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Glasfaser in Verbindung mit dem Computernetzwerken

 

Einleitung

LWL Kabel (Licht - Wellen - Leiter) und Kupfer - Kabel 

Prinzip von Multimode- und Monomodefasern

Anschlüsse und Stecker 

Glasfaserkabel in Verbindung mit Netzwerktechnik 

Industrielle Netzwerke und Einsatzgebiete von Glasfaserkabel

Systembausteine für Hausnetzwerke (Hub Switsch Netzwerkkarten)

Vor und Nachteile von Glasfaserkabel

Top Links

 

 

 

Einleitung

Seit über hundert Jahren dienen zur Übertragung von Nachrichten die elektromagnetischen Wellen, die sich bis heute als sehr nützlich erwiesen haben. Doch schon um die Jahrhundertwende haben sich Wissenschaftler Gedanken über eine andere Übertragungsweise gemacht . Dies waren die Amerikaner A.G. Bell, der das Photon erfand mit dem man Sprachsignale übertragen konnte. Aber auch die Engländer arbeiteten an dieser neuen Idee die der Physiker J.Tynadall  sehr gut umsetzte er setzte schon auf die Prinzipien der Totalreflexion und bewies das ein Lichtstrahl in einem Wasserstrahl geführt werden konnte. Doch die ersten Patente auf diese Systeme wurden erst 1934 anerkannt. Hier waren die ersten optischen Telefonsysteme realisiert. Aber hier waren die Leitungen zur optischen Sprachsignalübertragung noch aus festen Glasstäben. Viele Jahre später in den 60 er wurden die ersten Konzepte verwirklicht, doch man tat sich anfangs noch schwer mit den Leitungen. Man nutzte aufwendige Hohlleitungen, die innen verspiegelt waren. Doch dann wurde vorgeschlagen, dass man als Leiter für das Licht auch die Glasfasern nutzen könnte. Die Glasfasern der damaligen Zeit hatten zwar noch sehr hohe Dämpfungswerte, aber der Startschuss war gemacht. Die bis dahin sehr langsame Entwicklung nahm nun einen raschen Verlauf, denn heute hat das System der optischen Kommunikation weltweit Einzug gehalten und ist nun schon überall auf der Welt Hauptbestandteil der Industrie und der Computertechnologie. Zunehmend hält die Lichtwellenleitertechnologie auch im LAN (Local Area Network) Einzug.

 

LWL Kabel (Licht - Wellen - Leiter) und Kupfer - Kabel 

Da man ja immer noch zur Datenübertragung Kupferkabel verwendet hier nun ein kleiner Vergleich der beiden Kabel und Verbindungsmöglichkeiten. 

Verdrillte Kupferkabel werden heute in der Regel für Neuverkabelungen verwendet. 

Hier nun ein normales Koaxialkabel findet fast ausschließlich im Bereich der klassischen, busbasierten Ethernet-Netzwerke (Thick- und Thin-LAN) Verwendung.

www-hn.fh-reutlingen.de/berufliches/vernetzung/kabel

                                              

www-hn.fh-reutlingen.de/berufliches/vernetzung/kabel

 ungeschirmten (UTP = Unshielded Twisted Pair)

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geschirmten (STP = Shielded Twisted Pair)
verdrillten Kupferkabeln, wobei sich in einem Kabelstrang in den meisten Fällen vier oder acht Adernpaare
befinden.

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Mit Schirm (Shield)
ist die Abschirmung der einzelnen verdrillten Adernpaare gegeneinander gemeint.

Bei den Glasfaser unterscheidet man wieder zwischen  Multimodekabel und Monomodekabel. Die wesentlichen Unterschiede zwischen den beiden Fasern liegen im Durchmesser in der Wellenlänge und in Übertragung weite .

Multimodefasern haben einen Durchmesser von 50/125 µm und eine und die Wellenlänge beträgt bis zu 850 nm mit diesem Kabel kann man bis zu ca. 2 km Entfernung überbrücken.

Monomodefaser haben einen Durchmesser von 9/125 µm und eine Wellenlänge von 1300 nm und die mögliche Entfernung der Überbrückung liegt bei 40 km .                                (Prinzip von Multimode- und Monomodefasern)

 

Beispiele für Glasfaserkabel:

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Anschlüsse und Stecker 

Im Bild links sehen wir die gängigen Kupferkabelverbindungen RJ 45 Dose und RJ45 Stecker
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Im Bild rechts einige Steckerverbindungen von Glasfaserkabel
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Glasfaserkabel in Verbindung mit Netzwerktechnik 

 

Industrielle Netzwerke und Einsatzgebiete von Glasfaserkabel

Links im Bild sehen wir einen LWL CAN BUS Konverter dieses Bauteil ermöglicht es die Anbindung von Glasfaserkabel auch an Industriesystem wie SPS - Bus - Systeme. Zur Übertragung werden hier Multimodefasern eingesetzt  sie eignen sich besonderst gut zur Störsicheren Übertragung von Signalen in Bus Systemen. Für die Verbindung der verschiedenen Bussysteme mit LWL Leitungen werden natürlich besondere Anschlussmodule (Bild links) verwendet.

www.eks-engel.de

Auch für Gebäude, Gebäudekomplexe oder auch Werksgelände wird das Glasfaserkabel (LWL) immer mehr eingesetzt. Denn es wird ähnlich wie das Kupferkabel durch die Gebäude verlegt. Hierfür werden auch spezielle Anschlussbauteile verwendet. Beispiele folgen.


www.scaltel.de

Systembausteine für Hausnetzwerke (Hub Switsch Netzwerkkarten)

Ein für Glasfaser geeignetes Hub. Unterschied ist das Verbindungselement unterhalb zum Hub  Installations HUB

 

 

 

 

 

www.microsens.de

 

Anwendungsbeispiel eines 4 Port TP Hub

www.microsens.de

Netzwerkkarten

www.eks-engel.de

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ICA PC-LWLKarte LPC-1 PCI PC-LWL-Karte LPC-2

Diese PC-Einsteckkarte erweitert ihren PC um eine bzw. zwei serielle optische Schnittstellen.

LPC-1 eignet sich für PC’s mit ISA-Steckplatz.

LPC-2 eignet sich für PC’s mit PCI-Steckplatz.

 

 

Für den Einsatz der LPC1-Steckkarte sprechen folgende Faktoren: Im Gegensatz zu externen LWL-Adaptern ist die Einsteckkarte nicht auf den Raum hinter dem PC-Gehäuse angewiesen. Eine externe Stromversorgung entfällt. Die Schnittstellen sind flexibel adressierbar. Eine kundenspezifische Adressierung ist möglich. Die Interruptleitungen sind wählbar

 

 

Switsch
Hier nun noch eine Glasfaser Switschbox

www.eks-engel.de

Vor und Nachteile von Glasfaserkabel

Glasfaserkabel werden in der Nachrichtentechnik zur Informationsübertragung über weite Strecken mit hoher Bandbreite verwendet. Mit Singlemode-Fasern können Strecken bis ca. 400 km ohne Regeneration überbrückt werden. In der Datenverarbeitung kommen Glasfaserkabel heute fast bei jedem Netzwerk-Standard zum Einsatz. Ein Standard für lokale Computernetze, der auf Glasfaserkabeln aufbaut, ist z. B. das Fiber Distributed Data Interface (FDDI). Im Weitverkehrsbereich sind Glasfaserkabel insbesondere in der Verwendung als interkontinentale Seekabel ein enormer Fortschritt.

 

  • Vorteile
    • Hohe Übertragungsraten (Gigabit-Bereich)
    • große Reichweiten durch geringe Dämpfung
    • kein Nebensprechen (ungewollter Signalübertritt auf benachbarte Adern)
    • Keine Beeinflussung durch äußere elektrische oder elektromagnetische Störfelder
    • Keine Erdug nötig
    • Verlegbarkeit in explosionsgefährdetem Umfeld (keine Funkenbildung)
    • Im Primär bzw. Sekundärbereich meist kostengünstiger durch nicht notwendige Erdung, Potentialausgleich, Abschirmung und Überspannungsschutz.

 

  • Nachteile
    • Hoher Konfektionsaufwand (Installation über Spezialfirma)
    • Schwachstelle Steckertechnologie
    • Relativ empfindlich gegenüber mechanische Belastung
    • Teuere Gerätetechnik

 

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