کابل Mpo چگونه کار می کند؟

در سال 2019، خدمه‌ای را در یک مرکز کولوکیشن تماشا کردم که یازده ساعت را صرف رفع اشکال کردند که مشخص شد کابل نوع A است که به زیرساخت نوع B وصل شده است. کابل‌های mpo از منظر لایه فیزیکی کاملاً کار می‌کردند-نور در حال انتقال بود، تضعیف با مشخصات اندازه‌گیری می‌شد-اما عدم تطابق قطبیت به این معنی بود که خطوط TX به جای RX به خطوط TX برخورد می‌کردند. اشتباه ساده ای که به قیمت آخر هفته کسی تمام شد.

فناوری MPO Cable جدید نیست (طراحی پایه کانکتور به دهه 1990 برمی گردد) اما پس از سال 2015 که 40G و 100G جایگزین 10G به عنوان سرعت های استاندارد مرکز داده شدند، استقرار آن به شدت تسریع شد. آنچه تغییر کرد الزامات تراکم بود. شما نمی توانید با استفاده از اتصالات ال سی دوبلکس برای همه چیز، یک مرکز فوق مقیاس مدرن بسازید-فضای پانل وجود ندارد و هزینه های نیروی کار نصب و راه اندازی پوچ می شود. بنابراین ما به این آرایه‌های چند فیبر{9} رسیدیم که 12، 24 یا حتی 72 فیبر را در یک رابط تقریباً به اندازه تصویر کوچک شما بسته‌بندی می‌کنند.

عملیات مکانیکی اولیه: شما دو فرول{0}}رایانه ساخته شده را به هم فشار می دهید تا چندین هسته فیبر شیشه ای در انتها-تا-در چند میکرومتر دقت قرار گیرند. رااتصال MPOاز پین های راهنما در یک طرف (نر) استفاده می کند که در سوراخ های تراز طرف دیگر (ماده) قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که همه آن الیاف به درستی در یک راستا قرار می گیرند. کانکتورهای نر دارای دو پین از جنس فولاد ضد زنگ هستند که از صفحه فرول-به قطر حدود 0.7 میلی متر بیرون زده اند که شاید 2-2.5 میلی متر فراتر از سطح انتهایی امتداد دارند. اتصال دهنده های ماده دارای سوراخ های مربوطه در فرول هستند تا آن پین ها را بپذیرند.

تحمل قطر پین راهنما مسخره است-ما در مورد قطر و موقعیت پین ± 2 میکرومتر صحبت می کنیم. وقتی در نظر بگیرید که هسته‌های فیبر چند حالته 50 یا 62.5 میکرومتر هستند (حالت تک- 9 میکرومتر است)، دقت هم‌ترازی به نظر می‌رسد. هر انحراف جانبی بیش از 2-3 میکرومتر شروع به کاهش افت درج می کند و یک ناهماهنگی 10 میکرومتری می تواند شما را به طور کامل از مشخصات خارج کند.

هر فیبر در کابل فیبر mpo بر اساس موقعیت مکانی خود در آرایه، یک عدد موقعیت دریافت می کند. زمانی که با کلید (آن زبانه پلاستیکی کوچک در بالای محفظه) رو به بالا به صفحه انتهایی رابط نگاه می‌کنید، شماره‌گذاری استاندارد از چپ به-راست می‌رود. بنابراین فیبر 1 سمت چپ است، فیبر 12 سمت راست در یک MPO فیبر استاندارد 12{10}}. با 24{11}}فیبر یا 72{12}}آرایه فیبر پیچیده‌تر می‌شود زیرا چندین ردیف دارید-سپس در ردیف پایین (1-12) از چپ به راست شماره‌گذاری می‌کنید (1-12)، سپس از چپ به راست در ردیف بعدی بالا (13-24) و غیره.

چرا قطبیت بیشتر مشکلات میدان را ایجاد می کند

قطبیت نوع A، نوع B، نوع C ... قراردادهای نامگذاری کمکی نمی کند. نوع B همان چیزی است که اکثر استقرارهای 100G SR4 از آن استفاده می‌کنند، زیرا کلیدی است که-مستقیم-از طریق-برگردانده می‌شود و جهت اتصال را در یک طرف برمی‌گردانید تا خطوط انتقال به طور طبیعی برای دریافت خطوط در انتهای دور تراز شوند. به طور خاص: با نوع B (که در استانداردهای TIA-568 "روش B" نیز نامیده می شود)، فیبر 1 در یک سر به فیبر 12 از طرف دیگر، فیبر 2 به 11، فیبر 3 به 10 و غیره متصل می شود. معکوس شدن در داخل کابل در طول ساخت اتفاق می افتد.

نوع A مستقیم-از طریق-فیبر 1 به فیبر 1، فیبر 2 به فیبر 2 و غیره متصل می‌شود. به نظر ساده‌تر می‌رسد، اما پس از آن باید نقشه‌های انتقال/دریافت را در جای دیگری از سیستم خود مدیریت کنید، که معمولاً به معنای طراحی‌های پیچیده‌تر پچ پنل است.

نوع C (گاهی اوقات «جفت‌های برگردانده شده» نامیده می‌شود) جفت‌های مجاور-فیبر 1 به 2، فیبر 2 به 1، فیبر 3 به 4، فیبر 4 به 3 را با هم عوض می‌کند. بیشتر در استقرارهای خاص Cisco FEX و برخی آرایه های ذخیره سازی استفاده می شود.

حالا اینجا جایی است که در نصب واقعی همه چیز به هم می‌ریزد. داده های بازار (valuates.com دارای بازار اتصال دهنده MPO در سال 2024 با قیمت 831 میلیون دلار است که پیش بینی می شود تا سال 2031، 2005 میلیون دلار باشد{12}}که 13.6٪ CAGR است) رشد عظیمی را نشان می دهد، اما نشان نمی دهد که چه تعداد از فناوری های میدانی به طور کامل مشخصات قطبیت را درک نمی کنند. سازندگان مختلف فرستنده و گیرنده، پین‌آوت‌ها را حتی در یک استاندارد متفاوت پیاده‌سازی می‌کنند. من Mellanox 100G SR4 QSFP‌هایی را آزمایش کرده‌ام که به قطبیت مخالف SR4‌های Intel برای یک پلت‌فرم سوئیچ نیاز داشتند{14}}که هر دو ادعای انطباق کامل با 100GBASE-SR4 داشتند.

مشخصات IEEE 802.3bm این تغییر را امکان پذیر می کند، که از نظر فنی صحیح است اما از نظر عملیاتی خسته کننده است. تستر کابل شما تمام 8 فیبر (4 TX، 4 RX در پیکربندی 100G SR4) را نشان می‌دهد که تست‌های انرژی نوری و اندازه‌گیری‌های تلفات ورودی را انجام می‌دهند، اما پیوند آموزش نمی‌دهد زیرا TX در حال ضربه زدن به TX است. باید کابل را با قطبیت مخالف عوض کنید یا از کاست آداپتور-قطبی استفاده کنید.

فرستنده‌های گیرنده- شخص ثالث این را بدتر می‌کنند زیرا برخی از تولیدکنندگان اسناد را کاهش می‌دهند. من اپتیک را دریافت کردم که در برگه داده pinout ذکر شده بود، اما ماژول فیزیکی آن را به عقب پیاده‌سازی کرد-فروشنده ادعا کرد "پینوت اصلاح شده برای سازگاری با سیستم‌های قدیمی" که به معنای "ما تولید را خراب کردیم اما تصمیم گرفتیم به هر حال آن را ارسال کنیم."

صحبت از 100G SR4: این پیکربندی از 8 فیبر از 12 فیبر موجود در یک رابط استاندارد MPO{11}}12 استفاده می‌کند. چهار موقعیت میانی (فیبرهای 5، 6، 7، 8 در یک آرایه فیبر 12{14}) به هیچ چیز متصل نیستند - آنها فقط سوراخ های خالی در سوکت MPO فرستنده گیرنده هستند. استاندارد 40GBASE-SR4 این طرح را در ابتدا تعریف کرد و 100G SR4 همان رابط فیزیکی را برای سازگاری با عقب نگه داشت. این موقعیت‌های استفاده نشده فرصت‌هایی را برای ورود آلودگی به کانکتور ایجاد می‌کنند، که یکی از دلایلی است که روش‌های تمیز کردن MPO در مقایسه با کانکتورهای LC که در آن‌ها به جای دوازده فیبر فقط با دو فیبر انتهایی سروکار دارید، بسیار حیاتی هستند.

چگالی فیزیکی در مقابل واقعیت نصب

فروشندگان دوست دارند اسلایدهایی در مورد اینکه چگونه یک کابل نوری 12-فیبر mpo جایگزین شش اتصال LC دوبلکس می‌شود، نشان دهند و در حجم زیادی از فضای پانل صرفه‌جویی کنند. یک کانکتور MPO-12 تقریباً 7.5 میلی متر عرض دارد در مقابل حدود 6.5 میلی متر برای یک LC دوبلکس، بنابراین شما 6 برابر تعداد فیبر در تقریباً یکسان است. آن را به MPO-24 (که اغلب در استقرارهای 200G و 400G استفاده می شود) مقیاس کنید و به دنبال بهبود 12 برابری نسبت به LC هستید.

Dataintelo.com نشان می دهد که بخش مجموعه کابل های 12 فیبر MPO از 1.2 میلیارد دلار در سال 2023 به 2.8 میلیارد دلار پیش بینی شده تا سال 2032 رشد می کند که نشان دهنده استقرار واقعی است. اما این رشد بازار، پیچیدگی نصب را که با تراکم بالاتر همراه است، به حساب نمی آورد.

حداقل شعاع خمش برای مجموعه‌های کابل mpo معمولاً 10 برابر قطر خارجی کابل در حین نصب است، و برای نصب استاتیک پس از پوشاندن و محکم شدن کابل به 5 برابر کاهش می‌یابد. برای یک کابل تنه گرد استاندارد 3.0 میلی‌متری MPO که به معنای شعاع خمش 30 میلی‌متر در حین کشیدن، 15 میلی‌متر پس از نصب است. آن را با فیبر سیمپلکس 2.0 میلی‌متری مقایسه کنید که به 20 میلی‌متر در حین کشش، 10 میلی‌متر استاتیک نیاز دارد. تا زمانی که بخواهید چندین کابل ترانک 24 فیبر را از طریق یک مدیر کابل افقی 2RU هدایت کنید و متوجه شوید که از نظر فیزیکی فضای کافی برای حفظ شعاع خمش مناسب روی همه آنها به طور همزمان وجود ندارد، تفاوت چندانی به نظر نمی رسد.

عامل شکست این را ترکیب می کند. کابل تنه 12{6}}فیبر MPO ممکن است 3.0 میلی‌متر قطر داشته باشد، اما وقتی آن را به 12 فیبر سیمپلکس منفرد (برای اتصال به فرستنده‌های گیرنده یا تبدیل به LC) می‌زنید، آن پایه‌های fanout به فضای مسیریابی نیاز دارند. اکثر مجموعه های شکست MPO دارای پایه های بافر محکم 900 میکرونی هستند که نسبتاً سفت هستند. پوشاندن آن پاها در یک پچ پنل یا نوار کاست به طول و فضای مدیریت کابل شل نیاز دارد که محاسبات تراکم آن را در نظر نمی گیرد.

من نصب هایی را انجام داده ام که در آنها 40 درصد صرفه جویی در فضا را با استفاده از ترانک های MPO به جای جامپرهای دوبلکس LC محاسبه کرده ایم، اما پس از محاسبه شعاع خمشی مورد نیاز روی کابل های تنه و فضای مسیریابی فن اوت برای پایه های برش، صرفه جویی در فضای واقعی به 15 تا 20 درصد رسید. هنوز ارزشمند است، اما نه بهبود چشمگیری که برگه‌های مشخصات پیشنهاد می‌کنند.

تراکم رک دیوانه شده است. داده‌های Mordorintelligence.com نشان می‌دهد که میانگین چگالی توان رک از 15 کیلووات در سال 2022 به 40 کیلووات در تاسیسات جدید AI/ML تا سال 2024 رسیده است. این فقط افزایش مصرف انرژی نیست- بلکه یک پروکسی برای چگالی محاسباتی است که تراکم اتصال را افزایش می‌دهد. یک رک 40 کیلوواتی ممکن است 40 تا 50 سرور داشته باشد که هر کدام به چندین اتصال 25G یا 100G نیاز دارند. زیرساخت کابل کشی برای پشتیبانی از این تراکم باید از فناوری های کابل فیبر نوری mpo استفاده کند. به سادگی هیچ راه دیگری برای دریافت تعداد فیبر کافی در قفسه با سینی کابل و فضای پانل موجود وجود ندارد.

اما چگالی بالاتر به معنای فضای گردش هوای کمتر است که چالش های مدیریت حرارتی را ایجاد می کند. مواد روکش کابل دارای درجه‌بندی درجه حرارت هستند (معمولاً 75 درجه برای کابل‌های درجه‌بندی-پلنوم) اما عملکرد پایدار در دماهای بالا باعث تخریب مواد روکش در طول زمان می‌شود. من تنه‌های MPO پنج ساله-- را از قفسه‌های- با تراکم بالا بیرون کشیده‌ام که در آن مواد ژاکت در اثر چرخه حرارتی شکننده شده و ترک خورده است، حتی اگر الیاف داخل آن هنوز کارآیی داشته باشند.

در طول انتقال سیگنال چه اتفاقی می افتد

هنگامی که 100G را روی یک کابل فیبر MPO با استفاده از فرستنده گیرنده SR4 اجرا می کنید، در واقع چهار کانال 25G مستقل را به صورت موازی اجرا می کنید{16}}به طور دقیق، 25.78125 گیگابیت بر ثانیه در هر خط، زیرا سربار رمزگذاری 64B/66B وجود دارد. این چهار خط به طور همزمان روی چهار فیبر انتقال می‌دهند در حالی که چهار فیبر دیگر مسیر بازگشت را کنترل می‌کنند. ماژول فرستنده گیرنده QSFP28 سیگنال الکتریکی 100G را از رابط میزبان به چهار کانال نوری در طول موج 850 نانومتر (برای فیبر چند حالته OM3/OM4/OM5) یا 1310 نانومتر (برای انواع تک حالته PSM4) تبدیل می‌کند.

هر خط نوری مستقل است. آرایه فرستنده VCSEL (-سطح حفره عمودی-لیزر ساطع کننده) در فرستنده گیرنده دارای چهار لیزر مجزا است که هر یک مستقیماً توسط جریان داده الکتریکی برای آن خط مدوله شده است. در سمت دریافت، چهار فتودیود پین دارید که سیگنال نوری را تشخیص داده و دوباره به برق تبدیل می‌کند. خط رومیزی در DSP فرستنده گیرنده کنترل می‌شود-تقریبی تأخیر بین خطوط وجود خواهد داشت زیرا طول مسیرهای فیبر فیزیکی کاملاً یکسان نیست، بنابراین گیرنده باید جریان‌های داده را قبل از ترکیب مجدد آنها در یک خروجی الکتریکی 100G بافر کند و مجدداً تنظیم کند.

Globalgrowthinsights.com خاطرنشان می کند که اکنون 67٪ از مراکز داده در مقیاس فوق العاده از MPO برای انتقال اپتیک موازی استفاده می کنند، که با توجه به اینکه هر سرعت بالاتر از 40G تقریباً به خطوط موازی نیاز دارد، منطقی است. شما در قلمرو MPO-16 یا MPO-12 دوگانه هستید.

الگوریتم‌های تصحیح خطای رو به جلو در لایه فیزیکی می‌توانند تا زمانی که خطوط دیگر کیفیت را حفظ کنند، یک خط با نرخ خطای بیت بالاتر را جبران کند. آستانه BER معمولی 10^-12 یا بهتر برای عملیات "بدون خطا" است، اما FEC می تواند تا 10^-5 BER را در یک خط واحد تصحیح کند اگر خطوط دیگر تمیز باشند. این موضوع در عیب‌یابی اهمیت دارد زیرا می‌توانید یک فیبر آلوده در مجموعه کابل خود داشته باشید که باعث ایجاد خطاهای بالا در یک خط می‌شود، و پیوند برقرار می‌ماند، اما عملکرد به تدریج کاهش می‌یابد زیرا موتور FEC اضافه کار می‌کند.

دما بیش از آنچه که اکثر مردم تصور می کنند، بر کاهش درج تأثیر می گذارد. فرول سرامیکی (زیرکونیا یک ماده معمولی است) دارای ضریب انبساط حرارتی در حدود 10 ppm/K است، در حالی که فیبر سیلیس حدود 0.5 ppm/K است. در یک نوسان دمایی 30 درجه (که در برخی از تاسیسات بین شب/روز یا زمستان/تابستان غیرمعمول نیست)، می توانید فرول را نسبت به فیبر منبسط کنید که تراز مکانیکی را کمی تغییر می دهد. معمولاً فقط چند صدم دسی بل بر میزان درج تأثیر می گذارد، اما اگر پیوند شما در ابتدا حاشیه ای بود، آن تغییر کوچک می تواند شما را به سمت خطاهای متناوب سوق دهد.

بدتر: برخی از کانکتورهای ارزان‌تر MPO از اپوکسی برای محکم کردن الیاف در فرول استفاده می‌کنند و اپوکسی انبساط حرارتی بسیار بیشتری نسبت به سرامیک یا فیبر دارد. با گذشت زمان و چرخه حرارتی، اپوکسی می تواند خزش کند و به موقعیت فیبر اجازه می دهد تا به صورت میکروسکوپی تغییر کند. اتصالات با کیفیت بالا از-پیوندهای مکانیکی یا سایر روش‌های پیوند با انبساط پایین-استفاده می‌کنند، اما آنچه را که برای آن پرداخت می‌کنید دریافت می‌کنید.

مشکلات نصب که راهنماهای فروشنده نادیده می گیرند

هر راهنمای نصب به شما می گوید که کانکتورها را تمیز کنید. چیزی که آنها به اندازه کافی تأکید نمی کنند این است که تمیز کردن MPO به روش های کاملاً متفاوتی نسبت به تمیز کردن LC یا SC نیاز دارد. با LC می‌توانید-نمای انتهایی را با استفاده از میکروسکوپ دستی بازرسی بصری کنید (بزرگ‌نمایی 400 برابر استاندارد است)، هرگونه آلودگی را شناسایی کنید، و با یک-پاک‌کننده یا پرز{5}}دستمال‌مال مرطوب رایگان با ایزوپروپیل الکل تمیز کنید تا زمانی که بازرسی سطح تمیزی را نشان دهد.

MPO شما نمی توانید بدون تجهیزات تخصصی به صورت بصری بازرسی کنید. الیاف کمی در پشت صفحه فرول فرو رفته اند (برای محافظت از آنها در برابر آسیب)، و در یک الگوی متراکم قرار گرفته اند-12 فیبر در عرض حدود 6 میلی متر، یا 24 فیبر در همان فضا برای یک آرایه 24 فیبر. یک میکروسکوپ دستی به شما اجازه نمی دهد تمام سطوح انتهایی فیبر را به طور همزمان ببینید، و حتی اگر بتواند، زاویه بازرسی اشتباه است. شما به یک کاوشگر بازرسی خاص MPO نیاز دارید که کل آرایه را به طور همزمان تصویر می کند، یا به یک سیستم بازرسی خودکار که می تواند تمام سطوح انتهایی را تجزیه و تحلیل کند و آنها را بر اساس استانداردهای IEC 61300-3-35 درجه بندی کند.

این سیستم های بازرسی هزینه واقعی دارند. محدوده ارزان قیمت MPO دستی ممکن است 3000-4000 دلار باشد، سیستم های خودکار با درجه بندی قبولی / شکست می توانند بین 15000-25000 دلار کار کنند. بسیاری از پیمانکاران نصب نمی‌خواهند آنقدر روی تجهیزات آزمایشی سرمایه‌گذاری کنند، بنابراین کانکتورها را با استفاده از کاست‌های تایید شده (برف پاک کن مکانیکی به اضافه حلال IPA) تمیز می‌کنند و بدون تأیید بازرسی مناسب، امیدوارند که بهترین کار را انجام دهند.

استانداردهای آلودگی برای MPO سخت‌تر از اتصالات فیبر-تک است. یک ذره گرد و غبار یا رشته فیبری که در یک کانکتور LC قابل قبول است (که ممکن است 0.2{5}}0.3 دسی بل تلفات اضافی ایجاد کند) می تواند یک فیبر را در یک آرایه MPO کاملاً مسدود کند زیرا فیبرهای جداگانه کوچکتر هستند و فاصله بیشتری دارند. معیارهای عبور/شکست تعریف شده در IEC 61300-3-35 حداکثر خراش و اندازه ذرات را در ناحیه هسته فیبر، ناحیه چسبنده، ناحیه روکش، و تحمل آلودگی در ناحیه تماس متفاوت برای هر منطقه مشخص می کند.

داده‌های Bossonresearch.com نشان می‌دهد که 40 درصد از خرابی‌های شبکه در محیط‌های مقیاس فوق‌العاده ناشی از ناهماهنگی فیبر و مشکلات اتصال است، که آلودگی علت اصلی آن است. این مسیرهایی که دارای تجربه میدانی آلودگی{3}} هستند، پیش از آسیب فیزیکی، قطبیت نادرست یا فرستنده و گیرنده بد، حالت شماره یک خرابی برای نصب کابل فیبر MPO است.

مشکل این است که آلودگی می تواند در هر نقطه بین پایان کارخانه و نصب نهایی رخ دهد. کانکتور ممکن است تمیز از کارخانه ارسال شود (سازندگان خوب همه کانکتورها را آزمایش می کنند)، اما اگر نصب کننده از درپوش های گرد و غبار مناسب در حین کشیدن کابل استفاده نکند، یا اگر درپوش های گرد و غبار در حین ذخیره سازی از بین برود، یا اگر شخصی به قسمت انتهایی فرول دست بزند (روغن های انگشت آلاینده های وحشتناکی هستند)، شما آلودگی را معرفی کرده اید که تا زمانی که پیوند به درستی پیدا نشود.

کلید زنی، جهت گیری و آشفتگی عیب یابی

آن کلید پلاستیکی روی محفظه کانکتور MPO-زبانه کوچکی که از بالا به بالا چسبیده است-دو کار را انجام می‌دهد. اول، این یک ویژگی پلاریزاسیون مکانیکی است، بنابراین نمی توانید کانکتور را وارونه وارد کنید-. کلید در یک شکاف مربوطه در آداپتور جفت یا سوکت قرار می گیرد. دوم، یک مرجع برای شماره‌گذاری فیبر ایجاد می‌کند، که زمانی که نیاز به عیب‌یابی اینکه کدام فیبر خاص در یک آرایه 12 فیبر مشکل ایجاد می‌کند، حیاتی می‌شود.

استاندارد TIA{3}}568 می‌گوید: با کلید بالا، فیبر 1 در سمت چپ آرایه در هنگام نگاه کردن به صفحه انتهایی اتصال است. اما من با مجموعه‌های کابلی از برخی تولیدکنندگان آسیایی برخورد کرده‌ام که در آنها شماره‌گذاری شده‌اند-راست به چپ با کلید بالا، یا حتی موقعیت فیبر 1 را اصلاً علامت‌گذاری نکرده‌اند، و شما را مجبور می‌کند با یک قدرت سنج نوری تست کنید تا پین اوت را بفهمید. این باعث ایجاد جهنم مطلق در هنگام عیب‌یابی می‌شود، زیرا پشتیبان فنی تلفن به شما می‌گوید "فایبر 3 را برای آلودگی بررسی کنید" و شما به فیبر اشتباه نگاه می‌کنید زیرا شماره‌گذاری از آنچه آنها انتظار دارند عقب‌تر است.

کانکتورهای نر و ماده وجود دارد زیرا پین های راهنما به جایی نیاز دارند که بروند. هر اتصال کابل mpo به یک سر نر (با پین) و یک سر مادگی (بدون پین) نیاز دارد. روش استاندارد مرکز داده: پچ پنل ها ماده هستند، کابل های پچ در هر دو طرف نر هستند. به این ترتیب هر کابل پچ می تواند به هر پورتی متصل شود. آداپتور پنل در دو طرف مادگی است و اتصال بین پورت پانل (ماده) و کابل پچ (نر) را فراهم می کند.

وقتی کسی به اشتباه یک کابل مادگی خاتمه یافته در هر دو طرف را سفارش می دهد، خراب می شود. چندین بار دیده شده است-معمولاً یک خطای تدارکاتی است که در آن شخصی کادر اشتباهی را در فرم سفارش علامت زده است، یا یک سردرگمی بین اصطلاحات "اتصال دهنده زن" و "آداپتور زن". کابل در محل ظاهر می‌شود، نصاب‌ها سعی می‌کنند آن را وصل کنند، و هر دو طرف آن به پین‌های راهنمای مرد نیاز دارند تا با هیچ چیز در زیرساخت موجود جفت نشوند. یا کابل را برای بازگرداندن مجدد بفرستید (معمولاً 3-4 هفته زمان تحویل) یا هیئت منصفه-دکمه مرد-به-آداپتورهای مرد (که سپس مشکلات قطبیت غیر استاندارد ایجاد می‌کند).

با توجه به proficientmarketinsights.com، بازار MPO در سال 2025 به 813 میلیون دلار رسید، اگرچه valuates.com اعلام کرد که 831 میلیون دلار برای سال 2024 است و من دیده ام که منابع دیگر اعداد کاملاً متفاوتی را نقل کرده اند. نکته این است که: این یک بازار قابل توجه با استانداردهای ظاهراً بالغ است، اما اجرای عملی هنوز به اندازه کافی نامرتب است که فناوری های با تجربه مرتباً با مشکلاتی مواجه می شوند. استانداردها رابط فیزیکی را تعریف می‌کنند، اما از خطاهای انسانی در استقرار جلوگیری نمی‌کنند یا تمام موارد لبه‌ای که در نصب‌های واقعی ایجاد می‌شوند را مدیریت نمی‌کنند.

رنگ ژاکت در کابل فیبر نوری mpo از قراردادها پیروی می کند-زرد برای OS2 تک حالت-، آبی برای OM3، بنفش یا آبی برای OM4 (بستگی به سازنده دارد)، سبز لیمویی برای OM5. اما تکیه صرف به رنگ کاپشن مردم را گاز گرفته است. من نصب‌هایی را دیده‌ام که در آنها یک کابل آکوا{7}}در حالت تک- OS2 بود، زیرا سازنده مواد جلیقه زرد آن تمام شده بود و آب را جایگزین کرده بود، با این تصور که "هنوز فیبر است، چه تفاوتی دارد؟" تفاوت این است که وصل کردن فرستنده‌های 850 نانومتری VCSEL طراحی‌شده برای حالت چند حالته OM4 به فیبر تک حالته OS2 از دست دادن پیوند وحشتناکی به شما می‌دهد زیرا عدم تطابق قطر میدان حالت باعث می‌شود بیشتر نور به حالت‌های روکشی متصل شود که در عرض چند متر پخش می‌شود.

روبان در مقابل ساختار شل{0}}لوله در داخل ژاکت برای نصب تفاوت ایجاد می‌کند اما برای عملکرد پیوند تفاوتی ایجاد نمی‌کند. کابل ریبون الیاف را در یک ساختار روبانی مسطح بسته بندی می کند، معمولاً با الیافی که در یک ماده ماتریس خشک شده با اشعه ماوراء بنفش-به هم چسبانده شده اند و در صورت نیاز برای تعداد زیاد فیبر، روبان های متعددی روی هم قرار می گیرند. قطر کابل کمتری را برای تعداد فیبر معین به دست می‌آورد، اما ساختار روبان شکننده‌تر است-تجاوز از حداقل شعاع خمش می‌تواند مواد ماتریس را شکسته و نقاط تنشی ایجاد کند که الیاف دیرتر می‌شکنند. ساخت لوله شل، الیاف را در لوله‌های بافر هسته‌ای-پر از ژل یا هوا- قرار می‌دهد، و عایق مکانیکی بهتری بین الیاف و انعطاف‌پذیری بیشتری برای مسیریابی نصب در میدان ایجاد می‌کند. نقطه ضعف قطر کابل و وزن بیشتر است.

برک آوت ها و واقعیت های تبدیل

کابل‌های مستقیم MPO برای اتصال‌های نقطه به{1} نقطه-که دو سوئیچ را با یک تنه 12-فیبر یا 24 فیبر متصل می‌کنند، با استفاده از همه فیبرها برای اتصالات خط موازی، عالی عمل می‌کنند. زمانی که نیاز دارید آن MPO را به اتصالات فردی تقسیم کنید، پیچیده تر می شود. انواع کابل‌های mpo که برای برش‌آوت طراحی شده‌اند، دارای بخش تنه‌ای هستند که با یک کانکتور MPO در یک طرف خاتمه می‌یابند، و چندین کانکتور دوبلکس LC که در طرف دیگر فن می‌شوند.

پیکربندی متداول: MPO{4}}12 به 4 LC دوبلکس تقسیم می‌شود (هشت فیبر استفاده شده، چهار جفت). این تبدیل 40G به-4x10G (فرستنده گیرنده 40GBASE-SR4 در سمت MPO، چهار فرستنده گیرنده 10GBASE-SR در سمت LC) یا 100G-به-4x25G را انجام می دهد. کابل خروجی مسیریابی فیبر و قطبیت داخلی را کنترل می کند، بنابراین شما فقط انتهای MPO را به درگاه 40G/100G خود وصل کنید و چهار کانکتور LC دوبلکس را به چهار درگاه 10G/25G جداگانه وصل کنید.

به طور فزاینده رایج: MPO{15}}16 تا 8 LC دوبلکس برای برنامه های 400G. یک فرستنده گیرنده 400G SR8 از 16 فیبر (8 فیبر TX در هر 50G، 8 RX در هر 50G) استفاده می کند که در یک کانکتور MPO-16 یا دوگانه MPO-12 قرار می گیرد. شکستن آن به هشت اتصال 50G جداگانه (فرستنده گیرنده 50GBASE-SR SFP56) نیاز به پیکربندی شکست 1 به 8 دارد. برای اتصال یک پورت سوئیچ 400G به زیرساخت های قدیمی که فقط از 25G یا 50G در هر پورت پشتیبانی می کند، یا برای انتقال تدریجی از سرعت های پایین تر به 400G بدون نیاز به تعویض همه چیز به یکباره مفید است.

ماژول‌های کاست مورد استفاده برای این شکستگی‌ها لایه دیگری از پیچیدگی را معرفی می‌کنند. در داخل کاست، شما باید مجموعه کابل MPO-به-LC را با مسیریابی فیبر داخلی-در اصل یک MPO کوچک-به-MPO یا MPO-به-LC در داخل محفظه‌ی کاست، با بیرون آوردن به درگاه‌های LC انجام دهید. هر اتصال داخلی تلفات درج را اضافه می کند (معمولاً 0.5-0.75 دسی بل به ازای هر جفت رابط جفت شده) و اگر چند کاست را در یک پانل با چگالی بالا انباشته کنید، محفظه کاست می تواند جریان هوا را محدود کند.

اشکال‌زدایی نصب‌های مبتنی بر کاست{0}}دردناک است زیرا هنگامی که یک پیوند از کار می‌افتد، باید بفهمید: آیا کابل ترانک MPO، اتصال MPO به-کاست، مسیریابی کاست داخلی، کابل پچ LC از کاست به تجهیزات یا فرستنده گیرنده است؟ شما در نهایت آزمایش تلفات درج را روی هر بخش انجام می‌دهید، کابل‌های شناخته‌شده-خوب را تعویض می‌کنید تا خرابی را جدا کنید، آلودگی را در هر نقطه اتصال بررسی می‌کنید. مزایای کابل‌کشی ساختاریافته که باعث می‌شود globalgrowthinsights.com 52 درصد افزایش استفاده از MPO را برای سادگی نصب گزارش کند، وقتی کاست‌هایی در ترکیب داشته باشید، به سادگی عیب‌یابی نیست.

هزینه‌های نیروی کار از هزینه‌های مواد در استقرار-در مقیاس بزرگ بیشتر است. کابل تنه 12 فیبر MPO بسته به طول و سطح کیفیت ممکن است 150 تا 300 دلار هزینه داشته باشد، اما کار نصب (کشیدن، پانسمان، آزمایش، مستندسازی) زمانی که زمان فن آوری فیبر ماهر را در نظر بگیرید می تواند 400-600 دلار باشد. تحقیقات بازار شناختی خاطرنشان می کند که اختلالات زنجیره تامین COVID-19 به شدت به تاسیسات MPO ضربه می زند، تا حدی به دلیل کمبود نیروی کار، اما همچنین به این دلیل که کار MPO به آموزش تخصصی تری نسبت به کابل کشی ساختار یافته اولیه نیاز دارد. شما می توانید به کسی آموزش دهید که در چند روز کانکتورهای LC را قطع و آزمایش کند. نصب، تمیز کردن، آزمایش و عیب یابی مناسب MPO به هفته ها و ماه ها آموزش نیاز دارد تا مهارت واقعی ایجاد شود.

چه در راه است و چه محدودیت هایی باقی می ماند

800G اکنون (اواخر 2024/اوایل بازه زمانی 2025) با استفاده از هشت خط با 100G در هر خط، استقرار را آغاز می کند. این مستلزم انتقال به 32 فیبر در مجموع (16 TX، 16 RX) است که به معنای MPO{12}}24 با برخی موقعیت‌های استفاده نشده، MPO دوگانه-16، یا انتظار برای MPO-32 است که هنوز استاندارد نشده است. فناوری اتصال می‌تواند به صورت فیزیکی از این پیکربندی‌ها پشتیبانی کند - شما می‌توانید یک فرول با 32 موقعیت فیبر بسازید و تلورانس‌های تراز مورد نیاز را حفظ کنید - اما پیچیدگی نصب به شدت افزایش می‌یابد. الیاف بیشتر به معنای تمیز کردن بیشتر، بازرسی بیشتر، عیب یابی بیشتر در صورت بروز مشکل است.

اترنت 1.6T در حال توسعه استانداردها (IEEE 802.3dj) است، احتمالاً از 16 خط در هر 100G در استقرار اولیه استفاده می کند، سپس در نهایت از 8 خط با 200G هر کدام استفاده می کند که PAM4 در 200G/lane عملی می شود. در هر صورت شما به فیبرهای کل 32+ (TX+RX) نگاه می‌کنید، که فناوری اتصال MPO را به سمت محدودیت‌های عملی برای استقرار میدانی سوق می‌دهد. روش‌های جایگزین مانند نوری منسجم در 1.6T بر روی جفت فیبر منفرد وجود دارد، اما هزینه‌های قابل‌توجهی بیشتر از نوری موازی دارد.

استقرار MPO تک حالته با محدودیت های شدیدتری مواجه است. فیبر OS2 دارای 9{9}}میکرو متر هسته در مقابل 50{10}}میکرو متر برای حالت چند حالته OM4 است، بنابراین تحمل تراز جانبی به حدود 1 میکرومتر یا کمتر کاهش می یابد. پین‌های راهنما باید با مشخصات محکم‌تری ساخته شوند، پرداخت سطح انتهایی فرول باید دقیق‌تر باشد و هر گونه آلودگی حیاتی‌تر می‌شود. حالت Upside این است که از فاصله 10 کیلومتری یا بیشتر حتی در 400G (با استفاده از PSM8 یا استانداردهای مشابه) پشتیبانی می کند، در مقابل شاید 100 متر برای OM4 چند حالته در 400G SR8.

خرید Te.com از Linx Technologies در ژوئیه 2022 (که در داده های تحقیقات شناختی بازار ذکر شده است) در مورد گسترش اجزای RF/آنتن برای اینترنت اشیا بود که مستقیماً به فیبر مربوط نمی شود، اما نشان دهنده حرکت صنعت گسترده تر به سمت راه حل های اتصال یکپارچه است. چالش فناوری MPO خود طراحی رابط نیست-که بالغ و ثابت شده باشد- بلکه اکوسیستم نصب اطراف آن است. برای کاهش پیچیدگی عیب‌یابی به برنامه‌های آموزشی بهتر، تجهیزات بازرسی مقرون‌به‌صرفه‌تر، مستندات واضح‌تر از طرح‌های قطبی، و احتمالاً استانداردسازی پایه‌های نوار کاست نیاز دارید.

پیش‌بینی‌های بازار فعلی (موردین دارای بازار سیم/کابل مرکز داده در سال 2025 با 20.91 میلیارد دلار است که تا سال 2031 با 7.94 درصد CAGR به 54.82 میلیارد دلار افزایش می‌یابد، فیبر نوری 60 درصد از سهم درآمد را به خود اختصاص می‌دهد) رشد قوی مستمر ناشی از ساخت مرکز داده و مهاجرت به 400G/8 را نشان می‌دهد. MPO بیشتر این رشد را به خود اختصاص خواهد داد، زیرا جایگزین عملی برای تراکم فیبرهای موازی-چند فیبر{10}}در این سرعت ها وجود ندارد.

آنچه جالب است شکاف بین توانایی نظری و واقعیت میدانی است. کانکتور کابل mpo می تواند به صورت فیزیکی از 800G، 1.6T پشتیبانی کند، حتی در صورت نیاز بالاتر. محدودیت مربوط به اتصال نیست-بلکه کیفیت نصب، کنترل آلودگی، مدیریت قطبیت و سطح آموزش افرادی است که کار را انجام می‌دهند. یک سیستم MPO کاملاً نصب شده مطابق طراحی عمل می کند. سیستمی که توسط فناوری‌های آموزش‌دیده ناکافی تحت فشار برنامه نصب می‌شود، با پروتکل‌های تمیزکاری ناکافی و مستندات ناقص، به‌طور متناوب از کار می‌افتد که عیب‌یابی و تعمیر آن پرهزینه است.

این تجارت اساسی مهندسی-با فناوری MPO است: در ازای نیاز به مهارت بالاتر و تحمل خطای کمتر در حین نصب، بهبود چگالی گسترده و هزینه‌های نصب هر-فیبر کمتر می‌شود. وقتی درست انجام شود عالی کار می کند. زمانی که اشتباه انجام شود به شدت شکست می خورد. بازار جهانی 2 تا 3 میلیارد دلاری وجود دارد زیرا مراکز داده به راه‌حل‌هایی نیاز دارند که بیش از 100G بدون نیاز به تعویض کامل زیرساخت‌ها هر 18 ماه یکبار گسترش یابد، و MPO اغلب این نیاز را برآورده می‌کند.