In der Datenübertragungs- und Telekommunikationsbranche gibt es verschiedene Arten von Glasfaserkabeln, etwa Multimode-Faser im Vergleich zu Singlemode-Faser Glasfaser-Patchkabel (Aufschlüsselung nach Übertragungsmodi).  Multimode-Faser mit kurzer Reichweite wird typischerweise in LANs verwendet, beispielsweise für gebäudeinterne Verbindungen und Campus-Netzwerke. OM1-Faser, OM2-Faser, OM3-Faser, OM4-Faser und OM5-Faser sind derzeit fünf Multimode-Fasertypen auf dem Markt. Dieser Beitrag ist ein umfassender Vergleich von OM1 OM2 OM3 OM4 OM5, um zu veranschaulichen, worin der Unterschied zwischen OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 besteht.

Abbildung 1: OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 Multimode-Fasern

Was sind OM1 OM2 OM3 und OM4 OM5?

OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 sind die Bezeichnungen für Iterationen von Multimode-Fasertypen. „OM“ ist die Abkürzung für Optical Multimode. Die arabischen Ziffern können als Reihenfolge der Veröffentlichung verschiedener Generationen von Multimode-Faserstandards betrachtet werden. In chronologischer Reihenfolge gilt: Je größer die Zahl, desto später der Veröffentlichungszeitpunkt. OM1-Faser ist ursprünglich, während OM5-Faser die neueste Version ist. Lassen Sie uns OM1 OM2 OM3 OM4 OM5-Fasern näher betrachten, um jeden Multimode-Fasertyp besser zu verstehen.

Abbildung 2: Five Multimode-Fasertypen: OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 Übersicht

OM1-Faser

OM1-Faser verwendet normalerweise eine orange Mantelfarbe und eine LED-Lichtquelle als Lichtquelle. Sie wird auch als 62.5/125μm OM1 bezeichnet, da sie eine Faserkern-Größe von 62.5μm und einen Manteldurchmesser von 125μm hat. Obwohl OM1-Kabel 10Gb Ethernet unterstützt, kann es nur bis zu 33m erreichen. Typischerweise wird OM1-Multimode-Faser am häufigsten in 100Mbit/s Ethernet-Anwendungen mit einer 200MHz-km Overfilled Launch (OFL)-Bandbreite über 850nm und einer Bandbreitenbegrenzung von 500MHz-km über 1300nm verwendet.

OM2-Faser

Ebenso ist OM2-Faser ebenfalls mit einem orangefarbenen Mantel und einer LED-Quelle ausgestattet. Was variiert, ist der Faserkern-Durchmesser, der auf 50μm verengt ist. Sie unterstützt den Betrieb mit bis zu 10 Gbit/s innerhalb von 82m. OM2-Multimode-Faser wird jedoch am häufigsten in 1G (1000Mbps) Ethernet eingesetzt. Beide Wellenlängen von 850nm und 1300nm sind für OM2-Kabel bei einer OFL-Bandbreite von 500MHz-km verfügbar.

OM3-Faser

Sowohl Multimode OM3 als auch OM4 haben aquafarbene farbcodierte Mäntel und einen Kerndurchmesser von 50μm. OM3 fiber ist Laser-optimierte Multimode-Faser (LOMMF), entwickelt für die Verwendung mit 850 nm Effect Laser Launch Bandwidth VCSELs. Sie ermöglicht 40G- und sogar 100G-Ethernet-Anwendungen bis zu 100m Übertragungsdistanz und wird typischerweise in 10 Gigabit Ethernet für innerhalb 300m short-distance Anwendungen.  Die minimale modale Bandbreite (MBW) eines OM3-Kabels mit VCSEL-Quelle hat eine effektive Laser-Einkoppelbandbreite von 2.000 MHz-km bei einer Wellenlänge von 850nm.

OM4-Faser

OM4-Faser ist ebenfalls laseroptimiert für die Verwendung von 850nm VCSEL. Es ist spezifiziert mit einer effektiven Laser-Einkoppelbandbreite von 4,700 MHz-km bei 850 nm. Im Vergleich zum OM3-Glasfaserkabel unterstützt das OM4-Kabel bei derselben Datenrate eine längere Entfernung. Es erreicht bis zu 400m bei 10G und 150m bei 40G/100G Ethernet. Multimode-OM4-Glasfaserkabel ist abwärtskompatibel mit OM3-Multimode-Glasfaser.

OM5-Faser

OM5-Faser hat denselben Kerndurchmesser wie OM2 OM3 OM4, und ihre optische Quelle, die minimale MBW für 850 nm, ist identisch mit OM4-Multimode-Faser. OM5-Kabel entspricht der OM4-Spezifikation bei 850 nm. Was OM5 MMF unterscheidet, ist, dass sie für Wide Band Multimode Fiber (WB MMF) entwickelt wurde, um zusätzliche Bandbreite über 850 nm hinaus für größere Reichweiten mittels Short wavelength division multiplexing (SWDM) einzubeziehen, das vier WDM-Wellenlängen im Bereich von 850 nm bis 940 nm (850 nm, 880 nm, 910 nm und 940 nm) verwendet, um 4x25GbE zu erreichen. Die Ummantelung der OM5-Faser ist offiziell limettengrün.  

Vergleich von OM1 OM2 OM3 OM4 OM5

Nun haben wir einen Überblick über die Multimode-Fasern OM1 OM2 OM3 OM4 OM5. Anhand ihrer äußeren Merkmale lassen sie sich leicht erkennen, doch worin unterscheiden sich OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 funktional voneinander? In diesem Teil erläutern wir die wesentlichen Unterschiede ihrer funktionalen Eigenschaften unter verschiedenen Aspekten wie Bandbreite, Wellenlänge, Höchstgeschwindigkeit und Übertragungsentfernung usw.

Bandbreite & Wellenlänge

Bandbreite ist die maximale Datenübertragungsrate über einen bestimmten Pfad innerhalb einer Zeiteinheit. Je höher die Bandbreite, desto mehr Datenkapazität wird pro Sekunde empfangen. OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 haben alle ihre jeweilige Mindestanforderung an die modale Bandbreite (MBW). Darüber hinaus gibt es zwei Messmethoden für MBW - Overfilled Launch (OFL)-Bandbreite gegenüber effektiver modaler Bandbreite (EMB). OFL erfolgt mit einer LED-Quelle, EMB mit einer VCSEL-Laserquelle. OM1 und OM2 sind nur für OFL spezifiziert, während laseroptimierte OM3 OM4 und OM5 beide Messmethoden unterstützen.

MMF minimale modale Bandbreite (MHz-km):

Am Beispiel von OM3-MMF zeigt die Tabelle, dass sie eine Overfilled-Launch-Bandbreite von 1,500 MHz*km bei 850 nm, 500 MHz*km bei 1300 nm und besitzt eine effektive modale Bandbreite von 2000 MHz*km bei 850 nm.

Geschwindigkeit

Geschwindigkeit oder Datenrate definiert, wie schnell die Dateninformationen innerhalb einer Zeiteinheit übertragen werden. OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 ermöglichen den Betrieb mit unterschiedlichen Datenraten, aber jede Multimode-Faser hat unterschiedliche Einsatzbereiche. Die am häufigsten verwendete Datenrate und die maximal unterstützte Geschwindigkeit für jede MMF sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Entfernung

Die Entfernung legt fest, wie weit die OM-Faser reichen kann, wenn es gelingt, die Daten von einem Ende zum anderen innerhalb des akzeptablen Bereichs der Link-Dämpfung zu übertragen.

Die maximale Übertragungsentfernung variiert bei den verschiedenen Datenraten. Die folgende Tabelle zeigt die maximale Entfernung, die OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 Multimode-Fasern bei einer bestimmten unterstützten Geschwindigkeit über Multimode-Transceiver-Module erreichen können.

Hinweis: Die oben genannte maximale Reichweite ist definiert unter Verwendung von Standard-100BASE-FX-, 1000BASE-SX-, 10GBASE-SR-, 25GBASE-SR-, 40GBASE-SR4- und 100GBASE-SR10-Transceivern über Multimode-Faser. Bei Verwendung anderer Transceiver kann die Entfernung unterschiedlich sein, zum Beispiel:

▪ OM3 bei 40G kann bis zu 240 m über Duplex LC mit 40GBASE-SWDM4 und 330 m QSFP+ eSR4 erreichen.

▪ OM4 und OM5 können bis zu 350m laufen über  Duplex LC mit 40GBASE-SWDM4 und 550 m QSFP+ eSR4.

Verlustgrenze

Neben der Entfernung gibt es eine Verlustgrenze, die beim Einsatz von Multimode-Glasfaser in bestimmten Anwendungen berücksichtigt werden sollte. Zum Beispiel OM4-Faser kann für 100GbE verwendet werden, um 150m zu erreichen; dies ist machbar, wenn der Glasfaserverlust unter 1.5 dB liegt.

Anwendung

Kosten

OM5 ist der neueste und teuerste Multimode-Fasertyp, der sich am besten für Hochgeschwindigkeitsanwendungen eignet, die SWDM erfordern. OM4 ist deutlich günstiger und eignet sich derzeit für 40G/100G-Anwendungen bis zu 150m (genauso wie OM5). Für die meisten KMUs und Unternehmen ist 10Gb OM3-Multimode-Faser die kosteneffiziente Lösung, um den aktuellen 10GbE-Bedarf zu decken und ein zukünftiges Upgrade auf 40G/100G abzusichern. OM1 und OM2 sind am günstigsten, werden aber aufgrund von Übertragungsbeschränkungen kaum noch verwendet.

Aktuelle Fragen und Antworten zur Kompatibilität von OM1 OM2 OM3 OM4 OM5

Die gemischte Verwendung von Multimode-Fasern und das Kompatibilitätsproblem mit OM1 OM2 OM3 OM4 haben in Foren große Aufmerksamkeit erregt. Hier sind häufig gestellte Fragen und Antworten dazu.

F: Was ist das Prinzip der Kompatibilität zwischen OM1, OM2, OM3 und OM4?

A: Im Allgemeinen ist es in Ordnung, 50/125 (OM2/OM3/OM4) mit höherer Leistung mit dem niedrigeren zu verbinden. Da es akzeptabel ist, verschiedene Multimode-Fasertypen mit demselben Kerndurchmesser anzuschließen, können beispielsweise OM2 OM3 OM4 OM5 mit 50/125-Kerngröße mit 50/125 (OM2/OM3/OM4/ verwendet werdenOM5). Das Problem hierbei ist, dass Sie Ihre Erwartungen an die Leistung, die sie mit der minderwertigeren OM-Faser erreichen kann, senken sollten. OM5 ist abwärtskompatibel mit OM4, und OM4 ist abwärtskompatibel mit OM3. Wenn OM3-Faser mit OM4-Faser verbunden wird, könnte die bestmögliche erwartbare Leistung der von OM3 entsprechen.

F: Ist OM1 mit OM3 kompatibel?

A: Diese Frage ist allgemein gehalten, daher lautet die Antwort: Es kommt darauf an. Wenn die Entfernung von OM1-Faser und die Verwendung von OM3-Multimode-Faser für Glasfaserkabel zur Datenübertragung gemeint ist, ist dies machbar. 

F:  Kann man OM1 mit OM3 spleißen? 

A: OM1-Faser wird nicht für die Verbindung mit OM3-Faser empfohlen, da sie unterschiedliche Kerngrößen haben. OM1 hat einen Kerndurchmesser von 62.5/125, während OM3-Multimode-Faser einen Kerndurchmesser von 50/125 hat. Obwohl die gemischte Verwendung von 62.5/125 (OM1) mit 50/125 (OM2/OM3/OM4) von Unternehmen wie Corning nachgewiesen wurde, wird sie von den meisten Geräteherstellern für eine einzelne Verbindung dennoch nicht empfohlen. Sie gehen davon aus, dass erhebliche Verluste auftreten können. Es kann an einem Ende funktionieren, am anderen Ende jedoch ausfallen.

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Fazit

Um unter den OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 Multimode-Glasfasertypen unter Berücksichtigung von Kosteneffizienz und Praktikabilität zu wählen, beziehen Sie sich bitte auf die oben genannten Anwendungs- und Kostenteile. QSFPTEK bietet sowohl OM3 MMF-Glasfaser, OM4-Multimode-Glasfaser als auch OS2 Singlemode-Faser zum branchenweit besten Preis. Um ein Angebot für einen ausgehandelten Preis zu erhalten, kontaktieren Sie bitte QSFPTEK über [email protected].