Разъемы MPO необходимы в центрах обработки данных
Многоволоконные нажимные разъемы-или, сокращенно, MPO, представляют собой оптоволоконные разъемы, включающие несколько оптических волокон. Эти разъемы используются в основном в центрах обработки данных для объединения нескольких волокон в магистральных кабелях и поддержки параллельных оптических приложений, которые передают и принимают сигналы по нескольким волокнам для достижения более высоких скоростей.
Содержание
Что такое разъем MPO?
Сертификаты и стандарты MPO
Приложения МПО
MPO очень малого форм-фактора
Очистка и проверка MPO
Полярность МПО
Как протестировать кабель MPO
Продолжайте учиться
Что такое разъем MPO?
Разъемы MPO, изначально предназначенные для использования с многоволоконными ленточными кабелями, представляют собой линейный массив волокон в одном наконечнике. Они определяются как разъем массива с более чем двумя волокнами; они доступны с 8, 12, 16 или 24 волокнами для обычных приложений в центрах обработки данных. Доступно большее количество волокон, например 32, 48, 60 или даже 72 волокна; они обычно используются для специальных-многоволоконных-массивов сверхвысокой плотности в крупномасштабных оптических коммутаторах. MPO с 8–16 волокнами имеют один ряд волокон, тогда как MPO более высокой плотности с 24 и более волокнами имеют несколько рядов.
Разъемы MPO бывают «папа» (со штырями) и «мама» (без штырей) для правильного сопряжения и предотвращения повреждения волокон. Обратите внимание, что все порты оборудования MPO являются штыревыми, поэтому любой кабель MPO, подключаемый к оборудованию, должен иметь гнездовой разъем. Разъемы MPO также имеют ключи и имеют белую точку, обозначающую положение первого волокна, что помогает обеспечить правильную полярность, когда каждое передающее волокно соответствует правому принимающему волокну. Расположение клавиш различается в зависимости от разъема MPO; У 8-, 12- и 24-волоконных разъемов MPO ключ расположен в центре, а у 16- и 32-волоконных разъемов MPO ключ смещен влево.
Структура разъема MPO
Вы также можете увидеть термин «разъем MTP», используемый взаимозаменяемо с разъемом MPO. Термин MTP является зарегистрированной торговой маркой разъема MPO, предлагаемой US Conec. Разъем MTP полностью соответствует стандартам MPO и описан US Conec как MPO, разработанный с очень жесткими допусками для улучшения выравнивания, долговечности и производительности. В целях данного обсуждения мы будем ссылаться только на разъемы MPO, поскольку MTP технически являются разъемами MPO.
Сертификация и стандарты MPO
Как и в случае с другими интерфейсами разъемов,-основанными на стандартах, производители разъемов MPO должны соблюдать стандарты совместимости. Для разъемов MPO к ним относятся стандарты IEC 61754-7 и EIA/TIA-604-5 (FOCIS 5), которые определяют физические атрибуты разъема, такие как размеры штыря и направляющего отверстия для вилочных и гнездовых интерфейсов. Эти стандарты гарантируют, что любые совместимые вилки и адаптеры могут быть соединены между собой и соответствовать определенному уровню производительности.
Помимо совместимости, разъемы MPO также должны соответствовать определенным параметрам геометрии торцевой поверхности, определенным стандартом оптоволоконного интерфейса IEC PAS 61755-3-31. К ним относятся угол полировки, высота выступания волокна и максимальная разница высот волокон по всем волокнам в массиве и по соседним волокнам. Общая производительность разъема зависит от точного управления этими механическими характеристиками. Например, если разница высот волокон превышена и волокна в массиве не имеют одинаковой высоты, некоторые волокна не смогут обеспечить правильное соединение. Это может существенно повлиять на вносимые и обратные потери.
Приложения МПО
Разъемы MPO используются в дуплексных оптоволоконных приложениях по всему центру обработки данных как способ прокладки -подключенных-и-магистральных магистральных кабелей между активным оборудованием. Магистральные кабели с разъемами MPO-, используемые в дуплексных магистральных каналах, занимают меньше места, упрощают укладку кабелей и обеспечивают более быстрое развертывание по сравнению с использованием отдельных дуплексных кабелей. При использовании для дуплексных магистральных сетей магистральные кабели с 12-волоконными или 24-волоконными разъемами MPO на обоих концах образуют постоянное магистральное соединение, а затем переходят на 6 или 12 дуплексных оптоволоконных разъемов на патч-панелях через кассеты MPO-to-LC или гибридный патч MPO-to-LC. шнуры.
Разъемы MPO также являются де-факто интерфейсом для параллельных волоконно-оптических приложений, которые передают и принимают по нескольким волокнам, что позволяет увеличить скорость передачи. Одним из первых параллельных приложений, в которых требовались MPO, были многомодовые приложения 40 Gig и 100 Gig (40GBASE-SR4 и 100GBASE-SR4), которые используют 8 волокон с 4 передающими и 4 приемными со скоростью 10 Гбит/с или 25 Гбит/с на полосу. Обратите внимание, что хотя эти 8-волоконные приложения для центров обработки данных лучше всего поддерживаются 8-волоконными разъемами MPO, 12-волоконные разъемы MPO можно использовать, не используя средние 4-волоконные позиции.
Благодаря достижениям в технологии кодирования, которые теперь обеспечивают скорость 50 и 100 Гбит/с на полосу, 8-оптоволоконные MPO также используются для параллельных оптических приложений со скоростью 200 и 400 Гбит/с, при этом 4 волокна передают и 4 принимают на скорости 50 или 100 Гбит/с.. 800 Приложения Gig используют 16-оптоволоконные MPO, при этом 8 волокон передают и 8 принимают на скорости 100 Гбит/с. 200 Технология Гбит/с на полосу может использоваться для поддержки 800 Гбит/с с использованием 8-волоконных MPO с 4 передающими и 4-мя приемными волокнами со скоростью 200 Гбит/с, а для 1,6 Терабит можно использовать 16-волоконные MPO с 8 передающими и 8 приемными со скоростью 200 Гбит/с. Поскольку скорости постоянно растут, интерфейс разъема MPO никуда не денется.
Коммутационные кабели с разъемом MPO на одном конце и дуплексными разъемами на другом идеально подходят для коммутационных приложений, в которых один порт высокоскоростного-коммутатора подключается к нескольким дуплексным портам-низкоскоростного коммутатора или сервера. Приложения для коммутации помогают снизить затраты за счет максимизации плотности портов коммутатора и их использования. Например, один порт коммутатора 100 Gig с 8-волоконным интерфейсом MPO может подключаться к четырем серверам 25 Gig.
MPO очень малого форм-фактора (VSFF)
С первой версией параллельных волоконно-оптических приложений 800 Гбит (и будущих приложений 1,6 Терабит) с использованием 16-волоконных MPO ведущие производители разъемов представили очень маленькие 16-волоконные MPO, которые обеспечивают почти в три раза большую плотность, чем традиционные 16-волоконные MPO. Это критически важно для обеспечения более высокой плотности портов коммутатора и патч-панелей для экономии места в высокопроизводительных вычислительных средах. 16-волоконные разъемы MPO VSFF включают SN-MT от Sko и MMC-16 от US Conec. Чтобы представить разницу в размерах, 216 разъемов SN-MT или MMC-16 помещаются в том же пространстве, что и 80 традиционных 16-волоконных разъемов MPO.
Новые 16-волоконные разъемы MPO VSFF составляют почти одну-треть размера традиционных 16-волоконных разъемов MPO. Они обеспечивают повышенную плотность в структурах разъемов MPO для высокопроизводительных вычислений. Источник: Сенко и US Conec.
Очистка и проверка MPO
Каждый торец волокна должен быть проверен и, при необходимости, очищен перед подключением, и разъемы MPO не являются исключением. Фактически, очистка и проверка разъемов MPO могут быть еще более сложной задачей из-за их большей площади поверхности. При очистке таких больших площадей поверхности загрязнения могут перемещаться от одного волокна к другому в пределах одного и того же массива -, и чем больше массив, тем выше риск.
При большем количестве волокон, например, при использовании 16- или 24-волоконных разъемов MPO, перепад высот волокон сложнее контролировать. Даже малейшие различия в высоте волокон могут увеличить риск того, что не все волокна будут очищены должным образом и одинаково. Вот почему так важно проверять, а при необходимости очищать и проверять еще раз.
Когда дело доходит до проверки торцов волокна, стандарт IEC 61300-3-35 «Стандарт основных процедур испытаний и измерений для волоконно-оптических соединительных устройств и пассивных компонентов» содержит конкретные критерии оценки чистоты для оценки прохождения или неудовлетворения сертификации торцевой поверхности волокна, устраняя фактор человеческой субъективности и избегая любых споров. Для различных типов разъемов и размеров волокна стандарт IEC 61300-3-35 сертифицирует чистоту торцевой поверхности волокна на основе количества и размера царапин и дефектов, обнаруженных в каждой области торцевой поверхности, включая сердцевину, оболочку, клеевой слой и зоны контакта.
При очистке и проверке разъемов MPO использование очистителя и оборудования для проверки, специально разработанного для MPO, экономит время и повышает точность.
Полярность МПО
Чтобы оптоволоконные линии могли правильно отправлять данные, сигнал передачи (Tx) на одном конце кабеля должен совпадать с соответствующим приемником (Rx) на другом конце. Целью любой схемы полярности является обеспечение непрерывного соединения -, что становится немного сложнее, когда вы имеете дело с многоволоконными компонентами MPO.
Для кабелей MPO отраслевые стандарты определяют три различных метода полярности:
• Метод Аиспользуются прямые-магистральные кабели MPO типа A с разъемом с ключом вверх на одном конце и разъемом с ключом вниз на другом конце, так что волокно, расположенное в Позиции 1, достигает Позиции 1 на другом конце. При использовании метода А для дуплексных приложений необходимо перевернуть приемопередатчик-приемник в патч-корде на одном конце.
• Метод Биспользует разъемы с ключом на обоих концах для достижения переворота приемопередатчика-приемника, чтобы волокно, расположенное в позиции 1, достигало позиции 12 на противоположном конце, волокно, расположенное в позиции 2, достигало позиции 11 на противоположном конце и так далее. Для дуплексных приложений в методе B используются прямые патч-корды A-B на обоих концах.
• Метод Сиспользуется разъем с ключом вверх на одном конце и разъем с ключом вниз на другом конце, как в методе А, но переворот происходит внутри самого кабеля, где каждая пара волокон переворачивается так, что волокно в позиции 1 поступает в позицию 2 на противоположном конце, а волокно в позиции 2 достигает позиции 1. Хотя этот метод хорошо работает при использовании магистральных кабелей MPO для магистральных соединений в дуплексных приложениях, он не поддерживает приложения с параллельными волокнами и поэтому не рекомендуется.
Для кабелей MPO используются 3 различных метода полярности.
Из-за трех разных методов полярности и необходимости использовать правильный тип патч-кордов для каждого из них ошибки при развертывании могут быть обычным явлением.
Как протестировать кабель MPO
Как и любое оптоволоконное соединение в центре обработки данных, те, которые используют разъемы MPO, все равно необходимо тестировать, чтобы гарантировать, что они остаются в пределах бюджета вносимых потерь. Это особенно актуально для более высоких-скоростных параллельных волоконно-оптических приложений 40, 100, 200 и 400 Gigabit, требующих использования MPO. Поскольку эти приложения имеют гораздо меньший бюджет потерь, важно поддерживать максимально возможную точность тестирования.
До появления тестера FoccFiber Pro со встроенными разъемами MPO-на плате оптоволоконные линии на основе MPO- тестировались с помощью традиционного тестера дуплексного волокна. Это была чрезвычайно трудоёмкая задача-, требующая использования шнуров MPO-к-LC Fan-out, которые разделяют несколько волокон на отдельные оптоволоконные каналы, а также проверки тестовых эталонных шнуров перед подключением каждой из пар волокон, подлежащих тестированию, на обоих концах. Это сложное тестирование также привело к увеличению несоответствий и затруднило поддержание чистоты всех волокон во время процесса.
Благодаря возможности одновременного сканирования всех волокон разъема MPO такой тестер, как MultiFiber Pro со встроенным-разъемом MPO, упрощает работу и проводит тестирование на 90 % быстрее, чем использование дуплексного тестера. Фактически, руководство по проектированию IEC TR 61282-15 Ed1 «Кабельная система и линия связи - Тестирование многоволоконной кабельной системы с разъемами MPO» требует, чтобы тестировщики имели интерфейс MPO при тестировании этих систем.
