Ubiquitous Computing, Internet of Things, Cloud Computing – drei Begriffe zu einer Idee. Alle drei Konzepte verdeutlichen auch die gewachsene Bedeutung von Informationstechnik und Datenübertragung. Für eine ausreichende Geschwindigkeit dabei gelten hohe Anforderungen auch für die beteiligte Infrastruktur. Eine langfristig sichere Echtzeit-Datenübertragung über Lichtwellenleiter sollen spezielle Spleißboxen garantieren.

Welche Dinge landen überhaupt im Internet der Dinge und wie? Und wo schwebt die Datenwolke? Grundsätzlich gilt: Daten existieren nicht im Internet oder in der Cloud, sondern in physischen Datenspeichern von Endgeräten wie Smartphones, PCs oder eben den Automatisierungsgeräten der Industrie. Diese Endgeräte sind in LANs, Breitband-Telekommunikationsnetzen (MANs, Metropolitan Area Networks), WANs und schließlich weltweiten Netzwerken miteinander verbunden. Wenn die Endgeräte die Gehirne des Internet of Things bilden, sind die Übertragungsmedien dessen zentrales Nervensystem. Dort bündeln sich die Datenströme aller Endteilnehmer. Entsprechend leistungsfähig, störunempfindlich und ausfallsicher müssen die Übertragungswege ausgelegt sein.

Die optische Datenübertragung über Lichtwellenleiter (LWL) erlaubt Datenraten von mehr als 40 GBit/s über Strecken von vielen Kilometern, beeinträchtigt benachbarte Leitungen nicht und ist gleichzeitig unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Einflüssen. Daher haben sich Lichtwellenleiter mit Beginn der 1990er Jahre als Übertragungsmedium des Backbones bis hinein in die Ortsnetze etabliert. Die kompakten Leitungen wurden einfach zusätzlich in die bestehenden Rohre für die Stromversorgung eingezogen – oder schonender und zeitsparender mittels Druckluft eingeblasen.

Lichtwellenleiter bieten Vorteile

Mit dem zunehmenden Breitbandausbau und der Anbindung einer rasant wachsenden Zahl an Kommunikationsteilnehmern beispielsweise in Rechenzentren rückte das Ende der LWL-Strecke nach der Jahrtausendwende immer näher an den lokalen Endgeräteverbund. Vor allem als Trunk-Leitung – von und zu Rechenzentren – gelten optische Mehrfaser-Leitungen mit MPO- oder MTP-Steckern bereits seit Anfang der 2000er Jahre als Quasi-Standard.

Der letzte Teil der Übertragungsstrecke zum Endgerät – die sogenannte letzte Meile – besteht noch heute überwiegend aus verdrillten Kupferleitungen mit zwei oder vier Adern. Damit existieren auf der passiven Infrastrukturseite Lichtwellenleiter und passende Steckgesichter wie beispielsweise ST, SC oder LC und parallel auf der aktiven Abnehmer- oder Konverterseite Kupferleiter und Steckgesichter wie RJ45 oder M12.

Spleißboxen bilden Übergangspunkt

Die Übergabe- und Verteilpunkte dazwischen sind so genannte Spleißboxen oder Spleißverteiler. Die häufig als Bündeladerkabel ausgeführten LWL-Leitungen aus Rechenzentren oder Schaltzentralen laufen dort ein und sind in unterschiedliche LWL-Verbindungen zu einem Medienkonverter oder direkt zu den Abnehmern im Schaltschrank aufgesplittet.

Der Vorteil dieser passiven Knotenpunkte (Hubs) liegt auf der Hand: Wechselt man auf der aktiven Seite ein Gerät – zum Beispiel der Medienkonverter – aus oder installiert eines zusätzlich, muss der Anlagenbetreiber nicht gleichzeitig auch die etablierte Infrastruktur-Verkabelung austauschen. Die Multifaser-Trunk-Leitung bleibt erhalten und gewährleistet weiterhin die störunempfindliche Datenübertragung im Backbone.

Lediglich die wesentlich kürzeren und kostengünstigeren Patch-Kabel zwischen dem Knotenpunkt und der aktiven Komponente sind zu wechseln oder zu ergänzen. Damit bleibt das Investitionsvolumen des Backbones erhalten, also Leitungen, Trassen und Verteiler. Das neue aktive Gerät kann zudem schneller in Betrieb gehen, da die gegebenenfalls auszutauschenden Patch-Kabel im Schaltschrank direkt zugänglich sind.

Kompakte Hutschienen-Geräte

Anders als 19-Zoll-Komponenten sind Tragschienen-Spleißboxen nicht direkt in weitläufigen Rechenzentren installiert, sondern in kompakten Schaltschränken im Feld, in Schalträumen oder in Büros. Entsprechend sind die Geräte kompakt gebaut, damit sie sich direkt neben anderen Geräten auf die Tragschiene einrasten lassen. Die neuen Spleißboxen vom Typ FDX 20 von Phoenix Contact sind beispielsweise nur 40 mm x 130 mm x 115 mm (B, H, T) groß und bieten dennoch eine große Pigtail-Ablage im Inneren.

Spleißfertig vorbereitete Pigtails erleichtern den Anschluss und die Montage der Spleißbox. Bild: Phoenix Contact

In dieser Ablage sind die zu den Frontanschlüssen geführten Lichtwellenleiter untergebracht, an die die einzelnen Glasfasern des Bündeladerkabels thermisch verspleißt sind. Da das Spleißen ein kritischer Arbeitsschritt ist, der die Glasfasern bei unsachgemäßem Umgang verschmutzen, brechen oder unsauber verbinden kann, ist eine gut zugängliche Ablagefläche besonders wichtig. Gleichzeitig setzen die minimal zulässigen Biegeradien für Glasfasern der Gerätegröße enge Grenzen. Nur ein guter Kompromiss zwischen Kompaktheit und Bedienbarkeit bedingt, dass sich die Spleißboxen einfach anschließen und betreiben lassen.

Bei der Serie FDX 20 sind die mit einer komfortablen Länge ausgeführten Pigtails bereits zum thermischen Spleißen vorbereitet – also mit den jeweiligen Frontanschlüssen verbunden, sodass lediglich die offenen Faserenden mit den Fasern des Bündeladerkabels zu verbinden sind. Dies minimiert mögliche Fehlerquellen und reduziert die Inbetriebnahmezeit im Feld.

Einheitliches Design

Für unterschiedliche Anwendungen beziehungsweise verbundene Geräte auf der aktiven Seite stehen Geräteausführungen mit jeweils sechs LC-Quad- oder Duplex-, sechs SC-Duplex-, sechs ST-Duplex- oder sechs LSH-Duplex-Anschlüssen sowie mit zwölf LC-Duplex-Anschlüssen zur Verfügung. Wegen der standardisierten Steckgesichter für die Faserkategorien OM1 bis OM4 sowie OS2 bieten die Spleißboxen auch in Richtung der aktiven Seite eine hohe Flexibilität und Investitionssicherheit.

Die Frontpanels der gesamten Serie sind einheitlich gestaltet, sodass auch im größeren Geräteverbund die Funktion und Zuordnung zur aktiven Geräteseite eindeutig erkennbar ist. Bei Planern und Anwendern punkten eine verbesserte Übersicht und die intuitive Frontbedienung. Schaltschrank-Komplettanbieter können funktionale oder herstellerspezifische Einheiten gruppieren und so die hohe Qualität und Sicherheit der Komponenten wiedererkennbar signalisieren.

Fazit

Tragschienen-Spleißboxen sind wichtige Knotenpunkte zwischen der LWL-basierenden Backbone-Verkabelung und der kupferbasierenden Datenverkabelung im Schaltschrank und im Feld. Als rein passive Komponente sichern sie die Investition in die bestehende LWL-Verkabelung und vereinfachen den Austausch aktiver Komponenten. Für den sicheren und effizienten Betrieb im Schaltschrank sind die Spleißablage, kompakte Biegeradien und anwenderfreundliche Frontanschlüsse für die etablierten Steckgesichter von hoher Bedeutung. Als Beispiel punktet die neue Spleißbox-Serie FDX 20 von Phoenix Contact mit genau diesen Eigenschaften und fügt sich dank einheitlichem Design optimal in funktionale Geräteverbünde ein.

Steckgesichter und Normen

Die LWL-Spleißbox-Serie FDX 20 entspricht folgenden Steckgesichtern und Normen:

  • MPO – Multiple Fiber Push-on (IEC61754-7),
  • SC – Subscriber Connector (IEC 61754-4),
  • LC – Lucent Connector (IEC 61754-20),
  • ST – Straight Tip (IEC 61754-2) und
  • E-2000 – (IEC 61754-15).

Frank Kölske ist im Product Marketing Data Connectors bei Phoenix Contact in Blomberg tätig, www.phoenixcontact.com.