MPO-Steckverbinder sind in Rechenzentren unverzichtbar
Multi--Fiber-Push-on-Steckverbinder, kurz MPOs, sind Glasfasersteckverbinder, die mehrere Glasfasern integrieren. Diese Steckverbinder werden hauptsächlich in Rechenzentrumsumgebungen verwendet, um mehrere Fasern in der Backbone-Verkabelung zu konsolidieren und parallele optische Anwendungen zu unterstützen, die Signale über mehrere Fasern übertragen und empfangen, um höhere Geschwindigkeiten zu erreichen.
Inhalt
Was ist ein MPO-Anschluss?
MPO-Zertifizierungen und -Standards
MPO-Anwendungen
MPOs mit sehr kleinem Formfaktor
Reinigung und Inspektion von MPOs
MPO-Polarität
So testen Sie MPO-Kabel
Lernen Sie weiter
Was ist ein MPO-Anschluss?
MPO-Steckverbinder wurden ursprünglich für die Verwendung mit Mehrfaser-Flachbandkabeln eingeführt und verfügen über eine lineare Anordnung von Fasern in einer einzigen Ferrule. Sie werden als Array-Stecker mit mehr als 2 Fasern definiert; Sie sind mit 8, 12, 16 oder 24 Fasern für gängige Rechenzentrumsanwendungen erhältlich. Es sind höhere Faserzahlen erhältlich, beispielsweise 32, 48, 60 oder sogar 72 Fasern; Diese werden typischerweise für spezielle Multifaser-Arrays mit extrem hoher-Dichte-in großen optischen Schaltern verwendet. MPOs mit 8 bis 16 Fasern verfügen über eine Faserreihe, während MPOs mit höherer -Dichte mit 24 oder mehr Fasern über mehrere Faserreihen verfügen.
MPO-Stecker gibt es als Stecker (mit Stiften) und als Buchse (ohne Stifte), um eine ordnungsgemäße Verbindung zu gewährleisten und eine Beschädigung der Fasern zu vermeiden. Beachten Sie, dass alle MPO-Geräteanschlüsse männlich sind. Daher muss jedes MPO-Kabel, das an Geräte angeschlossen wird, über eine Buchse verfügen. MPO-Anschlüsse sind ebenfalls kodiert und weisen einen weißen Punkt auf, der die Position der ersten Faser kennzeichnet. Dies hilft dabei, die richtige Polarität sicherzustellen, wobei jede Sendefaser der richtigen Empfangsfaser entspricht. Die Position des Schlüssels variiert je nach MPO-Stecker. Bei 8-, 12- und 24-Faser-MPOs befindet sich der Schlüssel in der Mitte, während bei 16- und 32-Faser-MPO-Anschlüssen der Schlüssel nach links versetzt ist.
MPO-Steckerstruktur
Möglicherweise wird der Begriff „MTP-Anschluss“ auch synonym mit MPO-Anschluss verwendet. Der Begriff MTP ist eine eingetragene Marke des von US Conec angebotenen MPO-Steckers. Der MTP-Stecker entspricht vollständig den MPO-Standards und wird von US Conec als MPO beschrieben, der mit sehr engen Toleranzen für verbesserte Ausrichtung, Haltbarkeit und Leistung entwickelt wurde. Im Rahmen dieser Diskussion beziehen wir uns ausschließlich auf MPO-Anschlüsse, da es sich bei MTPs technisch gesehen um MPO-Anschlüsse handelt.
MPO-Zertifizierung und -Standards
Wie bei anderen auf Standards-basierten Steckverbinderschnittstellen müssen Hersteller von MPO-Steckverbindern die Kompatibilitätsstandards einhalten. Für MPO-Steckverbinder gehören dazu die Standards IEC 61754-7 und EIA/TIA-604-5 (FOCIS 5), die die physikalischen Eigenschaften des Steckverbinders spezifizieren, wie etwa die Abmessungen der Stift- und Führungslöcher für männliche und weibliche Schnittstellen. Diese Standards stellen sicher, dass alle konformen Stecker und Adapter miteinander verbunden werden können und ein bestimmtes Leistungsniveau erreichen.
Zusätzlich zur Steckbarkeit müssen MPO-Steckverbinder auch bestimmte Parameter der Endflächengeometrie erfüllen, die im Glasfaserschnittstellenstandard IEC PAS 61755-3-31 definiert sind. Dazu gehören der Polierwinkel, die Höhe des Faservorsprungs und die maximale Differenz der Faserhöhe über alle Fasern im Array und für benachbarte Fasern. Die Gesamtleistung des Steckverbinders hängt von der präzisen Steuerung dieser mechanischen Eigenschaften ab. Wenn beispielsweise der Faserhöhenunterschied überschritten wird und die Fasern in der Anordnung nicht die gleiche Höhe haben, gelingt es einigen Fasern nicht, richtig zusammenzupassen. Dies kann erhebliche Auswirkungen auf die Einfügungsdämpfung und die Rückflussdämpfung haben.
MPO-Anwendungen
MPO-Anschlüsse werden in Duplex-Glasfaseranwendungen im gesamten Rechenzentrum verwendet, um vorkonfektionierte Plug-{1}and{2}Play-Backbone-Trunk-Kabel zwischen aktiven Geräten bereitzustellen. MPO--terminierte Stammkabel, die in Duplex-Backbone-Verbindungen verwendet werden, beanspruchen weniger Platz im Leitungsweg, erleichtern das Kabelmanagement und ermöglichen eine schnellere Bereitstellung im Vergleich zur Verwendung einzelner Duplexkabel. Bei der Verwendung für Duplex-Backbone-Anwendungen bilden Stammkabel mit 12-Fasern oder 24-Fasern MPO-Anschlüssen an beiden Enden die permanente Backbone-Verbindung und gehen dann über MPO-zu-Kassetten oder MPO-zu-LC auf entweder 6 oder 12 Duplex-Faseranschlüsse an Patchfeldern über Hybrid-Patchkabel.
MPO-Steckverbinder sind auch die De-facto-Schnittstelle für parallele Glasfaseranwendungen, die über mehrere Fasern senden und empfangen, um die Übertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Eine der ersten parallelen Anwendungen, die MPOs erforderten, waren 40-Gig- und 100-Gig-Multimode-Anwendungen (40GBASE-SR4 und 100GBASE-SR4), die 8 Fasern mit 4 Sende- und 4 Empfangsfasern mit entweder 10 Gbit/s oder 25 Gbit/s pro Spur verwenden. Beachten Sie, dass diese 8-Faser-Rechenzentrumsanwendungen zwar am besten von 8-Faser-MPO-Anschlüssen unterstützt werden, 12-Faser-MPO-Anschlüsse jedoch verwendet werden können, wobei die mittleren 4 Glasfaserpositionen ungenutzt bleiben.
Mit Fortschritten in der Kodierungstechnologie, die jetzt 50 und 100 Gbit/s pro Spur ermöglichen, werden 8-Glasfaser-MPOs auch für parallele optische Anwendungen mit 200 und 400 Gbit/s verwendet, wobei 4 Fasern senden und 4 empfangen, entweder mit 50 oder 100 Gbit/s.. 800 Gig-Anwendungen verwenden 16-Glasfaser-MPOs, wobei 8 Fasern senden und 8 empfangen 100-Gbit/s-. 200-Gbit/s-pro-Lane-Technologie kann zur Unterstützung von 800 Gigabyte unter Verwendung von 8-Faser-MPOs mit 4 sendenden und 4 empfangenden Fasern bei 200 Gbit/s verwendet werden, und 1,6 Terabit können 16-Faser-MPOs mit 8 sendenden und 8 empfangenden Fasern bei 200 Gbit/s verwenden. Da die Geschwindigkeiten immer weiter steigen, ist die MPO-Steckerschnittstelle nicht mehr wegzudenken.
Breakout-Kabel mit einem MPO-Stecker an einem Ende und Duplex-Steckern am anderen Ende sind ideal für Breakout-Anwendungen, bei denen ein Hochgeschwindigkeits-Switch-Port mit mehreren Duplex-Switch- oder Server-Ports mit niedrigerer Geschwindigkeit verbunden ist. Breakout-Anwendungen tragen zur Kostensenkung bei, indem sie die Switch-Port-Dichte und Port-Auslastung maximieren. Beispielsweise kann ein einzelner 100-Gig-Switch-Port mit einer 8-Faser-MPO-Schnittstelle eine Verbindung zu vier 25-Gig-Servern herstellen.
MPOs mit sehr kleinem Formfaktor (VSFF).
Mit der ersten Iteration von parallelen 800-Gig-Glasfaseranwendungen (und zukünftigen 1,6-Terabit-Anwendungen), die 16--Faser-MPOs verwenden sollen, haben führende Steckverbinderhersteller sehr kleine 16--Faser-MPOs eingeführt, die fast die dreifache Dichte herkömmlicher 16--Faser-MPOs bieten. Dies ist entscheidend für die Ermöglichung höherer Switch-Port- und Patchpanel-Dichten, um in Hochleistungs-Computing-Umgebungen Platz zu sparen. Zu den VSFF 16-Faser-MPO-Anschlüssen gehören der SN-MT von Senko und der MMC-16 von US Conec. Um den Größenunterschied ins rechte Licht zu rücken: 216 SN-MT- oder MMC-16-Stecker passen in den gleichen Raum wie 80 herkömmliche 16-Faser-MPO-Stecker.
Die neuen VSFF 16-Faser-MPO-Anschlüsse sind fast ein-Drittel so groß wie herkömmliche 16-Faser-MPO-Anschlüsse. Sie bieten eine verbesserte Dichte in Hochleistungs-Computing-MPO-Steckverbinderstrukturen. Quelle: Senko und US Conec.
Reinigung und Inspektion von MPOs
Jede Faserendfläche sollte vor dem Anschluss überprüft und gegebenenfalls gereinigt werden, und bei MPO-Steckern ist das nicht anders. Tatsächlich kann die Reinigung und Inspektion bei MPO-Steckverbindern aufgrund ihrer größeren Oberfläche ein noch größeres Problem darstellen. Bei der Reinigung dieser größeren Oberflächenbereiche können sich Verunreinigungen innerhalb desselben Arrays - von einer Faser zur anderen bewegen, und je größer das Array, desto höher ist das Risiko.
Bei einer größeren Anzahl von Fasern, beispielsweise bei MPO-Steckern mit 16 oder 24 Fasern, ist der Höhenunterschied der Fasern schwieriger zu kontrollieren. Selbst kleinste Höhenunterschiede zwischen den Fasern können das Risiko erhöhen, dass nicht jede Faser ordnungsgemäß und gleichmäßig gereinigt wird. Deshalb ist es wichtig, die Anlage zu inspizieren und bei Bedarf zu reinigen und erneut zu inspizieren.
Wenn es um die Inspektion von Faserendflächen geht, enthält die Norm IEC 61300-3-35 „Grundlegende Prüf- und Messverfahren für faseroptische Verbindungsgeräte und passive Komponenten“ spezifische Reinheitsbewertungskriterien, um die Bestehens- oder Nichtbestehenszertifizierung für die Inspektion einer Faserendfläche zu beurteilen, wodurch der menschliche Subjektivitätsfaktor beseitigt und Streitigkeiten vermieden werden. Für verschiedene Steckertypen und Fasergrößen zertifiziert IEC 61300-3-35 die Sauberkeit einer Faserendfläche basierend auf der Anzahl und Größe der Kratzer und Defekte, die in jedem Bereich der Endfläche gefunden werden, einschließlich Kern, Mantel, Klebeschicht und Kontaktzonen.
Bei der Reinigung und Inspektion von MPO-Steckverbindern spart die Verwendung eines Reinigers und einer Inspektionsausrüstung, die speziell für MPOs entwickelt wurden, Zeit und verbessert die Genauigkeit.
MPO-Polarität
Damit Glasfaserverbindungen ordnungsgemäß Daten senden können, muss das Sendesignal (Tx) an einem Ende des Kabels mit dem entsprechenden Empfänger (Rx) am anderen Ende übereinstimmen. Der Zweck jedes Polaritätsschemas besteht darin, diese kontinuierliche Verbindung - sicherzustellen, was etwas komplexer wird, wenn es sich um MPO-Komponenten mit mehreren -Fasern handelt.
Für MPO-Kabel sehen Industriestandards drei verschiedene Polaritätsmethoden vor:
• Methode AVerwendet durchgehende MPO-Hauptkabel vom Typ A mit einem Key-Up-Anschluss an einem Ende und einem Key-Down-Anschluss am anderen Ende, sodass die in Position 1 befindliche Faser am anderen Ende an Position 1 ankommt. Bei Verwendung von Methode A für Duplexanwendungen ist es erforderlich, den Transceiver-Empfänger in einem Patchkabel an einem Ende umzudrehen.
• Methode Bverwendet Key-Up-Anschlüsse an beiden Enden, um den Transceiver-Receiver-Flip zu erreichen, sodass die Faser an Position 1 an Position 12 am gegenüberliegenden Ende ankommt, die Faser an Position 2 an Position 11 am gegenüberliegenden Ende ankommt und so weiter. Für Duplexanwendungen verwendet Methode B an beiden Enden gerade A-B-Patchkabel.
• Methode Cverwendet einen Key-Up-Stecker an einem Ende und einen Key-Down-Stecker am anderen Ende wie Methode A, aber das Umdrehen erfolgt im Kabel selbst, wobei jedes Faserpaar umgedreht wird, sodass die Faser in Position 1 an Position 2 am gegenüberliegenden Ende ankommt und die Faser in Position 2 an Position 1 ankommt. Diese Methode funktioniert zwar gut, wenn MPO-Hauptkabel für Backbone-Verbindungen in Duplexanwendungen verwendet werden, sie unterstützt jedoch keine parallelen Glasfaseranwendungen und ist es daher nicht empfohlen.
Die 3 verschiedenen Polaritätsmethoden für MPO-Kabel.
Bei drei verschiedenen Polaritätsmethoden und der Notwendigkeit, für jede die richtige Art von Patchkabeln zu verwenden, kann es bei der Bereitstellung häufig zu Fehlern kommen.
So testen Sie MPO-Kabel
Wie jede Glasfaserverbindung im Rechenzentrum müssen auch diejenigen, die MPO-Anschlüsse verwenden, getestet werden, um sicherzustellen, dass sie innerhalb der Einfügungsdämpfungsbudgets bleiben. Dies gilt insbesondere für parallele Glasfaseranwendungen mit höherer Geschwindigkeit von 40, 100, 200 und 400 Gigabyte, die den Einsatz von MPOs erfordern. Da diese Anwendungen über viel geringere Verlustbudgets verfügen, ist es wichtig, die höchstmögliche Testgenauigkeit beizubehalten.
Bevor der FoccFiber Pro-Tester mit integrierten MPO-Anschlüssen verfügbar war, wurden MPO-basierte Glasfaserverbindungen mit einem herkömmlichen Duplex-Glasfasertester getestet. Es war eine äußerst zeitaufwändige Aufgabe, die den Einsatz von MPO--zu-LC-Fächerkabeln-, die die mehreren Fasern in einzelne Faserkanäle trennen, und die Überprüfung von Testreferenzkabeln erforderte, bevor jedes der zu testenden Faserpaare an beiden Enden angeschlossen wurde. Diese aufwändigen Tests führten außerdem zu größeren Inkonsistenzen und erschwerten es, alle Fasern während des Prozesses sauber zu halten.
Durch die Fähigkeit, alle Fasern eines MPO-Steckers gleichzeitig zu scannen, reduziert ein Tester wie der MultiFiber Pro mit einem integrierten MPO-Stecker die Komplexität und testet 90 % schneller als mit einem Duplex-Tester. Tatsächlich verlangt der IEC TR 61282-15 Ed1-Designleitfaden „Cable plant and link - Testing multi-fibre optic kabel plant terminaled with MPO Connectors“, dass Tester beim Testen dieser Systeme über eine MPO-Schnittstelle verfügen müssen.
