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Topologie

Topologie

Die Verkabelungstopologie beeinflusst die Leistung, Skalierbarkeit und Verwaltung eines Unternehmensnetzwerks

Die Punkt-zu-Punkt-Topologie ist einfach zu installieren und zu verwalten, kann jedoch in größeren Netzwerken weniger effizient sein. In einer Stern-Topologie ist jeder Endpunkt mit einem zentralen Hub verbunden, was die Isolierung und Fehlerbehebung von Netzwerkproblemen erleichtert. Eine Baum-Topologie vereint sternförmige und hierarchische Elemente, um die Skalierbarkeit und Flexibilität des Netzwerks zu erhöhen.

Überblick über IT-Verkabelungstopologien

Topologie

Unabhängig von der Topologie des „aktiven Netzwerkes“ (redundante Auslegung von elektronischen Netzwerk-Komponenten wie z.B. Switches) wird keine bzw. eine eingeschränkte redundante Topologie der Verkabelung gefordert. Konkret bedeutet dies:

  • eingeschränkte redundante Topologie der Verkabelung gefordert. Konkret bedeutet dies:

  • Es gibt zwei GV für das Gebäude in unterschiedlichen Brandschutzzonen und auf unterschiedlichen Erd-Niveau: Alle Kabel der Primär-Verkabelung enden je GV in einem 19“-Schrank. Beide GV werden miteinander verbunden.

  • Es gibt zwei Verteiler mit Provider-Übergängen (normativ Standortverteiler): Jeder SV wird mit genau einem GV verbunden. Beide Enden dieser Verbindungen enden je einem 19“-Schrank.

  • Die Anzahl der EV richtet sich nach der Planung der Tertiärverkabelung (u.a. beeinflusst durch Längenrestriktion): Jeder EV wird

    - mit einem GV verbunden

    - mit einem weiteren GV verbunden (falls dies möglich ist).

  • IT-Endgeräte werden in der Regel mit einem Kabel an einem EV angebunden.

  • IT-Endgeräte können bei Bedarf nach einer höheren Verfügbarkeit mit 2 Kabel an einen oder zwei EV angebunden werden, diese Anforderung wird im Einzelfall gezielt vorgegeben.

Es gibt keinen einzigen Fehlerpunkt, der zu einem vollständigen Netzwerkausfall führen könnte (Voraussetzung: Es besteht keine Gefahr, dass sowohl GV als auch beide Providerübergänge gleichzeitig ausfallen können).

Fehler in beliebiger Länge der Primär- und Sekundärverkabelung sind möglich, und der Betrieb wird fortgesetzt. Der Umfang der Umschaltungen und somit Ausfallzeiten hängen von der Verfügbarkeit von Redundanzmechanismen oder Automatisierung ab. Im schlimmsten Fall wären manuelle Neukonfigurationen erforderlich.

Aufbau der Horizontal- oder Tertiärverkabelung (Medium Twisted Pair)

Gemäß der aktuellen EN 50173-1 wird in Gebäuden in der Regel ein kupferbasiertes Verkabelungssystem als Standardlösung für Kommunikationsverbindungen mit Tertiärverkabelungen für Kommunikationsterminals bereitgestellt. Dieses Verkabelungssystem stellt eine vielseitige und strukturierte Infrastruktur für Daten- und sprachbasierte Übertragungstechnologien dar. Es erstreckt sich über ein Spektrum von konventionellen Telefonanwendungen mit klassischen Telefonsystemen (falls verfügbar) bis hin zu Gigabit-Datenraten mit Ethernet-Zugangsmethoden. Darüber hinaus bietet es zusätzliche Möglichkeiten, die derzeit noch nicht absehbare Reserven für Kommunikationsprozesse mit höheren Bandbreiten ermöglichen.

Konkret muss die Verkabelung folgende Übertragungstechniken sicherstellen:

  • Bereitstellung einer Datenrate von bis zu 10 GBit/s nach aktuellem Stand der Ethernet-Standardisierung 802.3an mit Abwärtskompatibilität für eine Permanent Link-Länge von bis zu mindestens 90m

  • Bereitstellung einer Ferneinspeisung nach aktuellem Stand der Ethernet-Standardisierung IEEE 802.3bt für eine Permanent Link-Länge von bis zu mindestens 90m

Die EN 50173 lässt in vielen technischen Details Entscheidungsfreiheiten und Auswahlmöglichkeiten zu, die zur Sicherung einer hohen Qualität der Verkabelung spezifiziert wurden.

Sicherstellung der geforderten Link-Qualität

Wie bereits gezeigt wurde, muss für alle Tertiärverkabelungswege eine Übertragungsstrecke der Klasse EA-Qualität gewährleistet sein. Da insbesondere die Kabellänge erheblichen Einfluss auf diese Qualität hat, muss eine maximale permanente Verbindungslänge von 90 Metern gewährleistet sein, im Gegensatz zur Standardisierung. Falls mit Überschreitungslängen zu rechnen ist, muss dies mit der technischen Gebäudeausrüstung abgestimmt werden.

Diese maximale Verbindungslänge hat einen erheblichen Einfluss auf die Verlegung der Kabel sowie die Positionierung und Anzahl der Netzwerkräume mit Etagenverteilern. Daher muss diese Längenbeschränkung bereits in einem frühen Stadium bei der Definition von Netzwerkräumen überprüft werden. Falls erforderlich, sollten aus dieser Überprüfung zusätzliche Anforderungen an die Raumplanung abgeleitet werden.

Neben der Einhaltung der Längenvorgaben muss bei der Planung der Kabelverlegung sichergestellt werden, dass die Abstandsregeln gemäß EN 50174 (für Stark-/Schwachstromkabel) eingehalten werden. Eine störungsfreie und langfristige Signalübertragung auf den Kommunikationskabeln kann nur gewährleistet werden, wenn diese Regeln beachtet werden.

Geforderte übertragungstechnische Parameter: Installationskabel

Es werden ausschließlich Kabel gemäß IEC 61156-7 verwendet, die eine doppelte Abschirmung aufweisen und als PiMF-Typen (PiMF = Pair in Metal Foil) bezeichnet werden.

Das einzelne Kabel besteht aus blanken, massiven Kupferdrähten als Innenleiter mit einem Kern-Durchmesser von AWG22 und PE-Isolierung (Isolierung aus geschäumtem PE). Zwei Kerne werden zu einem Paar verdrillt und von einem Aluminium-laminierten Polyesterfilm (Metallseite nach außen) (PiMF) umhüllt. Die Gesamtabschirmung aller Paare erfolgt durch einen verzinnten Kupfergeflechtschirm (Abdeckung mindestens 65%).

Geforderte übertragungstechnische Parameter: Steckverbinder

Es müssen RJ45-Systeme bestehend aus Buchsen und Steckern installiert werden (individuell abgeschirmte Buchsen in "Keystone-Technologie"), die der Norm EN 60603-7-51 (abgeschirmte Technologie mit einer Spezifikation von bis zu 500 MHz) entsprechen, sowie Buchsen und Stecker der Qualitätskategorie 6A. Verschiedene Hersteller können so kombiniert werden, dass eine Übertragungsstrecke der Klasse EA-Qualität möglich ist. Eine PIN-Belegung gemäß EIA/TIA-T568B muss umgesetzt werden.

Geforderte funktionale Anforderungen: Installationskabel

Zusätzlich zu den beschriebenen Anforderungen an die Übertragungstechnologie, die im Wesentlichen die Nutzbarkeit der beabsichtigten Zugriffsverfahren gewährleisten, müssen auch funktionale Anforderungen festgelegt werden. Diese dienen in erster Linie der Aufrechterhaltung der Übertragungsqualität, insbesondere langfristig.

Obwohl davon ausgegangen werden kann, dass Installationskabel im Allgemeinen nicht ohne entsprechende brandschutztechnische Kabelverlegesysteme (z. B. Kabelkanäle) in Fluchtstrecken verlegt werden, wird aufgrund eines Vorschlags der deutschen Kabelindustrie empfohlen, Kabel einzusetzen, die der Euroklasse B2ca/s1/d1/a1 entsprechen. Beispielsweise können Zugangspunkte in Fluren oder Fluchtgebieten mit Datenleitungen ausgestattet werden, die optimale Brandschutzeigenschaften aufweisen.

Zudem muss das Kabel über eine Messkennzeichnung verfügen; es gibt keine weiteren Vorgaben hinsichtlich der Farbe und Kennzeichnung der Ummantelung.

Geforderte funktionale Anforderungen: Rangierfelder und Kabelführungsplatten

Die verwendeten Patchpanels sollten 24 RJ45-Anschlüsse auf 1 HE aufweisen, und Kabelmanagement-Platten für die horizontale Verlegung der Patchkabel sind nicht erforderlich. Dies beruht auf der allgemeinen Annahme, dass alle verfügbaren Anschlüsse auf den Patchpanels vollständig mit entsprechend langen Patchkabeln verbunden sind.

Des Weiteren müssen auf den Patchpanels Vorrichtungen vorhanden sein, die eine Erdung der abgeschirmten RJ45-Verbindungen gewährleisten. Diese Vorrichtungen können aus separaten Erdungsanschlüssen oder einer niederohmigen Anbindung an die 19-Zoll-Rackstreben bestehen.

Geforderte funktionale Anforderungen: Überspannungsschutz

Bei der Verlegung von Kabeln über Blitzschutz-Zonen müssen alle verlegten Kupferkabel (Twisted-Pair) durch geeignete Blitz- und Überspannungsschutzkomponenten möglichst nahe an der Zonenwechselstelle geschützt werden. Dies erfordert den Einsatz von Überspannungsschutzgeräten (ÜSS), insbesondere für kupferbasierte Verbindungen (z. B. Verbindungen für Zugangspunkte an der Außenfassade), die vom Gebäude nach außen führen.

  • direkt am Kabelaustritt,

  • innerhalb des Gebäudes,

  • in einem geschützten Gehäuse

    vorzusehen ist.

Geforderte funktionale Anforderungen: Anschlussschnüre von Access Points

Die Anschluss- und Patchkabel werden in der Regel vom Betreiber gestellt, mit Ausnahme der Anschlusskabel für "Verdrahtung" von Zugangspunkten: Diese müssen als Teil der festen Verkabelung bereitgestellt werden und müssen den folgenden Anforderungen entsprechen.

Das Anschluss-/Übergangskabel besteht aus den Materialien Anschlusskabel und RJ45-Steckverbinder und muss durchgehend mit abgeschirmter Technologie konzipiert sein. Das entsprechende flexible Kabel muss eine Folienpaarschirmung und eine geflechtbasierte Gesamtabschirmung aufweisen.

Grundsätzlich ist eine PIN-Belegung gemäß EIA/TIA-T568B an beiden Enden des Kabels zu bevorzugen. Nur bei verdrehten Kabeln (Cross-Over-Kabel) wird eines der Enden gemäß EIA/TIA-568A verbunden.

Die Knickschutztülle sollte sicherstellen, dass der Verriegelungshebel des RJ45-Steckverbinders nicht blockiert wird und daher nicht bricht (alternativ: Verwendung von flexiblen Verriegelungshebeln, die selbst bei übermäßiger Dehnung nicht brechen können).

Um das Erscheinungsbild des Gebäudes nicht zu beeinträchtigen, müssen die Anschluss- und Patchkabel für die Zugangspunkte immer in der Farbe von Decke oder Fassade geliefert werden.

Ermittlung der Anschlussanzahl im Innenbereich

Die Zugangspunkte werden über Tertiärverkabelung verbunden, die eine Datenrate von mindestens 10 Gbit/s und eine Stromversorgung über Power over Ethernet gemäß IEEE 802.3bt sicherstellen kann, mit einer Übertragungsleistung von bis zu 100 Watt.

Es kann angenommen werden, dass eine Simulation durchgeführt wurde, auf deren Grundlage spezifische Verbindungen für Zugangspunkte für jeden Grundriss geplant werden müssen. An jedem Installationsort eines Zugangspunktes muss mindestens 1 Tertiärverbindung bereitgestellt werden.

Ermittlung der Anschlussanzahl im Außenbereich

Es gibt keine vorgegebenen Regelwerke, um die Anzahl der Verbindungen oder die Platzierung im Freien zu bestimmen. Hier sollte ein "bedarfsorientierter" Verkabelungsansatz angenommen werden, der auf der Positionierung der für den Einsatz im Freien vorgesehenen Geräte mit verkabelten Verbindungen basiert. Typische Geräte sind Zugangspunkte und Außenkameras. Diese Informationen müssen gezielt erfragt werden.

Aufbau der der Horizontal- oder Tertiärverkabelung (Medium Lichtwellenleiter)

Im Regelfall ist ein IT-Geräteanschluss in Kupfertechnik zu planen. Nur in Ausnahmefällen ist die Glasfaser als Medium für den Tertiärbereich vorzusehen. Ein IT-Geräteanschluss in Glasfasertechnik kann z.B. aus folgenden Gründen notwendig sein:

  • Die benötigte Leitungslänge ist höher als mit einem Kupfermedium zulässig.

  • Die erwartete Umgebung des zu verlegenden Installationskabels wird durch sehr starke elektromagnetische Felder beeinflusst und lässt kein Kupfermedium zu.

In diesen Fällen ist eine IT-Geräteverbindung mithilfe von Lichtwellenleitertechnologie notwendig oder sinnvoll. Es wird allgemein angenommen, dass die Verteilerdose in einem Bereich installiert ist, der nicht mehr als Schutzklasse IP20 erfordert.

Auf das Beenden von Kabeln ohne Verwendung von Kupplungen zu verzichten ist nicht zulässig (Stecker der "Eingangskabel" müssen auf der Rückseite in eine Kupplung gesteckt werden, analog zu den bereits beschriebenen Verbindungstechniken für Lichtwellenleiter).

Die bevorzugte Faserart ist Monomodefaser (Typ OS2).

Die Anforderungen sind in Anforderungen hinsichtlich der übertragungsbezogenen Eigenschaften und der material-/komponentenbezogenen Eigenschaften unterteilt.

Forderungen an die maximale Dämpfung einer vollständigen Strecke

Analog zur EN 50173-1 bestimmt die erforderliche Datenrate die höchstzulässige Dämpfung für einen kompletten Weg, bestehend aus Festverkabelung und angeschlossenen Anschlusskabeln (und optionaler Verkabelung).

Jede Planung muss so durchgeführt werden, dass die aufgeführten Werte für einen Weg vom Equipmentraum (EV) zur Verteilerdose eingehalten werden.

Fasertypen und -anzahl

Für die Tertiärverkabelungsebene dürfen ausschließlich Singlemodefasern der Qualität OS2 (mindestens OS1) verwendet werden. Es ist vorgeschrieben, dass auf dem Endgerät stets mindestens 2 Duplexverbindungen, entsprechend 4 Fasern, vorhanden sein müssen. Normativ entspricht dies der Einheit von 2 TA.

Aufbau der Verteilerverbindungsverkabelung

Gemäß der bestehenden EN 50173-1 wird ein auf Glasfaser basierendes Verkabelungssystem als Standardlösung für die Verbindung von Verteilern bereitgestellt. Dieses auf Glasfaser basierende Verkabelungssystem stellt eine universelle und strukturierte Infrastruktur für Datenübertragung und zukünftige sprachbasierte Technologien wie VoIP dar. Es ist jedoch anzunehmen, dass die hauptsächliche Nutzung dieser Infrastruktur auf LAN-basierte Kommunikationsanwendungen ausgerichtet sein wird.

Die Verteilerverbindungsverkabelung besteht aus 2 Teilebenen:

  • Primärverkabelung

  • Sekundärverkabelung

Da es möglich sein muss, Verbindungen über die beiden Subebenen hinweg umzuschalten, bleiben die technischen Übertragungsvoraussetzungen gleich. Abweichungen ergeben sich je nach Umgebung, in der ein Abschnitt der Strecke hauptsächlich verlegt wurde, ob drinnen oder draußen. Sowohl primäre als auch sekundäre Verbindungen können sich entweder drinnen oder draußen befinden.

Sicherstellung der geforderten Link-Qualität

Die Mehrheit der derzeit geplanten aktiven Campusnetze basiert auf einer geforderten Datenrate von 10 Gbit/s zwischen zwei Verteilern in absehbarer und mittelfristiger Zukunft. Zusätzliche Reserven für Datenübertragungsraten über 10 Gbit/s hinaus, die Einführung von "neuen" WDM-Technologien sowie auch Verlängerungen bei niedrigeren Datenraten sollten durch den Einsatz von Singlemodefasern berücksichtigt werden.

Konkret muss die Verkabelung die folgenden Übertragungstechnologien gewährleisten: Bereitstellung einer Datenrate von bis zu 40 Gbit/s gemäß dem aktuellen Stand der Ethernet-Standardisierung 802.3 40GBase-LR, mit einer Kanalverbindungslänge von mindestens 10.000 Metern.

Fasertypen und –anzahl

Auf diesen beiden Ebenen werden ausschließlich Singlemodefasern des Typs OS2 verwendet.

Sekundärverkabelung: Grundkonfiguration mit 12 Fasern pro Strecke PLUS zusätzlichen Fasern je nach Anzahl der benötigten Ethernet-Verbindungen.

Primärverkabelung: Grundausstattung mit 24 Fasern pro Abschnitt/Kabel.

Forderungen an die maximale Dämpfung einer vollständigen Strecke

Analog zur EN 50173-1 bestimmt die erforderliche Datenrate die höchstzulässige Dämpfung für eine komplette Strecke, bestehend aus Festverkabelung, angeschlossenen Anschlusskabeln und optionaler Verkabelung.

Die Verwendung von 40GBase-LR bei Verwendung von OS2 muss ermöglicht werden, was zu einem maximalen Einfügungsverlust von 6,2 dB bei 1310 nm (Kanalverbindung) führt. Es ist nicht notwendig, eine maximale Länge anzugeben, da diese sich über mehrere Kilometer erstreckt.

Jede Planung muss so durchgeführt werden, dass die aufgeführten Werte für eine Verbindung zwischen 2 Verteilpunkten eingehalten werden.

Geforderte übertragungstechnische Parameter: Installationskabel

Mit der Forderung nach OS2 oder besser sind die übertragungstechnischen Qualitäten ausreichend spzifiziert.

Geforderte übertragungstechnische Parameter: Steckverbinder und Spleißverbindungen

Die zu verwendenden Steckverbinder und die erforderlichen Parameter sollten vom Hersteller gemäß IEC 61753-1 Each-to-Each gemessen worden sein. Der Hersteller oder Lieferant sollte explizit über diese Anforderung informiert werden. Die unten aufgeführten optischen Merkmale basieren auf dieser Messmethode und sind unabhängig von der optischen Wellenlänge:

Für SC-Steckverbinder mit SMF: Optische Übertragungsspezifikationen mit maximal 0,5 dB Einfügungsverlust und mindestens 60 dB Rückflussdämpfung (Messung der Klasse C1 gemäß IEC 61753-1 Each-to-Each).

Wenn Pigtails mit Steckern ausgestattet sind, die diese Werte erfüllen, muss die Auswahl geeigneter Kupplungen oder Zwischenstücke, in die diese Stecker oder Pigtails eingesteckt werden, erfolgen.

Die Rückflussdämpfung ist ausschließlich steckverbinderabhängig und beschreibt die Verringerung der reflektierten optischen Leistung an Verbindungen auf der optischen Verbindung, die durch Steckverbindungen verursacht werden. Eine Anforderung an die Rückflussdämpfung ist für Multimode-Fasern nicht üblich. Für den Steckverbinder der Singlemode-Faser ist eine Rückflussdämpfung von mindestens 35 dB erforderlich.

Der maximale Verlust einer Verbindung darf für alle Wellenlängen und Fasertypen 0,1 dB nicht überschreiten. Die zu verwendende Verbindungsmethode wird nicht festgelegt, aber eine Methode, die auf der Fusionssplicing-Technologie basiert, stellt die dauerhafteste Verbindung dar und wird empfohlen.

Geforderte funktionale Anforderungen: Installationskabel

Für die Ebene der IT-Geräteanschlussverkabelung kommen nur die Typen Bündelader (Außen und Innen zulässig), Vollader (nur Innen) und Kompaktader (nur Innen) in Frage.

  • Der Nagetierschutz muss in metallhaltiger Ausführung ausgelegt werden. Weitere dediziertere Vorschriften zur Auswahl des Nagetierschutzes gibt es nicht.

  • Das Kabel muss passend zu den regionalen Brandschutzvorschriften ausgewählt werden.

  • Die Kabel müssen auf dem Außenmantel eine Beschriftung enthalten mit Angabe von:

    - Laufender Meter der gelieferten Trommel

    - Angabe des Herstellers, Typ

    - Eine Vorgabe der Mantelfarbe erfolgt nicht.

Wenn ein Kabel ein Gebäude verlässt und in "über" oder "in" ungeschützten Bereichen (Bereiche mit starken Witterungseinflüssen oder Feuchtigkeit) verlegt werden muss, sind längs- und querwasserdichte Außenkabel erforderlich. Diese Anforderung gilt auch für die Verlegung in erdgebundenen Installationssystemen wie Kabelkanälen oder ähnlichem. Ein Außenkabel unterscheidet sich daher von einem Innenkabel durch seine erhöhte "Wasserbeständigkeit" und sein deutlich höheres Brandrisiko (Faktor 2 bis 3).

Kompakte oder Vollkern-Typen sind nicht zulässig, da im IT-Verteilerschrank ausreichend Platz vorhanden ist und daher Splicing-Techniken verwendet werden können.

Für Kabel mit mehr als 24 Fasern muss eine geschirmte Kabelstruktur mit einem zentralen, metallfreien Stützelement (ohne zentrale Kernkonstruktion) verwendet werden. Eine zentrale Kernkonstruktion kann für Kabel mit maximal 24 Fasern genutzt werden.

Bei Kabeltypen im Außenbereich gilt im Besonderen:

  • Bei Außenverlegung ist in jedem Falle ein Typ zu verwenden, der in hohem Maße gegen Wassereintritt geschützt ist. Das im Außenbereich empfohlene Material ist Polyethylen. Die Verwendung von Universalkabel ist hier nicht zulässig. Der Grund: Ein Eintreten von Wasser kann auch in Erdrohrsystemen langfristig nicht ausgeschlossen werden.

  • Ob das Spleißen und das Setzen einer Muffe zum Wechsel vom PE-Außenkabel auf ein Innenkabel notwendig ist, muss mit dem Standortverantwortlichen abgestimmt werden.

  • Weitere notwendige Bestandteile des Kabels sind Materialien zur Sicherung von Längs- und Querwasserdichtigkeit. Dazu müssen die Verseilhohlräume mit Petrolat-Gel gefüllt sein oder eine Quellflies-Technologie besitzen.

  • Grundsätzlich sind bei der Verlegung nur Bündeladerkonstruktionen zu verwenden. Die Ver-wendung von Vollader- oder Kompaktadertypen ist nicht zugelassen, da diese Typen sehr häufig nur unzureichende Qualitäten für die Verlegung im Außenbereich haben (insbesondere starke Temperaturschwankungen führen zu Beeinträchtigung der Eigenschaften).

Wenn sich ein IT-Verteiler nicht unmittelbar in der Nähe eines Gebäudeeingangs befindet, kann es erforderlich sein, die Übertragungsstrecke über eine größere Entfernung innerhalb eines Gebäudes fortzusetzen. In solchen Fällen ist eine Abstimmung mit der für den Brandschutz zuständigen Fachabteilung vor Ort erforderlich. Das Ziel ist zu klären, ob das Außenkabel in diesem Szenario weiter bis zum Verteiler verlegt werden darf oder ob aus Brandschutzgründen nach dem Gebäudeeingang (z. B. mithilfe eines Rohrschotts) auf ein Innenkabel umgestiegen werden muss.

Bei Innenkabeltypen zum Aufbau der IT-Geräteanschlussverkabelung gilt im Besonderen:

  • Die Verwendung von Kabel mit vollständig halogenfreien und schwer entflammbaren Materialien wird vorgeschrieben.

  • Eine Füllung mit Materialien zum Schutz gegen Wassereintritt ist nicht notwendig.

  • Diese Innenkabeltypen können in Fluchtbereichen verlegt werden, die notwendigen Brand-schutzmaßnahmen bzw. -bestimmungen sind zu beachten.

Bei Break-Out-Kabeltypen im Besonderen:

  • Der Vorteil dieser in der Regel deutlich dickeren und steiferen Kabel (im Vergleich zu Innen-kabel) besteht darin, dass auf eine Spleißtechnik verzichtet werden kann und der Stecker di-rekt an die Faser befestigt werden kann (Crimp, Kleben). Dieser bringt einen Vorteil bei In-stallationen mit sehr vielen Kabeln (z.B. im Tertiärbereich) oder wenn die gespleißte Stelle nicht ausreichend geschützt werden könnte (z.B. in einer Dose). Die Verwendung von Voll-ader- oder Kompaktadertypen ist deshalb nur zugelassen, wenn eine Spleißtechnik in einem Verteiler nicht möglich oder vorgesehen ist.

  • Die Verlegung darf nur im Innenbereich erfolgen.

  • Die Verwendung von Kabeln mit vollständig halogenfreien und schwer entflammbaren Materialien wird vorgeschrieben.

  • Eine Füllung mit Materialien zum Schutz gegen Wassereintritt ist nicht notwendig.

  • Diese Kabel können in Fluchtbereichen verlegt werden, die notwendigen Brand-schutzmaßnahmen bzw. -bestimmungen sind zu beachten.

Folgende weitere funktionale Anforderungen sind je nach Verlegeart/-umgebung des Glasfaserkabels sicherzustellen:

Insbesondere die in der Tabelle aufgeführten Anforderungen an die Zugfestigkeit und die seitliche Druckfestigkeit hängen stark von den verwendeten Materialien ab, aber auch von der Anzahl der Lockröhren im Kabel. Wenn ein Kabel mehrere Lockröhren enthält (z. B. 2 x 12 Fasern), kann insbesondere die Zugfestigkeit bei einigen Kabelherstellern um das 3- bis 4-fache zunehmen.

Geforderte funktionale Anforderungen: Verbindungstechnik

Die Beibehaltung der zuvor verwendeten Verbindungstechnologie, insbesondere der SC-Steckverbindertechnologie, ist erforderlich.

Sowohl EN 50173 als auch ISO/IEC 11801 schreiben die Verwendung eines blauen Farbcodes für Glasfasersteckverbinder in Single-Mode-Technologie (nicht türkis) vor. Beachtung: Die Farbe Grün ist für Single-Mode-Stecker mit einem abgewinkelten Schnitt reserviert; diese Kennzeichnung könnte möglicherweise auf Patch-Panels von Internetanbietern zutreffen.

Damit sind auch die Mittelstücke/Kupplungen in den Rangierfeldern mit diesen Farbcodes vorzusehen:

Bei einer Feldmontage des Steckers an das Glasfaserkabel wird zwar das Spleißen vermieden, es führen aber vor allem die Arbeitsvorgänge „Stecker kleben“, „Kleber aushärten lassen“ und „Stirnfläche polieren“ zu einem zeitintensiveren Arbeitsprozess mit schlechteren Dämpfungsergebnissen. In der Praxis hat sich gezeigt, dass eine Anspleißung von fabrikfertigen Pigtails (Stecker mit kurzem Kabelstück) bessere Dämpfungswerte zur Folge hat, als die direkte Montage des Steckers vor Ort. Eine Pigtailtechnik setzt die Verwendung einer Bündelader oder Hohlader voraus.

Dies führt zu folgender Vorgabe:

  • Für die Ebene der Tertiärverkabelung kann es notwendig sein, auf Kabel mit Hohl- oder Bündelader zu verzichten (Beispiel: schwierige Unterbringung der Spleißverbindungen).

  • Wird keine Hohl- oder Bündelader vorgesehen, ist die Pigtailtechnik nicht vorzusehen, in diesem Fall ist eine Feldmontage bei Voll- oder Kompaktaderaufbau zulässig.

Pigtails

Bei der Auswahl von Pigtails wird zwischen zwei Typen unterschieden:

  • Faser-Pigtails: Diese Pigtails besitzen keine die Fasern schützenden Mantelmaterialien (Se-kundär-Coding) wie sie bei Installations- oder Patchkabeln vorzufinden sind. Die Faser ist damit empfindlich gegen Querdruckkräfte. Diese Faser ist nur in geschlossenen Gehäusen erlaubt.

  • Kabel-Pigtails: Die Faser liegt eingebettet (und geschützt) in einem Standard-Vollader-Kabel und kann innerhalb und außerhalb von speziellen Spleißgehäusen verwendet werden. Sie kann ebenfalls offen im Verteilerschrank verlegt werden.

Für beide Szenarien ist es wichtig zu beachten, dass die Faser mit dem Installationskabel in Bezug auf den Kerndurchmesser und den Faserhersteller kompatibel sein muss. Bei bestehenden Installationen mit einer unbekannten Faser im Installationskabel muss der Kerndurchmesser immer identisch sein.

Die Länge der Pigtails sollte so gewählt werden, dass eventuelle Arbeiten am Steckverbinder (z. B. Reinigung) problemlos durchgeführt werden können. Die Standardlänge beträgt mindestens 1,5 Meter.

Geforderte funktionale Anforderungen: Rangierfelder und Kabelführungsplatten

Die Steckverbinder am Ende eines Glasfaserkabels sind in einem Patch-Panel untergebracht und werden mit festen Kupplungen (Zwischenstücken) verbunden, um diese Glasfasern mithilfe von Patchkabeln mit anderen Komponenten zu verbinden. In den meisten Fällen verfügen die auf dem Markt erhältlichen Patch-Panels über eine integrierte Spleißbox, die dazu dient, das eingehende Kabel abzufangen oder Spleißkassetten aufzunehmen. Es wird davon ausgegangen, dass diese Patch-Panels mit integrierten Spleißboxen jeweils eine Einheit darstellen.

Die Verwendung von Patch-Panels mit geschlossenen Spleißboxen ist heutzutage selbstverständlich. Die metallene Box ist so verschlossen, dass von außen keine Beschädigungen an den Pigtails, Fasern oder Steckverbindern im Inneren der Box möglich sind. Ein Nachteil eines solchen geschlossenen Systems besteht jedoch darin, dass Reinigungsarbeiten oder andere Anpassungen an den von hinten angebrachten Pigtails nur durch Öffnen der Box möglich sind. In diesem Punkt bestehen erhebliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Systemen, und es sollten Boxen verwendet werden, die sich nach vorne öffnen lassen.

Die Lösung besteht aus Varianten mit Schubladenelementen, die von vorne herausgezogen werden können. In diesem Fall bleibt die eigentliche 19-Zoll-Rahmenbefestigung fest am Rahmen verankert, während lediglich ein inneres Element nach vorne gezogen werden kann.

Bei Auswahl dieses Rangierfeldtyps ist sicherzustellen, dass

  • die Box aus Metall ist (Stahlblech),

  • die Box derart geschlossen ist, dass keine Beschädigung von Pigtails, Fasern oder Steckern im Inneren der Box möglich ist,

  • eine Befestigungsmöglichkeit von Spleiß-Kassetten zur Aufnahme der Spleiße bzw. Spleiß-kämme vorhanden ist,

  • die Glasfaser-Kupplungen in den Ausstanzungen befestigt werden können (keine Snap-In-Montage, sondern Verschraubung)

  • ein ausreichend großes Beschriftungsfeld für die Box vorhanden ist,

  • ein Beschriftungsfeld für die einzelnen Ports vorhanden ist, auf dem mindestens die Port-nummer ersichtlich ist,

  • maximal 24 SC-Duplex-Anschlüsse pro Frontplatte mit 1 HE vorgesehen sind,

  • eine Kabelabfangung in Form einer PG-Verschraubung oder eines Trompetenanschlus-ses vorhanden ist (ausschließliche Befestigung mit Kabelbinder ist nicht erlaubt),

  • die Zugänglichkeit zu den Spleißkassetten mit Hilfe von Teleskopauszügen (ohne Öff-nen eines Deckels) möglich ist.

Besonderheiten der Verkabelung zur Provideranbindung

Der Provider stellt die elektronische Hardware bereit, welche von ihm im Standortverteiler platziert bzw. montiert wird.

Die kabeltechnische Anbindung wird ebenfalls vom Provider selber durchgeführt.

Besonderheiten der Verkabelung zur Vorbereitung einer Einführung eines privaten 5G-Campusnetzes

Angesichts der möglichen Einführung eines privaten 5G-Campusnetzwerks in der Zukunft muss die IT-Verkabelung im Voraus vorbereitet werden. Da die Details zur Lage und Anzahl der erforderlichen 5G-Komponenten während der Planung des 5G-Netzwerks festgelegt werden, können lediglich separate Spezifikationen beschrieben werden, die sich auf die verkabelte Kommunikationsverbindung beziehen, unabhängig von der Lage und Anzahl der 5G-Komponenten. Es ist wichtig zu beachten, dass ein privates 5G-Campusnetzwerk nicht mit öffentlicher Mobilfunkabdeckung verwechselt werden sollte. Wenn ein solches System eigenständig eingerichtet und betrieben wird, ermöglicht es keine Telefonanrufe.

Ein 5G-Campusnetzwerk besteht im Wesentlichen aus zwei Bereichen: dem Kernnetzwerk (Core) und dem Funkzugangsnetzwerk (RAN). Der 5G-Core ist die zentrale Einheit des Netzwerks und bietet verschiedene Funktionen zur Verwaltung und Steuerung des Netzwerks. Das RAN stellt das Zugangsnetzwerk dar und gewährleistet eine drahtlose Verbindung zwischen Endgeräten (Benutzerausrüstung, UE) und dem Kernnetzwerk. In 5G-Campusnetzwerken umfasst das RAN in der Regel eine Basisstation, die in eine Basisbandeinheit (BBU) und eine Funkeinheit (Remote Radio Unit, RRU) unterteilt ist. Die RRU ist in die eigentliche Antenne integriert und über Funkhubs mit der BBU verbunden. Indoor-Antennen (RRUs) (Small Cells) werden ausschließlich über Kupferkabel mit den Funkhubs verbunden (keine Verwendung von Hybridkabeln). Outdoor-Antennen (RRUs) (Macro Cells) sind direkt über Glasfaserkabel mit der BBU verbunden.

Es wird daher angenommen, dass die folgenden Arten von elektronischen Komponenten in einem 5G-Campusnetzwerk verwendet werden und eine Kommunikationsverbindung erfordern:

5G-Core (5GC): Die benötigen Server befinden sich zentral in einem Rechenzentrum welches sich bevorzogt vor Ort befindet. Hierbei kann es sich entweder um einen vollständigen 5G-Core handeln oder um Local Edge Server, die an einen vollständigen 5G-Core über eine WAN-Schnittstelle angeschlossen werden.

Basisband-Einheit (BBU): Diese befindet sich entweder im selben Rechenzentrum wie die Server des 5G-Cores oder in einem Gebäudeverteiler und benötigt einen 2-faserigen Glasfaseranschluss an den 5G-Core.

Zwei Fälle sind denkbar:

  • Befindet sich die BBU im selben Rack oder der selben Rackreihe wie die Server des 5G-Cores kann dieser Anschluss mit Anschlussschnüren erfolgen (Singlemodefaser OS2 in 2-Faser-Technik ausgeführt als Uni-Boot-System mit beidseitigem LC-Duplex in Gradschliff).

  • Befinden sich die Server des 5G-Cores nicht im selben Rack/Rackreihe ist eine strukturtierte Verkabelung mit einer festverlegten Strecke einzuplanen. Es sind pro BBU 4 Singlemodefasern OS2 vorzusehen.

Ein entsprechender Platz für die BBU(s) ist im Rack freizuhalten.

Radio Hub: Diese befinden sich in Verteilerschränken auf den Stockwerken und sind über die vorhandene sekundäre Verkabelung mit dem Gebäudeverteiler verbunden; eine separate Verkabelung ist nicht erforderlich. Für jedes Funkhub sollten zwei Paare von Singlemode-Fasern OS2 für die potenzielle Erweiterung des 5G-Netzwerks freigehalten werden (und auf dem Patchpanel markiert werden). Bei der Festlegung der erforderlichen Rack-Höheneinheiten sollten Reserven für zukünftige Funkhubs berücksichtigt werden.

Radio-Einheit (RRU) - Innenbereich:Für jede vorgesehene Innen-RRU muss ein Twisted-Pair-Kabel der gleichen Qualität wie die Tertiärverkabelung bereitgestellt werden: Klasse EA mit RJ45-Anschluss und Kabel der Kategorie 7A. Alle Kommunikationsverbindungen für 5G müssen auf separaten Patchpanels untergebracht werden. Während der Planungsphase sollte erwogen werden, ob die Verwendung anderer Medien sinnvoll ist (wie zum Beispiel Kabel der Klasse I oder II oder Glasfaserkabel).

Radio-Einheit (RRU) - Außenbreich: Für jede geplante Außen-RRU müssen zwei Singlemode-Fasern OS2 vorgesehen werden. Da keine Stromübertragung über Fernspeisung möglich ist, muss eine zusätzliche Stromversorgung bereitgestellt werden.