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Cavi MTP/MPO: cosa sono e come si usano?

8 marzo 2021

Con larghezze di banda e connessioni di rete sempre maggiori da gestire nei data center, i tradizionali cavi patch a doppia fibra come il cavo LC non possono più soddisfare le richieste. Per risolvere questo problema, i cavi MTP/MPO che ospitano più fibre in un connettore multifibra MTP/MPO sono entrati nel mercato, dimostrando di essere soluzioni pratiche per il cablaggio 40G/100G/400G ad alta densità nei data center. Questo articolo ha lo scopo di presentare diversi tipi di cavi MTP/MPO e le rispettive applicazioni.

Panoramica dei cavi MTP/MPO

MPO (Multi-Fiber Push-on) è la prima generazione di connettori a clip per fibre ottiche multi-core. MTP® è un marchio registrato di US Conec Ltd. , ed è una versione avanzata di MPO, con migliori prestazioni meccaniche e ottiche. Si assomigliano e sono completamente compatibili e intercambiabili. I cavi MTP/MPO sono composti da connettori MTP/MPO e fibre ottiche. I connettori MTP/MPO sono di tipo femmina (senza pin) o maschio (con pin) come mostrato nella Figura 1. La posizione delle scanalature di guida si traduce anche in connettori MTP/MPO "Key Up" e "Key Down". Un punto bianco serve a identificare la posizione delle fibre nei connettori. I connettori MTP/MPO aumentano ampiamente la densità dei cavi e risparmiano spazio sulla scheda di circuito e sul rack, che sono adatti per l'attuale cablaggio 40G/100G e per i futuri aggiornamenti della velocità della rete.

Figura 1: Struttura del connettore MTP/MPO.

Soluzioni di cavi MTP/MPO

Una varietà di cavi MTP/MPO è disponibile per diversi ambienti applicativi e requisiti basati su funzioni, polarità, numero di fibre, modalità delle fibre e qualità del rivestimento.

In base alla funzione

I cavi trunk MTP/MPO, i cavi breakout MTP/MPO e i cavi di conversione MTP/MPO sono ideali per le reti di cablaggio ad alta densità, offrendo una migliore capacità e flessibilità della rete.

Cavi trunk MTP/MPO

I cavi trunk MTP/MPO sono terminati con un connettore MTP/MPO (femmina/maschio) su entrambe le estremità, e sono disponibili con un numero di fibre da 8 a 144 per soddisfare le esigenze degli utenti. In genere, questi cavi trunk multi-fibra MTP/MPO sono ideali per la creazione di un sistema di cablaggio strutturato, tra cui backbone e interconnessioni orizzontali come connessioni dirette 40G-40G e 100G-100G, in modo da ottenere una rete semplice ed efficiente ad alte prestazioni.

Figura 2: Connessione diretta 40G-40G con cavo trunk MTP/MPO.

Cavi breakout MTP/MPO

I cavi di breakout MTP/MPO (conosciuti anche come cavi harness o cavi fanout) sono terminati con un connettore femmina/maschio MTP/MPO ad un'estremità e 4/6/8/12 connettori duplex LC/FC/SC/ST all'altra estremità, come i cavi di harness MTP/MPO a 8 fibre a 4 LC e i cavi di harness MTP/MPO a 12 fibre a 6 LC. Tipicamente, questi cavi breakout sono ideali per connessioni dirette a corto raggio 10G-40G e 25G-100G o per il collegamento di gruppi di reti dorsali a un sistema di rack nel cablaggio della dorsale ad alta densità.

Figura 3: Connessione diretta 25G-100G con cavo breakout MTP/MPO.

Cavi di conversione MTP/MPO

I cavi di conversione MTP/MPO hanno lo stesso design a ventaglio dei cavi di breakout MTP/MPO ma sono diversi per numero e tipo di fibre. Sono terminati con connettori MTP/MPO su entrambe le estremità. In particolare, quelli comunemente usati sono cavi di conversioneMTP/MPO da 24 fibre a 2×12 fibre, da 24 fibre a 3×8 fibre, da 2×12 fibre a 3×8 fibre. Sono particolarmente ideali per connessioni 10G-40G, 40G-40G, 40G-100G, 40G-120G, che eliminano lo spreco di fibre e aumentano ampiamente la flessibilità del sistema di cablaggio MTP/MPO a 12 fibre e 24 fibre esistente. They are especially ideal for 10G-40G, 40G-40G, 40G-100G, 40G-120G connections, which eliminate fiber wasting and largely increase the flexibility of the existing 12-fiber and 24-fiber MTP/MPO cabling system.

Figura 4: Connessione diretta 40G-120G con cavo di conversione MTP/MPO.

In base alla polarità

La polarità si riferisce alla corrispondenza del trasmettitore e del ricevitore ottico alle due estremità di un collegamento in fibra. Nei sistemi di cablaggio tradizionali, connettori come LC/SC possono essere facilmente abbinati, quindi non ci sono problemi di polarità. Tuttavia, a causa del design speciale dei connettori MTP/MPO, i problemi di polarità devono essere affrontati nei sistemi di cablaggio MTP/MPO ad alta densità. Per assicurare una corretta polarità, lo standard TIA 568 ha definito tre metodi di connettività chiamati Metodo A, Metodo B, Metodo C. Esistono quindi cavi MTP/MPO di Tipo A, Tipo B e Tipo C con strutture diverse secondo questi metodi. Questi cavi MTP/MPO di solito si collegano con diverse cassette MTP/MPO e cavi patch in fibra per garantire la giusta polarità del circuito ottico. Leggi il documento Capire la polarità dei cavi MTP/MPO per maggiori informazioni sulla comune polarità dei cavi MTP/MPO a 8/12/24 fibre e sui metodi di connettività.

Figura 5: Polarità del cavo MTP/MPO a 12 fibre.

In base al numero di fibre

I cavi MTP/MPO a 8/12/24 fibre sono solitamente utilizzati per 40G/100G e i più recenti cavi a 16 fibre sono progettati in particolare per il cablaggio 400G a corto raggio nei data center Hyperscale. Il cavo MTP/MPO a 12 fibre è la soluzione sviluppata inizialmente e più comunemente usata nei collegamenti 10G-40G, 40G-100G. Se però viene utilizzata per trasmettere il modulo QSFP+ 40G o il modulo QSFP28 100G, 4 fibre rimarranno inutilizzate, portando a un utilizzo della fibra molto più basso rispetto ai cavi a 8 fibre. Al contrario, il sistema di cavi MTP/MPO a 8 fibre può trasmettere dati alla stessa velocità del cablaggio a 12 fibre con meno costi e perdita di inserzione, rendendolo una soluzione più conveniente. Il cavo MTP/MPO a 24 fibre è comunemente usato per stabilire collegamenti 100GBASE-SR10 tra ricetrasmettitori CFP to CFP. Permette l'uso della tecnologia omologata 100GBASE-SR10 a 20 fibre, massimizzando l'investimento nell'infrastruttura in caso di omologazione a 4×25 Gb/s. I cavi MTP/MPO a 16 fibre consumano lo stesso spazio esterno delle tradizionali ghiere MT (Mechanically Transferable) a 12 fibre. La soluzione MTP/MPO-16 è ideale per l'aggregazione di più ricetrasmettitori paralleli a 8 fibre e per l'accoppiamento diretto ai collegamenti ottici paralleli a 16 fibre emergenti come 400G QSFP-DD e OSFP.

In base al modo della fibra

I cavi MTP/MPO si dividono in cavi OM3/OM4 multimodali e OS2 monomodali. I cavi multimodali OM3/OM4 MTP/MPO sono per lo più utilizzati per brevi distanze come all'interno di un edificio o di un campus, garantendo una distanza massima di trasmissione di 100m (OM3) o 150m (OM4) a 40 Git/s. I cavi monomodali OS2 MTP/MPO sono adatti per la trasmissione a lunga distanza e ampiamente distribuiti nelle reti carrier, MAN (Metropolitan Area Network) e PON (Passive Optical Network). Con meno dispersione modale, la larghezza di banda dei cavi OS2 è superiore a quella degli OM3/OM4.

In base alla valutazione del rivestimento

Secondo i diversi requisiti di resistenza al fuoco, i rivestimenti MTP/MPO sono classificati come LSZH (Low Smoke Zero Halogen), OFNP (Optical Fiber Nonconductive, Plenum), CMP (Communications Multipurpose Cable, Plenum) ecc. I cavi MTP/MPO LSZH sono privi di materiali alogenati (tossici e corrosivi durante la combustione), quindi ideali per luoghi confinati grazie ad una migliore protezione per le persone e le attrezzature durante un incendio. I cavi MTP/MPO OFNP non contengono elementi elettricamente conduttivi e sono progettati con la massima resistenza al fuoco, installabili in condotti, plenum e altri spazi per il flusso dell'aria negli edifici. I cavi MTP/MPO CMP possono limitare la propagazione delle fiamme e il tasso di scarico del fumo durante un incendio, risultando adatti agli spazi plenum, dove viene facilitata la circolazione dell'aria per i sistemi di riscaldamento e condizionamento.

Conclusione

I cavi MTP/MPO sono ben visti per il cablaggio ad alta densità nei data center, in quanto sono in grado di ospitare più fibre all'interno di una singola interfaccia, aumentando notevolmente la capacità di rete, risparmiando molto spazio e offrendo facilità di gestione dei cavi. Con una varietà di cavi MTP/MPO disponibili in termini di funzione del cavo, polarità, numero di fibre, modalità delle fibre e classificazione del rivestimento, si consiglia di considerare le esigenze specifiche al momento di scegliere soluzioni di cavi MTP/MPO adatte.

Risorsa correlata:

MTP® Soluzione di cablaggio per data center ad alta densità

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