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Infrastuktur

Migration zum Highspeed-Ethernet

8. Februar 2012, 11:58 Uhr | Wilfried Schneider, CTO bei Trans Data Elektronik und Mitglied im DKE/ VDE-Normungsgremium „LWL-Verbindungstechnik und passive optische Komponenten“

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Realisierung mittels MPO/MTP

Sowohl 40- als auch 100-GBit/s- Ethernet-Netze werden im Zusammenhang mit Multimodefasern ausschließlich unter Einsatz von MPO/MTP-Steckern realisiert. Die Verwendung herkömmlicher Einfaser-Verbindungstechnologie ist nicht ohne Weiteres möglich, da dies zu schlechten Skew-Werten führen kann und damit zu einer unerwünschten Laufzeitdifferenz beim Empfang der parallel gesandten Signale. Außerdem wäre der Platzbedarf pro Link mit herkömmlichen Einzelfaser-Steckverbindern viel zu groß. MPO- beziehungsweise MTP-Stecker sind standardisierte Mehrfaserstecker die 4, 8, 12, 24, 48 oder sogar 72 Fasern in einem Stecker umfassen. Die Stecker sind in Mono-Mode- sowie Multi-Mode-Ausführung erhältlich und ähneln in ihren Gehäuseabmessungen einem gängigen RJ45-Stecker. Dabei haben die Ferrulen, in die die Glasfasern eingeklebt werden, mit etwa 2,5 x 6,4 mm deutlich geringere Dimensionen. So erlauben MPO/MTP-Stecker auch bei begrenztem Platzangebot im Rechenzentrum eine extrem hohe Packungsdichte und Leistungsfähigkeit.

Der im Juni 2010 verabschiedeten Norm IEEE 802.3ba folgend, wird für 40-GBit/s- Ethernet (Multi-Mode: 40GBASE-SR4) ein einreihiger 12-Faser-MPO/MTP-Stecker eingesetzt. Es werden insgesamt acht Fasern benötigt, vier Fasern dienen zum Senden, vier mittlere Fasern sind ungenutzt und weitere vier dienen zum Empfang der Signale.

Für 100-GBit/s-Ethernet wird laut Norm (Multi-Mode: 100GBASE-SR10) der 24-Faser-MPO/MTP-Stecker verwendet. Der 24-Faser-MPO-Stecker besitzt zwei Reihen mit jeweils zwölf Fasern, wobei nur 20 Fasern genutzt und die äußeren Fasern nicht verwendet werden. Um eine Migration mit vorhandenen 12-Faser-MPO/MTP-Verbindungen auf 100-GBit/s- Ethernet gewährleisten zu können, ist wahlweise auch der Einsatz von zwei 12-Faser-MPOs/MTPs möglich. Ein Stecker dient zum Versand, der andere Stecker zum Empfang der Daten. Die Anzahl der Fasern in Rechenzentren wird sich so in den nächsten Jahren mindestens vervierfachen beziehungsweise verzehnfachen.

Oberstes Gebot ist die Wahl qualitativ hochwertiger „Low Loss“-MPO/MTP-Stecker, denn die Herstellung dieser erfordert höchste Präzision und Erfahrung. Um Verluste zu minimieren ist insbesondere die Erzielung gleichmäßigen Faservorstands relevant, der die gemäß IEC-Norm zulässigen Werte deutlich unterschreitet, damit beim Koppeln zweier Stecker zwischen allen Fasern ein möglichst geringer Luftspalt verbleibt. Nur so lassen sich Dämpfungswerte von maximal 0,20 dB realisieren, die in Anbetracht der zur Verfügung stehenden geringen Dämpfungsbudgets unabdingbar sind.