komponenten.

• Verschmutzte Austrittsflächen an LWL-Steckern reinigen Sie mit reinem Isopropylalkohol. Andere Reiniger haben Zusatzstoffe (Seifen, Duftstoffe), die einen Schmierfilm bilden und zurückbleiben.

• Decken Sie bei Bauarbeiten LWL-Komponenten staubdicht ab.

• Quetschen und knicken Sie keine LWL-Kabel.

• Unterschreiten Sie die Biegeradien nicht! Wird der Biegeradius unterschritten, findet die Reflexion der Lichtwellen am Übergang vom Glaskern zum Glasmantel nicht mehr statt. Der Licht- oder Laserstrahl trifft in das Primärcoating. Die Verbindung wird mit Dämpfung beaufschlagt oder unterbrochen.

• Wenden Sie bei LWL-Steckverbindungen keine Gewalt an! Die Ferrule kann beschädigt werden, und es platzen Teile im vorderen Bereich ab. Genauso gut aber können LWL-Buchsen ausleiern. Der Licht- oder Laserstrahl wird dann nicht mehr genau zentriert.

2.2.6    Aufbau eines einfachen Leitungs- und Kabeltesters

Wenn Sie einmal vor einem Bündel unbeschrifteter Glasfaserkabel sitzen, die von allen möglichen Räumen ankommen, hilft Ihnen ein kleines Gerät (Abbildung 2.45) vielleicht weiter. Leitungssuchgeräte, wie aus der Kupfertechnik bekannt, scheiden bei Glasfasern leider aus.

Abbildung 2.45     Eigenbau-LWL-Tester mit Adapterkabel ST

Das Innenleben des Testers besteht aus einer Blinkschaltung für LEDs (Bausatz vom Elektronikversender). Die LED wird gegen einen anderen, sehr hellen Typ gleicher Stromaufnahme (hier 20 mA) getauscht. Bohren Sie den Korpus der LED vorsichtig ein Stück auf, sodass anschließend eine 2,5-mm-Ferrule eines ST-Steckers gut sitzt. Sie können auch einen LED-LWL-Geber für 850 nm Wellenlänge benutzen, wenn erhältlich. Bauen Sie die Schaltung zusammen mit einer Batteriehalterung und einem Schalter in ein Kleingehäuse ein – fertig!

Sie können das Gerät um einen passenden Satelliten ergänzen, der mittels Fototransistor eine Signaleinrichtung schaltet (LED, Summer …).

2.2.7    Prüfen von LWL-Kabeln und -Verbindungen

Mit dem Eigenbau-LWL-Tester können Sie einfach Patchkabel »auf Durchgang« prüfen. Stecken Sie hierzu ein Ende des Kabels an den Tester, und ermitteln Sie am anderen Ende den Stecker mit dem Lichtaustritt. Markieren Sie die zutreffende Faser an beiden Kabelenden am Kabelmantel. Für MTRJ- und LC-Stecker müssen Sie sich einen Adapter fertigen (lassen) oder besorgen. Wenn Sie in der Gebäudeverkabelung LWL-Leitungen auf Durchgang prüfen oder ganz einfach eine Leitung suchen möchten, sollten Sie sich an folgenden Arbeitsschritten orientieren:

Prüfen und Suchen in der LWL-Gebäudeverkabelung

• Vorbereitungen am Patchfeld: Grenzen Sie den Bereich der zu prüfenden Anschlüsse ein (Stockwerk, Zimmer).

• Vorbereitungen bei der LWL-Anschlussdose im »Zielraum«: Stellen Sie sicher, dass sich keine Komponenten (Medienkonverter, Switch mit LWL-Uplink, PC mit LWL-Netzwerkkarte) in Betrieb befinden und an das LWL-Netz angeschlossen sind. Es besteht sonst unter Umständen eine Verletzungsgefahr für die Augen!

• Netzwerkdose: Verbinden Sie mit dem LWL-Einzelfaserkabel die beiden Buchsen der Strecke. (Netzwerkdosen sind in der Regel immer duplex.)

• Patchfeld: Stellen Sie eine Verbindung des Testers mittels Einfaserkabel mit dem vermutlich zutreffenden Steckplatz her. In der unbenutzten Buchse des Duplexanschlusses sollten Sie das (blinkende) Lichtsignal sehen können, wenn die Strecke in Ordnung ist (Hin- und Rückleitung). Andernfalls lassen Sie den Tester eingeschaltet und sehen bei der Netzwerkdose nach, ob dort das Lichtsignal ankommt. Gegebenenfalls ist eine Faser falsch aufgelegt oder unterbrochen.

Wenn Sie Messungen (Dämpfung, Länge, Qualität) vornehmen wollen, benötigen Sie ein Messgerät wie das in Abbildung 2.28.