LWL-Verkabelung für 1,6T Die nächste Generation der Steckverbinder

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1,6-Terabit-Netze rücken näher: Mit steigenden Übertragungsraten wird die Wahl des Steckverbinders zur Infrastrukturentscheidung. Portdichte, Signalqualität und passive Infrastruktur gewinnen an Bedeutung.

Die Anforderungen an moderne Rechenzentren verändern sich derzeit grundlegend. Künstliche Intelligenz, High-Performance Computing, Cloud-Plattformen und Hyperscale-Infrastrukturen treiben Bandbreiten und Portdichten auf ein Niveau, das noch vor wenigen Jahren als Zukunftsvision galt.

Der sehr kleine Formfaktor für große Leistungsdichten

Mit neuen LWL-Steckverbindern zu hochdichten Rechenzentren

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Bereits heute sind 400G- und 800G-Anwendungen etabliert, während 1,6-Terabit-pro-Sekunde-Systeme (Tbit/s) in den Roadmaps der Netzwerktechnik fest verankert sind.

Im Mittelpunkt dieser Entwicklung stehen häufig Prozessoren, Switches und Transceiver. Weniger Beachtung findet dagegen die physische Infrastruktur – obwohl gerade sie langfristig über Skalierbarkeit, Betriebssicherheit und Migrationsfähigkeit entscheidet. Eine Schlüsselrolle spielen dabei die optischen Steckverbinder der Lichtwellenleiter-Verkabelung (LWL). Sie bilden die Schnittstelle zwischen aktiver Übertragungstechnik und passiver Infrastruktur und beeinflussen unmittelbar Übertragungsqualität, Dämpfungsbudget, Portdichte und Betriebssicherheit.

Für Entscheider im Rechenzentrumsumfeld stellt sich daher die Frage: Welche Steckverbindertechnologien sind heute relevant – und welche werden die Infrastruktur der kommenden Jahre prägen?

Von LC zu VSFF: Warum der klassische Standard unter Druck gerät

Über viele Jahre war der Lucent-Duplex-Steckverbinder (LC) der unangefochtene Standard in Rechenzentren. Seine Verbreitung resultiert aus einer technisch ausgereiften Kombination aus Kompaktheit, Zuverlässigkeit und Kompatibilität mit den dominierenden Transceiver-Generationen.

Doch steigende Portdichten auf Switches und Servern erzeugen neue Anforderungen. Insbesondere moderne Hochleistungsnetzwerke benötigen deutlich mehr Fasern auf gleicher Fläche. Dadurch entstehen neue Steckverbinderklassen, die unter dem Begriff Very Small Form Factor (VSFF) zusammengefasst werden.

Systeme wie „SN“, „CS“ oder „MDC“ basieren auf der 1,25-mm-Ferrulentechnologie, ermöglichen jedoch deutlich höhere Portdichten als LC-Duplex-Lösungen. Sie wurden speziell entwickelt, um den Anforderungen zukünftiger Transceiver-Generationen gerecht zu werden. Experten gehen davon aus, dass diese Steckgesichter in bestimmten Anwendungsfeldern mittelfristig einen Teil der heute dominierenden LC-Infrastruktur ersetzen könnten.

Für Betreiber bedeutet dies: Bereits bei aktuellen Infrastrukturprojekten sollte die Kompatibilität mit VSFF-basierten Migrationspfaden geprüft werden, um spätere Technologiewechsel zu vereinfachen.

Mehrfasersysteme bleiben das Rückgrat hochperformanter Netzwerke

Parallel zur Entwicklung kompakter Duplexsteckverbinder haben sich Mehrfaser-Array-Systeme zu einem zentralen Baustein moderner Rechenzentren entwickelt.

Der „MPO“- beziehungsweise „MTP“-Steckverbinder wurde ursprünglich für strukturierte Infrastrukturverkabelungen entwickelt und etablierte sich später als Standard-Schnittstelle zahlreicher Hochgeschwindigkeits-Transceiver. Über Jahrzehnte blieb er die dominierende Lösung im Mehrfaserbereich.

Mit dem Aufkommen von KI-Clustern und Hyperscale-Architekturen steigt jedoch der Bedarf an noch höherer Packungsdichte. Daher gewinnen neue Mehrfaser-VSFF-Systeme wie „MMC“ und „SN-MT“ zunehmend an Bedeutung. Diese Lösungen ermöglichen höhere Faserdichten sowohl an den aktiven Komponenten als auch in den Patchbereichen der Verkabelungsinfrastruktur.

Für Betreiber von KI-Trainingsclustern, GPU-Fabrics und Cloud-Rechenzentren wird die Wahl des richtigen Steckverbinders damit zunehmend zu einer strategischen Infrastrukturentscheidung anstatt zu einer rein technischen Detailfrage.

Schmutz wird zum kritischen Erfolgsfaktor

Mit steigender Portzahl wächst auch die Anzahl der Steckvorgänge. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Signalqualität und Verfügbarkeit.

Aus diesem Grund rücken linsenbasierte Steckverbinderlösungen verstärkt in den Fokus. Technologien wie „MXC“, „EBO MPE“ oder die neueste Generation von Mehrfaser-Linsensteckverbindern wurden entwickelt, um die Empfindlichkeit gegenüber Verschmutzungen deutlich zu reduzieren.

Speziell in sehr großen KI- und Hyperscale-Installationen kann dies einen erheblichen betrieblichen Vorteil darstellen. Jeder ungeplante Eingriff an einer verschmutzten Steckverbindung verursacht Aufwand, Risiko und potenzielle Ausfallzeiten. Eine höhere Schmutztoleranz kann deshalb zu einer relevanten Verbesserung der Betriebssicherheit beitragen.

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Die eigentliche Währung heißt Dämpfungsbudget

Für Entscheider ist jedoch weniger die Bauform eines Steckverbinders entscheidend als seine Auswirkung auf die Übertragungsleistung des gesamten Kanals.

Jeder Übertragungsstandard definiert eine maximal zulässige Kanaldämpfung. Diese setzt sich aus Faserdämpfung, Steckverbindungen und gegebenenfalls Spleißen zusammen. Wird das verfügbare Dämpfungsbudget überschritten, drohen Übertragungsfehler oder sogar der vollständige Verlust der Verbindung.

Besonders relevant wird dies bei komplexeren Rechenzentrumsarchitekturen. Moderne Infrastrukturmodelle mit zentralen Rangierbereichen oder modularen Kassettenarchitekturen enthalten häufig vier oder sogar acht Steckverbindungen innerhalb eines Übertragungskanals. Dadurch sinkt das zulässige Dämpfungsbudget pro Steckverbindung deutlich.

Die Konsequenz: Die Auswahl von Steckverbindern sollte nicht anhand einzelner Datenblattwerte erfolgen, sondern immer im Kontext des gesamten Kanaldesigns betrachtet werden.

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Warum APC künftig wichtiger wird

Mit dem Übergang zu „PAM4“-basierten Übertragungsverfahren steigen die Anforderungen an Reflexionsarmut und Signalintegrität erheblich.

Während bei klassischen Anwendungen häufig „PC“- oder „UPC“-polierte Steckverbinder ausreichend waren, gewinnen APC-Polierungen zunehmend an Bedeutung. APC steht für Angled Physical Contact und nutzt eine um acht Grad geneigte Stirnfläche, um Rückreflexionen zu minimieren.

Insbesondere bei modernen Mehrfasersystemen und Hochgeschwindigkeitsanwendungen sind APC-Ausführungen inzwischen praktisch Standard. Der Grund liegt darin, dass PAM4-Signale deutlich empfindlicher auf Reflexionen reagieren als frühere Modulationsverfahren. APC-Polierungen tragen dazu bei, stabile und reproduzierbare Übertragungsbedingungen sicherzustellen.

Für Betreiber bedeutet dies, dass die Bewertung von Steckverbindungen künftig stärker die Rückflussdämpfung und nicht ausschließlich die Einfügedämpfung berücksichtigen sollte.

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Normen setzen klare Grenzen

Eine häufige Fehlannahme lautet, dass jeder Steckverbinder überall im Rechenzentrum eingesetzt werden könne. Tatsächlich definieren die relevanten Normen sehr klare Vorgaben für bestimmte Netzsegmente.

Für Geräteanschlüsse sind beispielsweise LC-basierte Steckgesichter vorgegeben, während für Mehrfaseranwendungen spezifische MPO-Schnittstellen definiert werden. Auch für Netzzugangsbereiche gelten eindeutige Anforderungen, insbesondere hinsichtlich der geforderten Rückflussdämpfung bei Singlemode-Verbindungen.

Für Investitionsentscheidungen bedeutet dies, dass technologische Innovation und Normkonformität stets gemeinsam betrachtet werden müssen. Nicht jede technisch verfügbare Lösung ist automatisch an jeder Stelle einer normgerechten Rechenzentrumsverkabelung zulässig.

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