Polarität im MPO-System

Die MPO/MTP-Technologie, die sich durch hohe Dichte, Flexibilität und Zuverlässigkeit mit skalierbaren, erweiterbaren Eigenschaften auszeichnet, ist einer der Faktoren, die die Migration zu 40/100GbE voranbringen. Eine Herausforderung für die Netzwerkdesigner besteht darin, die richtige Polarität dieser Array-Verbindungen mit Hilfe von Multi-Fiber-MPO/MTP-Komponenten von Anfang bis Ende sicherzustellen. Die Einhaltung der korrekten Polarität über ein Glasfasernetz stellt sicher, dass ein Sendesignal von jeder Art von aktiven Geräten zum Empfangsport eines zweiten aktiven Geräts geleitet wird - und umgekehrt. Um sicherzustellen, dass die MPO/MTP-Systeme mit der richtigen Polarität arbeiten, stellt die Norm TIA 568 drei Methoden zur Verfügung, die in diesem Artikel vorgestellt werden. Sie können auch unser Whitepaper Understanding Fiber Polarity für einen vollständigen Polaritätsleitfaden unserer Produkte lesen.

MPO/MTP-Stecker und MPO/MTP-Polarität

Der MPO/MTP-Steckverbinder ist ein multiinnovativer, leistungsstarker Glasfasersteckverbinder mit verbesserter optischer und mechanischer Leistung. Die spezielle Konstruktion (siehe folgende Abbildung) des MTP/MPO-Steckverbinders gewährleistet die Polaritätsgenauigkeit im MTP/MPO-Netzwerksystem.

Abbildung 1: MTP/MPO-Stecker.

Aber was ist eigentlich Polarität? Eine allgemeine optische Verbindung erfordert zwei Glasfasern, um den gesamten Übertragungsprozess abzuschließen. Das optische Modul weist beispielsweise ein Empfangsende (Rx) und ein Sendeende (TX) auf. Bei der Verwendung ist sicherzustellen, dass sich das Empfangsende und das Sendeende in einem miteinander verbundenen Zustand befinden. Eine solche Anpassung zwischen dem Sendeende und dem Empfangsende an beiden Enden der optischen Verbindung wird als Polarität bezeichnet. In gängigen Verkabelungssystemen können Steckverbinder wie LC und SC leicht angepasst werden, so dass kein Polaritätsproblem besteht. Bei vorkonfektionierten, hochdichten MTP/MPO-Verkabelungssystemen müssen jedoch Polaritätsprobleme gelöst werden.

Drei Kabel für drei Polarisationsmethoden

Die drei Methoden für die richtige Polarität, die durch die Norm TIA 568 definiert sind, werden als Methode A, Methode B und Methode C bezeichnet. Um diesen Standards gerecht zu werden, werden für die drei verschiedenen Verbindungsmethoden jeweils drei Arten von MPO-Fasern mit unterschiedlichen Strukturen vom Typ A, Typ B und Typ C verwendet. In diesem Abschnitt werden zunächst die drei verschiedenen Kabel und dann die drei Verbindungsmethoden vorgestellt.

MPO-Trunkkabel Typ A: Ein Typ-A-Kabel, auch bekannt als Straight Cable, ist ein geradliniges Kabel mit einem MPO-Anschluss mit einem Key-Up- auf einem Ende und einem Key-Down-MPO-Anschluss auf dem anderen Ende. Dadurch haben die Fasern an jedem Ende des Kabels die gleiche Faserposition. So erreicht beispielsweise die Faser, die sich an Position 1 (P1) des Steckverbinders auf der einen Seite befindet, P1 am anderen Stecker. Die Fasersequenz eines 12-Faserkabels vom Typ MPO Typ A wird wie folgt dargestellt:

Abbildung 2: MTP-12 Typ A Trunk-Kabel.

MPO-Trunkkabel Typ B: Das Kabel vom Typ B (Reversed Cable) verwendet einen Key-Up-Anschluss an beiden Enden des Kabels. Diese Art der Array-Verpaarung führt zu einer Invertierung, d.h. die Faserpositionen werden an jedem Ende umgekehrt. Die Faser an P1 an einem Ende ist mit der Faser an P12 am gegenüberliegenden Ende verbunden. Das folgende Bild zeigt die Fasersequenzen eines 12-teiligen Typ-B-Kabels:

Abbildung 3: MTP-12 Typ B Trunk-Kabel.

MPO-Trunkkabel Typ C: Typ-C-Kabel (Pairs Flipped Cable) sieht aus wie das Typ-A-Kabel mit einem Key-Up-Anschluss und einem Key-Down-Anschluss auf jeder Seite. Bei Typ C wird jedoch jedes benachbarte Faserpaar an einem Ende am anderen Ende umgedreht. So wird beispielsweise die Faser an Position 1 an einem Ende in Position 2 am anderen Ende des Kabels verschoben. Die Faser an Position 2 an einem Ende wird in Position 1 am anderen Ende verschoben usw. Die Faserreihenfolge des Typ-C-Kabels ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Abbildung 4: MTP-12 Typ C Trunkkabel.

Drei Verbindungsmethoden

Unterschiedliche Polaritätsmethoden verwenden verschiedene Arten von MTP-Trunkkabeln. Alle Verfahren sollten jedoch Duplex-Patchkabel verwenden, um die Glasfaserschaltung zu erreichen. Die TIA-Norm definiert auch zwei Arten von Duplex-Faser-Patchkabeln, die mit LC- oder SC-Steckverbindern abgeschlossen sind, um eine durchgängige Glasfaser-Duplexverbindung zu gewährleisten: A-zu-A-Patchkabel (eine Kreuzversion) und A-zu-B-Patchkabel (eine Straight-Through-Version).

Abbildung 5: Zwei Arten von Duplex-Glasfaser-Patchkabeln.

Der folgende Abschnitt veranschaulicht, wie die Komponenten im MPO-System zusammen verwendet werden, um die richtige Polarisationskonnektivität aufrechtzuerhalten, die durch die TIA-Standards definiert ist.

Methode A: Die Verbindungsmethode A ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Ein Trunkkabel vom Typ A verbindet ein MPO-Modul auf jeder Seite der Verbindung. Bei Methode A werden zwei Arten von Patchkabeln verwendet, um die Polarität zu korrigieren. Das Patchkabel auf der linken Seite ist ein standardmäßiges Duplex A-zu-B-, während auf der rechten Seite ein Duplex A-zu-A-Patchkabel verwendet wird.

Abbildung 6: Konnektivität Methode A.

Methode B: Bei der Verbindungsmethode B wird ein LWL-Kabel vom Typ B verwendet, um die beiden Module auf jeder Seite der Strecke zu verbinden. Wie bereits erwähnt, werden die Faserpositionen des Kabels vom Typ B an jedem Ende umgekehrt. Daher werden beidseitig Standard-Duplex-Patchkabel vom Typ A-zu-B verwendet.

Abbildung 7: Konnektivität Methode B.

Methode C: Bei der Konnektivität nach Methode C wird ein paarweise umgekehrtes Trunkkabel verwendet, um die MPO-Module auf jeder Seite der Strecke zu verbinden. Patchkabel an beiden Enden sind der Standard-Duplex-A-zu-B-Typ.

Abbildung 8: Konnektivität Methode C.

24-Faser-MPO/MTP-Polaritätslösung

Um mit dem Tempo der Entwicklung Schritt zu halten, ist die Migration auf 40/100GbE im Trend. Um eine reibungslose Migration in ein 100G-Netzwerk zu ermöglichen, wird ein 24-Glasfaser-MTP/MPO-Kabel empfohlen. Die Polaritätserhaltung der Base-24 MTP/MPO-Verkabelung ist jedoch kompliziert. Derzeit gibt es in der Branche keine Norm, die die Typen von 24-Faser-MTP/MPO-Kabeln definiert. FS empfiehlt das MTP/MPO-Trunkkabel vom Typ A (Key-up to Key-up). Mit unserer Typ-A- und Typ-AF-Kassette ist kein A-zu-A-Patchkabel mehr erforderlich. Die Verbindungsmethode ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Abbildung 9: Verbindungsmethode A für MTP/MPO-Kassette mit 24 Fasern.

Einhaltung der MPO/MTP-Polaritätsregeln beim Aufbau der Netzwerkverbindung

Wenn Glasfaser-Patchkabel unterschiedliche Polaritätsschemata und Geschlechter aufweisen, müssen IT-Mitarbeiter beim Austausch von Patchkabeln im Feld sehr vorsichtig sein. Wer die Polarität nicht versteht oder es eilig hat, die Geräte in Betrieb zu nehmen, kann möglicherweise das falsche Patchkabel und die falsche Schlagsignalübertragung verwenden.

Regeln für den Einsatz von MPO/MTP-Kabel und Patchkabel

Wo es Patchkabel vom Typ A-zu-A und Patchkabel vom Typ A-zu-B gibt, gibt es drei allgemeine Arten von Array-Kabelbaugruppen (Multifaserkabel). Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausrichtungsstifte an den MPO/MTP-Steckverbindern wichtig sind, um die korrekte Polarität zu gewährleisten. Daher ist es notwendig, auf die richtige Pin-Position zu achten, bevor eine Verbindung zwischen MPO/MTP-Faser und Patchkabel hergestellt wird.

A-zu-B LC/SC Duplex Patchkabel ist das Standard Crossover Kabel, das den Tx Port auf den Rx Port abbildet. Beim Flip sorgt das Patchkabel vom Typ A-zu-B für die richtige Polarität. Und das MPO-Trunkkabel des Typ B kehrt die Faserpositionen an jedem Ende um (1 bis 12 und 12 bis 1). Die Connector Keys sind beide mit der nach oben ausgerichtet. Diese Art der Kabelverbindung wird empfohlen, um die richtige MPO/MTP-Polarität zu gewährleisten.

Regeln für den Anschluss von MPO/MTP-Kabeln und Kassetten

Die Auswahl der MPO/MTP-Kassette bestimmt auch die Wahl des MPO/MTP-Kabels. Sie sollten besser eine Kassette mit korrekten Ausrichtungsstiften wählen, damit MPO/MTP-Kassetten nahezu perfekt mit den MPO/MTP-Anschlüssen an beiden Enden von MPO/MTP-Kabeln übereinstimmen können. Darüber hinaus definiert die Rückseite des auf der Kassette montierten Adapters ihn entweder als Methode A oder Methode B, um dem TIA-Standard zu entsprechen.

Wir empfehlen immer die Verwendung von weiblichen MPO-Kassetten und MPO-Trunkkabeln vom Typ B mit Stecker zu Stecker. Da MPO-Patchkabel von Buchse zu Buchse benötigt werden, um Schäden am Transceiver zu vermeiden, sollten MPO-zu-LC-Kassetten weiblich sein. Diese wiederum erfordern die Verwendung von MPO-Trunkkabeln vom Typ B mit Stecker zu Stecker.

Fazit

Netzwerkdesigner verwenden MPO/MTP-Komponenten, um den steigenden Anforderungen an die Übertragungsgeschwindigkeit gerecht zu werden, wobei eines der großen Probleme – die Polarität – durch die Auswahl der richtigen Typen von MPO-Kabeln, MPO-Steckverbindern, MPO-Kassetten und Glasfaserkabeln gelöst werden kann. Die drei verschiedenen Polarisationsmethoden können je nach Anforderung in verschiedenen Situationen eingesetzt werden. Weitere Informationen über die Polarität in MPO-Systemen und 40/100GbE-Übertragungspolaritätslösungen finden Sie im Tutorial unter Polarity and MPO Technology in 40/100GbE Transmission.

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