.webp)
В телекоммуникационной технике обычно используются одножильные оптоволоконные разъемы SC, FC и LC, каждая пара разъемов обеспечивает соединение только одного оптического волокна. Однако в центрах обработки данных широко используются многожильные разъемы, позволяющие каждой паре обеспечивать централизованное соединение от 2 до 32 оптических волокон. Это многожильный оптоволоконный разъем MPO (Multi-fiber Push-on) (далее именуемый « разъем MPO »). Он не только увеличивает плотность соединений, но и обеспечивает важнейшую основу для высокопроизводительных оптических межсоединений.
Обзор технологии разъемов MPO
Базовая структура и принцип работы
Разъем MPO представляет собой многожильный штекерный разъем, состоящий из штекера, гнезда и адаптера. Штекер имеет два направляющих штифта, а гнездо — два соответствующих направляющих отверстия. Точное выравнивание волоконного массива достигается за счет выравнивания штифтов и отверстий, а адаптер обеспечивает фиксацию. Такая конструкция гарантирует одновременное выравнивание нескольких оптических волокон, что является ключевым фактором для достижения высокой плотности соединений.
Технические характеристики и физические параметры
Обычно разъемы MPO имеют 8, 12, 16 и 24 жилы, а максимальное количество в настоящее время достигает 32 жил. Форма и размер разъемов с разным количеством жил в основном одинаковы, различается только внутреннее расположение волокон. Их общий размер немного больше, чем у распространенных разъемов SC, но плотность соединений на единицу площади значительно улучшена.
Анализ характеристик потерь при вставке
Из-за необходимости одновременной юстировки нескольких оптических волокон, вносимые потери в разъемах MPO обычно выше, чем в одножильных разъемах. Типичные вносимые потери многомодовых MPO составляют приблизительно 0,25 дБ, в то время как типичное значение для обычных одномодовых MPO составляет приблизительно 0,6 дБ. Разница в потерях между жилами в одном и том же разъеме часто бывает значительной, что обусловлено сложностью юстировки многожильных волокон.
Для удовлетворения потребностей высокопроизводительных сетей в отрасли были внедрены одномодовые разъемы MPO с низкими потерями. Например, продукция компании Fibermart гарантирует, что максимальные вносимые потери не превышают 0,35 дБ.
Применение MPO в кабельных системах центров обработки данных
Оптическая структура связи в рамках архитектуры «лист-шип»
Ниже показана кабельная система центра обработки данных, основанная на архитектуре «лист-спина». Поскольку высокоскоростные оптические модули в серверах и коммутационном оборудовании обычно используют интерфейсы MPO, соответствующие патч-корды, горизонтальные кабели и распределительные щиты должны поддерживать соединения MPO. Ниже показана структура волоконно-оптического канала связи от сервера до коммутационной матрицы, где разъемы MPO обеспечивают высокоскоростное соединение на ключевых узлах.
Анализ ключевых компонентов
Горизонтальный кабель ( магистральный кабель MPO ): это, как правило, многожильный оптоволоконный кабель с предварительно обжатыми разъемами MPO на обоих концах. Обычно используется 8, 12, 16 и 24 жилы, а внешний диаметр кабеля составляет приблизительно 3,0 мм, что обеспечивает хорошую гибкость и плотность размещения.
Блок распределения интерфейсов MPO: Как показано ниже, на панели блока установлено несколько адаптерных планок, каждая из которых включает в себя несколько адаптеров MPO. Разъемы MPO горизонтальных кабелей могут быть непосредственно вставлены во внутреннюю часть адаптеров для централизованного управления.
Блок распределения LC-интерфейсов: Как показано ниже, блок сконфигурирован с модулями преобразования MPO-LC . Каждый модуль может преобразовывать 1–3 магистральных кабеля MPO в несколько LC-интерфейсов. Например, 12-жильный кабель MPO может быть преобразован в 12 LC-интерфейсов с помощью одного модуля, обеспечивая баланс между плотностью и совместимостью оборудования.
Схема выбора патч-кордов для оборудования
В зависимости от типа интерфейса сетевого оборудования, выбор патч-кордов можно разделить на три категории:
● Если оборудование имеет интерфейс MPO, используйте патч-корд MPO-MPO;
● Если оборудование имеет интерфейс LC и подключается к порту LC распределительного щита, используйте патч-корд LC-LC;
● Если оборудование имеет интерфейс LC, но подключается к порту MPO распределительного щита, используйте разветвительный патч-корд MPO-LC для обеспечения агрегированного доступа нескольких устройств LC к одному порту MPO.
Ценность MPO для высокоплотного развертывания в сетях связи
Повышение эффективности использования пространства в центрах обработки данных
В центрах обработки данных соединения MPO не только соответствуют требованиям к интерфейсу оптических модулей MPO, но и, благодаря своей высокой плотности, упрощают прокладку кабелей, значительно экономя пространство в центре обработки данных. В отличие от этого, большое количество одножильных патч-кордов диаметром 2,0 мм в традиционных помещениях для коммуникационного оборудования легко приводит к загромождению проводки. При прокладке оптоволоконных кабелей одинаковой длины по одному и тому же маршруту нагрузка на многожильный патч-корд MPO аналогична нагрузке на одножильный патч-корд, но первый может в несколько десятков раз нести больше волокон, что значительно снижает затраты на монтаж и использование пространства в стойке.
Сценарии применения межсоединений коммуникационного оборудования и оптического распределения
В оптических модулях коммуникационного оборудования обычно используются разъемы LC, и хотя прямая необходимость в каналах MPO отсутствует, соединения MPO могут значительно повысить плотность проводки при наличии большого количества одножильных патч-кордов вдоль одного и того же пути. Например, интегрированный лоток для сварки оптоволокна с 48-жильным интерфейсом MPO имеет 8 интерфейсов MPO, каждый из которых содержит 6 жил. Использование такого лотка в обычной распределительной коробке для оптоволокна или в распределительной коробке может увеличить плотность пропускной способности примерно в 4 раза и уменьшить количество патч-кордов примерно на 1/3.
Анализ применимых сценариев
Теоретически, в аппаратной комнате связи, если между рядами M и N в стойках имеется большое количество соединительных патч-кордов, то для межрядных соединений подходят компоненты MPO; в волоконно-оптических кабельных линиях или оптических распределительных сетях, если A, B и C — распределительные устройства, расположенные в разных местах, и необходимо проложить большое количество волоконно-оптических жил между A и C через точку B, то для соединения в распределительном устройстве в точке B следует использовать компоненты MPO, например, в главном волоконно-оптическом распределительном щите в оптической распределительной сети.
Краткий обзор и перспективы
Долгое время в активных оптоволоконных соединениях в сетях связи в основном использовались одножильные методы. С развитием бизнеса количество активных соединений резко возросло, и недостатки одножильных соединений стали всё более очевидными: низкоплотные оптоволоконные распределительные коробки занимают много места в аппаратных помещениях, а размеры патч-кордов часто превышают вместимость кабельных стоек; постоянно увеличивается количество и размеры придорожных оптоволоконных распределительных коробок.
Хотя использование высокоплотных соединений на основе MPO в сетях связи может улучшить вышеуказанные проблемы, в сетях связи в основном используются одномодовые волокна, а цена одномодовых разъемов MPO выше, чем многомодовых разъемов MPO, и их вносимые потери, как правило, выше, чем у многомодовых MPO и одномодовых одножильных разъемов, что накладывает определенные ограничения на продвижение и применение MPO в сетях связи. В будущем, с развитием производственных процессов и крупномасштабным применением, ожидается дальнейшая оптимизация стоимости и характеристик одномодовых разъемов MPO, что позволит им играть более значительную роль в таких областях, как высокоскоростные магистральные линии, сети 5G и межсоединения центров обработки данных.
Часто задаваемые вопросы
1. Какой разъем MPO следует использовать (MPO-8, MPO-12 или MPO-24)?
● MPO-8: Устаревший вариант, предназначенный в основном для трансиверов QSFP 40G/100G. Он обеспечивает наименьшую плотность размещения компонентов, что означает необходимость большего количества компонентов для высокоскоростных сетей.
● MPO-12: Общий устаревший стандарт. Он универсален и может поддерживать различные конфигурации с использованием разных модулей и разветвлений.
● MPO-24: Новейший и наиболее плотный вариант. Используется для магистральных кабелей и модулей, обеспечивает перспективность вашей сети, уменьшает количество компонентов и может снизить первоначальные затраты на установку. Обеспечивает наилучшую эффективность прокладки кабелей.
2. Какова основная причина сбоев в сети?
Загрязненные соединения. Пыль или загрязнения, невидимые невооруженным глазом, могут блокировать передачу света, поскольку сердцевины волокон чрезвычайно малы (50 мкм для многомодовых, 9 мкм для одномодовых). Загрязнение может происходить от кожного сала, пыли или просто от контакта с воздухом. Загрязненные соединения увеличивают потери на входе и частоту ошибок передачи битов, что напрямую влияет на производительность. Регулярный осмотр и очистка имеют решающее значение.
3. Что такое полярность и почему она важна?
Полярность обеспечивает правильную передачу световых сигналов от передатчика (Tx) на одном конце к приемнику (Rx) на другом. В дуплексном оптоволокне (например, 10G) это означает соединение Tx и Rx по двум волокнам. Для многоволоконных кабелей MPO все сложнее. Отраслевые стандарты определяют три метода полярности (A, B, C), каждый из которых требует использования определенных типов кабелей для поддержания правильного выравнивания Tx-Rx.
4. Как осмотреть и очистить незакрепленный разъем MPO?
Осмотрите его так же, как и разъем MPO с контактами, используя зонд для поиска и анализа волокон. Для очистки эффективны чистящие средства кассетного типа. Разъемы без контактов иногда легче чистить, чем разъемы с контактами.
5. Какие типы разъемов используются в приложениях для центров обработки данных?
● SC-разъем: разъединитель с керамическим наконечником, надежный для общего использования.
● Разъем LC: Компактный двухтактный разъем малого форм-фактора. Благодаря своим размерам он идеально подходит для стоек и панелей высокой плотности.
● Разъем MPO: Используется для многоволоконных ленточных кабелей (обычно от 8 до 24 волокон), обеспечивая высокоплотные параллельные оптические соединения.
Еще ни один комментарий не опубликован.