Die herkömmliche LAN-Infrastruktur, die in Unternehmen eingesetzt wird, hat sich bei der Integration der wachsenden Zahl von Ethernet-Geräten in eine einheitliche Infrastruktur als sehr effektiv erwiesen. Diese Systeme eignen sich am besten, wenn die Endnutzer eine höhere Bandbreite und mehr Flexibilität in ihren Systemen benötigen, wenn die Nutzerdichte hoch ist und wenn die Interoperabilität für künftige Änderungen von größter Bedeutung ist. Wenn der Endanwender jedoch das Ziel hat, den Platzbedarf für die Telekommunikationssysteme zu minimieren, wenn eine künftige Nachrüstung oder Umgestaltung des Bodens nicht zu erwarten ist und wenn lange Kabelwege vorhanden sind, kann man alternative Netzwerkarchitekturen und Technologien in Betracht ziehen.
Nutzen optischer LAN-Netzwerke
So soll die Verkabelungsinfrastruktur in einem Unternehmen oder Gebäude aktuelle und künftige Ethernet-Geschwindigkeiten und -Bandbreiten ermöglichen. Nur so lassen sich immer größere Datenmengen übertragen, die die Welt für eine immer schnellere Kommunikation, Datenverarbeitung und für die Einblicke benötigt, um komplexe Entscheidungen treffen zu können. Technologien wie das Internet der Dinge, Künstliche Intelligenz, Industrie 4.0 und Streaming verstärken diesen Anspruch zusätzlich. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, setzen Unternehmen auf faserbasierte optische Netztechnologien. Optische lokale Netze (Optical LANs) bieten Unternehmen einen enormen Mehrwert, ohne dass sie ihre Geschäftsabläufe ändern müssen.
Es gibt zwei Haupttypen von optischen LAN-Systemen: aktive optische LANs (AONs) und passive optische LANs (PONs). In einem aktiven optischen LAN werden aktive Netzwerkkomponenten wie Switches und Router verwendet, um Daten innerhalb des Netzwerks zu verteilen. Diese Netzhardware verstärkt und routet Signale und verbraucht Strom. Der Vorteil liegt in der größeren Flexibilität, der Reichweite und der Kontrolle über das Netzwerk; es erfordert jedoch zusätzliche Hardware und Stromversorgung.
Bei einem passiven optischen LAN verwendet man hauptsächlich passives Equipment wie passive optische Splitter und WDM (Wavelength Division Multiplexing). Die PONs haben keine aktiven Komponenten wie Switches oder Router in der Netzwerkmitte. Stattdessen werden Daten über passive optische Verteiler gesendet, die das Lichtsignal passiv teilen und übermitteln. Insgesamt sind solche Netzwerke energieeffizienter und reduzieren die Betriebskosten. Die PONs spielen ihre Vorteile besonders in Umgebungen mit hoher Endgerätedichte aus, etwa in Bürogebäuden oder großen Einrichtungen mit weiten Entfernungen bis zu 20 km.
Insgesamt bieten sowohl aktive als auch passive optische LANs Vorteile je nach den Anforderungen und dem Einsatzszenario des Netzwerks. Während aktive Systeme mehr Kontrolle und Flexibilität bieten, können passive Systeme kostengünstiger und energieeffizienter sein.
Ein Vorteil von optischen lokalen Netzen ist, dass die bestehenden Dienste unverändert bleiben, ohne dass sich die angeschlossenen Kern- und Endgeräte ändern. Man kann Lichtwellenleiter (LWL) also als technologieunabhängig bezeichnen. Darüber hinaus erreicht man mit einer Faserverkabelung eine größere Reichweite. In der EN 50173-1 und ISO/IEC 11801-1 findet man zwar keinen Hinweis auf das Leistungsvermögen von Übertragungs- und Installationsstrecken (englisch: Permanent Link) bei Fasertechnik. Vielmehr wird auf die gewählte Länge der entsprechenden Anwendung sowie auf die ausgewählten LWL eingegangen, um konform mit der Norm zu sein.
Die DIN VDE 0800-173-100:2019-06 schließt die Lücke zwischen dieser anwendungsspezifischen und einer anwendungsneutralen Verkabelungsnorm. So wird in dieser Norm das Leistungsvermögen der LWL-Übertragungsstrecken in Klassen eingeteilt, deren Einteilung auf einer maximal zulässigen Einfügedämpfung (englisch: insertion loss) in Dezibel (dB) für maximale Übertragungsstreckenlängen basiert. Die Einfügedämpfung ergibt sich aus der Dämpfung des LWL sowie des optischen Steckverbinders. Dabei wird die Einfügedämpfung der Steckverbindungen vereinfacht mit jeweils 0,75 dB bei 100 Prozent der Steckungen angenommen. Die Einfügedämpfung ist für die Wellenlängen des Übertragungsfensters üblicherweise angegeben.
Während die DIN EN 50173-1 die minimale Reflexionsdämpfung des Steckverbinders bei Single- und Multimode-LWL mit Verweis auf die EN 61300-3-6 definiert, formulieren die IEC 61754-1 und EN 186000 allgemeine Aussagen zum Aufbau der Steckverbinder.
Es gibt verschiedene Klassen von Lichtwellenleitern (LWL) und LWL-Steckverbindern, die auf unterschiedlichen
Kriterien basieren:
Nach der Anzahl der Fasern:
Simplex-Stecker: Einzelne Faser
Duplex-Stecker: Zwei Fasern für Hin- und Rückweg
Multifaser-Stecker: Mehrere Fasern in einem Stecker
Nach dem LWL-Typ und Faserdurchmesser:
Glas-LWL: Verwendet Glasfasern
PCF-LWL (Plastic Clad Fiber): Kunststoffummantelte Fasern
Kunststoff-LWL: Ganz aus Kunststoff bestehende Fasern
Die Wahl der Klasse hängt von den Anforderungen und der Art der Verbindung ab. Jede Klasse hat ihre eigenen Eigenschaften und Einsatzgebiete. Deswegen ist es wichtig, die richtige Klasse für den jeweiligen Anwendungsfall auszuwählen.
Die Zukunft ist raucharm und halogenfrei
Das raucharme, halogenfreie (LSZH = Low Smoke Zero Halogen) Kabel OptiCore ist wasserabweisend und bietet eine hohe Dichte. Es lässt sich einfach in Gebäudekanälen installieren. OptiCore-10-GbE-Faserkabel von Panduit für den Innen- und Außenbereich sind mit den hochwertigen, laseroptimierten OM3- und OM4-Fasern ausgestattet und eignen sich für Anwendungen mit Bandbreiten bis 10 Gb/s. Die Panduit-LWL sind mit bestehenden 50-μm-Multimode-Systemen kompatibel. Standard-Multimode- und Singlemode-Kabel für den Innen-/Außenbereich sind mit einer Faserzahl von bis zu 24 Fasern als zentrale Rohrkonstruktion (Central Tube Design) und bis zu 72 Fasern als verseilte Rohrkonstruktion (Stranded Tube Design) verfügbar.
Bei Letzterem sind mehrere einzelne Lichtwellenleiter in einer gemeinsamen Schutzhülle (Tube) zusammengefasst (Stranded). Dadurch lässt sich das LWL-Kabel einfacher installieren und handhaben. Die Schutzhülle dient dazu, die Fasern vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit, Druck und mechanischen Beschädigungen zu schützen. Insgesamt bleiben Netzwerktechniker mit den zuverlässigen LWL-Kabeln flexibel und sparen zudem noch Platz. Die LWL-Kabel von Panduit erfüllen die einschlägigen Kriterien der EN 60794-2-20, IEC 60794-2-20 sowie EN 50173. Da die OptiCore-Linie LSZH-klassifiziert ist, werden die Anforderungen der Bauprodukte-Verordnung Nr. 305/2011 (EU-BauPVO, englisch CPR, Construction Products Regulation) erfüllt. So können Anwender nahtlos auf halogenfreie Infrastrukturen übergehen – bei Panduit ebenfalls mit den Kupfer-Netzwerkkabeln.
Passend zu den LWL-Kabeln bietet Panduit die passenden Steckverbinder. Der OptiCam-LC-Faserverbinder beispielsweise ist eine Singlemode 9/125 μm OS1/OS2 Simplex-Ausführung und für eng gepufferte 900-μm-Glasfaser-installationen konzipiert. Der LC-Anschluss verfügt über ein naturfarbenes Gehäuse, einen blauen Backbone sowie einen 900-μm-Knickschutz. Die LC-OptiCam-Steckverbinder mit rückseitiger Schwenkverriegelung sind ANSI/TIA-604-FOCIS-10-kompatibel und enthalten eine werkseitig konfektionierte Faser, wodurch Polieren und Kleben vor Ort überflüssig werden. LC-vorpolierte Steckverbinder besitzen einen durchschnittlichen Einfügungsdämpfungswert von 0,3 dB pro gestecktem Paar für Multimode- und Singlemode-Fasern. Man kann die Steckverbindung vor Ort effizient in zwei Minuten mit dem OptiCam-2-Termination-Werkzeug professionell terminieren. Die Steckverbinder von Panduit fangen die Faser und den Puffer in einem Arbeitsgang ein, was bis zu zwei Wiederanschlüsse ohne Leistungseinbußen ermöglicht
Fazit
Ein optisches LAN für Unternehmen ist eine moderne, zukunftsweisende Möglichkeit, Netzwerke aufzubauen und zu betreiben. Es steigert die IT-Produktivität durch die Vereinfachung von MAC-Prozessen, also Umzügen (Move), Hinzufügungen (Add) und Änderungen (Changes). Gleichzeitig eliminiert das optische LAN zahlreiche bekannte IT-Schwachstellen, verkleinert die Angriffsfläche des Netzwerks und ist ideal für eine Zero-Trust-Architektur. Zudem ist es vollkommen EMV-konform. Es bietet flexible Designoptionen zur Anpassung der Kapazität (zum Beispiel 1 bis 10 Gbit/s) und Dichte (zum Beispiel zehn bis mehrere Tausend angeschlossene Benutzer und Geräte). Nicht zuletzt bieten Lichtwellenleiter eine reibungslose Migration von 1 auf 100 Gbit/s.
