Multi-Fiber Push-on-Steckverbinder (MPO)

Überblick

Multi-Fiber Push-on-Steckverbinder, kurz MPO, sind aus mehreren optischen Fasern bestehende Glasfaser-Steckverbinder. Während sie mit mehr als 2 Glasfasern als Array-Connectors definiert werden, enthalten MPO Connectors in der Regel 8, 12 oder 24 Glasfasern für gängige Rechenzentrum- und LAN-Anwendungen. Andere Glasfaserzahlen sind verfügbar wie 32, 48, 60 oder sogar 72 Glasfasern, aber diese werden üblicherweise für spezielle Super-High-Density-Multi-Fiber-Arrays in großen optischen Switches verwendet.

Der Begriff MTP Connector wird manchmal synonym für MPO Connector verwendet. Der Begriff MTP ist eine eingetragene Marke des MPO-Connectors, der von US Conec angeboten wird. Der MTP Connector ist vollständig konform mit den MPO-Standards und wird von US Conec als MPO beschrieben, das zu sehr engen Toleranzen für eine bessere Leistung entwickelt wurde. Für die Zwecke dieser Diskussion werden wir uns nur auf MPO-Steckverbinder beziehen, da MTPs als solche gelten.

Lieferumfang

Mehr über Multi-Fiber Push-on-Stecker (MPO-Stecker)
Zugehörige Produkte

Zertifizierung und die Rolle der Standards

Wie bei anderen normenbasierten Verbindungsschnittstellen müssen die Hersteller von MPO Connectors die Steckkompatibilität-Standards einhalten. Für die MPOs sind dies die IEC 61754-7 und EIA/TIA-604-5 (FOCSI 5)-Standards, die die physikalischen Attribute des Connectors angeben, wie z. b. PIN und die Bohrung-Abmessungen für männliche und weibliche Schnittstellen. Diese Standards stellen sicher, dass alle kompatiblen Stecker und Adapter mit einem gewissen Maß an Leistung gepaart werden können.

Zusätzlich zu der Steckkompatibilität müssen MPO Connectors auch bestimmte Stirnflächengeometrie-Parameter erfüllen, die durch den Faseroptikschnittstellen-Standard IEC PAS 61755-3-31 definiert sind. Diese beinhalten Polierwinkel, Glasfaser-Vorsprunghöhe und maximale Glasfaser-Höhendifferenz über alle Fasern im Array und für benachbarte Fasern. Die Gesamtleistung des Verbinders hängt maßgeblich von der Kontrolle dieser mechanischen Eigenschaften ab. Wenn beispielsweise die Glasfaser-Höhendifferenz überschritten wird und Glasfasern im Array nicht die gleiche Höhe haben sind, werden einige Glasfasern keine richtige Paarung erreichen. Dies kann erhebliche Auswirkungen auf die Einfügungs- und die Rückflussdämpfung haben.

Verwendung und Anwendung

MPO Connectors wurden mehrere Jahre lang in Duplex 10 Gig Glasfaser-Anwendungen im gesamten Rechenzentrum als Methode zur Bereitstellung von vorkonfektionierten Plug&Play-Backbone-Kabeln zwischen Switches verwendet, die weniger Platz beanspruchen, das Kabel-Management vereinfachen und gleichzeitig schnellere Bereitstellung bieten. In diesen 10 Gig-Anwendungen formen 12-Faser- oder 24-Faser-Trunkkabel mit MPO-Steckern an beiden Enden den permanenten Backbone-Link und werden dann zu Duplex-Faseranschlüssen auf Patch-Panels über entweder MPO-to-LC-Kassetten oder MPO-to-LC Hybrid-Patchkabel übergeleitet.

Der Bedarf an Bandbreiten-Geschwindigkeiten bewegt sich jetzt jenseits von 10 und der MPO-Stecker ist zur de-facto-Schnittstelle für Switch-to-Switch-Backbone-Datencenter-Anwendungen mit paralleler Optik geworden. Z. B. 40 Gig- und 100 Gig-Anwendungen (40GBASE-SR4 und 100GBASE-SR4) über Multimode-Fiber verwenden 8 Fasern mit 4, die entweder mit 10 Gbit/s oder 25 Gbit/s senden und entweder mit 4 Gbit/s oder 10 Gbit/s empfangen. Diese gängigen Datencenter-Anwendungen erfordern einen 8-oder 12-Faser-MPO-Stecker (nur 8 der 12 Fasern werden bei der Verwendung von 12-Faser-MPOs verwendet). Mit Blick auf die Zukunft erwarten die Normungsgremien noch höhere Geschwindigkeiten von 200 und 400 Gig, die auch von MPO-Steckern und Paralleloptik unterstützt werden. Die MPO-Stecker-Schnittstelle ist daher hier auf Dauer.

Reinigung und Inspektion

Jede Faser-Endfläche muss gereinigt und überprüft werden, und das gilt genau so für MPO Connectors. In der Tat kann Reinigung und Inspektion aufgrund ihrer größeren Fläche sogar noch bedeutender für die MPO Connectors sein. Wenn Sie diese größeren Flächen reinigen, ist es viel einfacher Verunreinigungen von einer Faser zur anderen innerhalb desselben Datenbereichs zu verschieben. Und je größer der Datenbereich, desto höher das Risiko. Mit einer größeren Anzahl von Fasern, wie z. B. mit 24- oder 32-Faser-MPO Connectors, ist die Höhendifferenz von Fasern schwieriger zu kontrollieren und Höhenabweichungen zwischen den Fasern können das Risiko steigern, dass nicht jede Faser richtig und gleichmäßig gereinigt wird. Deshalb ist es entscheidend, zu inspizieren, zu reinigen und immer wieder zu inspizieren.

Der Fi-7000-MPO-Kit kommt mit einer MPO-Prüfspitze und einem MPO Quick Clean-Cleaner

Bezüglich der Inspektion von Faserendflächen enthält die Norm „Grundlegender Standard für Prüf- und Messverfahren für Geräte im Optikfaserverbund und passive Elemente “ von IEC 61300-3-35 spezifische Einstufungskriterien für Sauberkeit zum Beurteilen von PASS/FAIL-Zertifizierung für die Inspektion einer Faserendfläche, Entfernen des menschlichen Subjektivität-Faktors und Vermeiden von Streitigkeiten. Für verschiedene Steckertypen und Fasergrößen bescheinigt IEC 61300-3-35 die Sauberkeit einer Faser-Endfläche, basierend auf der Anzahl und Größe der Kratzer und Mängel in den einzelnen Regionen der Endfläche, einschließlich Kern, Verkleidung, Klebeschicht und Kontaktzonen.

Der FI-7000 FiberInspector Pro von Fluke Networks zertifiziert die Faserendflächen nach dem IEC 61300-3-35-Industriestandard in nur etwas über einer Sekunde, wobei er automatisierte PASS/FAIL-Ergebnisse erstellt. Und der FI-7000-MPO Kit von Fluke Networks wird mit einer MPO-Prüfspitze und einem MPO Quick Clean-Cleaner geliefert, was es einfacher denn je macht, saubere MPO-Steckerendflächen zu gewährleisten,

Polarität

Damit Faser-Links ordnungsgemäß Daten senden können, muss das Senden-Signal (Tx) an einem Ende des Kabels mit dem entsprechenden Empfänger (Rx) am anderen Ende übereinstimmen. Der Zweck einer Polaritäts-Regelung ist, diese kontinuierliche Verbindung zu gewährleisten, und dies wird mit Multifaser-Komponenten ein bisschen komplizierter. Industriestandards nennen drei verschiedene Polaritätsmethoden: Methode A, Methode B und Methode C. Und jede Methode verwendet verschiedene Typen von MPO-Kabeln.

Methode A verwendet ein direktes MPO-Trunk-Kabel Typ A mit Passfeder oben-Stecker an einem Ende und Passfeder unten-Stecker am anderen Ende, so dass die Faser in Position 1 sich an Position 1 am anderen Ende befindet. Bei der Verwendung von Methode A für Duplex-Anwendungen wird die Transceiver-Receiver-Umschaltung in einem Patchkabel an einem Ende benötigt.

Methode B verwendet für beide Enden Passfeder oben-Stecker, um den Transceiver-Receiver-Flip zu erreichen, sodass die in Position 1 befindliche Faser am gegenüberliegenden Ende an Position 12 ankommt, die Faser in Position 2 an der Position 11 am gegenüberliegenden Ende ankommt und so weiter. Bei Duplex-Anwendungen verwendet Methode B an beiden Enden gerade A/B-Patchkabel.

Methode C verwendet einen Passfeder oben-Stecker an einem Ende und einen Passfeder unten-Stecker am anderen Ende wie Methode A, aber der Flip geschieht innerhalb des Kabels selbst, wo jedes Faserpaar umgekehrt wird, so dass die Faser in Position 1 in Position 2 am gegenüberliegenden Ende und die Faser in Position 2 an Position 1 ankommt. Während diese Methode für Duplex-Anwendungen gut funktioniert, unterstützt Sie keine parallele 8-Faser-40 und 100-Gig-Anwendung und wird daher nicht empfohlen.

Mit drei verschiedenen Polaritäts-Methoden und der Notwendigkeit, die jeweils korrekte Art von Patchkabel zu verwenden, können häufig Fehler bei der Bereitstellung auftreten. Glücklicherweise ermöglicht es MultiFiber™ Pro von Fluke Networks dem Benutzer, einzelne Patchkabel, permanente Links und Kanäle auf die korrekte Polarität zu testen.

Überprüfung der Leistung

Genau wie jedes Faser-Link im Rechenzentrum, müssen diejenigen, die MPO Connectors verwenden, weiterhin getestet werden, um sicherzustellen, dass Sie innerhalb der Einfügedämpfungs-Budgets verbleiben. Dies gilt insbesondere für Anwendungen mit höherer Geschwindigkeit von 40 und 100 Gig, die die Verwendung von MPOs erfordern. Da diese Anwendungen auch viel niedrigere Dämpfungsbudgets haben, ist es wichtig, die höchstmögliche Prüfgenauigkeit sicherzustellen.

Bevor der MultiFiber™ Pro-Tester von Fluke Networks mit integriertem MPO-Stecker verfügbar war, wurden MPO-basierte Faser-Links mit einem herkömmlichen Duplex-Fasertester geprüft. Dies war extrem zeitaufwendig, erforderte die Verwendung von MPO zu LC-Fanout-Kabeln, die die Fasern in einzelne Faser-Kanäle trennen und die Notwendigkeit, Testreferenzkabel an beiden Enden zu überprüfen, bevor jedes der Faser-Paare verbunden wird. Diese komplexe Prüfung führte auch zu größeren Inkonsistenzen und machte es schwieriger, alle Fasern während des Prozesses sauber zu halten.

Mit der Möglichkeit, alle 8, 10 oder 12 Fasern eines MPO Connectors gleichzeitig zu scannen, wird dringend empfohlen, einen Tester wie den Multifiber Pro mit einem integrierten MPO-Stecker zu verwenden, der die Komplexität und Tests 90 % schneller als bei der Verwendung eines Duplex-Testers erledigt. In der Tat erfordert die Norm IEC 61282-15 TR-ED1 „Kabelanlage und Link – Testen von Mehrfaseroptikkabelanlage mit MPO-Steckern“, die im Februar 2017 genehmigt wurde, dass Tester eine MPO-Schnittstelle haben müssen, wenn sie diese Systeme testen.