Faserklassen OM und OS

OM und OS sind die Leistungsklassen, mit denen die Verkabelungsnormen Glasfasern für Gebäude einteilen. OM steht für optical multimode und zählt von OM1 bis OM5, OS für optical singlemode mit den Stufen OS1 und OS2. Was eine Klasse zusichert, ist nicht eine Datenrate, sondern eine Übertragungsqualität über Entfernung — und genau daraus ergibt sich die einzige Frage, die im Projekt wirklich zu beantworten ist.

Ausführliche Erklärung

Die Klassen setzen auf der Unterscheidung von Multimode und Singlemode auf, die der Lichtwellenleiter erklärt. Kurz gefasst führt eine Multimode-Faser das Licht in einem dicken Kern auf vielen Wegen gleichzeitig, eine Singlemode-Faser in einem sehr dünnen Kern auf im Wesentlichen einem. Daraus folgt, woran die beiden Familien jeweils gemessen werden.

Bei Multimode ist die Messgröße die modale Bandbreite. Weil die Lichtwege unterschiedlich lang sind, kommen die Anteile eines Lichtimpulses zeitversetzt am anderen Ende an; der Impuls verschmiert. Je weiter er läuft, desto mehr — irgendwann fließen aufeinanderfolgende Impulse ineinander und der Empfänger kann sie nicht mehr trennen. Wie gut eine Faser das begrenzt, wird als effective modal bandwidth (EMB) in Megahertz mal Kilometer angegeben, gemessen bei der Wellenlänge, mit der die Optiken arbeiten.

Bei Singlemode ist die Messgröße die Dämpfung. Die Impulsverbreiterung durch Moden gibt es hier praktisch nicht, also entscheidet, wie viel Licht pro Kilometer verlorengeht, angegeben in Dezibel je Kilometer bei 1310 und 1550 nm.

Die Multimode-Klassen

Der Sprung von OM2 auf OM3 ist der größere der beiden, und er ist ein anderer Sprung als der von OM3 auf OM4. OM1 und OM2 stammen aus der Zeit, als Multimode-Strecken mit LED angesteuert wurden. OM3 ist die erste Klasse, deren Brechzahlprofil auf die deutlich schmalbandigeren VCSEL-Laser hin gerechnet ist — daher die Bezeichnung „laseroptimiert". OM4 hat dasselbe Kernmaß und dieselbe Bauart wie OM3 und ist schlicht enger toleriert. Wer OM3 hat, hat eine funktionierende Multimode-Infrastruktur; wer OM4 legt, kauft Reichweite.

OM5 ist ein Sonderfall, der leicht falsch verstanden wird. Die Klasse erfüllt die OM4-Anforderung bei 850 nm und garantiert zusätzlich Bandbreite bei 953 nm. Der Nutzen entsteht erst, wenn Optiken eingesetzt werden, die mehrere Wellenlängen parallel über dieselbe Faser schicken. Ohne solche Optiken verhält sich eine OM5-Strecke wie eine OM4-Strecke.

Die Singlemode-Klassen

Bei Singlemode gibt es nur zwei Stufen, und der Unterschied liegt nicht in der Faser selbst, sondern in dem, was die Verkabelung insgesamt leisten muss. Die verbreitete Darstellung ordnet OS1 eine zulässige Dämpfung von 1,0 dB/km zu und OS2 eine von 0,4 dB/km bei 1310 wie bei 1550 nm; OS1 wird dabei mit fest gepufferten Innenkabeln in Verbindung gebracht, OS2 mit Bündelader-Kabeln für Außen- und Campusstrecken. Zugrunde liegen der ITU-T-Faserstandard G.652 in seinen Unterklassen — für OS2 in der Regel die Variante mit abgesenktem Wasserpeak, die auch den Bereich um 1400 nm nutzbar macht.

Was die Klasse über Reichweite sagt — und was nicht

Eine Faserklasse allein ergibt keine Reichweite. Die Entfernung, über die eine Strecke tatsächlich läuft, ist immer ein Paar aus Faserklasse und Übertragungsart, und die Übertragungsart steht im Ethernet-Standard. Für Zehn-Gigabit-Ethernet ist die Rechnung besonders anschaulich.

Dieselbe Datenrate, drei völlig verschiedene Entfernungen — und die Unterschiede kommen nicht aus dem Kabel allein, sondern aus dem Zusammenspiel von Faser und Optik. Deshalb ist „Wie schnell ist OM4?" keine beantwortbare Frage. Beantwortbar ist nur, welche Optik auf welcher Faser wie weit reicht.

Im Wohnhaus relativiert das den ganzen Multimode-Vorteil. Strecken von 300 m gibt es dort nicht; die längste Faser im Gebäude misst selten mehr als achtzig Meter. Bei solchen Längen ist jede der drei laseroptimierten Klassen weit im grünen Bereich, und die Entscheidung verschiebt sich von der Reichweite auf zwei andere Fragen — was die Optiken kosten und was die Strecke in zwanzig Jahren übertragen soll.

Woran man die Klasse im Schacht erkennt

Nach TIA-598 sind Faserkabel farbcodiert. OM1 und OM2 haben einen orangefarbenen Mantel, OM3 und OM4 einen aquafarbenen, OM5 einen lindgrünen, Singlemode einen gelben; Außenkabel sind meist schwarz und fallen aus dem Schema. OM3 und OM4 lassen sich an der Farbe damit gerade nicht unterscheiden — in Europa ist für OM4 zusätzlich ein violetter Mantel gebräuchlich, verlassen kann man sich darauf aber nicht. Was gilt, steht im Aufdruck auf dem Mantel, und der ist beim Aufmaß zu lesen und nicht zu erraten.

Häufiges Missverständnis

„OM4 ist schneller als OM3." Das ist die verbreitetste Verwechslung und sie dreht die Wirkung um neunzig Grad. Beide Klassen übertragen dieselben Datenraten; OM4 schafft dabei größere Entfernungen. Wer auf zwanzig Metern von OM3 auf OM4 wechselt, kauft eine Reichweitenreserve, die er auf dieser Strecke nie einlöst — und keinen einzigen zusätzlichen Gigabit.

„Singlemode ist Overkill fürs Haus." Das war lange richtig und stimmt so nicht mehr, weil sich die Gewichte verschoben haben. Die Faser selbst ist im Materialpreis kein Argument mehr; was Singlemode teurer macht, sind die Optiken und die höheren Anforderungen an Sauberkeit und Konfektionierung. Dem gegenüber steht, dass eine Singlemode-Strecke gegen künftige Bandbreiten praktisch unbegrenzt offen ist, während eine Multimode-Strecke ihre Reserve über die Länge einlöst. Die ehrliche Antwort ist deshalb keine Regel, sondern ein Abwägen — und in einem Bau, in dem die Faser hinter Putz verschwindet, wiegt die Zukunftsreserve schwerer als im Rack, wo man tauschen kann.

„OM5 ist die zukunftssichere Wahl." OM5 ist zukunftssicher für ein bestimmtes Verfahren, nämlich für Optiken mit mehreren Wellenlängen auf einer Faser. Kommen solche Optiken nicht zum Einsatz, bleibt eine OM4-Strecke mit lindgrünem Mantel übrig. Zukunftssicherheit ist hier keine Eigenschaft der Faser, sondern eine Annahme über die Geräte, die später daran hängen.

Nicht zu verwechseln mit

• Der Ethernet-Übertragungsart: Bezeichnungen wie 10GBASE-SR oder 10GBASE-LR beschreiben die Optik und das Signal, nicht die Faser. Erst beides zusammen ergibt eine Reichweite.
• Dem Steckverbinder: LC, SC oder MPO sind Stecksysteme und unabhängig von der Faserklasse. Eine OM4-Strecke kann LC-Duplex enden, eine OS2-Strecke ebenso.
• Der Schliffart: Ob eine Endfläche gerade oder um acht Grad angeschrägt ist, ist eine dritte, davon unabhängige Eigenschaft — siehe UPC und APC.
• Dem Modulformfaktor: SFP, SFP+ oder QSFP sind Bauformen des steckbaren Moduls und sagen über die Faser gar nichts, siehe SFP-Transceiver.
• Der Brandverhaltensklasse: Aca bis Fca beschreiben den Mantel des Kabels, nicht die Faser darin. Beides steht auf demselben Kabel und hat nichts miteinander zu tun — siehe Brandverhalten von Kabeln.

In der Planung

Ein Einfamilienhaus bekommt einen Technikraum im Keller, ein Rack im Obergeschoss und einen Anschlusspunkt im Gartenhaus. Der Elektroplaner fragt, welche Faser in die Leerrohre soll.

Zu beantworten ist vorher nicht „OM oder OS", sondern: Welche Strecken sind dauerhaft unzugänglich, und was soll über sie laufen? Alles, was nach dem Verputzen nicht mehr tauschbar ist, wird nach der längsten plausiblen Nutzungsdauer bemessen und nicht nach dem heutigen Bedarf. Alles, was im Rack steckt und in fünf Minuten gewechselt ist, wird nach dem heutigen Bedarf bemessen.

Der Weg dahin hat drei Teile. Erstens die Klasse je Strecke — die Strecke ins Gartenhaus verlässt das Gebäude, liegt im Erdreich und ist nach der Verlegung faktisch endgültig, was für OS2 spricht; eine Etagenstrecke von dreißig Metern zwischen zwei Racks ist ein anderer Fall. Zweitens die Faserzahl, und hier ist mehr fast immer billiger als später nachziehen, weil die Kosten am Rohr, am Ziehen und an der Konfektionierung hängen und kaum an der Faser. Drittens die Konfektionierung — vorkonfektionierte Strecken sind im Wohnbau der Regelfall und verlangen, dass Länge und Steckerform vor der Verlegung feststehen; gespleißt wird, wo das nicht geht.

Erst danach kommen die Geräte. Und hier fällt die eigentliche Kostenentscheidung, denn die Optiken bestimmen den Preis der Strecke stärker als das Kabel — was auch bedeutet, dass eine großzügig ausgelegte Faser die Gerätewahl nicht vorwegnimmt, sondern offenhält.

Verknüpfte Inhalte

Warum Multimode und Singlemode sich überhaupt unterschiedlich verhalten, steht beim Lichtwellenleiter. Warum an derselben Faser zwei nicht kombinierbare Schliffarten vorkommen, klärt UPC und APC; welches Modul die Faser überhaupt ansteuert, der SFP-Transceiver. Vorkonfektionierte Sonderformen ohne freie Längenwahl behandeln AOC und DAC. Das entsprechende Klassensystem auf der Kupferseite steht bei den Kabelkategorien, der Mindestbiegeradius entscheidet, ob eine Faser durch ein vorhandenes Leerrohr überhaupt geht.

Quellen

Die Klassen selbst stammen aus ISO/IEC 11801-1, die Faserdaten dahinter aus IEC 60793-2-10 sowie den ITU-T-Empfehlungen G.652 und G.657; die Reichweitenangaben je Übertragungsart aus IEEE 802.3, die Farbcodierung aus TIA-598.