17. August 2021

Modultemperatur Transceiver

Heißes Eisen: Betriebstemperatur optischer Transceiver beachten

Wussten Sie, dass die Betriebstemperatur von Transceiver-Modulen einen großen Einfluss auf deren Funktion hat? Bei der Umwandlung von elektrischen bzw. optischen Signalen und der Ausleuchtung der Glasfaserleitung wird eine nicht unerhebliche Menge an Wärme im Transceiver-Modul erzeugt. Zudem kommen äußere Faktoren wie die Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftumwälzung hinzu.
Wenn die Transceiver-Module dabei den vorgegebenen Temperaturbereich überschreiten, kann dies zu Übertragungsverzögerungen, reduzierten Übertragungsraten, Netzwerkunterbrechungen und im schlimmsten Fall den vorzeitigen Ausfall führen. Daher ist es wichtig, schon bei der Planung von optischen Übertragungsnetzwerken bzw. nachgelagert beim Transceiver-Kauf die Spezifikationen bezüglich der Modultemperatur im Auge zu behalten.

 

Was ist die Transceiver-Modultemperatur?

Die sogenannte Transceiver-Modultemperatur bestimmt die nutzbare Temperatur des Transceivers. Abhängig von Typ und Marke kennen Transceiver unterschiedliche Temperaturbereiche, in denen sie optimal funktionieren.

Wie an diesen Beispielen ersichtlich wird, verfügen verschiedene Module – je nach Qualität, Größe und abhängig von weiteren Faktoren – über unterschiedliche Temperaturspektren. Üblicherweise werden Transceiver-Module dabei einem von drei Temperaturbereichen zugeordnet und mit entsprechenden Abkürzungen versehen:

Bezeichnung Temperaturbereich Kennzeichnung
1. kommerzieller Temperaturbereich 0°C bis 70°C COM
2. erweiterter Temperaturbereich -20°C bis 85°C EXT
3. industrieller Temperaturbereich 40°C bis 85°C IND

 

 

Was passiert, wenn der Temperaturbereich nicht eingehalten wird?

Jeder Transceiver wird vom Hersteller mit einem Hinweis auf die richtige Betriebstemperatur versehen. Wenn die Temperatur zu hoch oder zu niedrig ist, kann es zu schwerwiegenden Funktionsstörungen im Transceiver kommen.

Bei zu hoher Betriebstemperatur etwa erhöht sich die optische Leistung, wodurch das Empfangssignal verfälscht werden kann. Wird die Fehlertoleranz überschritten, können die Signale nicht mehr gelesen werden. Es kommt zu einem gestörten Betrieb bis hin zum Ausfall des Transceivers. Wenn die Temperatur zu hoch ist, kann das Modul im schlimmsten Fall durchbrennen.

Der Betrieb eines Transceivers unterhalb des empfohlenen Temperaturbereichs kann ebenfalls zu Störungen und instabilem Verhalten des Moduls führen. Derartige Betriebsumgebungen, wie zum Beispiel unzureichend temperaturgeschützte Übertragungstechnik in kalten Regionen, sind in der Datenkommunikationsbranche allerdings eher eine Seltenheit. Gewöhnlicherweise erzeugen Glasfasersysteme während des Betriebs genügend Wärme, um ein Absinken der Betriebstemperatur unterhalb der geforderten Spezifikationen zu verhindern.

Um beide Fehlerquellen auszuschließen, wird eine Echtzeit-Temperaturüberwachung empfohlen. Dadurch können starke Temperaturschwankungen frühzeitig erkannt und der sichere Betrieb des Transceivers sichergestellt werden.

 

Welche Faktoren wirken sich negativ auf die Transceiver-Temperatur aus?

1. Geringe Verarbeitungsqualität

Transceiver, die schlecht konstruiert und aus minderwertigen Materialien hergestellt sind, reagieren oft empfindlicher auf Temperaturschwankungen. Diese Module haben oft eine unzureichende Wärmeableitung, sodass ein instabiler Betrieb unvermeidlich ist. Dies kann vermieden werden, indem von Anfang an nur Module höchster Qualität verwendet werden.

2. Anspruchsvolle Einsatzumgebungen

Transceiver sind, wie die meisten elektronischen Bauteile, nicht für den Betrieb in anspruchsvollen Umgebungen geeignet. Sie sollten immer vor äußeren Einflüssen wie Staub, Schmutz oder extremen Temperaturen abgeschirmt werden. Geschützte Standardumgebungen wie Büros oder Rechenzentren verringern die Wahrscheinlichkeit, dass Transceiver aufgrund von Temperaturspitzen oder -schwankungen vorzeitig ausfallen. Extreme Temperaturschwankungen beeinträchtigen die optische Empfindlichkeit erheblich.

Tipp: Stabile Betriebstemperaturen sind ein kritischer Faktor. Der Betrieb von Transceivern in einer angepassten und überwachten Umgebung erhöht die Lebensdauer und Effizienz. Klimatechnik, zur Überwachung und Regelung der Temperatur und Luftfeuchtigkeit, empfehlen sich und gehören meist zur Standardausstattung in Rechenzentren und Serverräumen.

3. Gebrauchtware

Gebraucht, überholte oder aus zweiter Hand gekaufte Transceiver werden gerne als eine preiswerte Alternative zu neuen, qualitativ hochwertigen Modulen angeboten. In manchen Fällen funktionieren sie auch perfekt. Jedoch neigen gebrauchte Module tendenziell eher zu temperaturbedingten Störungen, da einige Bauteile bereits durch thermische Schwankungen eine Degradation erfahren haben könnten.

 

Fazit: Modultemperatur

Eine gleichbleibende Betriebstemperatur für Sende- und Empfangsgeräte ist ein entscheidendes Kriterium im Bereich der Datenübertragung, um vorzeitige Ausfälle der eingesetzten Technik zu verhindern. Dies gilt insbesondere für Transceiver-Module, die häufig einen relevanten Kostenfaktor beim Betrieb von WDM-Systemen darstellen. Temperaturgeschützte Betriebsumgebungen sowie das Verhindern von Hitzestaus sind hierfür wichtige Grundvoraussetzungen.
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