SMF vs. MMF: Was ist der Unterschied?

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Alexander08.11.2024Lesezeit: 1 Min.

Beim Einkauf und der Wahl des richtigen Glasfaserkabels für Ihre Anwendung wird Ihnen zwar eine große Auswahl an Faseranzahlen und Verbindermethoden angeboten, aber selten eine gute Erklärung oder Unterstützung. Daher erläutert dieser Artikel die technischen Einzelheiten, die Einzelmodus- und Multimodus-Fasern unterscheiden und betrachtet ihre jeweiligen Stärken, Einschränkungen und optimalen Einsatzmöglichkeiten.Was sind die Hauptunterschiede zwischen Einzelmodus- und Multimodus-Fasern?Technische Unterschiede im Detail1.Kerndurchmesser Singlemode-Faser: Besitzt einen sehr kleinen Kern, der nur einen einzigen Lichtmodus unterstützt.() Dies führt zu geringer Verzerrung und ermöglicht Langstrecken-Übertragungen mit hoher Bandbreite.Multimode-Faser: Verfügt über einen größeren Kern, der mehrere Lichtmodi überträgt. Dies kann zu modaler Dispersion führen und die Distanz sowie die Signalqualität begrenzen.2. BandbreitenkapazitätSinglemode-Faser: Bietet eine höhere Bandbreite (≥100 Gbit/s). Sie ist ideal für Weitverkehrs- und Hochleistungskopplungen (Long-Haul, High-Capacity Links).Multimode-Faser: Erreicht ihre Bandbreitengrenzen schneller. Abhängig von der OM-Klassifizierung (OM-Grade) unterstützt sie etwa 10 bis 400 Gbit/s und eignet sich am besten für Kurzstreckenverbindungen 3.Wellenlänge & LichtquelleSinglemode-Faser: Verwendet typischerweise Laser oder Laserdioden, um einen einzelnen Lichtmodus mit höherer Helligkeit und Leistung zu erzeugen – ideal für Langstrecken-Verbindungen mit hoher Bandbreite.()Multimode-Faser: Nutzt häufig LEDs oder VCSELs (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser). Diese erzeugen mehrere, stärker gestreute Moden, sind kostengünstiger und eignen sich für Kurzstreckenverbindungen.4.FarbmantelGemäß der Standarddefinition der TIA-598C ist eine Einzelmodus-Faser mit einem gelben Außenmantel versehen und eine Multimodus-Faser mit einem orangefarbenen oder Aqua-Mantel. Weitere Einzelheiten über den Farbcode für Glasfaserkabel finden Sie hier.5.DistanzEinzelmodus-Fasern sind gut für Anwendungen über große Entfernungen geeignet, während Multimodus-Glasfasern für kurze Entfernungen ausgelegt sind. Was sind die quantifizierbaren Unterschiede zwischen Einzelmodus- und Multimodus-Fasern hinsichtlich der Entfernung?Kabeltyp1 Gbit/s10 Gbit/s 40 Gbit/s 100 Gbit/s Cat6A100m100m--OM4 MMF1000m550m150m150mOS2 SMF5000m10000m10000m10000mDas Diagramm zeigt klar: Bei 1G–10G erreichen Singlemode-Fasern deutlich größere Entfernungen als Multimode. Multimode-Fasern (z. B. OM3/OM4/OM5) unterstützen zwar höhere Datenraten, sind aber wegen ihres größeren Kerndurchmessers und der daraus resultierenden Modendispersion in der Reichweite begrenzt. Singlemode ist von Modendispersion praktisch unbeeinflusst — das ist der wesentliche Unterschied.KostenüberlegungenSprechen wir nun über die wichtigsten Faktoren, die die Gesamtkosten eines Glasfasersystems bestimmen.KostenkategorieEinzelmodus-FaserMultimodus-FaserWichtige Einblicke & SzenarioanalysenTransceiverHöher (meistens 2-3x teurer als MMF-Transceiver)NiedrigerDie höhere Präzision, die für die Lichteinspeisung in den kleineren Singlemode-Kern nötig ist, erhöht die Transceiver-Kosten.Installation und TerminierungHöherNiedrigerMultimode-Faser ist einfacher vor Ort zu installieren und zu terminieren, wodurch Multimode in Umgebungen mit häufigen Änderungen kostengünstiger ist.Singlemode-Verbindungen erfordern größere Sorgfalt und Fachwissen und müssen oft bereits im Werk vor-terminiert werden.StromverbrauchHöherNiedrigerMultimode-Transceiver verbrauchen weniger Strom, was die Energie- und Kühlkosten in großen Rechenzentren mit vielen Verbindungen erheblich senken kann.FertigungspräzisionHöherNiedrigerSinglemode-Faser erfordert aufgrund ihres kleineren Kerndurchmessers eine höhere Präzision bei der Herstellung.Bandbreite und ReichweiteAuf lange Sicht wirtschaftlicher für Verbindungen mit hohen AnforderungenKostengünstiger bei kurzen VerbindungenMit steigenden Anforderungen an die Distanz und die Bandbreite wird Singlemode trotz höherer Anfangskosten wirtschaftlicher.Hier sind beispielhaft die Cisco-kompatiblen Singlemode- und Multimode-Transceiver von FSin der folgenden Tabelle aufgeführt.GeschwindigkeitTransceiverTransceiver-BeschreibungPreisPreisunterschied1GSinglemode-SFPCisco GLC-LH-SMD Kompatibel 1000BASE-LX/LH SFP 1310nm 10km DOM-Transceiver7,00 €1,00 €Multimode-SFPCisco GLC-SX-MMD Kompatibel 1000BASE-SX SFP 850 nm 550 m DOM-Transceiver6,00 €10GSinglemode-SFP+Cisco SFP-10G-LR Kompatibel 10GBASE-LR SFP+ 1310 nm 10 km DOM-Transceiver24,00 €6,00 €Multimode-SFP+Cisco SFP-10G-SR Kompatibel 10GBASE-SR SFP+ 850 nm 300 m DOM-Transceiver24,00 €25GSinglemode-SFP28Cisco SFP-25G-LR-S Kompatibel 1310 nm 10 km59,00 €20,00 €Multimode-SFP28Cisco SFP-25G-SR-S Kompatibel 850 nm 100 m39,00 €40GSinglemode-QSFP+Cisco QSFP-40G-LR4 Kompatibel 40GBASE-LR4 und OTU3 QSFP+ 1310 nm 10 km LC DOM-Transceiver279,00 €240,00 €Multimode-QSFP+Cisco QSFP-40G-SR4 Kompatibel 40GBASE-SR4 QSFP+ 850 nm 150 m MTP/MPO DOM-Transceiver39,00 €100GSinglemode-QSFP28QSFP28 Cisco QSFP-100G-LR4-S 100GBASE-LR4 1310 nm 10 km Kompatibel Transceiver499,00 €400,00 €Multimode-QSFP28QSFP28 Cisco QSFP-100G-SR4-S Kompatibel 100GBASE-SR4 850 nm 100 m Transceiver99,00 €Vergleichstabelle: SMF vs. MMF im ÜberblickEigenschaftEinzelmodus-FaserMultimodus-FaserKerndurchmesser9 Mikrometer50 bis 100 MikrometerReichweiteBis zu 40 KilometerBis zu 2 KilometerBandbreiteBis zu 100 Gbps und mehr10 Gbps bis 400 Gbps KostenEtwas teurerEtwas günstiger AnwendungenLangstrecken-Netzwerke, Anwendungen mit hoher BandbreiteAnwendungen über kürzere Strecken, kostensensible AnwendungenHäufig gestellte Fragen (FAQ)F1: Was sind die Hauptunterschiede zwischen Einzelmodus- und Multimodus-Fasern?A: Einzelmodus-Fasern haben einen kleineren Kern (8-10 µm) und übertragen einen einzelnen Lichtmodus, während Multimodus-Fasern einen größeren Kern haben (50-62,5 µm) und mehrere Lichtmodi unterstützen.F2: Welche Faser hat die größere Übertragungsreichweite?A: Einzelmodus-Fasern unterstützen Entfernungen von bis zu 200 km, während Multimodus-Fasern üblicherweise auf einige hundert Meter beschränkt sind.F3: Welcher Fasertyp ist günstiger?A: Multimodus-Faser-Kabel sind teurer als Einzelmodus-Fasern, allerdings ist die Ausstattung für Multimodus günstiger. Einzelmodus-Ausstattung kostet aufgrund der Laser-Quellen mehr."F4: Was sind OS1 und OS2 bei Einzelmodus-Fasern?A: OS1 eignet sich für den Einsatz in Innenräumen mit bis zu 10 km Reichweite, während OS2 für den Einsatz draußen und über lange Strecken von bis zu 200 km optimiert ist.F5: Was sind OM1–OM5 bei Multimodus-Fasern?A: Diese sind Multimodus-Klassen. OM3/OM4 unterstützen 10G–100G über 300–550 m, und OM5 unterstützt höhere Bandbreiten (28,000 MHz·km).F6: Welche Lichtquellen werden genutzt?A: Einzelmodus nutzt Laser, während Multimodus LEDs oder VCSELs nutzt.F7: Welche Faser ist am besten für Rechenzentren geeignet?A: Multimodus (OM3/OM4/OM5) ist für kurze Strecken in Rechenzentren üblich, Einzelmodus (OS2) wird für Verbindungen zwischen Gebäuden oder besonders lange Verbindungen eingesetzt.F8: Können Einzelmodus-/Multimodus-Fasern mit optischen Einzelmodus-/Multimodus-Modulen gemischt werden?A: Nein. Die Fasertypen können nicht gemischt werden. Das optische Modul immer muss mit dem Typen der genutzten Faser übereinstimmen. Multimodus mit Multimodus und Einzelmodus mit Einzelmodus.FazitSinglemode-Verkabelung eignet sich für große Übertragungsdistanzen und wird häufig in Carrier-Netzen, Metropolitan Area Networks (MAN) und PONs eingesetzt. Multimode-Verkabelung hat eine geringere Reichweite und findet vor allem in Unternehmen, Rechenzentren und LANs Verwendung.Ob für Rechenzentren, Campus-Netzwerke oder Weitverkehrsnetze – FS bietet Ihnen zuverlässige Glasfaserkabel und Transceiver für jede Anwendung.Kategorien: Hardware Verkabelung LWL-KabelTags: #Netzkabel #Wiki #LWL-Kabel #Singlemode-Faser #Multimode-Faser #MarkteinblickZugehörige BlogsNetzwerkkabel Vergleich: Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7, Cat8 Patchkabel vs. Crossover-Kabel: Was ist der Unterschied?Was ist der Unterschied zwischen Hub, Switch und Router?Über Uns

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