Оптический коннектор MPO (Multi-fiber Push On) был разработан в конце 90-х годов прошлого века японской компанией Nippon Telegraph and Telephone (NTT) в 1996-12-12 был принят стандарт IEC 61754–7: 1996 в 2004 г. он был пересмотрен и окончательно утвержден.
MPO/MTP-системы – это претерминированные решения в составе которых, для коммутаций компонентов используются коннекторы MPO/MTP, имеющие высокую плотность оптических волокон.
MPO/MTP системы-используются преимущественно для коммутации сетей 40G/100G/400G/800G в центрах обработки данных (ЦОД)
На сегодняшний день существует два типа разъемов MPO и MTP.основное отличие их это конструкция и состав самого разъема, и как следствие цена на сам коннектор. Ниже визуально представлены конструкционные отличия.
Рисунок 1. Коннектор MPO
Рисунок 2. Коннектор MTP
Коннектор MTP является более современным по соотношению к коннектору MPO. В ходе добавления конструкционных изменений обеспечивает более надежный контакт при соединениях MTP-MTP, меньшие потери и возможность смены гендерной полярности Male-Female.
К основным отличиям можно отнести:
конструкция концов кабелей, у MPO кабели имеют плоские концы, а у MTP – закруглённые, плавающий феррус, что обеспечивает лучший физический контакт на концах волокон при соединениях коннекторов Male-Female;
точность выравнивания волокон, кабели MTP обеспечивают более точное выравнивание благодаря плавающему феррусу, что приводит к меньшим вносимым потерям и более высокой производительности передачи данных по сравнению с кабелями MPO;
механизм фиксации, фиксатор MPO выполнен из пластика и пружиной округлой формы. Из-за отсутствия посадочного места пружина не имеет дополнительного крепления и существует вероятность повреждения оптической ленты. Фиксатор MTP имеет металлическое углубление для пружины, что способствует плотному креплению;
совместимость, MTP-коннектор полностью совместим с аналогичным MPO-разъёмом, но MTP-разъём не поддерживает MPO-коннекторы.
Основное преимущество построения сетей на MPO и MTP компонентах является высокая плотность оптических волокон, которые позволяют масштабировать сеть от 10G к 800G и наоборот или для соединения между QSFP28-DD - QSFP28-DD, использующие 8 и 12 каналов для передачи линка между собой. Ниже показана градация скорости передачи данных до 2018 г, для соединения которых необходимо использовать MPO и MTP коннекторы.
Рисунок 3. Градация QSFP по годам.
Принцип работы QSFP28-DD на примере соединения 100G и деления на 25G.
Рисунок 4. Принцип работы соединения 100G и 25G через MPO/MTP.
В общем если рассматривать полную цепочку компонентов системы MPO/MTP включают в себя не только коммутационные шнуры и коннекторы, но также кассеты высокой плотности и шасси для установки кассет для дальнейшей коммутаций пассивной сети в зависимости от архитектуры построения. Принцип коммутации показан ниже через кассеты для деления 100G.
Рисунок 5. Деление 100G на 25G через кассеты и разъемы MPO/MTP.
Шасси SNR для установки кассет может быть реализовано плотностью от 96,144 и196 оптических портов в 1U кассетами MPO-LC.
Рисунок 6. Шасси 1U - 96 LC оптических портов SNR-CMP-96P
Рисунок 7. Шасси 1U - 144 LC оптических портов SNR-CMP-144P
Рисунок 8. Шасси 1U - 196 LC оптических портов SNR-CMP-196P
Важной, даже можно сказать ключевым свойством в соединениях MPO/MTP систем нужно отметить выравнивание волокон при соединениях коннекторов MPO/MTP между собой.
Для качественного соединения в конструкции разъемов деление коннекторов на Male и Female. На рисунке ниже схематично показано как правильно подобраны компоненты через проходной адаптер MPO.
Рисунок 9. Соединение Male-Female. Через проходной адаптер MPO/MTP.
Коннектор Male, с направляющими металлическими штифтами (Pin), вставляется с одной стороны. Коннектор Female – с посадочными местами для металлических направляющих штифтов (Pin Location), с другой стороны. Таким образом происходит выравнивание оптических волокон в коннекторе. Металлические пружины в коннекторе прижимают два коннектора друг к другу исключая воздушный зазор на соединении.
Для соединения между QSFP28-DD - QSFP28-DD важно так же определить с какой стороны будет разъем Male-Female.Выбор неправильного форм фактора гендерной принадлежности может привести к нарушению конструкций коннектора или разъема или поломке трансивера. Как правило QSFP28-DD и кассеты имеют разъем Male, а коммутационные оптические патчкорды разъем Female.
Соединение Male-Male или Female-Female – недопустимо. Только соединение Male-Female.
На фото ниже показано фото разъемов Female и Male.
Рисунок 10. Фото коннекторов Female и Male.
Классификации видов систем MPO/MTP можно определить по трем основным параметрам:
Классификация по количеству волокон (8, 12, 24, 48)
Типы полярности: Type A, B, C
Одномодовые vs. многомодовые решения
Каждый из них рассмотрим, в частности.
Классификация по количеству волокон (8, 12, 24, 48)
В зависимости от необходимого количества оптических соединении выбираются коммутационные патчкорды или кассеты с делением на необходимое количество волокон в коннекторе .Как правило 8 или 12 ОВ и для магистральных соединений 16 или 24 ОВ соответственно, очень редко 48 ОВ. Важно понимать пропорциональность емкости сети при выборе компонентов. Проще говоря если потребность есть в 12 ОВ на одном MPO/MTP разъеме, то использование в дальнейшем 8 ОВ разъемов создают узкое место во всей цепочке соединении, и 4 волокна становятся неиспользуемыми.
Ниже рассмотрено несколько типов MT ферул, с учетом количества ОВ в одном коннекторе. Наглядно показано, что каждый MTнаконечник имеет определенно количество ОВ, в котором нельзя добавить или уменьшить емкость.
Рисунок 11. Типы MT ферул.
Важно понимать, что 8 волоконных транковых сборках используется стандартный 12 волоконный наконечник, но транковый кабель имеет 8 ОВ. Волокна находятся по краям наконечника,4 волокна посередине не оконечиваются.
Ниже схематично приведен пример работы 8 волоконного транкового кабеля соединения.
Рисунок 12.Принцип соединения 8-ми волоконных MPO/MTP
Типы полярности: Type A, B, C
Все системы можно классифицировать по трем типам полярности:
Тип A (прямой кабель) имеет прямую полярность с коннектором «key up» на одном конце и «key down» на противоположном конце, это означает, что волокна на обоих концах кабеля имеют одинаковую ориентацию;
Тип B (обратный кабель) имеет коннектор «key up» на обоих концах кабеля. Волокна в нём развёрнуты противоположно друг другу на каждом конце;
Тип C использует магистральный кабель с перевёрнутыми парами волокон для соединения модулей MPO на каждой стороне соединения. Патч-корды на обоих концах также являются стандартными дуплексными патч-кордами типа А-В.
Рисунок 13.Типы полярности MPO/MTP
Одномодовые vs. многомодовые решения
Основным вопросом, при проектировании может быть выбор MM или SM. Что выбрать? Что лучше в эксплуатации? Что дешевле? Ответы на эти вопросы можно получить только при выборе активной части. Выбор пассивных компонентов зависит от выбора оборудования и количества соединения между ними.
Важным критерием является выбор полировки коннектора UPC или APC и выбор типа волокна MM или SM.
Коннекторы MM или SM как правило имеют разную цветовую гамму в зависимости от характеристик, для более удобной эксплуатации и идентификации.
Ниже приведены примеры разных цветов в зависимости от характеристик MPO/MTP оптических патчкордов.
Рисунок 14. SM с полировкой UPC и APC в коннекторе MPO type B
Рисунок 15. ОМ3 с полировкой UPC и UPC в коннекторе MPO type B
Рисунок 16. ОМ4 с полировкой UPC и UPC в коннекторе MPO type B.
Применение
Рисунок 17.Тенденция роста скорости передачи данных к 2030
Для современного комфортного пребывания в информационном поле мы используем все больше сервисов, телекоммуникации и облачные хранилища требуют все большей вычислительно мощности и быстрого обмена данными. Рост скоростей обработки и передачи данных уже давно привел к использованию скоростей в центрах обработки данных (ЦОД) 40G и 100G сетей, уже все чаще встречается потребность в 400G для поддержания трафика, а относительно недавно выпущенное оборудование от ТОП-3 производителей в мире способно реализовать себя на скорости 800G.
Для таких задач идеально подходят системы MPO/MTP, которые так же регулярно совершенствуются, обеспечивая надежность работы сети и комфортную эксплуатацию в дальнейшем.
Преимущества систем высокой плотности очевидны, в сравнении с реализаций систем с большим количеством оптических или медных портов на обычных коннекторах SC, FC, громоздкими кроссами и шкафами, километры оптических патч-кордов, которые делают эксплуатацию затруднительной.
масштабируемость, можно увеличить пропускную способность сети без необходимости проведения значительной реконфигурации.
простота обслуживания и обновления. Для подключения новых элементов не требуется специальный инструмент или привлечение специалистов.
высокая плотность монтажа. Эффективное использование пространства в стойке, плотность портов от 96 до196 LC на 1U.
превосходная целостность сигнала при низких вносимых потерях. Эти факторы необходимы для передачи больших объёмов данных на высоких скоростях.
сокращение пространства, необходимого для прокладки кабелей. Это помогает воздуху лучше перемещаться вокруг стоек с оборудованием, поэтому они остаются прохладными, не потребляя при этом слишком много энергии.
Критерии для ЦОД определяют основную тенденцию к выбору пассивной системы высокой плотности MPO/MTP. Главным критерием это будет емкость архитектуры и необходимая масштабируемость в будущем при добавлений или изменений конфигурации активного оборудования. Важно не ошибиться с выбором основных параметров:
8/12/24 волоконная архитектура построения пассивной части;
бюджет оптических потерь;
определение полярности всей системы;
выбор SM или MM;
выбор MPO или MTP коннекторы;
тип полировки соединений оптических разъемов.
Важно при выборе компонентов активной и пассивной части не попасть на некачественные компоненты, которые будут давать сбои на всем участке сети и могут привезти к фатальным последствиям. Поэтому важно выбирать надежного и проверенного производителя при реализации.
Авторизуйтесь, чтобы иметь возможность оставлять комментарии