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  • Zukunftsfähige RZ-Verkabelung mit Multimode-Glasfasertechnik

    Carsten Fehr

    15. März 2016

    Multimode Fiber goes beyond OM4

  • 2 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    Prysmian Group – weltgrößter Kabelhersteller

    50 COUNTRIES

    90+ PLANTS

    19.000 PEOPLE

    7 Mrd.€ SALES

    22 R&D CENTER

    Telecom Solutions Multimedia Solutions Fibre

    • Cabling solutions and connectivity products used for telecom networks

    • Product portfolio - Optical cables - Connectivity - OPGW - Copper cables

    • Cabling solutions for all kind of communication needs in premises, industry and transport infrastructures

    • Product portfolio - Datacom - Multimedia Specials - Mobile networks

    • Production and development of optical fibres

    • Product portfolio - Single mode fibre, - Multimode fibre - Specialtiy fibre

    Telecom Business Energy

    Business

    Prysmian Group S.A. – Milan HQ

    http://communications.draka.com/sites/eu/Pages/Connectivity-products-pre-connectorized-cables.aspx

  • 3 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    AGENDA

     Warum überhaupt zwei Arten Lichtwellenleiter?

     Kostenvergleich auf Systemebene

     Optionen für den künftigen Netzausbau

     F&A

  • 4 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    MEILENSTEINE DER LWL-ENTWICKLUNG

    1970 1980 1990 2000 2010 2020

    SI MM

    SM

    GI 62µ

    GI 50µ

    OS2 OS1

    BI-SM

    OM3

    OM4

    NZDSSM

    BI-MM

    200km

    20km

    2km

    200m

    20m

    DSSM 1310nm

    850nm

    1550nm

  • 5 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    FASERBAUFORMEN

    • Multimode Fasern führen eine Vielzahl von „Lichtstrahlen”, genannt Moden. Um das Problem der Modendispersion zu vermeiden, werden sogenannte Gradientenindexprofile angewandt.

    • Singlemodefasern führen lediglich einen einzigen “Lichtstrahl”. Modendispersion kann nicht auftreten, jedoch erfordert der geringe Kerndurchmesser sehr eng tolerierte Verbindungstechniken.

  • 6 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    SINGLE-MODE FASERN UND IHRE ANWENDUNGEN

    Allgemeine Bezeichnung

    ITU Empfehlung

    Anwendung

    High/Low PMD SM G.652.A/B Bis 2000 die SM-Standardfaser in Weitverkehrsnetzen von 2km-80km

    Low Water Peak SM

    High/Low PMD

    G.652.C/D Heute Standard-SM Faser für Weitverkehrsnetze von 2km-80km

    Bend-Insensitive SM G.657.x Seit 2006 im Markt: Biege- unempfindliche SM-Faser für Zugangsnetze 2km–100km

  • 7 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    Lasers LEDs

    1

    10

    100

    1000

    10000

    100000

    D a ta

    r a te ´[

    M b /s

    ]

    1985 1995 1998 2002 2005 2010

    10 M Ethernet

    Token Ring FDDI

    4 G FC

    8 G FC

    100 G GbE

    40 G GbE

    OM1 / OM2 OM3 OM4

    100 M Fast

    Ethernet ATM

    1 G GbE Fiber

    Channel

    10 G 10 GbE

    2 G FC

    16 G FC

    TECHNOLOGIEWANDEL VON LED- ZU LASER-QUELLEN

    1GbE erforderte erstmals die Verwendung von VCSEL Quellen aufgrund zu großer Trägheit von LED

  • 8 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    2002: MMF OFL BANDWIDTH

    • MM Fasern waren vor 2002 stets für das 1300nm Band optimiert

    • OM3 wurde erstmals für 850nm optimiert

    • Da das GI Profil einer MM Fasern nur für eine einzige Wellenlänge optimal sein kann, sprach man auch von “New Fibre”

  • 9 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    DIE BESONDERHEIT VON OM3: LASER-GEEIGNETES DMD

    Cladding

    50 µm core

    • OM3 wurde bereits 2002 bei TIA und IEC standardisiert

    • OM3 unterstützt 10GBase-SR seriell über 300m @850nm

    • OM3 ist definiert durch DMD oder kalkulierte effektive modale Bandbreite (EMBc), wodurch eine EMB von min. 2000 MHz*km erreicht wird

    0.33

    0.25

    Outer Mask

    Inner Mask

    25%

    25%

  • 10 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    MULTIMODE REICHWEITEN FÜR 10GBASE-SR @850NM

    10GbE Anschlussreichweite [m]

    0 100 200 300

    300 m 2000 MHz.km

    82 m 500 MHz.km

    33 m 200 MHz.km

    OM1 / 62.5µm

    OM2 / 50µm

    OM3 / 50µm

    550 m 4700 MHz.km

    OM4 / 50µm

    400 500 600

  • 11 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    40/100GbE Anschlussreichweite [m]

    0 100 200 300

    100 m OM3 @850nm

    150 m OM4 @850nm

    2010: MULTIMODE LÖSUNGEN FÜR 40GBE UND 100GBE

    Der Grund für die relativ geringe Systemreichweite:

    Für 40GBase-SR4 und 100GBase-SR10 werden Transceiver mit schwach spezifizierten VCSEL eingesetzt, die eine größere spektrale Bandbreite haben, als die für 10GBase-SR VCSEL

  • 12 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    VCSEL Moden strahlen bei unterschiedlichen Wellenlängen:

    • VCSEL HOMs koppeln haupts. in MMF HOMs

    • VCSEL LOMs koppeln haupts. in MMF LOMs

    • Wellenlängendifferenz HOM / LOM führt zusätzlich zu chromatischer Dispersionsverzögerung in MMF

    • Mit einem angepassten DMD-Verlauf lässt sich die chromatische Dispersion kompensieren

    LP01 LP11 LP21 LP02

    LP12

    LP31

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    847.5 848 848.5 849 849.5 850 850.5

    Wavelength [nm]

    P o w

    er [

    m W

    ]

    LP01 LP11 LP21 LP02

    LP12

    LP31

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    847.5 848 848.5 849 849.5 850 850.5

    Wavelength [nm]

    P o w

    er [

    m W

    ]

    LP01 LP11 LP21 LP02

    LP12

    LP31

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    847.5 848 848.5 849 849.5 850 850.5

    Wavelength [nm]

    P o w

    er [

    m W

    ]

    VCSEL spectrum modeling

    2012: CHROMATIC DISPERSION COMPENSATION (CDC)

    • Einführung eines neuen Parameters, der auch den Einfluss der chromatische Dispersion in den DMD Profilen erfasst (EBc Parameter), sagt präzise die MMF System Performance voraus und gestattet das Design von chromatisch kompensierten MMF

    • Prysmian Group bietet eine solche EBc optimierte MaxCap-BB-OM4+ Faser für „Engineered Solutions“

  • 13 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    2014: WideCap-OM4

    • Unterstützung für 400GbE

    ◦ 400GbE Standardisierung wird bis 2017 abgeschlossen ◦ 400GbE erfordert 16 herkömmliche OM4-Fasern bei 25G @850nm ◦ Multi-wavelength Lösungen reduzieren die Faserkomplexität

    • Unterstützung für neue Multi-wavelength MM-Systeme bei

    • 40G: Multi-wavelength Transceiver mit 2x20G @850 und @900nm ◦ 100G: Multi-wavelength mit 4x25G

    • Rückwärtskompatibel zur herkömmlichen OM4 MM-Fasern

    Erweitertes Fenster 850-950nm

    Effective Bandwidth (EB*) stets höher als der geforderte EB Wert für OM4 @850nm

     100G: 4λ je 25G im Fenster zwischen 850nm und 950nm

     400G: Reduktion der Faserzahl von 16 auf 4

    *EB takes into account both modal and chromatic dispersions effects

  • 14 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    OPTIONEN

    Merkmal Anwendungsmöglichkeit

    Optimiert für Multi-wavelength Systeme

    Unterstützt die Entwicklung von Multi-wavelength Systemen für alle Datenraten von 40/100/400 Gbps

    OM4 Performance im gesamten 850-950nm Fenster

    Ermöglicht 4×25G Kanäle im 850-950nm Fenster

    BendBright® Technologie für verbesserte Macro-bending

    Performance

    Ermöglicht die Verwendung von kompakten Fasermanagement-Systemen mit hoher Packungsdichte mit verbesserter Systemverfügbarkeit

    1Minimum EB

  • 15 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    Kostenvergleich auf Systemebene

  • 16 Multimode Fiber goes beyond OM4 | Carsten Fehr | 15. März 2016

    1 10 100 1000 10000 100000

    100BASE-T / CAT5

    100BASE-SX @850nm / OM2

    100BASE-FX @1300nm / OM1-2

    100BASE-LX10 @1300nm / SMF

    1000BASE-T / CAT5e

    1000BASE-SX @850nm / OM2

    1000BASE-LX @1300nm / OM2

    1000BASE-LX @1310nm / SMF

    1000BASE-LX10 @1310nm / SMF

    1000BASE-EX @1310nm / SMF

    1000BASE-ZX @1550nm / SMF

    10GBASE-TX / CAT6a

    10GBASE-SR @850nm / OM3

    10GBASE-LX4 @1300nm OM1-2-3

    10GBASE-SR @850nm / OM4

    10GBASE-SR @850nm / OM4-Plus

    10GBASE-LR @1310nm / SMF

    10GBASE-ER @