Conectores Multifibra Push On (MPO)

Los conectores MPO son esenciales en los centros de datos

Los conectores Multi-fibra de presión o MPO, son conectores de fibra compuestos de varias fibras ópticas. Estos conectores se encuentran principalmente en entornos de centros de datos para consolidar múltiples fibras en cableado de red troncal y admitir aplicaciones ópticas paralelas que transmiten y reciben señales a través de múltiples fibras para lograr velocidades más altas.

¿Qué es un conector MPO?

Los conectores MPO, introducidos originalmente para su uso con cables planos multifibra, cuentan con un arreglo lineal de fibras en una sola férula. Se definen como un conector de arreglo que tienen más de 2 fibras, típicamente disponibles con 8, 12, 16, o 24 fibras para las aplicaciones de centro de datos y LAN comunes. Conteos más altos de fibra están disponibles, por ejemplo, fibras de 32, 48, 60 o incluso 72, pero éstos se usan típicamente para arreglos multifibra de alta densidad estupendas en los switches ópticos de gran escala. Los MPO con 8 a 16 fibras cuentan con una fila de fibras, mientras que los MPO de mayor densidad con 24 o más fibras cuentan con varias filas.

Los conectores MPO vienen en macho (con patillas) y hembra (sin patillas) para un acoplamiento adecuado para evitar dañar las fibras. Tenga en cuenta que todos los puertos del equipo MPO son machos, por lo que cualquier cable MPO que se conecte al equipo debe tener un conector hembra. Los conectores MPO también están codificados y presentan un punto blanco para indicar la primera posición de la fibra, lo que ayuda a garantizar una polaridad adecuada donde cada fibra transmisora corresponde a la fibra receptora correcta. La ubicación de la codificación varía entre los diferentes conectores MPO; los MPO de 8-, 12- y 24 fibras tienen la codificación en el centro, mientras que los conectores MPO de 16- y 32 fibras tienen la codificación desplazada hacia la izquierda.

Diagrama que muestra cómo los conectores MPO macho y hembra se alinean por posiciones de puntos de conexión

^{Estructura del conector MPO}

También podría ver el término “conector MTP” utilizado indistintamente con conector MPO. El término MTP es una marca registrada del conector MPO ofrecido por US Conec. El conector MTP es completamente compatible con los estándares de MPO y es descrito por US Conec como un MPO que se ha diseñado a las tolerancias muy estrictas para mejorar la alineación, la durabilidad y el rendimiento. Para los propósitos de esta discusión, nos referiremos a solamente a conectores MPO puesto que los MTP son técnicamente conectores MPO.

Certificaciones y estándares MPO

Al igual que otras interfaces de conectores basadas en estándares, los fabricantes de los conectores MPO deben cumplir los estándares de interconexión. Para los conectores MPO, estos incluyen los estándares IEC 61754-7 and EIA/TIA-604-5 (FOCIS 5) que especifican los atributos físicos del conector, como las dimensiones de los orificios de las clavijas y guías para las interfaces masculinas y femeninas. Estas normas garantizan que cualquier conector y adaptador compatibles puedan ser interconectados y cumplir un cierto nivel de rendimiento.

Además de la interconexión, los conectores MPO también deben cumplir con los parámetros específicos de la geometría de la terminación definidos por la norma de la interfaz de fibra óptica IEC PAS IEC PAS 61755-3-31. Éstos incluyen el ángulo del pulimento, la altura de la protuberancia de la fibra y el diferencial máximo de la altura de la fibra a través de todas las fibras en la matriz y para las fibras adyacentes. El rendimiento general del conector depende del control de estas características mecánicas. Por ejemplo, si se excede el diferencial de altura de fibra y las fibras en la matriz no son de la misma altura, algunas fibras no alcanzarán el acoplamiento adecuado. Esto puede impactar significativamente la pérdida de inserción y la pérdida de retorno.

Aplicaciones MPO

Los conectores MPO se usan en aplicaciones de fibra dúplex en todo el centro de datos como una forma de implementar cables troncales de red troncal plug-and-play preterminados entre equipos activos. Los cables troncales con terminación MPO que se usan en enlaces de red troncal dúplex ocupan menos espacio de ruta, facilitan la gestión de cables y ofrecen un despliegue más rápido en comparación con el uso de cables dúplex individuales. Cuando se usan para aplicaciones de red troncal dúplex, los cables troncales con conectores MPO de 12 o 24 fibras en ambos extremos forman el enlace troncal permanente y luego pasan a conectores de fibra dúplex de 6 o 12 en paneles de conexión a través de casetes de MPO a LC o latiguillos híbridos de MPO a LC.

Los conectores MPO también son la interfaz de facto para aplicaciones de fibra óptica paralela que transmiten y reciben a través de múltiples fibras como un medio para aumentar la velocidad de transmisión. Una de las primeras aplicaciones paralelas que exigían MPO fueron las aplicaciones multimodo de 40 gig y 100 gig (40GBASE-SR4 y 100GBASE-SR4), que usan 8 fibras con 4 transmisión y 4 recepción a 10 Gbps o 25 Gbps por carril. Tenga en cuenta que, aunque estas aplicaciones de centro de datos de 8 fibras son más compatibles con conectores MPO de 8 fibras, los conectores MPO de 12 fibras se pueden usar con las posiciones de fibra 4 intermedias no utilizadas.

Con avances en la tecnología de codificación que ahora permiten 50 y 100 gbps por carril, los MPO de 8 fibras también se usan para aplicaciones ópticas paralelas de 200 y 400 gbps con 4 fibras que transmiten y 4 reciben a 50 o 100 gbps. Las aplicaciones de 800 gig usan MPO de 16 fibras, con 8 fibras que transmiten y 8 reciben a 100 gbps. La tecnología de 200 gbps por carril se puede usar para admitir 800 gig al usar MPO de 8 fibras con 4 fibras que transmiten y 4 reciben a 200 gbps, y 1,6 terabits puede usar MPO de 16 fibras con 8 transmisión y 8 recepción a 200 gbps. Con velocidades cada vez mayores, la interfaz del conector MPO ha llegado para quedarse.

Los cables de desconexión con un conector MPO en un extremo y los conectores dúplex en el otro extremo son ideales para aplicaciones de desconexión donde un puerto de switch de alta velocidad se conecta a múltiples puertos de servidor o switch dúplex de baja velocidad. Las aplicaciones de desconexión ayudan a reducir el costo al maximizar la densidad del puerto del switch y la utilización del puerto. Por ejemplo, un único puerto de switch de 100 gig con una interfaz MPO de 8 fibras puede conectarse a cuatro servidores de 25 gig.

MPO de factor de forma muy pequeño (VSFF)

Con la primera iteración de aplicaciones de fibra óptica paralela de 800 gig (y futuras aplicaciones de 1,6 terabits) configuradas para usar MPO de 16 fibras, los principales fabricantes de conectores han introducido MPO de 16 fibras muy pequeños que ofrecen casi tres veces la densidad de los MPO de 16 fibras tradicionales. Esto es fundamental para permitir mayores densidades de puertos de switch y panel de conexiones para ahorrar espacio en entornos informáticos de alto rendimiento. Los conectores MPO de 16 fibras VSFF incluyen el SN-MT de Senko y el MMC-16 de US Conec. Para poner la diferencia de tamaño en contexto, los conectores 216 SN-MT o MMC-16 caben en el mismo espacio que los conectores MPO 80 tradicionales de 16 fibras.

Imágenes comparativas en paralelo de conectores MPO tradicionales y VSFF

^{Los nuevos conectores MPO de 16 fibras VSFF son casi un tercio del tamaño de los conectores MPO de 16 fibras tradicionales. Ofrecen una densidad mejorada en estructuras de conectores MPO de informática de alto rendimiento. Fuente: Senko y US Conec.}

Limpieza e inspección de MPO

Cada terminación de fibra debe inspeccionarse y, si es necesario, limpiarse antes de conectarse. Esto también aplica a los conectores MPO. De hecho, la limpieza y la inspección pueden ser una preocupación aún mayor para los conectores MPO debido a su mayor superficie. Al limpiar estas áreas de superficie más grandes, los contaminantes pueden moverse de una fibra a otra dentro del mismo conjunto, y cuanto mayor sea el conjunto, mayor será el riesgo.

Con un mayor número de fibras, como con conectores MPO de 16 o 24 fibras, el diferencial de altura de las fibras es más difícil de controlar. Incluso las mínimas variaciones de altura en las fibras pueden aumentar el riesgo de que no todas las fibras se limpien de forma adecuada y equitativa. Por eso es fundamental inspeccionar y, si es necesario, limpiar e inspeccionar nuevamente.

Cuando se trata de inspeccionar terminaciones de fibra, el “estándar de procedimientos de medición de pruebas básicas para los dispositivos de interconexión de fibra óptica y componentes pasivos” de IEC 61300-3-35 contiene criterios de clasificación de limpieza específica para evaluar si la certificación pasa o falla para la inspección de una terminación de fibra, eliminando el factor de la subjetividad humana y evitando cualquier conflicto. Para varios tipos de conectores y tamaños de fibra, IEC 61300-3-35 certifica la limpieza de una terminación de fibra basada en el número y tamaño de arañazos y defectos encontrados en cada región de la terminación, incluyendo el núcleo, revestimiento, nivel adhesivo y zonas de contacto.

Al limpiar e inspeccionar conectores MPO, el uso de un equipo de limpieza e inspección diseñado específicamente para MPO ahorra tiempo y mejora la precisión. El FiberInspector UltraFI-3000 de Fluke Networks inspecciona los conectores MPO y proporciona un resultado PASA/FALLA automatizado conforme a IEC 61300-3-35. También ofrecemos Fiber Optic Cleaning Kits de Quick Clean™ para MPO, para que sea más fácil que nunca garantizar que las terminaciones de los conectores MPO estén limpias.

Imágenes de un FiberInspector Ultra FI-3000 de Fluke Networks y una herramienta de limpieza Quick Clean

^{El FI-3000 FiberInspector Ultra (izquierda) inspecciona los conectores MPO y proporciona resultados PASA/FALLA automatizados según los procedimientos IEC 61300-3-35. Un limpiador Quick Clean para MPO (derecha) está diseñado específicamente para limpiar conectores MPO.}

Polaridad MPO

Para que los enlaces de fibra puedan enviar datos correctamente, la señal de transmisión (Tx) en un extremo del cable debe coincidir con el receptor correspondiente (Rx) en el otro extremo. El propósito de cualquier esquema de polaridad es garantizar esta conexión continua, lo que se vuelve un poco más complejo cuando se trata de componentes MPO multifibra.

Para los cables MPO, los estándares del sector identifican 3 diferentes métodos de polaridad:

• El método A usa cables troncales de MPO directos con un conector de clavija en un extremo y un conector de clavija en el otro extremo para que la fibra situada en la posición 1 llegue a la posición 1 en el otro extremo. Al utilizar el método A para aplicaciones duplex, es necesario hacer girar el transmisor-receptor en un latiguillo en una terminación.

• El método B usa los conectores de clavija en ambos extremos para lograr el giro del transmisor-receptor de modo que la fibra situada en la posición 1 llegue a la posición 12 en el extremo opuesto, la fibra situada en posición 2 llegue a la posición 11 en el extremo opuesto y así sucesivamente. Para aplicaciones duplex, el método B utiliza latiguillos A-B rectos en ambos extremos.

• El método C usa un conector de clavija superior en un extremo y una clavija inferior en el otro extremo como el método A, pero el giro sucede dentro del cable mismo donde cada par de fibras se voltea de modo que la fibra en la posición 1 llega a la posición 2 en el extremo opuesto y la fibra en la posición 2 llega a la posición 1. Si bien este método funciona bien cuando se usan cables troncales MPO para conexiones de redes troncales en aplicaciones dúplex, no admite aplicaciones de fibra paralela y, por lo tanto, no se recomienda.

Diagrama que representa los 3 diferentes métodos de polaridad utilizados para los cables MPO

^{Los 3 diferentes métodos de polaridad utilizados para los cables MPO.}

Con 3 métodos de polaridad diferentes y la necesidad de usar el tipo correcto de latiguillos para cada uno, los errores de despliegue pueden ser comunes. El MultiFiber™ Pro de Fluke Networks le permite fácilmente comprobar latiguillos individuales, enlaces permanentes y canales para corregir la polaridad.

Cómo comprobar el cable MPO

Al igual que cualquier enlace de fibra en el centro de datos, aquellos que utilizan conectores MPO todavía necesitan comprobarse para garantizar que permanecen dentro de los presupuestos de pérdida de inserción. Esto es especialmente cierto para aplicaciones de fibra óptica paralelas de mayor velocidad de 40, 100, 200, y 400 gig que requieren el uso de MPO. Debido a que estas aplicaciones tienen presupuestos de pérdida mucho más bajos, es importante mantener la más alta exactitud de comprobación que sea posible.

Antes de que el comprobador MultiFiber Pro con conectores MPO integrados estuviera disponible, los enlaces de fibra MPO se comprobaron con un comprobador de fibra duplex tradicional. Esto consumía demasiado tiempo, requiriendo el uso de latiguillos de distribución ramificada de MPO a LC que separan las fibras múltiples a canales de una sola fibra y verificar los cables de referencia de la comprobación antes de conectar cada uno de los pares de la fibra que se comprobarán en ambos extremos. Esta comprobación compleja también generó mayores inconsistencias y dificultó la limpieza de todas las fibras durante el proceso.

Con la capacidad de escanear todas las fibras de un MPO simultáneamente, un comprobador como el MultiFiber Pro con un conector MPO a bordo elimina la complejidad y realiza comprobaciones 90% más rápido que un comprobador duplex. De hecho, la guía de diseño IEC TR 61282-15 Ed1 “Instalación de cableado y enlace: comprobación de instalaciones de cableado multifibra óptica terminadas con conectores MPO” requiere que los comprobadores deben tener una interfaz MPO durante la comprobación de estos sistemas.