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• Die maximal zwei zusätzlichen Muffen innerhalb des beschädigten Streckenabschnittes haben eine bestimmte Fehlerrate, die das Ausfallverhalten der Strecke beeinflusst. Zu hinterfragen ist, welche Folgen diese neuen Verhältnisse haben und ob damit tatsächlich die wirtschaftliche Brauchbarkeit und Nutzbarkeit der Kabelanlage beeinträchtigt wird. 3 Erhöhung der Streckendämpfung Für einen Spleiß ist nach derzeitigem Stand der Technologie eine maximale Dämpfung von 0,10 dB anzusetzen, wenn Fasern der gleichen Norm (üblicherweise Standard-Singlemode-LWL entsprechend ITU-T G.652) miteinander verspleißt werden. Somit fällt durch die beiden zusätzlichen Muffen eine maximale Spleißdämpfung von 0,20 dB an, ein oberer Grenzwert, der in der Praxis aber tatsächlich regelmäßig unterschritten wird. Wegen der hohen Qualität der Fasern (geringe Toleranzen) sowie der ausgereiften Spleißtechnik liegen Spleißdämpfungen zwischen identischen Fasern heute in der Größenordnung von 0,03 dB bis 0,05 dB. Diese zusätzliche Dämpfung muss mit der Anzahl der Ausfälle während der Lebensdauer der betrachteten Strecke bzw. Kabelanlage multipliziert werden. Deshalb ist zunächst die Anzahl der Ausfälle abzuschätzen. Die Zuverlässigkeit und das Ausfallverhalten von LWL-Systemen sind ein sehr komplexes Thema. Im Zeitraum von Oktober 1993 bis Juni 1998 wurde von 80 Personen aus 46 Firmen die Zuverlässigkeit von optischen Fasern und Komponenten untersucht. Beteiligt waren zehn europäische Länder sowie Bellcore (USA) und das Fiber Optics Research Center of General Physics Institut (Russland). Die Ergebnisse wurden in dem Abschlussbericht COST 246 „Reliability of Optical Fibres and Components“ [2] zusammengefasst. Ausfallraten werden von den Netzbetreibern im Allgemeinen nicht veröffentlicht. In [3] wird als Mittelwert der Angaben von Netzbetreibern aus Frankreich, Dänemark, Schweden, Portugal, Großbritannien, Deutschland und den Niederlanden für Hauptkabel eine Ausfallrate von 200 FITs/km genannt. Den Autoren ist klar, dass dieser Wert mit einer großen Unsicherheit behaftet ist, nicht zuletzt deshalb, weil die Angabe 18 Jahre alt ist. Wir kommen später darauf zurück. Die Angabe FIT für die Fehlerrate bedeutet Anzahl der Ausfälle in 10 9 Stunden. Eine Fehlerrate von 200 FITs/km bedeutet, dass es bezogen auf eine Streckenlänge von 100 km pro Jahr zu etwa 0,175 Ausfällen kommt. Wird eine für Kabelanlagen typische Lebensdauer von 30 Jahren angesetzt, entspricht das 0,175 x 30 = 5,3 und 2
damit weniger als sechs Ausfällen auf einer Strecke von 100 km in der vorgesehenen Nutzungsperiode. Nicht alle in die Fehlerrate eingehenden Ausfälle werden durch eine Beschädigung des Kabels verursacht. Die Schadensursachen sind vielfältig [2]: • dauerhafte Kabeldehnung • enge Biegeradien • Verlegefehler • Schäden durch Transport und Lagerung • Handhabungsfehler beim Absetzen, Brechen, Spleißen oder Besteckern • fehlerhafte Muffenmontage => Eindringen von Wasser => Frost Nicht in jedem Fall bedeutet eine Reparatur auch eine zusätzliche Dämpfung, beispielsweise wenn der Fehler in der Muffe liegt. In [4] wurden die Fehlerursachen prozentual folgendermaßen aufgeschlüsselt: • Mantelfehler: 28 % • Muffenfehler: 31 % • Faserfehler: 19 % • Abschlüsse: 5 % • Stecker: 1 % • Sonstige: 16 % Muffenfehler, Abschlüsse und Stecker erfordern keine zusätzlichen Spleiße und damit keine zusätzlichen Muffen (37 %). Mantelfehler und Faserfehler können zusätzliche Muffen erfordern (47 %). „Sonstiges“ kann nicht zugeordnet werden. Daraus ergibt sich, dass nur gut die Hälfte der Fehler (47 % zu 37 %) tatsächlich eine Erhöhung der Dämpfung verursachen. Bezogen auf die abgeschätzten Ausfälle während einer Lebensdauer von 30 Jahren betrifft das anteilig etwa: 47 % 47 % = = 0,56 47 % + 37 % 84 % => 3 0,56 ⋅5, 3 Ausfälle < 3 Ausfälle Dann würde auf einer Strecke von 100 km während einer Lebensdauer von 30 Jahren im Mittel zusätzlich eine Dämpfung von 3 x 0,2 dB = 0,6 dB entstehen. Dieser Wert ist deutlich geringer, als die üblicherweise eingeplante Systemreserve. 4 Systemreserven Wegen der hohen geforderten Zuverlässigkeit, insbesondere bei breitbandiger Informationsübertragung über Lichtwellenleiter, hat eine ausreichende Systemreserve elementare Bedeutung für den zuverlässigen Betrieb einer Kabelanlage. Deshalb wird jeder seriöse Netzbetreiber eine Systemreserve einplanen, die auch unter Worst-Case-Bedingungen ausreichend ist. In dem Telekom-Fachbuch [5] wird auf Seite 285 für die dort aufgelisteten Weitverkehrsübertragungssysteme eine Systemreserve von 4 dB veranschlagt. In [6] auf Seite 260 wird für kurze Strecken als Systemreserve ein fester Wert angegeben (3 dB). Für lange Strecken wird eine längenabhängige Systemreserve (0,05 dB/km)
Seite 1: Hintergründe für die Behandlung v
Seite 5 und 6: Die Wahrscheinlichkeit für den Aus
Seite 7 und 8: Wird als Dämpfungskoeffizient bei
Seite 9: 11 Literatur [1] VDE-AR-E 2888-1: L

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