Что такое MPO/MTP системы высокой плотности: принципы работы, виды и применение в современных сетях

Что такое MPO/MTP системы?

Рисунок 1 Схематичное деление 100G/25G при использовании MP/MTP системы

MPO и MTP системы – претерминированные решения в составе которых, для коммутаций компонентов используются коннекторы MPO/MTP, имеющие высокую плотность оптических волокон.

Высокая плотность в коннекторе достигается использованием MT ферул и соответствующих стандарту (IEC 61754-7), он определяет стандартные размеры интерфейса для семейства разъёмов MPO, которые представляют собой многоконтактные разъёмы с прямоугольным наконечником.

Конструктивные особенности разъемов

Основные отличия MPO от MTP:

• 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.

Рисунок 2 МT наконечники для оконечивания волокна

Принцип работы MPO/MTP систем высокой плотности

Рисунок 3 Шасси высокой плотности 1U на 144ОВ SNR-CMP-144P

В основу принципа соединения коннекторов высокой плотности MPO/MTP систем является масштабируемое соединение большого количества оптических волокон в компактном решений 19-дюймового конструктива.

Рисунок 4 Гендерность коннекторов Male и Female

Для точного соединения и уменьшения оптических потерь на коннекторах с MT ферулами используется механизм прецизионного выравнивания волокон в виде направляющих металлических штифтов, которые при соединениях входят в специальные посадочные места, таким образом, коннекторы делятся на два типа Male и Female и обеспечивают высокую точность совмещения оптических волокон с высокой плотностью портов.

Виды MPO/MTP систем

Системы MPO/MTP реализуются в зависимости от необходимого количества оптических волокон на участке. Сами MT ферулы могут иметь от 4 до 72 оптических оконченных соединений в одном коннекторе. Как правило масштабируемость системы, определяется архитектурой построения соединения активной части оборудования. Наиболее актуальные сегодня это 8-ми или 12-и волоконные кабели и кассеты, оконченные MPO/MTP коннекторами.

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 5 Типы полярности MPO/MTP разъемов

Рисунок 6 Пример расположения ОВ в MPO-12 ОВ

Важно определить тип полярности на моменте проектирования сети. Еще одним важным критерием является выбор полировки коннектора UPC или APC и выбор типа волокна MM или SM.

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.

Применение

Рисунок 7 График 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

Преимущества систем высокой плотности очевидны, в сравнений 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 96/144 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.

Советы по выбору

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.