Qualifizieren von Glasfasern

40 GBit/s zu übertragen, ist ein wichtiges Thema für Metro- Netzbetreiber. Die schnellen Datenautobahnen werden nicht nur im Weitverkehr, sondern zunehmend auch in den Städten benötigt. Doch die Infrastrukturen der Metro-Netze bestehen oft aus einem Konglomerat verschiedener Fasern. Der Netzbetreiber benötigt deshalb die entsprechende Messtechnik zum Qualifizieren seiner Glasfaser für die neuen Anforderungen.

Von Peter Winterling

Treibende Kräfte für die Einführung von 40/43-GBit/s-Übertragungstechnik sind unter anderem Router-Hersteller, die ihre Schnittstellen mit 40-GBit/s-Interfaces ausstatten. Führende Hersteller offerieren Router mit 320-TBit- Switching-Capacity und 40-GBit/s-Schnittstellen. Auch die Betreiber der Rechenzentren mitten oder in Randgebieten von Städten fordern von den Metro-Netzbetreibern Erweiterungen für die neue Übertragungshierarchie.

Die Fakten: Metro-Netze haben heute eine sehr unterschiedliche Infrastruktur. Aus den Ursprüngen der Stadtnetze existieren sehr alte Glasfasern, Erweiterungen sind mit Fasern unterschiedlicher Spezifikationen gemacht worden. So finden sich heute Fasern nach ITU-T-Standard G.652, G.652d, und NZ-DSF-Fasern nach G.655 oft bunt gemischt je nach Ausbauphasen des Netzes.

Abnahmemessungen an Glasfasern wurden und werden immer noch mit dem OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) durchgeführt. Deren Messergebnis ermöglicht die Qualifizierung und Quantifizierung aller Spleiß- und Steckverbindungen einer Übertragungsstrecke. Bei der Verwendung der Faser als Highspeed-Highway ist das genauso notwendig. Ab einer Übertragungskapazität von 10 GBit/s ist im Weitverkehr zur Qualifizierung der Faser zusätzlich die Messung der Polarisationsmoden Dispersion (PMD) und die chromatische Dispersion (CD) obligatorisch.

Störfaktor Polarisationsmoden-Dispersion

Unter Dispersion wird die zeitliche Aufweitung eines Impulses verstanden. Dies geschieht auch durch die Übertragung über eine Glasfaser und ist längenabhängig. Die Polarisationsmoden-Dispersion entsteht durch die unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichtes in vertikaler und horizontaler Ebene in einer Glasfaser aufgrund eines leicht unterschiedlichen Brechungsindexes für die beiden Polarisationsebenen. Bei modernen Fasern ist diese Differenz minimiert, aber eben dennoch nicht gleich Null. Unkalkulierbar wird der PMD-Wert durch die statistische Verteilung des Polarisationszustandes des Lichtes entlang der Faser. Äußere Einflüsse wie Vibration, Temperaturschwankungen, Torsion und Dehnung der Faser verändern den PMD-Wert deutlich. Somit wird der PMD-Wert statistisch. Das Normungsgremium ITU definiert für jede Übertragungsrate einen Grenzwert für einen maximal akzeptablen PMD. Für ein 10-GBit/s-Signal liegt dieser bei 10 ps, für 40-GBit/s-Übertragungssysteme bei 2,5 ps.

1. Qualifizieren von Glasfasern
2. Messverfahren für die PMD