Glasfaser- vs. Kupferkabel: Warum Glasfasern für intelligente, nachhaltige Gebäude eine immer wichtigere Rolle spielen

8. Dezember 2021 / Allgemein, Norm und Zertifizierung, Industrienetzwerke

Seit Jahren hören wir davon, dass FTTX seinen Weg in das horizontale LAN findet – Glasfaser zum Desktop, Glasfaser zum Büro, Glasfaser zum Gehäuse, Glasfaser zur Zone usw. Oft als „Fiber to the Edge“ oder FTTE bezeichnet, wurden die meisten dieser Bereitstellungen traditionell für hochsichere Regierungsumgebungen oder spezielle Anwendungen oder Geräte verwendet. Da die Bandbreitenanforderungen weiter steigen und die gewerbliche Immobilienbranche zu intelligenteren und nachhaltigeren Gebäuden tendiert, ist die Frage nach der Verwendung von Glasfaser vs. Kupfer wichtiger. Glasfaser gewinnt an Aufmerksamkeit als Mittel, um Endgeräte im LAN zu verbinden – entweder direkt oder über Konvertierungsgeräte wie Medienkonverter oder optische Netzwerkterminals (ONTs), in passiven optischen Punkt-zu-Punkt- oder Punkt-zu-Mehrpunkt-Netzwerken.

^{Sind gebäudeinterne Fiber to the Edge-Netzwerke der nächste Schritt in Richtung intelligentere, nachhaltigere Gebäude?}

Aber was sind die wirklichen Vorteile von Glasfaser- gegenüber Kupferkabeln? Und was sind die wichtigsten Überlegungen für gebäudeinterne Glasfasernetze?

Glasfaser vs. Kupferkabelgeschwindigkeit: Wie nachhaltiger Glasfaserkabel sind

Ob für die direkte Verbindung einzelner Geräte über Glasfaser oder die Herstellung der Verbindungen über Konvertierungsgeräte, Befürworter von Glasfaser im horizontalen LAN preisen Nachhaltigkeit als wesentlichen Vorteil an. Glasfaser kann die typischen Geschwindigkeiten von 100 Mb/s, 1000 Mb/s und 10 Gb/s, die im LAN zu finden sind, über viel größere Entfernungen liefern als Kupferkabel, die gemäß Industriestandards auf 100 Meter beschränkt sind. Singlemode-Glasfaser kann 10 Gb/s bis zu 40 Kilometer unterstützen und Multimode-Glasfaser kann 10 Gb/s bis zu etwa 550 Metern unterstützen. Da es nicht mehr erforderlich ist, einen Telekommunikationsraum (TR) innerhalb von 100 Metern von jedem Endgerät bereitzustellen, kann Glasfaser in einigen Fällen den TR-Raum erheblich reduzieren oder sogar unnötig machen. Und wie die Befürworter von Fiber to the Edge schnell betonen, bedeutet dies auch viel weniger Stromverbrauch mit weniger aktiver Ausrüstung und der damit verbundenen Kühlung. Aufgrund ihres geringeren Durchmessers und Gewichts nehmen Glasfaser auch viel weniger Platz in den Kabelbahnen ein – von einem Drittel bis zu einem Zehntel des Platzes von Kupfer. Die Gesamtreduktion von Material im gesamten Gebäude gilt als umweltfreundlicher.

Die Bandbreitenfähigkeiten von Glasfaser geben ihm auch das Potenzial, im Vergleich zu Kupfer mehr Generationen von Bandbreitengeschwindigkeiten zu unterstützen. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Kupferkabel-Unterstützung von 10 Mb/s mit Kategorie 3 zu 100 Mb/s mit Kategorie 5e, 1000 Mb/s mit Kategorie 6 und jetzt zu 10 Gb/s mit Kategorie 6A entwickelt. Während Fiber to the Edge-Implementierungen heute hauptsächlich nur bis zu 10 Gb/s unterstützen, ist das Potenzial für viel höhere Geschwindigkeiten in derselben Infrastruktur vorhanden – Duplex-Singlemode-Glasfaser kann bis zu 400 Gb/s unterstützen und Duplex-Multimode-Glasfaser kann bis zu 100 Gb/s unterstützen. Obwohl es unwahrscheinlich ist, dass Edge-Geräte im LAN jemals diese Art von Backbone-Geschwindigkeiten benötigen, könnte eine zukünftige Anwendung mehr als 10 Gb/s für ein Endgerät im LAN erfordern. In einer Debatte zwischen Glasfaser- und Kupferkabel hat Glasfaser die Nase vorn, wenn es auf hohe Geschwindigkeit ankommt.

Wie werden Geräte in einem Glasfaser-LAN mit Strom versorgt?

Bei der Bereitstellung von Glasfaser zu Endgeräten im LAN ist zu berücksichtigen, dass heute nur noch wenige Geräte tatsächlich über einen Glasfaser-Eingang/Ausgang verfügen. Dies kann die Auswahl für Überwachungskameras, drahtlose Zugangspunkte, Zugangskontrolle, digitale Displays und andere verbundene Edge-Geräte einschränken, die normalerweise über RJ-45-Ports für den Anschluss an Kupferkabel verfügen. Die meisten dieser kupferbasierten Geräte werden heute auch über Kupferkabel über die Power-over-Ethernet-Technologie (PoE) mit Strom versorgt, wodurch keine Wechselstromversorgung für jedes Gerät erforderlich ist. Obwohl Glasfaser nicht an einen Kupfer-RJ-45-Port angeschlossen oder mit Strom versorgt werden kann, gibt es Optionen.

Wenn ein Gerät keinen Glasfaser-Eingang/Ausgang hat, können Konvertierungsgeräte wie ein Medienkonverter oder ONT das Signal von optisch auf elektrisch umwandeln und mit einem kurzen Kupfer-Patchkabel mit dem Gerät verbinden. Die meisten Konvertierungsgeräte können heute auch PoE an Geräte liefern, aber das bedeutet, dass Sie diese Konvertierungsgeräte immer noch mit Strom versorgen müssen. Obwohl lokale Wechselstromversorgung eine Option ist, verfehlt dies den Zweck der Verwendung von PoE so ziemlich, weshalb ein Hybrid-Kupferfaserkabel die bevorzugte Methode ist, um Strom an den Netzwerkrand zu bringen. Sie benötigen jedoch eine Stromquelle und eine sorgfältige Planung, um sicherzustellen, dass genügend Strom basierend auf der Stromaufnahme des Geräts und der Entfernung von dieser Quelle vorhanden ist. Nach dem Einschalten können Sie die Portgeschwindigkeit und den PoE-Pegel für jeden Port an einem Medienkonverter oder ONT einfach mit einem Kabel- und Netzwerktester wie dem Fluke Networks’ LinkIQ™ testen.

Wie teste ich Glasfaser im LAN?

Genau wie bei Glasfaserverbindungen in Backbone- und Rechenzentrumsumgebungen ist es wichtig, horizontale Glasfaserverbindungen vor der Terminierung an beiden Enden zu reinigen und zu überprüfen. Ein faseroptisches Oszilloskop wie die Fluke Networks FI-3000 / FI2-7300 FiberInspector™ Ultra Camera eignet sich hervorragend für die Inspektion praktisch aller Glasfaseranschlüsse, einschließlich APC-Singlemode-Anschlüsse, die in passiven optischen LANs verwendet werden. Diese kompakte, ergonomische und leichte Inspektionslösung bietet Autofokus und Autotest sowie die Möglichkeit, Faserinspektionsdaten zu teilen und zu melden.

Wenn es um Leistungstests geht, erfordern die meisten Fiber to the Edge-Implementierungen Tier 1 Einfügungsdämpfungstests mit einem optischen Dämpfungstestgerät wie dem CertiFiber Pro von Fluke Networks, wobei die Mindest- und Höchstwerte von der Anwendung und der Ausrüstung des Herstellers abhängig sind. Zum Beispiel kann die Einfügungsdämpfung für eine passive optische Verbindung von 13 dB als Minimum bis 28 dB als Maximum reichen, einschließlich aller Komponenten in der Verbindung (d. h. Splitter). Wenn Ihre Fiber to the Edge-Bereitstellungen Wave Division Multiplexing (WDM) verwenden, bei dem drei verschiedene Wellenlängen verwendet werden, um Downstream-Daten, Upstream-Daten und Videosignale zu übertragen, müssen die Tests sowohl bei der niedrigsten als auch bei der höchsten Wellenlänge durchgeführt werden. Wenn Ihnen Glasfaser nicht fremd ist, wissen Sie wahrscheinlich auch, dass die grundlegende Fehlerbehebung die Verwendung eines optischen Fehlersuchers wie Fluke Networks VisiFault™ umfasst, um Verlustereignisse und Unterbrechungen zu lokalisieren. Für eine erweiterte Fehlersuche lokalisiert ein OTDR wie CertiFiber Pro Faserbrüche, Biegungen, Spleiße und Anschlüsse und misst den Verlust durch jede dieser Missstände.

Da Entwickler bestrebt sind, mehr intelligente Gebäudetechnologien zu implementieren und gleichzeitig Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, werden wir möglicherweise einen Anstieg bei der Bereitstellung von Fiber to the Edge im LAN feststellen. Mit der richtigen Kombination von Netzwerktools können Sie diese Bereitstellungen leicht überprüfen, testen und Fehler beheben – von den End-to-End-Glasfaserverbindungen bis hin zu allen Kupferverbindungen, die Endgeräte von Konvertierungsgeräten verbinden und mit Strom versorgen.