הסבר על קוטביות כבל MPO|קישוריות סיבים בצפיפות- גבוהה

מחבר: היידן

על המחבר

מאמר זה נכתב על ידי מומחה לקישוריות סיבים אופטיים עם-ניסיון מעשי במערכות כבלים מבוססות MPO/MTP-, כולל עיצוב כבלים מובנה, תכנון קוטביות ופריסת עמוד שדרה בצפיפות גבוהה- עבור רשתות 40G עד 400G Ethernet.

התוכן מיועד למטרות התייחסות חינוכית והנדסית ומשקף נהלים נפוצים בתעשייה המתואמים לתקני TIA ו-ISO/IEC.

תקנים והפניות טכניות

המושגים הטכניים הנדונים במאמר זה מתייחסים לתקנים ולפרקטיקות המקובלים בתעשייה, לרבות הגדרות קוטביות TIA והנחיות ISO/IEC TR 11801-9908 עבור מערכות כבלים עם סיבים מרובים.

מבוא: מדוע קוטביות MPO חשובה ברשתות סיבים מודרניות

כאשר מרכזי הנתונים ממשיכים להגר לכיווןEthernet 40G, 100G, 200G ו-400G, קישוריות מבוססת-MPO הפכה לעמוד השדרה של תשתית סיבים בצפיפות גבוהה-.
עם זאת, אחת הסיבות הנפוצות ביותר לכשל בקישור בפריסות MPO היאניהול קוטביות שגוי.

מאמר זה מסבירכיצד סיב תא המטען מתחבר למחברי MPO, איךקוטביות MPO עובדת, וכיצד לבחור את הנכוןפתרונות מטען ופריצה של MPOבפריסות-בעולם האמיתי.

מהו מחבר MPO?

MPO connector structure showing fiber alignment, ferrule, and guide pins

אמחבר סיב אופטי MPO (Multi-fiber Push-On).מיועד לסיים מספר סיבים בממשק אחד וקומפקטי.
כבל תיקון סיבי MPO מורכב גם ממחברים וגם ממכלול כבלי סיבים, המשלב:

סיבים אופטיים

מעיל כבלים חיצוני

מנגנון צימוד

טבעת פרול מתכת

פיני יישור

מכסי אבק מגנים

עיצוב זה מאפשרשידור אופטי מקביל בצפיפות- גבוהה, מה שהופך מחברי MPO לחיוניים עבור כבלים עמוד השדרה המודרניים של מרכז הנתונים.

מחברי MPO זכר לעומת נקבה: הסבר על תצורת פינים

מחברי MPO מסווגים לפיתצורת סיכת מדריך:

מחבר MPO זכר: מצויד בשני פיני יישור

מחבר MPO נקבה: אין סיכות יישור

פיני היישור מבטיחיםסיבים מדויקים-להתאמת-סיבים, צמצם את אובדן ההחדרה ושמור על יישור אופטי מדויק במהלך החיבור.
בכל קישור MPO,מחברים זכר ונקבה חייבים להיות מזווגים כהלכהכדי למנוע נזק פיזי והידרדרות איתות.

שידור דופלקס ותפיסת קוטביות MPO

בתקשורת אופטית, נתיב שידור שלם דורששני סיבים:

סיב אחד עבורשידור (Tx)

סיב אחד עבורקבלה (Rx)

מסיבה זו,כל הקישורים האופטיים Ethernet מסתמכים על שידור דופלקס, גם כאשר משתמשים באופטיקה מקבילה.

מכיוון שתקשורת דופלקס תלויה בשני סיבים היוצרים נתיב אופטי שלם,ניהול קוטביות MPO מבטיח שיציאת Tx בקצה אחד תמיד מתחברת ליציאת Rx בקצה השני.

לְפִיתקני TIA, קישוריות דופלקס מקצה-ל- מושגת באמצעות שני סוגי כבלי תיקון דופלקס מסוג LC או SC:

סוג A-B כבל תיקון דופלקס (ישר-דרך)

סוג A-כבל תיקון דופלקס (מוצלב)

Duplex patch cord polarity types: Type A straight-through vs Type A-A crossover

סוגי קוטביות כבל מטען MPO

שיטות קוטביות שונות דורשות תצורות שונות של כבל MPO.
אוּלָם,כל שיטות הקוטביות מסתמכות בסופו של דבר על כבלי תיקון דופלקס להשלמת הקישור האופטי.

MPO–MPO ישר-כבל דרך (סוג A)

MPO-to-MPO straight-through trunk cable (Type A) with key orientation

סוג A (ישר-דרך)כבלי תא המטען של MPO שומרים על מיקומי סיבים זהים בשני הקצוות:

סיבים 1 → סיבים 1

סיבים 12 → סיבים 12

אוריינטציה מפתח היאמוּלבכל קצה:

מקש-מעלה ↔ מקש-למטה

שיטה זו שומרת על סדר הסיבים ונמצאת בשימוש נפוץ במערכות כבלים מובנות.

כבל מוצלב מלא MPO–MPO (סוג B)

MPO-to-MPO full crossover trunk cable (Type B) for parallel optics

סוג B (הצלבה מלאה)כבלי תא המטען של MPO הופכים לחלוטין את עמדות הסיבים:

סיבים 1 → סיבים 12

סיבים 12 → סיבים 1

אוריינטציה מפתח היאאוֹתוֹ הַדָבַרבשני הקצוות:

מקש-מעלה → מקש-מעלה

מקש-למטה → מקש-למטה

קוטביות מסוג B נמצאת בשימוש נרחב בקישורים אופטיים מקבילים 40G / 100G / 400G.

MPO–MPO כבל מוצלב זוגי (סוג C)

MPO-to-MPO pairwise crossover trunk cable (Type C) for breakout links

סוג C (הצלבה זוגית)כבלי תא מטען של MPO מחליפים סיבים בזוגות סמוכים:

סיבים 1 → סיבים 2

סיבים 12 → סיבים 11

אוריינטציה מפתח היאמוּל(מקש-מעלה ↔ מקש-למטה).
שיטה זו משמשת בדרך כלל ביישומי פריצה דופלקסים של 10G ו-25G.

תרחישי קישוריות MPO מעשיים

בפריסות אמיתיות של מרכז נתונים וארגונים, נעשה שימוש נרחב בפתרונות MPO שהוגדרו מראש-כדי להפחית את זמן ההתקנה ולמזער שגיאות בשטח.

קישור MPO-ל-MPO

MPO-to-MPO high-speed data center link diagram

אקישור MPO-ל-MPOתומך ביישומי Ethernet מקבילים-במהירות גבוהה, כולל:

40GBASE-SR4

100GBASE-SR4

200GBASE-SR4

400GBASE-SR8

400GBASE-SR16

400G BiDi

תצורה זו משמשת בדרך כלל בכבלים של עמוד השדרה של מרכז הנתונים וארכיטקטורות-עמוד השדרה.

קישור LC-ל-LC

LC-to-LC duplex fiber link diagram supporting 10G–100G

אקישור LC-to-LCמשתמש במחברי דופלקס LC בשני הקצוות ותומך:

10GBASE-SR

25GBASE-SR

40G-SWDM4

100G-BiDi

100G-SWDM4

תצורות נפוצות כוללותסוג 1, סוג 2 וסוג 3, בהתאם לקוטביות ולדרישות מקלט המשדר.

MPO-to-LC Breakout Link

MPO-to-LC breakout cable diagram enabling parallel-to-duplex migration

אכבל פריצת MPO-ל-LCמחבר ממשק MPO למספר מחברי LC דופלקס, המאפשר מעבר מאופטיקה מקבילה לאופטיקה דופלקסית.
מקרי שימוש טיפוסיים כוללים:

40GBASE-SR4 → 10GBASE-SRx4

100GBASE-SR4 → 25GBASE-SRx4

100GBASE-SR10 → 10GBASE-SRx10

הפניה ליישום Ethernet

LC-יישומים מבוססי

בַּקָשָׁה	10GBASE-SR	25GBASE-SR	50GBASE-SR4	40G-SWDM4	100G-SWDM4
קֶצֶב	10 Gbps	25 Gbps	50 Gbps	40 Gbps	100 Gbps
תֶקֶן	IEEE 802.3	IEEE 802.3	IEEE 802.3	MSA	MSA
סִיב	OM3 / OM4 / OM5	OM3 / OM4 / OM5	OM3 / OM4 / OM5	OM3 / OM4 / OM5	OM3 / OM4 / OM5
מֶרְחָק	300 / 400 m	70 / 100 m	70 / 100 m	240 / 440 m	75 / 150 m
ספירת ליבות	2	2	2	2	2
מַחבֵּר	LC דופלקס	LC דופלקס	LC דופלקס	LC דופלקס	LC דופלקס

MPO-יישומים מבוססי

בַּקָשָׁה	40GBASE-SR4	100GBASE-SR10	200GBASE-SR4	400GBASE-SR8	400G-BiDi
קֶצֶב	40 Gbps	100 Gbps	200 Gbps	400 Gbps	400 Gbps
תֶקֶן	IEEE 802.3	IEEE 802.3	IEEE 802.3	IEEE 802.3	MSA
סִיב	OM3 / OM4 / OM5	OM3 / OM4 / OM5	OM3 / OM4 / OM5	OM3 / OM4 / OM5	OM3 / OM4 / OM5
מֶרְחָק	100 / 150 m	100 / 150 m	70 / 100 m	70 / 100 m	70 / 150 m
ספירת ליבות	12 (שימוש 8)	24 (השתמש ב-20)	12 (שימוש 8)	24 (השתמש ב-16)	12 (שימוש 8)
מַחבֵּר	MPO/MTP	MPO/MTP	MPO/MTP	MPO/MTP	MPO/MTP

כיצד לבחור את פתרון הכבלים הנכון של MPO

בעת בחירת פתרון כבלים MPO, שקול:

ארכיטקטורת רשת (עמוד שדרה-דף, גישה, צבירה)

מהירות שידור נדרשת

סוג קוטביות MPO (A/B/C)

תצורת מחבר MPO זכר או נקבה

התקןISO/IEC TR 11801-9908מספק הדרכה לבחירת כבלי סיבים רב-מצביים על בסיססוג היישום ואורך הקישור.

OM3 ו-OM4תמיכה בכל יישומי 10G / 40G / 100G / 200G / 400G הנפוצים

OM5, כאשר משתמשים בו עםטכנולוגיות SWDMכְּגוֹן400G SR4.2, מאפשר טווח הגעה מורחב

מַסְקָנָה

הֲבָנָהמבנה מחבר MPO, שיטות קוטביות ותצורות קישורחיוני לבניית רשתות סיבים-מהימנות.
על ידי בחירת סוג כבל המטען הנכון של MPO וערכת קוטביות תואמת, מתכנני רשת יכולים להבטיחיישור Tx/Rx מדויק, פשטו את הפריסה והוכחו-תשתית עתידית לקצבי נתונים גבוהים יותר.

שאלות נפוצות

ש: מהי קוטביות כבל MPO ומדוע היא חשובה?

ת: קוטביות כבל MPO מבטיחה את היישור הנכון של סיבי שידור (Tx) וקבלה (Rx) בין התקנים. קוטביות נכונה מונעת כשל בקישור הרשת ומפחיתה שגיאות התקנה במרכזי נתונים מהירים-.

ש: מהם סוגי הקוטביות השונים של MPO?

ת: ישנם שלושה סוגי קוטביות MPO עיקריים: סוג A (ישר- דרך), סוג B (הצלבה מלאה) וסוג C (הצלבה זוגית). כל סוג מגדיר כיצד מיפוי סיבים בין קצוות מחברים.

ש: כיצד אוכל לבחור את קוטביות ה-MPO הנכונה עבור הרשת שלי?

ת: בחר קוטביות בהתבסס על ארכיטקטורת הרשת שלך (עמוד השדרה-עלה, גישה), מהירות השידור ודרישות המכשיר. השתמש בסוג A עבור כבלים מובנים, בסוג B עבור אופטיקה מקבילה ובסוג C עבור קישורי פריצה.

ש: מה ההבדל בין מחברי MPO זכר לנקבה?

ת: למחברי MPO זכר יש פינים מובילים ליישור, בעוד למחברים נקבים אין. זיווג זכר-נכון חיוני כדי לצמצם את אובדן ההחדרה ולמנוע נזק פיזי.

ש: האם ניתן להשתמש בכבלי מטען MPO עבור רשתות 40G–400G?

ת: כן. כבלי תא מטען MPO עם סיומת- מראש תומכים באופטיקה מקבילה-גבוהה כמו 40GBASE-SR4, 100GBASE-SR4, 200GBASE-SR4 ו-400GBASE-SR8/SR16. קוטביות נכונה מבטיחה ביצועים אמינים.

ש: מה ההבדל בין קישור MPO-to-MPO לבין קישור MPO-to-LC breakout?

ת: קישורי MPO-to-MPO מחברים אופטיקה מקבילה ישירות ל-Ethernet במהירות-גבוהה, ואילו קישורי MPO-to-LC breakout ממירים חיבורי MPO מקבילים למספר סיבי LC דופלקסים עבור אופטיקה דופלקסת-נמוכה יותר כמו 10G או 25G.

משאבים טכניים קשורים

• מחברי MPO לעומת MTP: מה ההבדל?
• שיטות קוטביות MPO מוסברות (סוג A, B, C)
• כבלי MPO Trunk מראש-מופסקים למרכזי נתונים
• כבלי MPO ל-LC Breakout עבור הגירה של 10G / 25G