MPO-connectoren zijn essentieel in datacenters
Multi-fiber push-on connectoren, kortweg MPO's, zijn glasvezelconnectoren waarin meerdere optische vezels zijn verwerkt. Deze connectoren worden voornamelijk aangetroffen in datacenteromgevingen voor het consolideren van meerdere vezels in backbone-bekabeling en het ondersteunen van parallelle optische toepassingen die signalen over meerdere vezels verzenden en ontvangen om hogere snelheden te bereiken.
Inhoud
Wat is een MPO-connector?
MPO-certificeringen en -normen
MPO-toepassingen
MPO's met zeer kleine vormfactor
Reinigen en inspecteren van MPO's
MPO-polariteit
Hoe u een MPO-kabel test
Blijf leren
Wat is een MPO-connector?
MPO-connectoren zijn oorspronkelijk geïntroduceerd voor gebruik met multi-vezellintkabels en beschikken over een lineaire reeks vezels in één enkele ferrule. Ze worden gedefinieerd als een arrayconnector met meer dan 2 vezels; ze zijn verkrijgbaar met 8, 12, 16 of 24 vezels voor gangbare datacentertoepassingen. Er zijn hogere vezelaantallen beschikbaar, zoals 32, 48, 60 of zelfs 72 vezels; deze worden doorgaans gebruikt voor speciale multi-vezelarrays met superhoge-dichtheid-in grootschalige optische schakelaars. MPO's met 8 tot 16 vezels hebben één rij vezels, terwijl MPO's met een hogere-dichtheid en 24 of meer vezels meerdere rijen hebben.
MPO-connectoren zijn mannelijk (met pinnen) en vrouwelijk (zonder pinnen) voor een goede aansluiting om beschadiging van de vezels te voorkomen. Houd er rekening mee dat alle MPO-apparatuurpoorten mannelijk zijn, dus elke MPO-kabel die op apparatuur wordt aangesloten, moet een vrouwelijke connector hebben. MPO-connectoren zijn ook gecodeerd en voorzien van een witte stip om de eerste vezelpositie aan te geven, wat helpt bij het garanderen van de juiste polariteit waarbij elke zendvezel overeenkomt met de juiste ontvangstvezel. De sleutellocatie varieert per MPO-connector; Bij 8-, 12- en 24-vezel MPO's is de sleutel in het midden geplaatst, terwijl bij 16- en 32-vezel MPO-connectoren de sleutel naar links is verschoven.
MPO-connectorstructuur
Mogelijk ziet u ook dat de term 'MTP-connector' door elkaar wordt gebruikt met de MPO-connector. De term MTP is een geregistreerd handelsmerk van de MPO-connector aangeboden door US Conec. De MTP-connector voldoet volledig aan de MPO-normen en wordt door US Conec beschreven als een MPO die is ontworpen met zeer nauwe toleranties voor verbeterde uitlijning, duurzaamheid en prestaties. Voor de doeleinden van deze discussie zullen we alleen naar MPO-connectoren verwijzen, aangezien MTP's technisch gezien MPO-connectoren zijn.
MPO-certificering en normen
Net als bij andere op standaarden-gebaseerde connectorinterfaces moeten fabrikanten van MPO-connectoren voldoen aan standaarden voor compatibiliteit. Voor MPO-connectoren omvatten deze de normen IEC 61754-7 en EIA/TIA-604-5 (FOCIS 5) die de fysieke kenmerken van de connector specificeren, zoals de afmetingen van de pin en geleidegaten voor mannelijke en vrouwelijke interfaces. Deze normen zorgen ervoor dat alle compatibele stekkers en adapters met elkaar kunnen worden verbonden en aan een bepaald prestatieniveau kunnen voldoen.
Naast onderlinge compatibiliteit moeten MPO-connectoren ook voldoen aan specifieke parameters voor de eindvlakgeometrie die zijn gedefinieerd door de IEC PAS 61755-3-31 glasvezelinterfacestandaard. Deze omvatten de polijsthoek, de uitsteekhoogte van de vezels en het maximale vezelhoogteverschil over alle vezels in de reeks en voor aangrenzende vezels. De algehele prestaties van de connector zijn afhankelijk van het nauwkeurig beheersen van deze mechanische kenmerken. Als bijvoorbeeld het vezelhoogteverschil wordt overschreden en de vezels in de reeks niet dezelfde hoogte hebben, zullen sommige vezels geen goede paring bereiken. Dit kan een aanzienlijke impact hebben op het inbrengverlies en het retourverlies.
MPO-toepassingen
MPO-connectoren worden gebruikt in duplex-glasvezeltoepassingen in het hele datacenter als een manier om pre-plug--en-play-backbone-trunkkabels tussen actieve apparatuur te implementeren. Trunkkabels met MPO--aansluitingen die worden gebruikt in duplex-backbone-verbindingen nemen minder padruimte in beslag, vereenvoudigen het kabelbeheer en bieden een snellere implementatie vergeleken met het gebruik van individuele duplexkabels. Bij gebruik voor duplex-backbone-toepassingen vormen trunkkabels met 12-vezel- of 24-vezel-MPO-connectoren aan beide uiteinden de permanente backbone-verbinding, en gaan vervolgens over naar 6 of 12 duplex-vezelconnectoren bij patchpanelen via MPO-naar-LC-cassettes of MPO-naar-LC-hybride patchsnoeren.
MPO-connectoren zijn ook de de facto interface voor parallelle glasvezeltoepassingen die via meerdere vezels verzenden en ontvangen als middel om de transmissiesnelheid te verhogen. Een van de eerste parallelle toepassingen waarvoor MPO's nodig waren, waren 40 Gig en 100 Gig multimode-toepassingen (40GBASE-SR4 en 100GBASE-SR4), die 8 vezels gebruiken waarvan er 4 verzenden en 4 ontvangen met 10 Gbps of 25 Gbps per baan. Houd er rekening mee dat hoewel deze 8-vezel datacentertoepassingen het beste worden ondersteund door 8-vezel MPO-connectoren, 12-vezel MPO-connectoren kunnen worden gebruikt terwijl de middelste 4 vezelposities ongebruikt zijn.
Dankzij de vooruitgang in de coderingstechnologie die nu 50 en 100 Gbps per baan mogelijk maakt, worden er ook 8-glasvezel-MPO's gebruikt voor parallelle optische toepassingen van 200 en 400 Gbps, waarbij 4 vezels zenden en 4 ontvangen met een snelheid van 50 of 100 Gbps.. 800 Gig-applicaties gebruiken 16-glasvezel MPO's, waarbij 8 vezels zenden en 8 ontvangen 100 Gbps. 200 Gbps-per-lane-technologie kan worden gebruikt ter ondersteuning van 800 Gig met behulp van 8-vezel MPO's met 4 vezels die verzenden en 4 ontvangen bij 200 Gbps, en 1,6 Terabit kan 16-vezel MPO's gebruiken met 8 verzendende en 8 ontvangende vezels bij 200 Gbps. Nu de snelheden steeds hoger worden, is de MPO-connectorinterface een blijvertje.
Breakout-kabels met een MPO-connector aan het ene uiteinde en duplexconnectoren aan het andere uiteinde zijn ideaal voor breakout-toepassingen waarbij één snelle switchpoort wordt aangesloten op meerdere duplex switch- of serverpoorten met lagere snelheid. Breakout-toepassingen helpen de kosten te verlagen door de poortdichtheid en het poortgebruik te maximaliseren. Een enkele 100 Gig-switchpoort met een 8-vezel MPO-interface kan bijvoorbeeld verbinding maken met vier 25 Gig-servers.
Very Small Form Factor (VSFF) MPO's
Nu de eerste versie van 800 Gig parallelle glasvezeltoepassingen (en toekomstige 1,6 Terabit-toepassingen) op het punt staat gebruik te maken van 16-glasvezel-MPO's, hebben toonaangevende connectorfabrikanten zeer kleine 16-glasvezel-MPO's geïntroduceerd die bijna drie keer de dichtheid bieden van traditionele 16-glasvezel-MPO's. Dit is van cruciaal belang voor het mogelijk maken van hogere switchpoort- en patchpaneeldichtheden om ruimte te besparen in krachtige computeromgevingen. VSFF 16-vezel MPO-connectoren omvatten de SN-MT van Senko en de MMC-16 van US Conec. Om het verschil in grootte in context te plaatsen: 216 SN-MT- of MMC-16-connectoren passen in dezelfde ruimte als 80 traditionele 16-vezel MPO-connectoren.
Nieuwe VSFF 16-vezel MPO-connectoren zijn bijna een-derde van de grootte van traditionele 16-vezel MPO-connectoren. Ze bieden een verbeterde dichtheid in krachtige MPO-connectorstructuren voor computers. Bron: Senko en US Conec.
Reinigen en inspecteren van MPO's
Elk vezeluiteinde moet vóór aansluiting worden geïnspecteerd en, indien nodig, gereinigd, en bij MPO-connectoren is dit niet anders. Het reinigen en inspecteren kan zelfs een nog grotere zorg zijn voor MPO-connectoren vanwege hun grotere oppervlak. Bij het reinigen van deze grotere oppervlakken kunnen verontreinigingen zich binnen dezelfde array van de ene vezel naar de andere verplaatsen - en hoe groter de array, hoe groter het risico.
Bij een groter aantal vezels, zoals bij 16- of 24-vezel MPO-connectoren, is het hoogteverschil van vezels moeilijker te beheersen. Zelfs de kleinste hoogteverschillen tussen de vezels kunnen het risico vergroten dat niet elke vezel goed en gelijkmatig wordt gereinigd. Daarom is het van cruciaal belang om te inspecteren en, indien nodig, schoon te maken en opnieuw te inspecteren.
Als het gaat om het inspecteren van vezeleindvlakken, bevat IEC 61300-3-35 "Basistest- en meetprocedures voor glasvezelinterconnecterende apparaten en passieve componenten" specifieke criteria voor het beoordelen van de certificering voor de inspectie van een vezeleindvlak, waarbij de menselijke subjectiviteitsfactor wordt weggenomen en eventuele geschillen worden vermeden. Voor verschillende connectortypen en vezelgroottes certificeert IEC 61300-3-35 de reinheid van een vezeluiteinde op basis van het aantal en de grootte van krassen en defecten die in elk gebied van het eindvlak worden aangetroffen, inclusief de kern, bekleding, lijmlaag en contactzones.
Bij het reinigen en inspecteren van MPO-connectoren bespaart het gebruik van reinigings- en inspectieapparatuur die speciaal is ontworpen voor MPO's tijd en verbetert de nauwkeurigheid.
MPO-polariteit
Om ervoor te zorgen dat glasvezelverbindingen gegevens correct kunnen verzenden, moet het zendsignaal (Tx) aan het ene uiteinde van de kabel overeenkomen met de overeenkomstige ontvanger (Rx) aan het andere uiteinde. Het doel van elk polariteitsschema is om deze continue verbinding te garanderen -, wat een beetje complexer wordt als je te maken hebt met multi-vezel-MPO-componenten.
Voor MPO-kabels identificeren industriestandaarden 3 verschillende polariteitsmethoden:
• Methode Amaakt gebruik van rechte-MPO-trunkkabels van het type A met een key-up-connector aan het ene uiteinde en een key-down-connector aan het andere uiteinde, zodat de glasvezel op positie 1 aankomt op positie 1 aan het andere uiteinde. Bij gebruik van methode A voor duplextoepassingen is het nodig om de zendontvanger-om te draaien in een patchkabel aan één uiteinde.
• Methode Bgebruikt sleutelconnectoren aan beide uiteinden om de transceiver-receiver-flip te bewerkstelligen, zodat de vezel op positie 1 aankomt op positie 12 aan het andere uiteinde, de vezel op positie 2 arriveert op positie 11 aan het andere uiteinde, enzovoort. Voor duplextoepassingen gebruikt methode B aan beide uiteinden rechte A-B-patchkabels.
• Methode Cgebruikt een key-up-connector aan het ene uiteinde en een key-down-connector aan het andere uiteinde, zoals bij methode A, maar het omdraaien gebeurt in de kabel zelf, waarbij elk paar vezels wordt omgedraaid zodat de vezel in positie 1 aankomt op positie 2 aan het andere uiteinde en de vezel in positie 2 aankomt op positie 1. Hoewel deze methode goed werkt bij het gebruik van MPO-trunkkabels voor backbone-verbindingen in duplextoepassingen, ondersteunt deze geen parallelle vezeltoepassingen en wordt daarom niet aanbevolen.
De 3 verschillende polariteitsmethoden die worden gebruikt voor MPO-kabels.
Met drie verschillende polariteitsmethoden en de noodzaak om voor elk het juiste type patchkabels te gebruiken, kunnen implementatiefouten vaak voorkomen.
Hoe u een MPO-kabel test
Net als elke glasvezelverbinding in het datacenter moeten de verbindingen die MPO-connectoren gebruiken nog steeds worden getest om ervoor te zorgen dat ze binnen de budgetten voor invoegverlies blijven. Dit geldt vooral voor parallelle glasvezeltoepassingen met hogere- snelheden van 40, 100, 200 en 400 gig waarvoor MPO's nodig zijn. Omdat deze toepassingen veel lagere verliesbudgetten hebben, is het belangrijk om de hoogst mogelijke testnauwkeurigheid te behouden.
Voordat de FoccFiber Pro-tester met ingebouwde MPO-connectoren beschikbaar was, werden op MPO-gebaseerde glasvezelverbindingen getest met een traditionele duplex-vezeltester. Het was een extreem tijdrovende klus-, waarbij het gebruik van MPO- nodig was om-LC-kabels-uit te blazen die de meerdere vezels scheiden in afzonderlijke vezelkanalen, en verificatie van testreferentiekabels voordat elk van de te testen vezelparen aan beide uiteinden werd aangesloten. Deze complexe tests leidden ook tot grotere inconsistenties en maakten het moeilijker om alle vezels tijdens het proces schoon te houden.
Dankzij de mogelijkheid om alle vezels van een MPO-connector tegelijkertijd te scannen, elimineert een tester als de MultiFiber Pro met een ingebouwde MPO-connector de complexiteit en test hij 90% sneller dan het gebruik van een duplextester. In feite vereist de IEC TR 61282-15 Ed1 ontwerpgids "Kabelinstallatie en link - Testen van multi-glasvezelkabelinstallatie afgesloten met MPO-connectoren" dat testers een MPO-interface moeten hebben bij het testen van deze systemen.
