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RZ-Verkabelung einfach wie „Lego®-spielen“ ?
(R)Evolution in der Glasfaserverkabelung
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 2
RZ-Verkabelung einfach wie „Lego®-spielen“ ?
Ein Vortrag von
Rainer Behr
Sales Manager
tde – trans data elektronik GmbH
• Firmengründung: 1991
• Firmensitz; Produktionsstandort Ohrte (Nähe Osnabrück)Vertriebsbüro Dortmund
• Anzahl Mitarbeiter: 50
• Die Spezialität von tde® ist die Entwicklung und Produktion von Daten Verteilersystemen mit maximaler Packungsdichte
• Selbst das Wissenschaftszentrum CERN greift seit Jahren auf die Mehrfasertechnik aus dem Hause tde® zurück.
• Das Portfolio „Made in Germany“ umfasst die kompletten Systemlösungen für hochverfügbare Applikationen als Plug & Play Anwendungen für Rechenzentren, Telekom, Industrie und für militärische Anwendungen.
• tde® unterstützt den „Eurpoean code of conduct“ für energieeffiziente Rechenzentren
• tde® ist zertifiziert nach ISO 9001, TL9000 and ISO 14001
tde® in Stichpunkten
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 3
• Stationäre und mobile Endgeräte
für geschäftlichen und privaten Einsatz
Bereitstellung / Konsolidierung
in zahllosen Rechenzentren
Anforderung an aktive Technik im RZ (Server, Switche, Storage, …)
definiert gleichzeitig die Anforderung an die passive Infrastruktur (Verkabelung)
Die passive Infrastruktur hängt am „Fliegenfänger“
der aktiven Komponenten !
Verkabelung als Teil der passiven Infrastruktur
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 4
• Entwicklung der Bandbreiten am Beispiel DE-CIX (=Internetknoten Frankfurt/Main)
10/40/100 Gbit/s – Status für hohe Bandbreiten über LWL
400 Gbit/s
682 Gbit/s
900 Gbit/s
1,2 Tbit/s
1,6 Tbit/s
0
500
1000
1500
2000
2009 2010 2011 2012 2013
Durchschnittlicher Datendurchsatz
16 Gbit/s
23 Gbit/s49 Gbits
90 Gbit/s
300 Gbit/s
407 Gbit/s
800 Gbit/s
1,2 Tbit/s
1,4 Tbit/s
2,0 Tbit/s
2,6 Tbit/s
3,4 Tbit/s
3,9 Tbit/s
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Datendurchsatz zu Spitzenzeiten
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 5
Der Technologiewandel ist nicht aufzuhalten
• Angesichts der jährlichen Verdoppelung des weltweiten Datenvolumens sind Geräte mit immer
höheren Übertragungsraten unumgänglich
• 10 GbE /s = 10 Mrd. x „Licht an/aus“ /s
• Singlemode – Multiplexverfahren (CWDM/DWDM)
(mehrere Signale über einen Kanal)
Multimode – paralleloptische Übertragung
(mehrere Kanäle werden parallel für ein Signal genutzt / IEEE 802.3ba)
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 6
Multiplexverfahren Paralleloptische Übertragung
Singlemode Multimode
Anzahl Fasern 2 12 / 24
Reichweiten deutlich über 100 KM bis 150 m (lt. Norm)
Dämpfungsbudget abhängig von Hardware 1,9 – 1,5 dB für
& Strecke gesamten Link
Steckverbinder LC / SC MPO / MTP®
…….
Kosten X € (X/4) €
Singlemode vs. Multimode bei >= 40 Gbit/s
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 7
MPO/MTP® Steckverbinder
Mehrfaserstecker für multimode- und monomode Fasern
durch NTT Mitte der 80er Jahre entwickelt (Toshiaki Satake)
Weiterentwicklung im Joint-Venture US Conec (NTT, Corning, Fujikura)
üblich sind 12 Fasern je Reihe – bis zu 6 Reihen sind möglich
Definition über Standard IEC61754-7 (TIA/EIA 604-5)
Übertragung von 40/100 GbE über multimode Fasern (IEEE 802.3ba)
Infiniband – Anwendungen bis 120 Gbit/s
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 8
MPO und MTP® - Begriffsdefinition
• MPO steht für „multipath push-on“ („Multiple-Fibre Push-On“)
„offizielle“ - freie Bezeichnung des Steckverbinders
• MTP® ist die geschützte Bezeichnung für den MPO-Stecker der Fa. US Conec
--------------------------------
• Der MTP®-Stecker ist vollständig kompatibel mit dem MPO !
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 9
Warum MPO/MTP®?
- Entwicklung der paralleloptischen Übertragung (multimode)(z.B. 40/100 GbE, Fiber Chanel, Infiniband, etc. )
- Höhere Packungsdichten(weit mehr als 2.000 Fasern /HE möglich)
- Reduzierung des Platzbedarfs(so verbleiben z.B. von nebenstehendem Panel (24 x LCD)
nur noch 2 Ports bei 100 GbE)
- Vereinfachung des Handlings bei
hohen Faserzahlen(1 statt 20 Steckverbindern bei 100 GbE)
Bildquelle: tde
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 10
…der MPO kommt mir nicht in‘s Haus !
Gängige Vorurteile:
• Schlechte Erfahrungen mit dem „Vorgänger“ MT-RJ oder den ersten MPO
• Stecker weist zu hohe Dämpfungswerte auf
• Die äußeren Fasern haben immer schlechte Werte
• Kunststoff-Ferrulen sind schlechter als Keramik
Widersprüche in den Normierungen:
MPO/MTP® - max. IL <=0,75 dB
(multimode) (EN 50377-15-1)
Link-Dämpfungsbudget für 40/100 GbE <=1,5 dB (OM4 – 150m / IEEE 802.3ba )
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 11
Grundsätzlicher Aufbau
- Größe vergleichbar mit RJ45
- Codierung (Key)
- mit oder ohne Pins
- PC oder APC – Schliff (Monomode)
- Faseranzahl
12 F 24 F 48 F 72 F
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 12
Komponenten
- Kunststoff-Struktur der Ferrule ähnlich der Glasfaser
- Max. Toleranzen bei:
Faseraufnahme +- 0,3 µ (LowLoss Keramikferrule: +/- 0,5 µ )
Ø Guide Pin +- 0,1 µ
Ø Aufnahme Guide Pin +- 0,3 µ
Die Ferrule kann sich in dem
MPO/MTP®-Gehäuse während
des Steckvorgangs frei bewegen.
Bewegliche Ferrule
Bildquelle: US Conec
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 13
MPO/MTP® Guide Pins
Unterschiedliche Formen der Führungspins
Typische MPO Führungsloch-Schäden.
(nach 50 Steckzyklen)
Vorher / Nachher
Typische Führungsloch Schäden bei
abgerundeten Führungspins.
(nach 500 Steckzyklen)
Vorher / Nachher
Bildquelle: US Conec
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 14
Geometrie der Faserendflächen
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 15
Wesentliche Voraussetzungen für eine gute Performance ist die
Geometrie der Faserendflächen !
- Die wichtigsten Parameter sind (nach IEC 61755-3-4):
- X-Endflächen-Winkel max. 0,2°
- Y-Endflächen-Winkel max. 0,2°
- X- ROC min. 2000 mm
- Y- ROC min. 5 mm
- Definierter Faserüberstand: 1 – 3,5 µ
- Max. Faserhöhendifferenz
alle Fasern: 0,5 µ
- Faserhöhendifferenz
benachbarter Fasern: 0,3 µ
Diese Werte stellen Minimalanforderungen dar und sollten in der
Praxis so weit als möglich übertroffen werden.
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 16
Interferometer - Messung
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 17
Leistungsfähigkeit des MPO
• Hochwertige Komponenten und eine optimale Fertigung ermöglichen Werte beim MPO, die
hinter Einfasersteckern nicht zurückstehen !
Produktionsdokumentation tde
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 18
Belegungsmethoden
Kabel Typ B
Kabel Typ C
Bildquelle: tde
1 12
Kabel Typ A
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 20
Key up? - Key down?
Adapter:
Typ A Key up – Key down = 1 : 1 // 12 : 12
Typ B Key up – Key up = 1 : 12 // 12 : 1
1 12 112
Bildquelle: tde
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 19
Methode A am Beispiel 40 GbE
Bildquelle: tde
Note: The Colours of the optical fibres in this drawing are only for the visual demonstration
MTP® is a registered trademark of US Conec Ltd
tML® is a registered trademark of tde GmbH
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 21
Methode B am Beispiel 40 GbE
Bildquelle: tde
Note: The Colours of the optical fibres in this drawing are only for the visual demonstration
MTP® is a registered trademark of US Conec Ltd
tML® is a registered trademark of tde GmbH
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 22
Methode C am Beispiel 40 GbE
Note: The Colours of the optical fibres in this drawing are only for the visual demonstration
MTP® is a registered trademark of US Conec Ltd
tML® is a registered trademark of tde GmbH
Bildquelle: tde
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 23
Belegungsbeispiel 100 GbE / 24 Faser MPO/MTP®
Quelle: USConec
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 24
Mit oder ohne Pins?
Pins:
Die Verbindung zweier MPO / MTP®
verlangt zwingend
einen Stecker mit und einen Stecker ohne Pins !
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 25
Das „Lego® - Prinzip“
Plattform
Bausteine
Funktionalität
einfachstes Handling
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 26
tML® - der „tde®-Baukasten“
Plattform
LWL-Trunkkabel
TP Trunkkabel
LWL Module
TP Module
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 27
tML® - tde modular link
Die Plattformen
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 28
tML® - Trunkkabel sparen Platz !
Vorkonfektionierte Kabelverbindungen:
• Kupfer
6-fach Trunk
(24x2xAWG26 od. 24x2xAWG23)
- Reduzierung des Platzbedarfes
auf fast 1/3.
• Glasfaser
Kabel mit 12, 24, 48 72, 96, 144 und
192 Fasern
12 Faser-Kabel 3,0mm AD
24 Faser-Kabel 3,8mm AD
tML® - Minitrunk herkömmliches Trunkkabel
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 29
tML® - für jeden Einsatz das passende Modul !
12x E2000 / MPO 12F
6x SC-Duplex / MPO 12F
3x URM K8/K8 / 2x MPO 12F
6x MU-Duplex / MPO 12F
12x LC-Duplex / 2x MPO 12F
6x MPO 12F / 1 x MPO 72F
6x ST-Duplex / MPO 12F
6x RJ45 / TELCO 1 GbE
6x RJ45 / direct 10 GbE
6x MPO 12F / 4x MPO 12F40 GbE-6 Port Dark Fiber
6x LC-Duplex / MPO 12F
12x LC-Duplex / 1x MPO 24F12x MPO 12F / 4x MPO 24F40 GbE 12-Port Dark Fiber
6x MPO 12F / 2x MPO 24F40 GbE 6 Port Dark Fiber
2x MTP24 / 4x MPO
6x RJ45 / direct 10 GbE
tML ® - kombinierbare Module LWL und Kupfer
09/125 µ PC od. APC Singlemode*
50/125µ OM2, OM3,OM4
62,5/125µ OM1
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 30
tML® - Kupfer - Verbindungen
Übertragungsleistung:
1 GbE:
10 GbE:
6 x RJ45 / TELCO 1 Gbit
6 x RJ45 / direkt 10 Gbit
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 31
tML® - 12 Faser MPO/MTP® - Verbindungen
Standardmodule:
48 Port / 96 Fasern je HE – beliebig kombinierbar mit allen anderen Modulen
HD-Modul Xtended:
96 Port / 192 Fasern je HE – beliebig kombinierbar mit allen anderen Modulen
Migration zu 8/12-Faser-Technik:
(z.B. 40 GbE)
48 Port / 384 aktive Fasern je HE – beliebig kombinierbar mit allen anderen Modulen
Migration zu 24-Faser-Technik:
(z.B. 100 GbE)
16 Port / 320 aktive Fasern je HE – beliebig kombinierbar mit allen anderen Modulen
6 x MU-Duplex / MTP®12 x E2000 / MTP®6 x SC-Duplex / MTP® 6 x ST-Duplex / MTP®
12x LC-Duplex / 2x MTP®12
6x MTP12 / 4x MTP®1240 GbE-6 Port Dark Fiber
2x MTP24 / 4x MTP12
6 x LC-Duplex / MTP®
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 32
tML®24 - MPO/MTP® - Verbindungen
Migration auf 2-Faser-Technik:(z.B. 10 GbE)
96 Port / 192 Fasern je HE – beliebig kombinierbar mit allen anderen Modulen
Migration auf 8/12-Faser-Technik:(z.B. 40 GbE)
96 Port / 768 aktive Fasern je HE – beliebig kombinierbar mit allen anderen Modulen
24-Faser-Technik:(z.B. 100 GbE)
96 Port / 1.920 aktive Fasern je HE – beliebig kombinierbar mit allen anderen Modulen
12x LC-Duplex / 1x MTP24
6x MTP12 / 2x MTP2440 GbE–6 Port Dark Fiber
12x MTP12 / 4x MTP2440 GbE – 12-Port Dark Fiber
6 x MTP Direktanschluss
12 x MTP Direktanschluss
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 33
tML® - MPO/MTP® - Technik
Belegung:
Alle tML® Systeme sind so ausgelegt, dass innerhalb des Systems die Belegung
der MPO keine Rolle mehr spielt !
Mit oder ohne Pins?:
Innerhalb der tML® Systeme sind die empfindlichen Pins immer an der geschützten
Seite einer Verbindung angebracht.
Die Bauteile innerhalb der tML® Systeme passen immer zusammen !
Anschlusstechnik?:
die tML® Systeme sind so konzipiert, dass immer an beiden Anschlussseiten
identische Komponenten zum Einsatz kommen ! (Module, Patchkabel…)
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 35
tML® - tde modular link
Qualität schafft Vertrauen
- 100%-Test aller Konfektionen:
- Interne Grenzwerte deutlich besser als Normvorgaben
- Messung der IL bei allen Konfektionen
- RL und Interferometermessung
bei allen SM Applikationen und
immer bei MPO/MTP® - Konfektionen
- Lückenlose Dokumentation der Fertigung mittels Handscannern
- Umsetzung kundenspezifischer Spezifikationen
- Zertifiziert nach ISO9001, 14001, TL9000
- Mitarbeit im internationalen Normungsgremium CENELEC TC 86BXA/WG 01
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 34
Packungsdichte !
Passive Flächen im RZ produzieren ausschließlich Kosten !
Die Reduzierung dieser Flächen auf ein funktionales Minimum ist ein
betriebswirtschaftliches Muss !
• Packungsdichte
• Standard: bis 48 Port / 1HE
LWL alle gängigen Steckertypen, RJ45 bis 10GbE
• LC – HD: bis 96 Port / 1HE (=192 Fasern)
OM3, OM4, SM (auch APC)
• MPO/MTP® bis 96 MPO / 1HE
OM3, OM4, SM-APC
(12er = 1.152 Fasern / 24er = 2.304 Fasern)
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 36
Packungsdichte und Packungseffizienz !
• Unterschiedliche Übertragungstechnik
erfordert verschiedene
Anschlusstechnik !
• Packungseffizienz
- die Installation wird flächenoptimiert realisiert
- Verfügbarkeit aller technischen Anforderungen
- Plug & Play ermöglicht / vereinfacht Veränderungen
- nur die tatsächlich erforderlichen Ports werden installiert
- in diesem Konsens wird die Packungsdichte des einzelnen Moduls äußerst wichtig !
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 37
Einfachstes Szenario - tML®24
Ein Trunk !
Alle
An
sch
luss
tech
nik
en
Alle
An
schlu
sstech
nike
n
> 60 % Reserve
> 60 % Reserve
tde R.B. 04.05.2015 Version 1.0 Seite 38
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Noch Fragen ?Weitere Informationen:
r.behr@tde.de
www.tde.de
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