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ITU-T-Normen für verschiedene optische Fasern

Worton

Übersetzer*in Felix
4. Mai 2020

Die neue optische 5G-Netzwerkarchitektur erfordert hohe Bandbreite und niedrige Latenzzeiten. Daher rüsten sich alle Anbieter von Glasfaserkabeln , um den Herausforderungen bei der Herstellung neuer 5G-bezogener Produkte für den Einsatz in 5G-Netzwerken zu begegnen. In den letzten Jahren wurden innovative optische Fasern eingeführt, um die 5G-Anforderungen vom Kern bis zu den Zugangsnetzen zu erfüllen, wie z.B. die TXF™ Faser, die SMF-28 Ultra Faser und die SMF-28 Ultra 200 Faser des globalen Glasfaseranbieters Corning. Die drei Fasern entsprechen den Normen ITU-T G.654.E, ITU-T G.652.D bzw. ITU-T G.657.A1.

ITU-T-Normen, auch bekannt als ITU-T-Empfehlungen, beschreiben die geometrischen Eigenschaften und die Übertragungseigenschaften von Multimode- und Singlemode-Glasfaserkabeln. Derzeit gibt es sieben gemeinsame ITU-T-Empfehlungen, die zum Zeitpunkt ihrer Veröffentlichung in Kraft sind: ITU-T G.651.1, ITU-T G.652, ITU-T G.653, ITU-T G.654, ITU-T G.655, ITU-T G.656 und ITU-T G.657.

ITU-T G.651.1 - 50/125µm Gradientenindex-Multimode-Faser für FTTH-Systeme

ITU-T G.651.1 wurde auf der Grundlage des Standards ITU-T G.651 entwickelt, der 2008 zurückgezogen wurde. Er definiert die 50/125µm Gradientenindex-Multimode-Faser, die im Bereich des 850nm-Bandes oder 1300nm-Bandes oder alternativ in beiden Wellenlängenbereichen gleichzeitig verwendet werden kann. Wie in der folgenden Tabelle dargestellt, weist diese Faser einen Biegeradius von 15mm auf. Da es keine andere Multimode-Faser gibt, die einen engeren Biegeradius aufweist, kann diese Faser als eine biegeunempfindliche Multimode-Faser betrachtet werden. In letzter Zeit wird die G.651.1-Faser hauptsächlich für Multi-Tenant-/Wohngebäude in FTTH-Netzen sowie für Funktionen in Unternehmensnetzen wie der Fiber to the Zone (FTTZ)-Architektur eingesetzt.


Hüllkreisdurchmesser & Kerndurchmesser Makrobend-Verlust Dämpfung Wellenlängen-Abdeckung Anwendung
G.651.1 125 ±2 µm; 50 ±3 µm 15 mm Max bei 850nm: 1db
Max bei 1300nm: 1db
Max bei 850nm: 3,5db/km
Max bei 1300nm: 1,0db/km
850 nm;
1300 nm
Unterstützung von FTTH- und FTTZ-Architekturen; Empfehlung der Verwendung von Quarz-Multimode-Faser für Zugangsnetze in bestimmten Umgebungen.

ITU-T G.652 - Standard-Singlemode-Faser für CWDM-Systeme

ITU G.652 ist der erste Singlemode-Faserstandard, der von der ITU-T spezifiziert wurde. Er umfasst vier Revisionen, nämlich G.652.A, G.652.B, G.652.C und G.652.D. Darunter werden G.652.A- und G.652.B-Fasern aufgrund der geringeren Leistung bei modernen WDM-Anwendungen nur noch selten verwendet. G.652.C- und G.652.D-Fasern weisen dagegen einen reduzierten Water Peak (ZWP - Zero Water Peak) auf, wodurch sie im Wellenlängenbereich zwischen 1310nm und 1550nm eingesetzt werden können und die CWDM-Übertragung (Coarse Wavelength Division Multiplexed) unterstützen. Die G.652.D-Faser ist heute die modernste Technologie, die nicht nur die maximale Rentabilität Ihrer Investitionen, sondern auch den besten Schutz bietet und als Faser der Wahl beim Einsatz von Singlemode-Glasfasern in den meisten aktuellen Anwendungsfällen empfohlen wird.


Merkmale Wellenlängen-Abdeckung Anwendung
G.652.A Max PMDQ=0.5 ps/√ km O- und C-Bänder Unterstützt Anwendungen, wie sie in ITU-T G.957 und G.691 bis STM-16 empfohlen werden, sowie 10Gbit/s bis 40km(Ethernet) und STM-256 für ITU-T G.693.
G.652.B Maximale Dämpfung spezifiziert bei 1625nm.
Maximale PMDQ=0,2ps/√km
O-, C- und L-Bänder Unterstützung von Anwendungen mit höheren Bitraten bis zu STM-64, wie z.B. einige in ITU-T G.691 und G.692, und STM-256 für Anwendungen in ITU-T G.693 und G.959.1.
G.652.C Maximale Dämpfung spezifiziert bei 1383nm (gleich oder kleiner als 1310nm).
Maximale PMDQ=0,5ps/√km
O-, E-, S-, C- und L-Bänder Ähnlich wie G.652.A, aber dieser Standard erlaubt die Übertragung in Teilen eines erweiterten Wellenlängenbereichs von 1360nm bis 1530nm. Geeignet für CWDM-Systeme.
G.652.D Maximale Dämpfung spezifiziert von 1310 bis 1625nm. Maximale Dämpfung spezifiziert bei 1383nm (gleich oder kleiner als 1310nm).
Max PMDQ=0,2ps/√km
O-, E-, S-, C- und L-Bänder Ähnlich wie G.652.B, aber dieser Standard erlaubt die Übertragung in Teilen eines erweiterten Wellenlängenbereichs von 1360nm bis 1530nm. Geeignet für CWDM-Systeme.

ITU-T G.653 - Dispersionsverschobene Singlemode-Glasfaser für die Langstreckenübertragung

ITU G.653 definiert die dispersionsverschobene Singlemode-Faser, die einen Null-Dispersionswert um die Wellenlänge von 1550nm herum aufweist, wo die Dämpfung minimal ist. Es gibt zwei Faserkategorien für die Empfehlung G.653: G.653.A und G.653.B, die beide im Wellenlängenbereich von 1550nm funktionieren und um 1310nm herum funktionieren könnten, unter der Bedingung, dass der Dämpfungskoeffizient unter 0,55db/km liegt. Heute wird die G.653-Faser nur noch selten eingesetzt und ist durch die G.655-Faser für WDM-Anwendungen ersetzt worden. Der Grund dafür ist, dass Kanäle, die in der Nähe von 1550nm in der G.653-Faser zugewiesen sind, ernsthaft durch Rauschen beeinträchtigt werden, das durch nichtlineare Effekte verursacht wird, die durch Vier-Wellen-Mischung verursacht werden (FWM ist ein nichtlinearer Effekt in WDM-Systemen).


Merkmale Wellenlängen-Abdeckung Anwendung
G.653.A Nullwert der chromatischen Dispersion bei 1550nm. Maximale Dämpfung von 0,35db/km bei 1550nm. Maximaler PMDQ=0,5ps/√km 1550 nm Unterstützt Anwendungen mit hoher Bitrate bei 1550nm über große Entfernungen.
G.653.B Maximale Dämpfung nur bei 1550nm spezifiziert. Max PMDQ=0,2ps/√km 1550 nm Mit einem niedrigen PMD-Koeffizienten unterstützt dieser Standard Übertragungsanwendungen mit höherer Bitrate als G.653.A.

ITU-T G.654 - Cut-off Shifted Singlemode-Faser für Untersee- und terrestrische Langstreckennetze

ITU-T G.654 umfasst Cut-off Shifted Singlemode-Glasfasern, die für den Betrieb im Bereich von 1500nm bis 1600nm optimiert sind. Es umfasst fünf Revisionen, nämlich G.654.A, G.654.B, G.654.C, G.654.D und G.654.E. Die Fasern G.654.A, G.654.B, G.654.C und G.654.D eignen sich für ausgedehnte Langstrecken-Unterseeanwendungen. Während die G.654.E-Faser für terrestrische optische Hochgeschwindigkeits-Langstreckennetzwerke ausgelegt ist. Sie gilt als vielversprechender Kandidat zur Optimierung der Übertragungsleistung für optische Ultra-Hochgeschwindigkeits-Langstreckennetzwerke der nächsten Generation. Erfahren Sie mehr über die Hochgeschwindigkeits-Langstrecken-Glasfaserlösung mit G .654.E Singlemode-Faser.


Merkmale Wellenlängen-Abdeckung Anwendung
G.654.A Maximale Dämpfung von 0,22db/km bei 1550nm.
Maximale PMDQ=0,5ps/√km
1550 nm Geeignet für digitale Übertragungsanwendungen über große Entfernungen, wie z.B. terrestrische Fernleitungssysteme und Unterseekabelsysteme mit einem optischen Verstärker.
G.654.B Maximale Dämpfung von 0,22db/km bei 1550nm.
Max PMDQ=0,20ps/√km
1550 nm Dasselbe ITU-T-System wie G.654.A und für ITU-T G.69.1 Langstreckenanwendungen im 1550nm-Bereich. Auch geeignet für Langstrecken- und größere WDM-Repeater-lose Untersee-Systeme mit optischen Verstärkern in G.973. Auch für Untersee-Systeme mit optischen Verstärkern in G.977
G.654.C Maximale Dämpfung von 0,22db/km bei 1550nm.
Max PMDQ=0,20ps/√km
1550 nm Geeignet für höhere Bitraten und Langstreckenanwendungen in G.959.1.
G.654.D Maximale Dämpfung von 0,20db/km bei 1550nm.
Maximale PMDQ=0,20ps/√km
1550 nm Geeignet für Untersee-Systeme mit höherer Bitrate in G.973, G.973.1, G.973.2 und G.977.
G.654.E Maximale Dämpfung von 0,23dB/km bei 1550nm.
Maximale PMDQ=0.20ps/√km
1550 nm Ähnlich wie ITU-T G.654.B, aber mit einer kleineren Makrobiegeverlustspezifikation, die der von ITU-T G.652.D-Fasern entspricht. Für den Einsatz als terrestrische Kabel mit verbesserten OSNR-Eigenschaften zur Unterstützung einer kohärenten Übertragung mit höherer Bitrate, z.B. 100G/200G/400G-Systeme.

ITU-T G.655 - Legacy Langstrecken-Singlemode-Faser für CWDM-System

ITU-T G.655 definiert die von Null abweichende dispersionsverschobene Singlemode-Lichtleitfaser mit einer spezifizierten Leistung bei 1550nm und 1625nm. Sie umfasst fünf Kategorien: G.655.A, G.655.B, G.655.C, G.655.D und G.655.E. Diese Fasern waren ursprünglich für den Einsatz bei Wellenlängen im Bereich von 1530nm bis 1565nm vorgesehen, es können jedoch Vorkehrungen getroffen werden, um bei Wellenlängen bis zu 1625nm und bis zu 1460nm zu unterstützen. G.655-Fasern waren vor 2005 für WDM- und Langstrecken-Kabelführungen beliebt und für Langstrecken- und Backbone-Anwendungen geeignet. Sie wird jedoch nicht mehr verwendet und wurde durch die G.652.D-Fasern ersetzt.


Merkmale Wellenlängen-Abdeckung Anwendung
G.655.A Maximale Dämpfung nur bei 1550nm. Niedrigerer CD-Wert als Kategorie B und C. Höchstwert C-Band Unterstützung von DWDM-Übertragungsanwendungen (G.692) im C-Band mit einem Kanalabstand von bis zu 200 GHz.
G.655.B Maximale Dämpfung spezifiziert bei 1550 und 1625nm. Maximale PMDQ=0,5ps/√km C+L-Band Unterstützung von DWDM-Übertragungsanwendungen (G.692) im C+L-Band mit einem Kanalabstand von bis zu 100 GHz.
G.655.C Maximale Dämpfung spezifiziert bei 1550 und 1625nm. Maximale PMDQ=0,2ps/√km O bis C-Band Ähnlich wie G.655.B, ermöglicht jedoch Übertragungsanwendungen mit hohen Bitraten für STM-64 (10Gbps) bis zu 2000km. Auch für STM-256 (40Gbps) geeignet.
G.655.D Maximale Dämpfung spezifiziert bei 1550 und 1625nm. Maximale PMDQ=0,2ps/√km C+L-Band Für Wellenlängen größer als 1530nm. Ähnliche Anwendungen wie G.655.B werden unterstützt. Für Wellenlängen von weniger als 1530nm können CWDM-Anwendungen bei Kanälen von 1471nm und höher unterstützt werden.
G.655.E Maximale Dämpfung spezifiziert bei 1550 und 1625nm. Maximale PMDQ=0,2ps/√km C+L-Band Ähnlich wie G.655.D, aber mit höheren CD-Werten für Anwendungen mit kleinem Kanalabstand.

ITU-T G.656 - Nicht-Null-Dispersionsfaser für CWDM- und DWDM-Systeme

Die optische Faser ITU-T G.656 ist für den Einsatz in Breitbandsystemen mit DWDM und CWDM vorgesehen, die in Wellenlängenfenstern von 1460nm bis 1625nm arbeiten sollen. Die Dämpfung der G.655-Faser ist bei 1460nm bis 1625nm gering, aber wenn die Wellenlänge weniger als 1530nm beträgt, ist die Dispersion für das WDM-System zu gering. Daher ist die G.656-Faser nicht für Anwendungen geeignet, die von 1460nm bis 1530nm arbeiten.


Merkmale Wellenlängen-Abdeckung Anwendung
G.656 Maximale Dämpfung bei 1460, 1550 und 1625nm. Maximale PMDQ=0,2ps/√km S-, C- und L-Band Unterstützt sowohl CWDM- als auch DWDM-Systeme über den gesamten Wellenlängenbereich von 1460nm bis 1625nm.

ITU-T G.657 - Biegeunempfindliche Singlemode-Faser für FTTH-Systeme

Die ITU-T G.657 ist die neueste Variante der Singlemode-Glasfaser-Norm und spezifiziert die Eigenschaften von biegeunempfindlichen Singlemode-Glasfasern. G.657-Fasern werden hauptsächlich für breitbandige optische Zugangsnetze in Telekom-Büros und Kundengebäuden in Mehr- und Einfamilienhäusern verwendet. Es gibt zwei Kategorien der ITU-T G.657: G.657.A und G.657.B. Die G.657.A-Faser entspricht der bestehenden ITU-T G.652.D, bietet aber eine etwa zehnmal bessere Makrobending-Leistung. G.657.B ist eine wirklich biegeunempfindliche Klasse mit einer hundertmal besseren Biegeleistung als herkömmliche Singlemode-Fasern und etwa zehnmal besser als die Klasse G.657.A. G.657.B-Faser entspricht keinem früheren ITU-T-Standard. G.657.A und G.657.B können weiter unterteilt werden in G.657.A1, G.657.A2, G.657.B2 und G.657.B3, die sich durch ihre Makrobending-Anforderungen unterscheiden. G.657.A2 und G.657.B3 haben eine bessere Makrobiegeleistung als die Fasern G.657.A1 und G.657.B2.


Merkmale Wellenlängen-Abdeckung Anwendung
G.657.A Bei einem Radius von 15mm, 10 Windungen, max. 0,25db bei 1550nm, max. 1db bei 1625nm. Max PMDQ=0,20ps/√km vom O- zum L-Band Optimierte Zugangsinstallation in Bezug auf Makrobiegung, Verlust, andere Parameter, die ähnlich wie G.652.D. sind.
G.657.B Bei 15mm Radius, 10 Windungen, max. 0,03db bei 1550nm, max. 0,1db bei 1625nm vom O- zum L-Band Unterstützt die optimierte Installation von Zugangsnetzwerken mit sehr kleinen Biegeradien, wie sie in Fasermanagementsystemen und insbesondere bei Installationen mit beschränktem Abstand angewendet werden.

Vergleich der Fasern G.651.1, G.651, G.652, G.655, G.656 und G.657

Wie wir aus dem obigen Inhalt ersehen können, weisen einige der G.65x-Fasern ähnliche Eigenschaften auf und sind für ähnliche Anwendungen konzipiert. Hier werden ihre Unterschiede im Detail weiter analysiert:

G.651.1 vs. G.657.A vs. G.657.B

G.651.1, G.657.A und G.657.B definieren alle biegeunempfindliche Fasern, die für FTTH-Systeme hergestellt werden. Die G.651.1-Multimode-Faser hat jedoch höhere Datenraten für die Kommunikation über kurze Entfernungen. Daher bietet sie eine bessere Leistung als jede Singlemode-Faser in Campus- und anderen Unternehmensnetzwerken oder überall dort, wo die Mehrzahl der Netzwerkverbindungen weniger als 100m oder 250m lang ist. G.657.A-Glasfaser ist rückwärtskompatibel mit der vorhandenen G.652.D-Glasfaser, was durch nahtlose und transparente Integration mit der bereits installierten G.652.D-Glasfaserverkabelung hilft, Installations- und Bereitstellungskosten zu sparen. Beim Einsatz von G.651.1- und G.657.B-Fasern ist eine vollständige Installation erforderlich, was die Kosten erhöht. Der Vorteil der G.657.B-Faser liegt in ihrer überlegenen Biegeunempfindlichkeit. Für völlig neu zu installierende Anwendungen ist es besser, G.657.B-Fasern zu verwenden, insbesondere in Gebäuden mit mehreren Mietern, in denen die Installateure mit rauen Umgebungen konfrontiert sind, in denen der Biegedurchmesser sehr gering ist.

G.652.D vs. G.655 vs. G.656

Die Fasern G.652.D, G.655 und G.656 unterstützen entweder CWDM- oder DWDM-Systeme, wobei jede Faser ihre Schwächen und Stärken bei der Langstreckenübertragung hat. G.652.D ist eine Faser mit niedrigem Water Peak Wert und verbesserter Dämpfungsleistung, die die Verwendung in CWDM-Systemen unterstützt. Die G.655-Faser hat eine geringe chromatische Dispersion und unterstützt Langstreckensysteme, die CWDM im Wellenlängenbereich von 1550nm bis 1625nm verwenden. Die G.656-Faser hat eine mittlere chromatische Dispersion und ist für Langstreckensysteme optimiert, die sowohl DWDM- als auch CWDM-Systeme im Wellenlängenbereich von 1460nm bis 1625nm verwenden.

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