Systeme

Normen und Standards von Kommunikationsnetzwerken (IT, Telekommunikation, Automatisierungstechnik)

  • DWDM
  • CWDM
  • FTTx
  • LAN
  • SAN
  • Inducom
  • Rechenzentren

DWDM (Dense Wavelength Multiplexing)

Das DWDM Verfahren wird eingesetzt, um viele Wellenlängen gleichzeitig auf einer Faser zu übertragen. Dazu werden typischerweise DFB-Laser als Quelle mit sehr schmalen Spektrum verwendet, um in den geforderten Kanalabständen übertragen zu können. Es können auch einzelne Wellenlängen an Add/Drop-Mulitplexer ein- bzw. ausgekoppelt werden.

Das Spektrum und Kanalraster sind in ITU G.694.1 gelistet

Band

Wellenlänge [nm]

Frequenz [THz]

von

bis

Spektrum

von

bis

Bandbreite

O-Band

1260

1360

100

237,9

220,4

17,5

E-Band

1360

1460

100

220,4

205,3

15,1

S-Band

1460

1530

70

205,3

195,9

9,4

C-Band

1530

1565

35

195,9

191,6

4,4

L-Band

1565

1625

60

191,6

184,5

7,1

U-Band

1625

1675

50

184,5

179,0

5,5

 

In ITU G.694.1 werden feste (fixed channel spacing) Kanalabstände von 12,5 GHz bis 100 GHz und breiter (Vielfache von 100 GHz) definiert. Auch flexible (flexible) Kanalabstände mit einer nominalen Mittenfrequenz von 193.1 THz und einem Raster von 6,25 GHz (positiv oder negative Integer inkl. 0) sind möglich. Die Übersicht u. a. zeigt Raster für das C- und L-Band, in dem optische Verstärker verwendet werden.

CWDM (Coarse Wavelength Multiplexing)

Das CWDM Verfahren wird eingesetzt, um mehrere Wellenlängen gleichzeitig auf einer Faser zu übertragen. Dazu werden typischerweise FP-Laser als Quelle verwendet, die im Vergleich zu DFB-Laser für DWDM Systeme in der Herstellung günstiger sind. Durch das breitere Spektrum und den Kanalabstand von 20nm sind deutlich weniger Übertragungskanäle vorhanden. Einsatz typisch in Netzen mit geringer Flächenabdeckung (Stadtnetze, LAN)

Beispiel Kanalraster ITU G.694.2

Nominal Center Wavelength
Kanalabstand 20nm

1271

nm

1291

nm

1311

nm

1331

nm

1351

nm

1371

nm

1391

nm

1411

nm

1431

nm

1451

nm

1471

nm

1491

nm

1511

nm

1531

nm

1551

nm

1571

nm

1591

nm

1611

nm

 

Die Nutzung des E-Band ist mit Fasern möglich, die keinen „Wasserpeak“ aufweisen.

Band

Wellenlänge [nm]

von

bis

Spektrum

O-Band

1260

1360

100

E-Band

1360

1460

100

S-Band

1460

1530

70

C-Band

1530

1565

35

L-Band

1565

1625

60

U-Band

1625

1675

50

FTTx  (Fibre to the x)

Standard

BPON

EPON

GPON

10G-PON

10G-EPON

ITU-T G.983

IEEE 802.3ah

ITU-T G.984

ITU-T G.987

IEEE 802.3av

XG-PON

Downstream Bitrate

155,622,1244 Mbit/s

1.25 Gbit/s

2.5 Gbit/s

10 Gbit/s

10 Gbit/s

Upstream Bitrate

155,622 Mbit/s

1.25 Gbit/s

1.25 Gbit/s

2,5 Gbit/s

10 Gbit/s

Downstream Wavelength
[Wellenlänge in nm]

1480-1500

1480-1500

1480-1500

1575-1580

1575-1580

Upstream Wavelength
[Wellenlänge in nm]

1260-1360

1260-1360

1260-1360

1260-1280

1260-1280

Video

1555 nm

1555 nm

1555 nm

1555 nm

1555 nm

Max. Power Budget
[dB]

Class A: 5-20 dB
Class B: 10-25 dB
Class C: 15-30 dB

1000BASE-PX10U : 20 dB
1000BASE-PX10D : 19,5 dB
1000BASE-PX20U : 24 dB
1000BASE-PX20D : 23,5 dB

Class A: 5-20 dB
Class B: 10-25 dB
Class C: 15-30 dB

N1: 29dB
N2: 31 dB
E1: 33 dB
E2: 35 dB

PR10: 20 dB
PR20: 24 dB
PR30: 29 dB

PON Splitter

32

<64

<64

<64

<64

Abdeckung

<20 km

-PX10 <10 km
 -PX20 <20 km

<60 km

<20 km
RE < 60 km

<20 km

LAN IEEE 802.3 Physikalische Schnittstellen

Ethernet IEEE 802.3

OM1

OM2

OM3

OM4

OS1/OS2

100 Mbit/s

100BASE-SX

850 nm

300 m

300 m

300 m

n.a.

 

100BASE-FX

1310 nm

2000 m

2000 m

2000 m

2000 m

10.000 m

1 Gbit/s

1000BASE-SX

850 nm

300 m

500 m

1000 m

1000 m

 

1000BASE-LX

1310 nm

500 m

500 m

500 m

500 m

5000 m

10 Gbit/s

10GBASE-SR

850 nm

30 m

80 m

300 m

500 m

 

10GBASE-LR(M)

1310 nm

220 m

220 m

220 m

220 m

10.000 m

10GBASE-ER

1550 nm

 

 

 

 

40.000 m

40 Gbit/s

40GBASE-SR4

850 nm

n.a.

n.a.

100 m

125 m

 

40GBASE-LR4

1310 nm

 

 

 

 

10.000 m

40GBASE-ER4

1550 nm

 

 

 

 

40.000 m

100 Gbit/s

100GBASE-SR10

850 nm

n.a.

n.a.

100 m

125 m

 

100GBASE-LR4

1310 nm

 

 

 

 

10.000 m

100GBASE-ER4

1550 nm

 

 

 

 

40.000 m

 

 

ISO/IEC 11801 OMx und OSx

Folgende Übersicht ist für LWL-Kabel:

Mit Multimode Fasern:

Fiber
Typ

Wellenlänge
[nm]

Max. Dämpfung
[dB/km]

Min. Bandbreite
[MHz * km]

OFL

EMB

OM

1

850

3,5

200

n.a.

OM

2

850

3,5

500

n.a.

OM

3

850

3,5

1500

2000

OM

4

850

3,5

3500

4700

 

Mit Singlemode Fasern

Standards

Max. Dämpfung

Einheit

Kommentar

1310
nm

1383
nm

1550
nm

DIN EN 50173-1
(2010)

OS1

1,0

1,0

1,0

dB/km

EN 60793-2-50 B1.3 oder B.6_a

OS2

0,4

0,4

0,4

dB/km

EN 60793-2-50 B1.3 oder B.6_a

ISO/IEC 11801
(2010)

OS1

1,0

-

1,0

dB/km

IEC 60793-2-50 B1.1, B1.3, B6_a

OS2

0,4

0,4

0,4

dB/km

IEC 60793-2-50 B1.1, B1.3, B6_a

ISO/IEC 24702
(2006)

OS2

0,4

0,4

0,4

dB/km

IEC 60793-2-50 B1.3

 

Hinweis:

OS1 bezieht sich auf Kabelkonstruktionen für Indoor-Anwendungen.

OS2 bezieht sich auf Kabelkonstruktionen für Outdoor-Anwendungen 

SAN (Storage Area Network) LWL Schnittstellen

 

Fibre Channel

OM1

OM2

OM3

OM4

OS1/OS2

850 nm

1310 nm

1550 nm

1 Gbit/s

1GFC

300 m

500 m

800 m

n.a.

10.000 m

50.000 m

2 Gbit/s

2GFC

150 m

300 m

500 m

n.a.

10.000 m

50.000 m

4 Gbit/s

4GFC

70 m

150 m

380 m

400 m

10.000 m

n.a.

8 Gbit/s

8GFC

20 m

50 m

150 m

190 m

10.000 m

n.a.

16 Gbit/s

16GFC

15 m

35 m

100 m

125 m

10.000 m

50.000 m*

InfiniBand

OM1

OM2

OM3

OM4

OS1/OS2

850 nm

1310 nm

2 Gbit/s

1X-SDR

125 m

250 m

500 m

n.a.

10.000 m

4 Gbit/s

1X-DDR

65 m

125 m

200 m

n.a.

10.000 m

8 Gbit/s

1X-QDR

33 m

82 m

300 m

n.a.

10.000 m

8/16/24 Gbit/s

4X/8X/12X-SDR**

75 m

125 m

200 m

n.a.

n.a.

16/32 Gbit/s

4X/8X-DDR**

50 m

75 m

150 m

n.a.

n.a.

Industrielle Netzwerke (Factory Automation)

 

Beispiel LWL-Schnittstelle Profibus

 

Fasertyp

Durchmesser

Übertragungsstrecke
(typ. Werte)

Wellenlänge

Kern

Mantel

POF

980 μm

1000 μm

0 - 50 m
30 - 80 m

660 nm

HCF / PCF

200 μm

230 μm

bis 400 m

660 nm

Multimode

50 oder 62,5 μm

125 μm

bis 3000 m

860 nm

Singlemode

9 bis 10 μm

125 μm

bis 15000 m

1310 nm

(bis 10 Mbit/s)

 

Beispiel LWL-Schnittstelle Profinet

 

Fasertyp

Durchmesser

Übertragungsstrecke
(typ. Werte)

Wellenlänge

Kern

Mantel

POF

980 μm

1000 μm

bis 50 m

650 nm

HCF / PCF

200 μm

230 μm

bis 100 m

650 nm

Multimode

 50 oder 62,5 μm

 125 μm

bis 2.000 m

1300 nm

Singlemode

9 bis 10 μm

125 μm

bis 14.000 m

1310 nm

(100 Mbit/s)

 

Beispiel LWL-Channel Attenuation Profinet

 

Fasertyp

Channel attenuation

Wellenlänge

POF

11,5 dB

650 nm

Multimode Glasfaser

62,5/125 μm: 11,3 dB
50/125 μm: 6,3 dB

1300 nm

Singlemode Glasfaser

10,3 dB

1310 nm

HCF / PCF

 4 dB

650 nm

 

Beispiel LWL-Verbindungstechnik Profinet

 

Fasertyp

Spleiß-Dämpfung

Steckerdämpfung
Verbindungspaar

POF

nein

1,5 dB

Multimode Glasfaser

0,3 dB

0,75 dB

Singlemode Glasfaser

0,3 dB

0,75 dB

HCF / PCF

nein

1,5 dB

 

 

Feldbusnormen

 

IEC 61158: Weltweite Normung der Feldbusse für industrielle Anwendungen. Definiert „ Protocol Types“ („Sammlung von Feldbusnormen“)

IEC 61158-1:  Introduction

IEC 61158-2: PhL: Physical Layer (Spezifiziert die Bitübertragungsschicht (Physical Layer)

IEC 61158-3-x:  DLL: Data Link Layer Service

IEC 61158-4-x:  DLL: Data Link Layer Protocols

IEC 61158-5-x:  AL: Application Layer Services

IEC 61158-6-x:  AL: Application Layers Protocol

IEC 61158-7:   Network Management

 

Feldbussystem

IEC 61784-1: Fasst Feldbussysteme in „Communication Profile Families CPF“ zusammen (“Anleitung zum Gebrauch”). Z. B. CPF 3: Profibus, CPF 6: Interbus & Profinet

 

Echtzeit Ethernet Protokolle

IEC 61784-2: Fasst Echtzeit-Ethernet-Protokolle (RTE=Real Time Ethernet ) zusammen. Z. B. EtherNet/IP, PROFINET IO,  Vnet/IP, TCnet, EtherCAT, Ethernet POWERLINK, EPA & MODBUS

IEC 61784-3-x  Profiles for functional safe communications in industrial networks

IEC 61784-4-x  Profiles for secure communications in industrial networks

IEC 61784-5-x  Installation profiles for communication networks in industrial control systems (Beinhaltet Installationsvorschriften für die Feldbussysteme)

Erste europäische Norm für „grüne“ Rechenzentren  (DIN EN 50600)

Einrichtungen und Infrastrukturen von Rechenzentren - Allgemeine Konzepte.

  • DIN EN 50600-1 VDE 0801-600-1:2013-05, Informationstechnik – Einrichtungen und Infrastrukturen von Rechenzentren, Teil 1: Allgemeine Konzepte;

Norm Entwürfe „E“

Gebäudekonstruktion

  • E DIN EN 50600-2-1 (VDE 0801-600-2-1):2012-11, Informationstechnik - Einrichtungen und Infrastrukturen von Rechenzentren - Teil 2-1: Gebäudekonstruktion; Deutsche Fassung prEN 50600-2-1:2012

Stromversorgung

  • E DIN EN 50600-2-2 (VDE 0801-600-2-2):2012-11, Informationstechnik - Einrichtungen und Infrastrukturen von Rechenzentren - Teil 2-2: Stromversorgung; Deutsche Fassung prEN 50600-2-2:2012

Überwachung der Umgebung

  • E DIN EN 50600-2-3 (VDE 0801-600-2-3):2013-08, Informationstechnik - Einrichtungen und Infrastrukturen von Rechenzentren - Teil 2-3: Überwachung der Umgebung; Deutsche Fassung prEN 50600-2-3:2013

Infrastruktur der Telekommunikationsverkabelung

  • E DIN EN 50600-2-4 (VDE 0801-600-2-4):2014-03, Informationstechnik - Einrichtungen und Infrastrukturen von Rechenzentren - Teil 2-4: Infrastruktur der Telekommunikationsverkabelung; Deutsche Fassung prEN 50600-2-4:2013

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Glasfaser Technologie

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Gewerbestraße 6

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