OM5-Faser-Wiki: Was ist eine optische OM5-Multimode-Faser?

Mit der Entwicklung neuer Technologien benötigen Rechenzentren größere Bandbreiten und höhere Geschwindigkeiten, um mit dem Entwicklungstempo Schritt zu halten. OM5-Faser bietet als neues Modell der Multimode-Faser (MMF) Rechenzentren größere Bandbreiten und höhere Geschwindigkeiten. Heute wird OM5-Faser weithin für Hochgeschwindigkeitsübertragungen eingesetzt. Wie sehen die Zukunftsperspektiven der OM5-Glasfaser aus und welche Vorteile bietet sie gegenüber anderen Kabeln? Dieser Artikel stellt OM5-Glasfaserkabel im Detail vor.

OM5-Faser-Definition

OM5-Faser ist ein neuer Typ von Multimode-Glasfaserkabel, ausgelegt für hohe Bandbreite und kurze bis mittlere Entfernungen. Die Normungsorganisationen ISO und TIA (Telecommunications Industry Association) veröffentlichten 2017 jeweils die neuesten Verkabelungsstandards ISO 11801 3rd und TIA-568.0-D; sie entwickeln Richtlinien für einen 50/125-μm-Standard für Wideband Multimode Fiber (WBMMF), um die Übertragung per Short Wavelength Division Multiplexing (SWDM) zu unterstützen. Die OM5-Farbe ist ein limettengrüner Außenmantel; gleichzeitig ist die Geometrie von OM5 (50-μm-Kern, 125-μm-Mantel) dieselbe wie die Geometrie von OM3 und OM4, daher ist OM5-Glasfaserkabel abwärtskompatibel mit OM3- und OM4-Faser.

Abbildung 1: OM5 Multimode-Faser

OM5 ist die erste zugelassene WBMMF (Wide Band Multimode Fiber). Sie verwendet ein Faserpaar, um die Datenrate von 40GB/s bis 100GB/s zu übertragen. Das OM5-Glasfaserkabel wird durch Shortwave Wavelength Division Multiplexing (SWDM) betrieben. Dieses Multiplexing-Design ermöglicht es OM5-Glasfaserkabeln, die Anzahl der parallelen Fasern erheblich zu reduzieren. 

Das OM5-Glasfaserkabel arbeitet im Wellenlängenbereich von 850 bis 950nm und kann mit nur einem Paar paralleler optischer Fasern einen 100GB-Datenstrom bereitstellen. Weniger optische Fasern bedeuten weniger Übersprechen und geringere Gesamtverluste. Die Dämpfung von OM5-Breitband-Multimode-Fasern wurde von 3.5 dB/km bei früheren OM3- und OM4-Kabeln auf 3.0 dB/km reduziert, und die Bandbreitenanforderung bei einer Wellenlänge von 953 nm wurde erhöht. Noch wichtiger ist, dass OM5-Glasfaserkabel vier unabhängige Wellenlängen in ihrem Bereich nutzen können und der Kanalverlust jeder Frequenz konsistent ist. Die OM5-Multimode-Faser-Distanz ist in der folgenden Tabelle dargestellt:

Abbildung 2: OM3 vs. OM4 vs. OM5 Bandbreiten- und Entfernungsbegrenzung

Was sind WBMMF- und SWDM-Technologie?

WBMMF

Breitband-Multimode-Faser ist die erste Wahl für High-End-Rechenzentren zum Aufbau eines Netzwerkverkabelungssystems. Multimode-Faser kann die Übertragungsrate im Rechenzentrum durch die Verwendung von Faserstrangpaaren mit gleichzeitiger Lichtsignalübertragung auf 100GB/s erhöhen. Jedes Kabel gruppiert Faserpaare in bis zu 16 Stränge, was die Gesamtleistung verbessert, wenn ein Faserpaar hinzugefügt wird. 

Die Eigenschaft von Multimode-Fasern, ein Breitband zu nutzen, ermöglicht es jedem Faserstrang, gleichzeitig Daten zu übertragen, sodass Faserpaare virtuell zusammenarbeiten können, um die Übertragung über mehrere Paare zu realisieren. In der aktuellen Anwendung vervierfacht das entwickelte Breitband die Datenrate. Es wird erwartet, dass künftige Anwendungen mehr synchrone Frequenzbänder nutzen werden, um die Datenrate weiter zu verbessern.

Abbildung 3: Vergleich der Gesamtbandbreite

SWDM

Shortwave Wavelength Division Multiplexing（SWDM）ist eine neue Technologie, die Licht mit vier verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig über Breitband-Multimode-Fasern sendet und empfängt. Sie wird von Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs) angetrieben, um Daten über ein Paar Glasfasern zu übertragen. Der SWDM-Transceiver arbeitet mit Wellenlängen von 850nm, 880nm, 910nm, 940nm，die SWDM-Optiken sind dafür ausgelegt, über 2-Faser-Konnektivität mit einem Transceiver mit OM5-Multimode-Faser verbunden zu werden. SWDM-Optiken sind mit OM3/OM4/OM5-Verkabelungssystemen kompatibel, aber die SWDM-Transceiver können in der bestehenden Faserinfrastruktur nur verwendet werden, wenn sie Breitband-Multimode-Fasern nutzen.

Abbildung 4: 100GbE(4x25GbE/Wavelength 2-Fiber SWDM)

Vergleich von OM5-Faser mit anderen optischen Fasern

Kosten

Tatsächlich ist das OM5-Verkabelungssystem etwa 50% teurer als OM4; die Kosten für Singlemode-Transceiver sinken aufgrund von Silizium-Photonik-Technologien und der großen Nachfrage auf dem Markt ebenfalls, wodurch Singlemode-Transceiver kosteneffizienter werden, und die meisten Rechenzentren entscheiden sich gerne für Singlemode-Optikmodule. Beispielsweise arbeitet ein Singlemode-MTP-Trunkkabel mit 100GBASE-PSM4, das bis zu 500m unterstützt und nur $750 kostet.

OM4 vs. OM5 Übertragungsdistanz

In Multimode-IEEE-Anwendungen ist die von OM4 und OM5 unterstützte maximale Übertragungsentfernung gleich. Beispielsweise kann ein 40G-SWDM4-Transceiver über OM4 mit einer maximalen Übertragungsentfernung von bis zu 400m betrieben werden, während sie über OM5-Glasfasern bis zu 500m beträgt. Wenn der Benutzer ein 100G-SWDM4-Optikmodul einsetzt, das nicht den IEEE-Standards entspricht, zeigt sich, dass OM5-Faser eine maximale Übertragung von bis zu 150m unterstützen kann, während sie über OM4-Kabel 100 Meter beträgt.

Faseranzahl

Die Verwendung von OM5-Multimode-Faser in einer 40G/100G-Verbindungslösung kann die Faseranzahl reduzieren. Im Vergleich zu OM3 und OM4 ist OM5-Faser die neueste Version und sie ist rückwärtskompatibel mit OM3- und OM4-Faserverkabelung. Durch die Verwendung von SWDM-Technologie verwendet diese Faser nur zwei OM5-Fasern und 40/100G-SWDM4-Transceiver in 40G- und 100G-SWDM4-Verkabelung.

Management & Installation

Die Multimode-Verbindung mit MTP/MPO-Breakout-Verkabelungssystem im 40G/100G-Netzwerk bietet eine benutzerfreundlichere Lösung für Rechenzentren sowie Gebäude- und Campus-Backbones, insbesondere bei der Installation des Verkabelungssystems, der Fehlerbehebung, der Reinigung und der allgemeinen Wartung.

Fazit

Obwohl der Preis für Singlemode-Glasfaser niedriger ist als der Preis für OM5-Multimode-Glasfaser, kann Multimode-Glasfaser mehr Glasfaserkosten sparen. Gleichzeitig bietet sie größere Vorteile bei Installation, Fehlerbehebung, Reinigung und anderen Aspekten, was auch der Grund ist, warum die meisten Rechenzentren OM5-Glasfasern wählen. Die maximale Übertragungsdistanz von OM5 nimmt jedoch mit steigender Übertragungsrate ab. Wie man OM5 einsetzt: Es ist besser, OM5 innerhalb von 500 m zu wählen, und bei einer Entfernung von mehr als 500 Metern ist es besser, Singlemode-Glasfaser zu wählen. QSFPTEK bietet hochwertige und hochdichte Glasfasern; wenn Sie noch Fragen haben, können Sie [email protected] kontaktieren.