MPO Adapter: Απόδοση και Αξιοπιστία

 

ΟΑντάπτορας MPOλειτουργεί ως διεπαφή παθητικής ευθυγράμμισης που επιτρέπει τη σύνδεση δύο υποδοχών MPO εντός της υποδομής οπτικών ινών υψηλής-πυκνότητας. Σε αντίθεση με τις λύσεις μεμονωμένων-ινών, τα συστήματα MPO απαιτούν εξαιρετικά υψηλές μηχανικές ανοχές-μιλάμε για ακρίβεια σε επίπεδο μικρών- σε 12, 24 ή ακόμα και 32 κανάλια οπτικών ινών ταυτόχρονα. Ο μηχανισμός εσωτερικού χιτωνίου του προσαρμογέα πρέπει να διατηρεί την ακρίβεια θέσης εντός ±0,5μm για να επιτύχει αποδεκτά νούμερα απώλειας εισαγωγής, συνήθως κάτω από 0,35dB για εφαρμογές απλής λειτουργίας. Αυτή η απαίτηση γίνεται εκθετικά πιο δύσκολη καθώς αυξάνεται ο αριθμός των καναλιών.

Το πρόβλημα της ευθυγράμμισης για το οποίο κανείς δεν μιλάει

Να τι δεν θα σας πουν τα περισσότερα φύλλα προδιαγραφών: η σχέση μεταξύ της πλευρικής μετατόπισης και της οπτικής απώλειας δεν είναι γραμμική. Μια πλευρική μετατόπιση 0,5 μm μπορεί να σας δώσει 0,1 dB-ανεκτή απώλεια. Σπρώξτε το στο 1,0μm και ξαφνικά βρίσκεστε στα 0,4dB. Να διπλασιαστεί ξανά στα 2,0μm; Τώρα κοιτάτε το 1,5dB, το οποίο ουσιαστικά σκοτώνει τον προϋπολογισμό συνδέσμων σας για οποιαδήποτε λογική απόσταση μετάδοσης.

Ο μηχανισμός οδηγός πείρου κάνει τη βαρύτητα εδώ. Δύο ακίδες ακριβείας (διαμέτρου 0,70 mm, ανοχής ±0,001 mm) σε έναν σύνδεσμο με αντίστοιχες οπές στον απέναντι σύνδεσμο. Το χιτώνιο του προσαρμογέα καθοδηγεί αυτήν την εμπλοκή. Ακούγεται αρκετά απλό.

Δεν είναι.

Το διάκενο από την καρφίτσα-στην-τρύπα είναι περίπου 0,01-0,012 mm. Πολύ σφιχτό και η εισαγωγή γίνεται προβληματική - οι χρήστες αναγκάζουν τη σύνδεση, οι ακίδες λυγίζουν, οι ακραίες όψεις συγκρούονται μεταξύ τους. Πολύ χαλαρά και οι δώδεκα ίνες σας δεν ευθυγραμμίζονται ποτέ σωστά. Κάθε γεγονός ζευγαρώματος τονίζει αυτή τη διεπαφή.

Απώλεια εισαγωγής: Αναλύοντας τους αριθμούς

Οι πηγές απώλειας χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες. Αντανάκλαση Fresnel στο διάκενο αέρα μεταξύ των ακραίων όψεων-αναπόφευκτη φυσική. Απόκλιση δέσμης στο ίδιο πρόβλημα γεωμετρίας{3}}κενού. Και κακή ευθυγράμμιση και στους τρεις άξονες: πλάγιος, διαμήκος, γωνιακός.

Κυριαρχεί η πλευρική μετατόπιση. Για ίνα μονής λειτουργίας με διάμετρο πεδίου λειτουργίας 9,2 μm, ο πυρήνας παρέχει ουσιαστικά μηδενικό περιθώριο σφάλματος. Ο πυρήνας των 50μm του Multimode είναι πιο επιεικής, γεγονός που εξηγεί τις αυστηρότερες προδιαγραφές IL για συστήματα MM παρά τη φαινομενικά αντιφατική λογική.

Απώλεια επιστροφής και η ερώτηση APC

Η απώλεια επιστροφής σάς λέει πόσο φως αναπηδά πίσω προς την πηγή. Για τυπικό γυάλισμα υπολογιστή (φυσικής επαφής), θα λάβετε περίπου 20dB-επαρκές για συνδέσμους δεδομένων πολλαπλών λειτουργιών. Το UPC το ωθεί στα 45dB μέσω του καλύτερου φινιρίσματος της επιφάνειας. Το APC, με την ακραία όψη 8 μοιρών, επιτυγχάνει 55dB ή καλύτερα κατευθύνοντας τις αντανακλάσεις εντελώς μακριά από τον πυρήνα της ίνας.

Η σύλληψη με το APC: δεν μπορείτε να συνδυάσετε τις υποδοχές APC με τους προσαρμογείς PC/UPC. Η αναντιστοιχία γωνίας καταστρέφει και τις δύο ακραίες όψεις. Έχω δει ολόκληρα patch panels να έχουν καταστραφεί επειδή κάποιος άρπαξε το λάθος καλώδιο. Η χρωματική κωδικοποίηση υπάρχει για κάποιο λόγο-πράσινη για το APC, μπλε για το UPC-αλλά τα λάθη συμβαίνουν σε σκοτεινά κέντρα δεδομένων στις 2 π.μ.

Δοκιμή αξιοπιστίας ανά GR-1435-CORE

Το GR-1435-CORE της Telcordia παραμένει το σημείο αναφοράς του κλάδου. Η περιβαλλοντική μπαταρία περιλαμβάνει

Η δοκιμή δόνησης (10-55 Hz, πλάτος 1,5 mm) συχνά παραβλέπεται. Ωστόσο, για προσαρμογείς που είναι τοποθετημένοι σε ντουλάπια δίπλα στο δρόμο ή σε βιομηχανικά περιβάλλοντα, η κόπωση λόγω δόνησης προκαλεί περισσότερες αστοχίες πεδίου παρά ακραίες θερμοκρασίες.

Η πραγματικότητα της μόλυνσης

Ένα σωματίδιο 1μm που κάθεται σε έναν πυρήνα ίνας μονής λειτουργίας μπλοκάρει περίπου το 1% της οπτικής διαδρομής. Δεν ακούγεται καταστροφικό μέχρι να συνειδητοποιήσετε ότι αυτό μεταφράζεται σε απώλεια περίπου 0,1 dB-ανά μολυσμένη ίνα. Πολλαπλασιάστε σε δώδεκα κανάλια, προσθέστε εφέ γήρανσης συνδέσμων και ο προσαρμογέας "0,35dB max" ξαφνικά μετρά 0,8dB.

Σωματίδια άνω των 9μm-περίπου η διάμετρος του πυρήνα μονής λειτουργίας-μπορεί να προκαλέσουν πλήρη αστοχία καναλιού.

Το IEC 61300-3-35 ορίζει ζώνες επιθεώρησης με συγκεκριμένα δικαιώματα ελαττωμάτων

Το πρωτόκολλο καθαρισμού έχει τεράστια σημασία. Στεγνώστε πρώτα χρησιμοποιώντας πανί που δεν αφήνει χνούδι ή εξειδικευμένα ξυλάκια καθαρισμού MPO. Εάν η μόλυνση επιμένει, το 99% IPA εφαρμόζεται με φειδώ, ακολουθούμενο από στεγνό σκούπισμα, ακολουθούμενο από επαν-επιθεώρηση. Ποτέ μην εισάγετε έναν σύνδεσμο χωρίς να επαληθεύσετε την καθαρότητα του άκρου προσώπου. Το εσωτερικό χιτώνιο του προσαρμογέα συσσωρεύει υπολείμματα με την πάροδο του χρόνου και τα μεταφέρει σε κάθε σύνδεσμο που διέρχεται.

Διαμορφώσεις πολικότητας

Υπάρχουν τρεις τυπικές μέθοδοι πολικότητας και η ανάμειξή τους προκαλεί αστοχίες συνδέσμου που είναι απογοητευτικά δύσκολο να διαγνωστούν

 

Πληκτρολογήστε A (Κλειδί-μέχρι το κλειδί-πάνω): Κατευθείαν-διαμέσου της χαρτογράφησης ινών. Η θέση 1 συνδέεται με τη θέση 1.

Τύπος Β (Κλειδί-μέχρι το κλειδί-κάτω): Αναστροφή θέσεων ινών. Η θέση 1 συνδέεται στη θέση 12. Συνηθέστερα στα καλώδια κορμού του κέντρου δεδομένων.

Τύπος Γ: Ζεύγος-wise flip-ανταλλαγή θέσεων γειτονικών ζευγών ινών.

Ο προσαρμογέας πρέπει να ταιριάζει με τη σχεδίαση πολικότητας του συστήματος. Ένας προσαρμογέας τύπου Α σε ένα σύστημα τύπου Β σημαίνει ότι οι ίνες εκπομπής σας συνδέονται σε λάθος θύρες λήψης στο μακρινό άκρο. Τα πρωτόκολλα Ethernet δεν ενδιαφέρονται. ο σύνδεσμος αποτυγχάνει, τελεία.

Για πομποδέκτες 40G SR4 και 100G SR4 που χρησιμοποιούν οκτώ ίνες, οι αχρησιμοποίητες θέσεις (5-8 σε μια συστοιχία 12 ινών) προκαλούν μερικές φορές σύγχυση. Το pinout του πομποδέκτη, όχι ο προσαρμογέας, καθορίζει ποιες ίνες μεταφέρουν κίνηση.

Εκπτώσεις-Επιλογής υλικού

Τα περιβλήματα προσαρμογέα διατίθενται σε δύο γεύσεις: θερμοπλαστικό (PBT, PPS) ή κράμα χυτού ψευδαργύρου-.

Τα πλαστικά περιβλήματα κυριαρχούν στις αναπτύξεις των κέντρων δεδομένων. Χαμηλότερο κόστος, ελαφρύτερο βάρος, κατάλληλο για ελεγχόμενα περιβάλλοντα. Το PBT προσφέρει καλή χημική αντοχή και σταθερότητα διαστάσεων έως και 60 μοίρες συνεχή λειτουργία.

Τα μεταλλικά περιβλήματα έχουν νόημα για τηλεπικοινωνίες εκτός εργοστασίων, βιομηχανικών εγκαταστάσεων και οπουδήποτε έχει σημασία η θωράκιση του EMI. Η μάζα παρέχει επίσης καλύτερη απόσβεση κραδασμών. Μειονεκτήματα: το κόστος διπλασιάζεται περίπου και η διάβρωση γίνεται αντιληπτό σε παράκτια ή{2}}περιβάλλοντα υψηλής ρύπανσης.

Το εσωτερικό χιτώνιο ευθυγράμμισης είναι σχεδόν πάντα φωσφορομπρούτζο με επινικέλιο. Τα κεραμικά χιτώνια υπάρχουν για εφαρμογές εξαιρετικά-υψηλής-ακρίβειας, αλλά σπάνια δικαιολογούν το κόστος τους για χρήση προσαρμογέα. Το χιτώνιο παρουσιάζει λιγότερη φθορά από τα χιτώνια του συνδετήρα, καθώς καθοδηγεί μόνο την αρχική εμπλοκή αντί να παρέχει συνεχή ευθυγράμμιση.

Καμπύλες αντοχής

Η πραγματική ανθεκτικότητα{0}}του κόσμου ακολουθεί την καμπύλη της μπανιέρας. Τα αρχικά συμβάντα ζευγαρώματος μπορεί να εμφανίσουν ελαφρώς αυξημένη απώλεια καθώς οι επιφάνειες γυαλίζουν. Η απώλεια σταθεροποιείται για αρκετές εκατοντάδες κύκλους. Πέρα από 500-700 κύκλους, η συσσώρευση φθοράς προκαλεί σταδιακή υποβάθμιση.

Οι προδιαγραφές του κατασκευαστή που ισχυρίζονται ότι είναι 1000+ ανθεκτικότητα κύκλου δεν είναι ψέματα, αλλά τα ψιλά γράμματα έχουν σημασία. Η "Ανθεκτικότητα" συνήθως σημαίνει ότι ο προσαρμογέας δεν έχει μηχανική βλάβη-ακόμα ασφαλίζει, οι υποδοχές εξακολουθούν να εισάγονται. Το αν εξακολουθεί να πληροί τις οπτικές προδιαγραφές είναι ένα ξεχωριστό ερώτημα.

Για τις θέσεις του πίνακα ενημέρωσης κώδικα που βλέπουν καθημερινή δραστηριότητα, προϋπολογισμός για αντικατάσταση προσαρμογέα κάθε 2-3 χρόνια. Οι διασυνδέσεις κορμού που αγγίζονται μία φορά κατά την εγκατάσταση διαρκούν ουσιαστικά για πάντα.

Πρακτικά Κριτήρια Επιλογής

 

Για κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας με οπτικά 100G/400G SR:

• MPO 12-ινών ή 24-ινών
• Πολικότητα τύπου Β (επαλήθευση έναντι του σχεδιασμού της εγκατάστασης καλωδίωσης)
• Χαμηλός-βαθμός απώλειας: IL μικρότερο ή ίσο με 0,35dB
• Αποδεκτό πλαστικό περίβλημα
• Υψηλός αριθμός κύκλων εάν χρησιμοποιείται σε meet-δωμάτια

Για εφαρμογές τηλεπικοινωνιακών μεταφορών:

• Μονότροπο APC όπου η απώλεια επιστροφής έχει σημασία
• Εκτεταμένο εύρος θερμοκρασίας (-40 βαθμοί έως +85 βαθμοί ονομαστική)
• Μεταλλικό περίβλημα για υπαίθριες εγκαταστάσεις
• Εξετάστε τις επιλογές με αξιολόγηση IP- για περιβαλλοντική σφράγιση

Για εταιρικά δίκτυα πανεπιστημιουπόλεων:

• Τυπική εμπορική ποιότητα τυπικά επαρκής
• Επικεντρωθείτε στη σωστή επισήμανση και διαχείριση πολικότητας
• Στοκ ανταλλακτικοί προσαρμογείς για γρήγορη αντικατάσταση

Αντιμετώπιση προβλημάτων πεδίου

Όταν η απώλεια εισαγωγής υπερβαίνει τις προδιαγραφές:

Πρώτα, καθαρίστε τα πάντα. Τόσο οι ακραίες όψεις του συνδετήρα όσο και οι εσωτερικές επιφάνειες του προσαρμογέα. Χρησιμοποιήστε κατάλληλα εργαλεία καθαρισμού MPO-η γεωμετρία εμποδίζει τις τυπικές μεθόδους καθαρισμού LC/SC να λειτουργήσουν.

Δεύτερον, επιθεωρήστε με μεγέθυνση. 200x ελάχιστη, 400x κατά προτίμηση. Αναζητήστε γρατσουνιές που διασχίζουν τους πυρήνες των ινών, ενσωματωμένη μόλυνση, τσιπς στην ίνα-για να-περιορίσετε το όριο.

Τρίτον, δοκιμάστε ένα γνωστό-καλό ​​καλώδιο αναφοράς μέσω του ύποπτου προσαρμογέα. Εάν το καλώδιο αναφοράς είναι καλό, τότε το αρχικό σας καλώδιο έχει το πρόβλημα. Εάν το καλώδιο αναφοράς παρουσιάζει επίσης μεγάλη απώλεια, ο προσαρμογέας χρειάζεται αντικατάσταση.

Η υψηλή απώλεια επιστροφής (που σημαίνει χαμηλή ανακλώμενη ισχύς) σε ένα σύστημα APC συνήθως υποδηλώνει είτε μόλυνση είτε πρόβλημα γεωμετρίας της ακραίας όψης-η γωνία 8 μοιρών έχει υποβαθμιστεί λόγω επαναλαμβανόμενου ζευγαρώματος ή φυσικής ζημιάς.

Οι διακοπτόμενες συνδέσεις σχετίζονται σχεδόν πάντα με μηχανικά προβλήματα: φθαρμένοι μηχανισμοί μανδάλωσης, ραγισμένα περιβλήματα ή λυγισμένοι πείροι οδηγών στον σύνδεσμο (όχι στον προσαρμογέα, αυστηρά μιλώντας, αλλά ο προσαρμογέας κατηγορείται).

Τι απαιτούν πραγματικά τα πρότυπα

1. Το IEC 61754-7 ορίζει τη διεπαφή MPO μηχανικά. Διαστάσεις, ανοχές, υλικά - ό,τι χρειάζεται για τη διαλειτουργικότητα μεταξύ των κατασκευαστών.
2. Το IEC 61753-1 καλύπτει απαιτήσεις απόδοσης σε όλες τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Εδώ ζουν οι παράμετροι θερμοκρασίας, υγρασίας και μηχανικής δοκιμής.
3. Το TIA-604-5 (FOCIS 5) παρέχει το αντίστοιχο της Βόρειας Αμερικής, με ορισμένες διαφορές παραμέτρων που προκαλούν περιστασιακά σύγχυση κατά την ανάμειξη εξαρτημάτων από διαφορετικούς τοπικούς προμηθευτές.
4. Το GR-1435-CORE από την Telcordia προσθέτει απαιτήσεις αξιοπιστίας ειδικές για τις τηλεπικοινωνίες πέρα ​​από τη βασική γραμμή IEC.
5. Οι ταξινομήσεις βαθμών (A, B, C) προέκυψαν ως ένας τρόπος για τον περιορισμό της παραγωγής με βάση την απόδοση απώλειας. Ο βαθμός Α (Μικρότερος ή ίσος με 0,35dB) καθορίζει την premium τιμολόγηση, αλλά εξασφαλίζει επαρκές περιθώριο σύνδεσης. Ο βαθμός Β (Μικρότερος ή ίσος με 0,75dB) λειτουργεί για μικρότερους συνδέσμους ή συστήματα με περιθώριο ανταλλακτικών. Ο βαθμός C υπάρχει, αλλά βλέποντάς τον σε εγκαταστάσεις παραγωγής υποδηλώνει προβλήματα προμηθειών.

Αναδυόμενες Εξελίξεις

Η ώθηση προς το Ethernet 400G και 800G αυξάνει τη ζήτηση για υψηλότερους αριθμούς ινών. 32-υπάρχουν υποδοχές MPO ινών, αλλά η διαθεσιμότητα προσαρμογέων παραμένει περιορισμένη σε σύγκριση με τις εκδόσεις 12-ινών και 24 ινών. Η μηχανική πολυπλοκότητα της ευθυγράμμισης 32 ινών με ακρίβεια σε επίπεδο micron σε όλες τις περιοχές θερμοκρασίας ωθεί τις κατασκευαστικές δυνατότητες.

Ορισμένοι προμηθευτές προωθούν-εγκατεστημένες υποδοχές MPO, μειώνοντας την εξάρτηση από προ-τερματισμένα καλώδια κορμού. Ο ρόλος του προσαρμογέα παραμένει αμετάβλητος, αλλά η διακύμανση ποιότητας των συνδέσεων τερματισμού πεδίου-δημιουργεί νέες προκλήσεις για συνεπή απόδοση του συστήματος.

Η παράλληλη οπτική (SR4, SR8) συνεχίζει να επεκτείνεται, αλλά η βιομηχανία εξερευνά επίσης λύσεις μεμονωμένων-ινών υψηλής-ταχύτητας χρησιμοποιώντας προηγμένη διαμόρφωση. Εάν η μετάδοση 800G μονής-λάμδα γίνει πρακτική, το πλεονέκτημα πυκνότητας του MPO μειώνεται-αν και δεν είναι αρκετό για να απειλήσει τη θέση του στις αρχιτεκτονικές δομημένης καλωδίωσης.

Η ενσωμάτωση RFID ή παρόμοιας παρακολούθησης σε συγκροτήματα προσαρμογέων επιτρέπει την αυτοματοποιημένη διαχείριση περιουσιακών στοιχείων. Χρήσιμο για χειριστές υπερκλίμακας που διαχειρίζονται εκατομμύρια συνδέσεις οπτικών ινών. υπερβολή για μικρότερες αναπτύξεις.

Η θεμελιώδης φυσική της ευθυγράμμισης των ινών δεν αλλάζει. Οποιοσδήποτε παράγοντας μορφής διαδεχθεί το MPO θα αντιμετωπίσει τις ίδιες προκλήσεις: ακρίβεια επιπέδου-μικρών, ευαισθησία μόλυνσης και ένταση μεταξύ πυκνότητας και αξιοπιστίας. Η τρέχουσα τεχνολογία MPO αντιπροσωπεύει μια ώριμη,-καλά κατανοητή λύση που λειτουργεί-υπό την προϋπόθεση ότι τηρείτε τις απαιτήσεις της για καθαριότητα, σωστές διαδικασίες ζευγαρώματος και περιοδικό έλεγχο.