Optical Multimode
Was bedeuten die einzelnen OM-Typen OM1-OM5?
Wer sich mit der Verkabelung von Glasfaser-Hardware bzw. den Netzen allgemein beschäftigt, stößt schnell auf die Bezeichnung „Multimode“ und Angaben wie OM1, OM2 und so weiter. Wir zeigen, was sich dahinter verbirgt und warum die Verwendung der richtigen Klasse wichtig ist.
Singlemode und Multimode Glasfaserkabel: Das ist der Unterschied
Nicht alle Glasfaser-Kabel sind gleich, auch wenn man es ihnen von außen nicht ansieht. Es gibt technisch mehrere Arten der Lichtübertragung innerhalb der Faser und auch unterschiedliche Bedarfszenarien, je nach geplanten Einsatzzweck.
Singlemode-Kabel (OS1/OS2) können nur einen einzigen geraden Lichtstrahl (ein Lichtmode) übertragen. Die Reichweite beträgt aber bis zu 40 Kilometer. Da die Kabel sehr günstig in der Herstellung sind (nicht aber die Elektronik drumherum), eignet sich Singlemode vorrangig um große Distanzen zu überbrücken – etwa zwischen Städten oder Rechenzentren. Ideal für den Netzausbau also!
Multimode Kabel (OM1-OM5) können hingegen gleichzeitig mehrere Lichtmoden nutzen, was der maximal möglichen Übertragungsrate zugute kommt. Die Reichweite ist dafür ca. 300-600 Meter beschränkt (je nach OM-Klasse) und die Kabel teurer. Multimode-Kabel finden daher vor allem zur Verkabelung in Gebäuden und auf kurze Distanzen Anwendung. Also z.B. Rechenzentren und innerhalb von Immobilien.
| Merkmal | Singlemode | Multimode |
|---|---|---|
| Kern-Durchmesser | 9 µm | 50 bzw. 62,5 µm |
| Lichtpfade | 1 (eine Mode) | viele (mehrere Moden) |
| Reichweite | bis ca. 40 km | meist unter 1 km |
| Anwendung | Glasfaser-Ausbau, weite Außenstrecken |
Gebäude, Rechenzentren |
| Kosten für Kabel | günstig | relativ teuer |
| Kosten für Hardware | teuer (z.B. SFPs) | recht preiswert |
| typische Standards | OS1, OS2 | OM1 bis OM5 |
Was ist ein Lichtmode?
Der Lichtmode beschreibt sozusagen den Weg, den das Licht durch eine Glasfaser nimmt. Beim Multimode können sich mehrere Lichtstrahlen auf verschiedenen Wegen gleichzeitig durch das Kabel bewegen. Zum Beispiel gerade aus oder in bestimmten Winkeln. Jeden Weg nennt man „Mode“ – Plural „Moden“. Durch physikalische Effekte, wie Dispersion, kommen die einzelnen Moden aber unterschiedlich schnell ans Ziel. Warum? Je häufiger ein Strahl durch Brechung abgelenkt wird, desto länger ist am Ende der zurückzulegende Weg und damit die Laufzeit. Wenn Sie auf eine Strasse nicht gerade fahren, sondern in Schlängellinien, benötigt Ihr Auto bei gleicher Geschwindigkeit auch länger wie ein Fahrzeugt das nur den Weg geradeaus wählt.
Nicht verwechseln sollte man den Lichtmode mit der Wellenlänge! Diese gibt sozusagen die Farbe/Spektrum des Lichts an. Sowohl Single- als auch Multimodefasern können verschiedene Wellenlängen parallel übertragen. Das nennt man Wavelength Division Multiplexing (WDM).
Moden = unterschiedliche Ausbreitungswege des Lichtsignals innerhalb einer Faser
Wellenlänge = unterschiedliche Spektren (z.B. 880 nm) zur Datenübertragung
Was bedeutet OM2, OM3, OM4 etc.?
Wie schon angedeutet, steht die Abkürzung OM für „Optical Multimode“. Das sind also Glasfaserkabel, welche mehrere Moden nutzen können. In der Praxis unterscheidet man aktuell zwischen 5 verschiedenen Typen (OM1-OM5). Jeder weist unterschiedliche Eigenschaften sowie Vor- und Nachteile auf. Kriterien sind u.a. Reichweite, Kosten, der Kerndurchmesser, Mantelfarbe und das Einsatzgebiet. Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Unterschiede im Vergleich.
| Mode Typ | Kern- bzw. Manteldurchmesser |
Farbe des Mantels | Max. Datenrate & Reichweite |
|---|---|---|---|
| OM1 | 62,5 / 125 µm | Orange | 1 GBit/s: bis ca. 300 m |
| OM2 | 50 / 125 µm | Orange | 1 GBit/s: bis ca. 600 m |
| OM3 | 50 / 125 µm | Aqua (türkis) | 10 GBit/s: bis 300 m |
| OM4 | 50 / 125 µm | Aqua / Violett | 10 GBit/s: bis 550 m |
| OM5 | 50 / 125 µm | Limegrün | Für 40/100 GBit/s optimiert, WDM-fähig |
Pauschal kann man sagen, je höher die Klasse, desto größer ist auch Leistungsfähigkeit, respektive realisierbare Bandbreite.
OM1 ist technisch überholt, veraltet und findet kaum noch Anwendung. Ähnlich wie alte CAT1-4 Netzwerkkabel. Die realisierbare Datenrate liegt unter 1 GBit. OM1 ist auch nicht kompatibel mit OM2-OM5 (andere Kerngröße).
OM2 gilt ebenfalls als veraltet, reicht aber noch für einfache Netzwerke bis 1 GBit/s im Heimbereich zumeist aus.
Für moderne Rechenzentren und GF-Netzwerke kommen meistens OM3 und OM4 Kabel zum Einsatz. Bei anvisierten Datenraten bis 10 GBit/s sollte mindestens OM3 gewählt werden. Hier liegt die Maximalreichweite bei ca. 300 (OM3) bzw. 550 Metern (OM4).
OM5 ist noch relativ neu (~ 2018 Markteinführung), teuer und für Hochleistungs-Szenarien bis 100 GBit/s gedacht. Mode 5 wurde für moderne Übertragungstechnologien wie SWDM (Shortwave Wavelength Division Multiplexing) entwickelt. Ideal für High-Speed-Backbones und state of the art Rechenzentren, wie etwa für KI-Farmen der großen Tech-Riesen Amazon, Microsoft und Google. Allerdings reduziert sich die Reichweite für die volle Bandbreite nochmal deutlich auf unter 150 Meter.
Welche Typen kommen bei privaten Heim-Glasfasernetzen zum Einsatz?
Die interne Verkabelung, z.B. vom HÜP zum Glasfasermodem (Hausanschluss → ONT), erfolgt gewöhnlich über günstige Singlemode-Glasfaserkabeln (OS2) mit SC/APC-Steckern. Für die weitere Verteilung im Haus werden dann im Regelfall LAN-Kabel verwendet (>=CAT6). Auch die Internetprovider führen von der Strasse zum Haus (NE3 zu NE4) gewöhnliche Singlemode Kabel.
Im Privatkundensegment kommen also selten Mulimode-Kabel zum Einsatz. Diese sind eher in Unternehmen mit eigenen Serverräumen interessant.
Ausnahme: Wer im Haus die Verteilung auch mit Glasfaser statt LAN realisieren will, greift am besten zu OM3 oder besser OM4 (minimal teurer). Konkret LC/LC-Duplex-Kabel in Kombination mit günstigen Multimode-SFP-Modulen. Dann kann man den Glasfaser-Router direkt im Wohnzimmer stehen haben. Achten Sie bei der Verkabelung aber darauf, die Leitungen nie zu stark zu knicken (maximalen Biegeradius beachten).
Auf was wird beim Glasfaser-Ausbau in Deutschland gesetzt?
Für den eigentlichen Netzausbau zum Endkunden wir fast ausschließlich auf Singlemode (OS2) gesetzt. Nur so lassen sich weite Distanzen überbrücken bei gleichzeitig geringen Kabelkosten. Zudem ist SM sehr zukunftssicher – prinzipiell lassen sich mit der richtigen Hardware so auch über 100 GBit/s übertragen. Deutsche Telekom, Vodafone, Netcologne DT-Glasfaser & andere Anbieter, setzen allesamt auf Singlemode beim Netzausbau. Darüber hinaus spielt Open Access eine immer wichtigere Rolle.
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