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一文全面了解MTP/MPO系统中的极性

2021年09月04日 1692

MTP/MPO系统因具有灵活性、可靠性和可扩展性,是解决数据中心或企业网电缆拥塞问题的解决方案。然而,在面对实际MTP/MPO组网系统时,部分网络设计人员却面临另一个挑战,即如何使用端到端的MTP/MPO多模光纤组件确保这些阵列连接极性的正确性。在光纤网络中保证极性的正确性,可确保来自任何有源设备的传输信号被准确定向到第二个有源设备的接收端口,反之亦然。TIA 568标准提供了三种方法来确保MTP/MPO系统在正确的极性下工作,本文将对这三种方法逐一进行介绍。

MTP/MPO连接器和MTP/MPO极性

MTP/MPO连接器是一种多创新、高性能的光纤连接器,具有增强的光学和机械性能。

MTP/MPO连接器的特殊设计保证了MTP/MPO网络系统中极性的准确性。

图1:MTP/MPO连接器

但是,什么是极性?一般的光链路需要两根光纤来完成整个传输过程。例如,光模块有接收端(Rx)和发送端(TX)。在使用时,需保证接收端和发送端处于互连状态,这种光链路发送端和接收端两端的匹配称为极性。在常见的布线系统中,LC和SC等连接器可以轻松匹配,因此不存在极性问题。但是,对于预端接的高密度MTP/MPO布线系统,则必须解决极性问题。

三种极化方式的三根电缆

TIA 568标准定义的三种保证极性正确的方法被命名为方法A、方法B和方法C。为了符合这些标准,三种不同结构的MTP光纤又被称为类型A、类型B和类型C ,被用于三种不同的连接方式。本部分将首先介绍三种不同的光纤线缆,然后再介绍三种连接方式。

MTP主干线缆A类:A类线缆是一种直通光纤,一端带有键向上的MTP连接器,另一端带有键向下的MTP连接器。这使得光缆两端的光纤能保持在同一位置。例如,位于一侧连接器位置 1 (P1) 的光纤将到达另一连接器的P1。12芯MTP类型A光纤跳线的光纤序列如下图所示:

图2:MTP-12 A型主干线缆

MTP主干线缆B类:B类线缆(反向线缆)在光纤线缆的两端使用键向上连接器。这种类型的阵列配对会导致光纤倒置,这意味着光纤位置在每一端都颠倒了。一端P1处的光纤与另一端P12处的光纤配对。下图显示了12芯B型光缆的光纤序列。

图3:MTP-12 B型干线电缆

MTP主干线缆C类:C类线缆(成对倒装线缆)看起来像A型线缆,每侧有一个向上键连接器和一个向下键连接器。然而,在类型C中,一端的每对相邻光纤都在另一端翻转。例如,一端位置1的光纤被移动到光缆另一端的位置2。一端位置2的光纤被移动到另一端的位置1,等等。C类光缆的光纤序列如下图所示。

图4:MTP-12 C型干线电缆

三种连接方式

不同的极性方法使用不同类型的MTP主干线缆,但不管哪种方法都应使用双工跳线来实现光纤链路的连接。TIA标准还定义了使用LC / SC连接器的双工光纤跳线:A-to-A型跳线——交叉版本和 A-to-B型跳线—直通版本。

图5:两种类型的双工光纤跳线

以下部分对如何将MTP系统中的组件一起使用以保持适当的极化连接进行了介绍,这也是由TIA标准定义的。

方法A:如下图所示,A型主干线缆连接链路每一侧的MTP模块。在方法A中,使用两种类型的跳线来校正极性。左侧的跳线是标准的双工A-to-B 型,而右侧的跳线是双工A-to-A型。

图6:连接方法A

方法B:在连接方法B中,使用B型主干线缆连接链路每一侧的两个模块。如前所说,B型线缆的光纤位置在每一端都颠倒了,因此,两侧均使用标准A到B型双工跳线。

图7:连接方法B

方法C:在方法C中,连接中使用成对的反向主干线缆,在链路的每一侧连接一个MTP模块。两端的跳线是标准的双工A到B类型。

图8:连接方法C

24 芯MTP/MPO极性解决方案

随着互联网时代的发展,网络向40/100/400G升级已成为必然趋势。为便于网络平滑迁移至100G,一般推荐使用24芯MTP/MPO线缆,然而,24芯MTP/MPO布线的极性维护很复杂。目前,业界还没有标准来定义24芯MTP/MPO线缆的类型。飞速(FS)推荐使用A型(键控到键控)MTP/MPO主干线缆和我们的A型和AF型配线盒,不再需要A到A型跳线。连接方法如下图所示。

图9:24光纤MTP/MPO配线盒的连接方法A

建立连接时保持MTP/MPO极性规则

当光纤跳线具有不同的极性方案时,IT人员在现场更换跳线时需要非常小心。那些不了解极性或急于启动和运行设备的人可能会错误的使用跳线,从而影响到光信号的传输。

MTP/MPO电缆和跳线连接规则

在有A-to-A型跳线和A-to-B型跳线的场合,有三种一般类型的阵列(多芯)光缆组件。请注意,MTP/MPO连接器上的定位销对于保持正确的极性很重要。因此,在使用跳线连接MTP/MPO光纤之前,需要确保正确的引脚位置。

A到B型LC/SC双工跳线是将Tx端口映射到Rx端口的标准交叉线,通过翻转,保证了A到B型跳线极性的正确性。MTP主干光缆B型在每一端(1对12和12对1)反转光纤位置,并且连接器键都朝上。建议使用这种线缆连接以保持正确的MTP/MPO极性。

MTP/MPO电缆和盒式磁带连接规则

MTP / MPO配线盒的选择同时决定了MTP/MPO电线缆的选择。您最好选择带有合适定位销的光纤配线盒,以便MTP/MPO配线盒与MTP/MPO光纤线缆两端的MTP/MPO连接器完美匹配。此外,安装在配线盒上的适配器背面将其定义为方法A或方法B,以符合TIA标准。

结论

网络设计人员使用MTP/MPO组件来满足更高传输速度日益增长的需求,在此期间最大的问题之一——极性,可以通过选择正确的MTP线缆、MTP连接器、MTP配线盒和光纤跳线来解决,三种不同的极化方法可以应用于不同情况来满足不同的应用需求。

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