Daten sind für Unternehmen rund um den Globus der wichtigste Rohstoff. Eine rasant wachsende Zahl von Verbrauchern und Unternehmen erzeugen und teilen Daten mit den verschiedensten Endgeräten. Ein Ende dieser Entwicklung ist nicht abzusehen, wie die ‚IDC Studie Data Age 2025‘ prognostiziert. Demnach soll sich die weltweite Datenmenge bis 2025 auf 163 ZByte verzehnfachen. Unternehmen werden nach Einschätzung der Analysten 60 % dieser globalen Datenmenge erzeugen.

Zwar stehen viele Organisationen mit ihrer Strategie für die Digitale Transformation noch am Anfang, doch bereits jetzt zeigt sich: Je mehr Geschäftsprozesse digitalisiert und je größer die Datenmengen werden, desto wichtiger wird die darunterliegende Infrastruktur. Stimmt der Datendurchsatz nicht, leidet die Performance von Prozessen und es verpufft der Effekt innovativer Ideen. Deshalb benötigen Unternehmen eine leistungsfähige IT-Infrastruktur, um mittel- bis langfristig in der Lage zu sein, ihre Geschäftsprozesse ­flexibel an die Anforderung von Kunden, Märkten und technischen Entwicklungen anzupassen. Fundament ist daher ein zuverlässiges Netzwerk mit zukunftsorientierter Verkabelung.

Glasfaser in Gebäuden und Rechenzentren

OM5-Fasern bewältigen hohe Datenvolumen: Die neue Lichtwellenleiter-Generation für datenintensive Applikationen ist mithilfe der SWDM-Technologie (Shortwave Wavelength Division Multiplexing) in der Lage, bis zu 100 Gbit/s pro Faserpaar zu übertragen.

© Rosenberger OSI

Im Bereich der Gebäude- und Rechenzentrumsverkabelung ist Ethernet zur bevorzugten Technologie avanciert. Die internationalen Standardisierungsgremien arbeiten kontinuierlich an der Weiterentwicklung von Standards, damit einheitliche Lösungen entstehen können, mit denen sich die Herausforderungen der Zukunft meistern lassen. So wurde im Oktober 2017 OM5 als Standard für die Verkabelungsklassifizierung von Breitband-Multimode-Lichtwellenleitern festgelegt.

Darüber hinaus ist die Bezeichnung für die Aufnahme in die Ausgaben der Normungs- und Standardisierungsorganisationen ISO/IEC 11801, der DIN EN 50173-1 sowie der ANSI/TIA-568.3-D vorgesehen.
Diesen Standard hat beispielsweise die Firma Rosenberger Optical Solutions & Infrastructure (Rosenberger OSI), Hersteller von Verkabelungslösungen auf Basis von Glasfasertechnologie, für ihre Produktpalette bereits adaptiert. Ihre OM5-Produkte können 100 Gbit Ethernet über zwei Fasern optimiert übertragen. Per Wellenlängen-Multiplex-Verfahren lassen sich Daten mit vier verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig übertragen. 

In der Vergangenheit lag der Fokus auf der Optimierung der Übertragungseigenschaften bei einer einzelnen Wellenlänge. 
Diese Faser war bei 850 nm optimiert und wurde um die Jahrtausendwende als ‚New Fiber‘ bekannt. Heute wird sie als ‚OM3‘ eingestuft. Die OM3-Faser erlaubt die Realisierung einer relativ kostengünstigen Lösung. Bei einer Übertragungslänge von 300 m ist eine Datenübertragungsrate von 10 Gbit/s möglich.

Aufgrund des weltweiten Datenvolumens und des Wunsches nach höheren Durchsatzraten war die  Weiterentwicklung des Standards eine logische Konsequenz – denn eine Erhöhung der Datenrate geht immer Hand in Hand mit der Reduzierung der Datenlänge. Um eine Steigerung der Übertragungsraten zu erzielen, war daher die Weiterentwicklung der Multimode-Faser erforderlich. In der ISO/IEC 11801 wurden 2010 deshalb die Spezifikationen für eine OM4-Faser definiert. Damit wurde eine verbesserte Bandbreite möglich. Die maximale Übertragungslänge einer OM4-Faser beträgt bei einem Datendurchsatz von 10 Gbit/s spezifizierte 550 m.

Hoher Datendurchsatz für komplexe Applikationen

Petra Adamik ist freie IT-Autorin aus München.

© Rosenberger OSI

Mit der OM5-Faser werden nun auch für Multimode-Fasern Wellenlängen-Multiplexverfahren optimal realisierbar – für Singlemode-Fasern eine bereits sehr lang etablierte Technik. Mithilfe der SWDM-Technologie (Shortwave Wavelength Division Multiplexing), die es ermöglicht, Datenströme auf verschiedenen Wellenlängen über eine Faser zu übertragen, lassen sich jetzt pro Faserpaar bis zu 100 Gbit/s transferieren. Auf diese Weise können mit einer OM5-Verkabelungung vier Datenströme zu je 25 Gbit/s (100 Gbit Ethernet) übertragen werden.

Eine andere Möglichkeit ist es, die etablierte Bidi-Technologie für Singlemode-Fasern auf Multimode zu projizieren. Für die gleiche Performance – 100 Gbit/s pro Faserpaar – wird dann allerdings eine 50-G-Transceiver-Technologie benötigt, die je 50 Gbit/s pro Faser in Hin- und Rückrichtung über zwei verschiedene Wellenlängen überträgt.

Die vorgenannten Technologien sind mit herkömmlichen Fasern nur bedingt realisierbar. Das volle Potenzial für eine Leitungslänge bis zu 150 m ermöglicht nur die OM5-Faser. Sie ist über einen größeren Wellenlängenbereich mit der gleichen Performance wie eine OM4-Faser spezifiziert. So werden SWDM-Signale bei 850 nm, 880 nm, 910 nm und 940 nm parallel über eine Faser übertragen. Bei Bidi werden Signale bei 850 nm in eine Richtung und bei 1300 nm von der Gegenrichtung gleichzeitig übertragen. 

Damit sind Verkabelungs-Infrastrukturen, die auf OM5-Fasern basieren, prädestiniert für komplexe Anwendungen, in denen ein hohes Datenvolumen generiert wird und gleichzeitig extreme Anforderungen an den Datendurchsatz gestellt werden. Auf diese Weise lassen sich im produktiven Umfeld Echtzeit-Anwendungen realisieren, wie sie beispielsweise im Umfeld von Industrie 4.0 oder Big Data erforderlich sind. 
OM5-Multimodefasern eignen sich insbesondere für die Zusammenarbeit mit leistungsstarken Switches sowie für die Anbindung von Hochleistungs-Servern. Dabei lässt sich mit lediglich zwei OM5-Multimodefasern eine hoch performante 100-Gbit-Ethernet-Verbindung aufbauen. Die Kabellänge von 150 m qualifiziert OM5-basierte Kabel beispielsweise für die stockwerkübergreifende Gebäudeverkabelung oder für den Einsatz in Serverräumen.

In Rechenzentren, mit ihrer hohen Zahl an Komponenten sowie Applikationen mit einem hohen Datenvolumen, bietet sich künftig 400 Gbit Ethernet an. Dies lässt sich mit acht OM5-Fasern realisieren.