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Rechenzentren sind zentrale Orte für den Datenaustausch und finden sich in Unternehmen, Behörden, Schulen, Universitäten, Krankenhäusern und anderen vernetzten Serverfarmen. Die Entwicklung arraybasierter Glasfaserverkabelungssysteme ermöglicht es, nahezu jeden Ort in einen Knotenpunkt für den Informationsaustausch zu verwandeln. Flachbandkabel, arraybasierte Glasfaserverbinder und verpackte Breakout-Baugruppen wie Glasfaserkassetten bieten modulare Konnektivität im kleinen Formfaktor und ermöglichen eine schnelle und zuverlässige Verbindung von Glasfaserverbindungen in Rechenzentrumsumgebungen mit hoher Dichte.
Sobald die Entscheidung für arraybasierte Glasfaserverbindungen gefallen ist, muss die Integrität der Verbindungen zwischen der sendenden optischen Lichtquelle und dem empfangenden Fotodetektor sichergestellt werden. Die Übereinstimmung des Sendesignals (Tx) mit dem Empfangsgerät (Rx) an beiden Enden der Glasfaserverbindung wird als Polarität bezeichnet. Das Ziel der Polarität ist einfach: die Bereitstellung konsistenter, standardisierter Sende-Empfangs-Verbindungen im gesamten Glasfasersystem.
Vorkonfektionierte Glasfaser-MTP-MPO-Kassetten und Bündelader- oder Bändchenfaser-Backbone-Kabel bilden das Herzstück eines modularen Glasfasersystems. Die Kassetten und Kabel unterstützen typischerweise Gruppen von Vollduplex-Glasfaserverbindungen. Die Herausforderung für den Netzwerksystemdesigner besteht darin, die korrekte Polarität dieser Array-Verbindungen von Ende zu Ende sicherzustellen.
Dieses Whitepaper beschreibt die im ratifizierten TIA/EIA-Standard (Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Association) definierten Methoden zur Sicherstellung der korrekten Polarität bei Verwendung von MPO-Multifaser-Array-Steckverbindern, -Kabeln und -Kassetten.
Standards und Methoden:
Der Unterausschuss für technisches Engineering TR-42.8 hat einen Standard entwickelt, der die Polaritätsprobleme bei Mehrfaser-Array-Verbindungen behandelt. (Dieses Dokument, TIA-568-B.1-7, kann als Referenzdokument im Internet erworben werden.)
Derzeit wird eine neue Version des TIA-568-Standards für die Verkabelung von Gewerbegebäuden als TIA-568-C-Standardreihe entwickelt. Der Abschnitt zu Glasfasersystemen dieser Reihe trägt den Titel TIA-568-C.1 und enthält Informationen zur Polarität von Array-Systemen sowie eine Beschreibung von MPO-Array-Kabeln, Duplex-Patchkabeln und Array-Übergängen.
Modulare Glasfaserkassetten:
Modulare Glasfaserkassetten – geschlossene Einheiten mit werkseitig konfektionierten Fanouts für 12 oder 24 Fasern – dienen dem Übergang von Flachbandkabeln mit kleinem Durchmesser und MPO-Steckern zu den gängigeren LC- oder SC-Schnittstellen der Transceiver-Endgeräte. Die Fanouts bestehen typischerweise aus SC-, LC-, ST- oder MT-RJ-Steckern, die in Adapter an der Vorderseite der Kassette eingesteckt werden, sowie einem MPO-Stecker, der in einen MPO-Adapter an der Rückseite der Kassette eingesteckt wird.
In der Glasfaserkassette können eine oder mehrere MPO-Fanout-Baugruppen installiert werden, um bis zu zwei 12-Faser-Flachbandkabel mit insgesamt 24 Fasern anzuschließen. Ausrichtungsstifte, die im MPO-Stecker in der Kassette vorinstalliert sind, richten die passenden Fasern im MPO-Stecker präzise aus.
ektoren an beiden Enden der Array-Kabel, die in die Kassetten eingesteckt werden.
MPO-Kassette
Der Übergang innerhalb einer Glasfaserkassette, die Steckerkodierung für die Kassette und die entsprechenden MPO-Array-Kabel sind für alle drei im TIA-Standard aufgeführten Verbindungsmethoden genau definiert. Für alle drei Methoden wird ein gemeinsamer, werkseitig in einer Kassette installierter Übergang verwendet. Der an der Rückseite einer Kassette montierte Adapter definiert diese als Methode A oder Methode B. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Kassettentypen ist die Ausrichtung des internen MPO-Steckers im Verhältnis zum passenden MPO-Array-Kabelstecker.
Kassetten der Methode A stellen eine „Key-Up“-zu-„Key-Down“-Verbindung zwischen dem internen MPO-Stecker und dem MPO-Array-Kabelstecker her. Kassetten der Methode B stellen eine „Key-Up“-zu-„Key-Up“-Verbindung her. Wichtig zu beachten ist, dass eine Kassette der Methode B keine Singlemode-Winkelpolierung mit gepaarten Paaren zulässt, da die Winkel der Gegenstecker nicht komplementär sind. Dies verhindert den Einsatz einer Kassette oder eines Adapters der Methode B in Singlemode-Anwendungen, die geringe Rückflussdämpfungen erfordern – eine erhebliche Einschränkung.
MPO-Array-Kabel:
Modulare Glasfaserkassetten werden über MPO-zu-MPO-Flachbandkabel miteinander verbunden. Die Steckverbinder dieser Kabel verfügen über keine Ausrichtungsstifte, jedoch über passende Ausrichtungslöcher. Ausrichtungsstifte sind werkseitig in den MPO-Fanout-Steckverbindern der Glasfaserkassette installiert.
MTP MPO-Glasfaserkabel
Der TIA-Standard definiert drei verschiedene 12-Faser-MPO-Kabel: Typ A, B und C. Jedes wird für seine jeweilige Verbindungsmethode verwendet (Methoden A, B und C).
Beim Array-Kabel vom Typ A weisen die gegenüberliegenden Anschlüsse an beiden Enden des Kabels die gleichen Faserpositionen auf, mit der Ausnahme, dass der Schlüssel an einem Ende nach oben und am anderen Ende nach unten zeigt.
MPO zu MPO
Das Array-Kabel vom Typ B verfügt über gegenüberliegende Anschlüsse, bei denen beide Schlüssel nach oben zeigen, die Faserpositionen sind jedoch an beiden Enden umgekehrt; die Faser an Position 1 an einem Ende ist mit Position 12 im Anschluss am gegenüberliegenden Ende verbunden.
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MPO-zu-MPO-Glasfaser
Beim Typ-C-Array-Kabel zeigt der Schlüssel an einem Ende nach oben und am anderen Ende nach unten. Es sieht aus wie ein Typ-A-Array-Kabel, ist aber so konzipiert, dass benachbarte Faserpaare von einem Ende zum anderen gekreuzt werden. In diesem Fall wird die Faser an Position 1 an einem Ende des Kabels an Position 2 am anderen Ende des Kabels verschoben. Die Faser an Position 2 an einem Ende wird an Position 1 am gegenüberliegenden Ende verschoben und so weiter.
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Konnektivitätsmethoden:
Die zuvor beschriebenen Glasfaser-Patchkabel, Kassetten- (Übergangs-) und Array-Kabel werden in bestimmten Kombinationen verwendet, um durchgehende Vollduplex-Glasfaserverbindungen zu bilden. Jede Komponente des gesamten Glasfaserverkabelungssystems ist einzigartig. Daher ist es wichtig, die richtige Komponente auszuwählen und in der richtigen Reihenfolge zu verwenden.
Unabhängig von der im TIA-Standard definierten Methode muss an einem bestimmten Punkt der Verbindung ein paarweises Umschalten (A-zu-B-Polaritätstausch) erfolgen. Erfolgt das paarweise Umschalten nicht in der Kassette (Übergang), muss das paarweise Umschalten im Duplex-Patchkabel oder in den MPO-zu-MPO-Array-Kabeln und/oder Adaptern erfolgen.
Schlussfolgerungen:
Modulare Glasfaser-Kassettenverkabelung bietet viele Vorteile und ermöglicht eine leistungsstarke, schnelle und fehlerfreie Installation sowie einen zuverlässigen, robusten Betrieb. Die optimale Lösung zur Wahrung der optischen Polarität in diesen Systemen ist die Wahl eines standardbasierten Ansatzes und dessen Einhaltung während der gesamten Installation. Die drei im Standard TIA/EIA-56-B.1-7 definierten Verbindungsmethoden bieten Richtlinien zur Wahrung der Polarität bei Array-Verbindungen.
Es liegt im Interesse von Installateuren und Endnutzern, modulare, kassettenbasierte Glasfaserlösungen zu wählen, die den TIA-Standards entsprechen. Proprietäre, nicht standardisierte Lösungen gewährleisten keine Interoperabilität. Darüber hinaus sind diese Lösungen möglicherweise nicht mit kommerziellen Komponenten kompatibel, die den TIA-Standards entsprechen. Die Auswahl modularer Glasfasersysteme, die den TIA-Standards entsprechen, kann dazu beitragen, kostspielige Fehlersuche und Nacharbeiten an der installierten Glasfaserkabelanlage zu vermeiden. Darüber hinaus können sich Glasfasernetzinstallateure auf eine schnelle Produktversorgung durch mehrere Lagerlieferanten mit akzeptablen Lieferzeiten verlassen.
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