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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

• 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

• 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

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

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Datendurchsatz zu Spitzenzeiten

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)

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

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

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 !

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

…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 )

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

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

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

Geometrie der Faserendflächen

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.

Interferometer - Messung

Leistungsfähigkeit des MPO

• Hochwertige Komponenten und eine optimale Fertigung ermöglichen Werte beim MPO, die

hinter Einfasersteckern nicht zurückstehen !

Produktionsdokumentation tde

Belegungsmethoden

Kabel Typ B

Kabel Typ C

Bildquelle: tde

Kabel Typ A

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

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

Methode B am Beispiel 40 GbE

Bildquelle: tde

Methode C am Beispiel 40 GbE

Bildquelle: tde

Belegungsbeispiel 100 GbE / 24 Faser MPO/MTP®

Quelle: USConec

Mit oder ohne Pins?

Die Verbindung zweier MPO / MTP®

verlangt zwingend

einen Stecker mit und einen Stecker ohne Pins !

Das „Lego® - Prinzip“

Plattform

Bausteine

Funktionalität

einfachstes Handling

tML® - der „tde®-Baukasten“

Plattform

LWL-Trunkkabel

TP Trunkkabel

LWL Module

TP Module

tML® - tde modular link

Die Plattformen

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

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

tML® - Kupfer - Verbindungen

Übertragungsleistung:

1 GbE:

10 GbE:

6 x RJ45 / TELCO 1 Gbit

6 x RJ45 / direkt 10 Gbit

tML® - 12 Faser MPO/MTP® - Verbindungen

Standardmodule:

48 Port / 96 Fasern je HE – beliebig kombinierbar mit allen anderen Modulen

HD-Modul Xtended:

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)

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®

tML®24 - MPO/MTP® - Verbindungen

Migration auf 2-Faser-Technik:(z.B. 10 GbE)

Migration auf 8/12-Faser-Technik:(z.B. 40 GbE)

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

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…)

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

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)

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 !

Einfachstes Szenario - tML®24

Ein Trunk !

sstech

> 60 % Reserve

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Noch Fragen ?Weitere Informationen:

r.behr@tde.de

www.tde.de

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