Nagy-sűrűségű adatközpont MPO/MTP polaritáskezelés és nemek fizikai leképezése zárt-hurok konfigurációs specifikációi

A 400G (4×100G PAM4) és 800G (8×100G vagy 4×200G PAM4) párhuzamos optikai átviteli architektúrákban az MPO/MTP nagy-sűrűségű több-szálas csatlakozók polaritáskezelése közvetlenül meghatározza a fizikai réteg kapcsolat aktiválási állapotát. Bármilyen hibás polaritás az adók (Tx) és a vevők (Rx) között fizikai csatornaeltérést okoz, ami váratlan kapcsolatkimaradásokhoz vezet.

Az ANSI/TIA-568.3-D szabvánnyal összhangban az adatközpontok fizikai rétegbeli kábelezésének szigorú zárt hurkú vezérlését kell megvalósítania a csatlakozó-igazítási kulcsok, a szálszekvencia-leképezés és a csatlakozó nemek párosítási specifikációi felett.

1. Az MPO/MTP architektúra három merev fizikai határa

1.1 Kulcsozás és optikai orientáció

Az MPO/MTP csatlakozók a csatlakozó házán aszimmetrikus tájolási kulccsal vannak felszerelve. A billentyű-felfelé állapota az a tájolás, ahol az igazítási billentyű felfelé néz, míg a billentyű-lefelé állapota a billentyű lefelé néző állapotára vonatkozik. A billentyű-felfelé tájolása alatt a szálmag fizikai pozíciói balról jobbra sorrendben vannak elrendezve, 1. pozíciótól 12. pozícióig (vagy 16/24, a száltömb sűrűségétől függően).

1.2 Nemek közötti párosítási szabály (tűzött vagy tű nélküli csatlakozók)

A párosított MPO/MTP csatlakozók precíz igazítása a nagy-pontosságú rozsdamentes acél vezetőcsapokon múlik. A beépített -vezetőtüskés csatlakozók apa csatlakozók, míg a tű nélküli csatlakozók illesztési furatokkal apa csatlakozók. A fizikai párosítási szabály kötelező, és nem-tárgyalható:Az apa csatlakozók csak az anya csatlakozókkal illeszthetők.

A hím-–-hím párosítás maradandó mechanikai károsodást és a vezetőcsapok összenyomódását okozza; A nőstény-–-nőstény párosítás teljes axiális igazítási hibához vezet, ami túlzott beillesztési veszteséget (2,0 dB-t meghaladó) és a jelátvitel teljes megszakadását okozza.

1.3 Adó-vevő optikai interfész meghatározása

Az összes szabványos MPO{0}}alapú adó-vevő optikai portja (beleértve a 400G QSFP-DD DR4-et és a 800G OSFP SR8-at is) gyárilag-apa (rögzített) interfészként van beállítva. Ennek megfelelően az ezekhez az adó-vevőkhöz közvetlenül csatlakoztatott berendezések patch zsinórjainak csatlakozóaljzatokat (tű nélküli) csatlakozókat kell alkalmazniuk az érvényes fizikai igazítás és az optikai átvitel biztosítása érdekében.

2. Base-8 vs. Base-12 architektúra evolúciója és üvegszálas eszközhasználat

A nagy-sűrűségű párhuzamos optikai átviteli forgatókönyvek esetén az alapszálak számának megválasztása közvetlenül befolyásolja a hosszú távú-szálkábel arányát és az adatközponti kábelezési infrastruktúra teljes beruházási megtérülését (ROI).

2.1 A Base-12 párhuzamos optikai architektúra fizikai hibái

A hagyományos adatközponti kábelezési rendszerek széles körben alkalmazzák a 12-szálas MPO fővezetékeket. A 400G BASE-DR4 és 800G BASE-DR4 optikai protokollok azonban 4 csatornás párhuzamos átviteli sémát alkalmaznak (4 Tx sáv + 4 Rx sáv). Ha a szabványos 12 szálas MPO patch kábeleket DR4 optikai modulokkal párosítják, akkor csak a legkülső szálpozíciókat használják fel: 1–4. pozíciók a jelátvitelhez és 9–12. pozíciók jelvételhez. A középső szálpozíciók (5, 6, 7, 8) tétlen maradnak, mint sötét szálak, szervizképesség nélkül.

$$\\text{Sodort szálhulladék aránya}=\\frac{4 \\text{ Dark Fibers}}{12 \\text{ Összes szál}} \\x 100\\%=33.33\\%$$

A nagy-hiperméretű adatközpontok esetében ez a 33,33%-os üvegszál-pazarlás azt eredményezi, hogy a trönk infrastrukturális beruházások egy-harmada tartósan tétlen, nem-bevételt-termelő üvegszálas erőforrásokká alakul, ami jelentősen megnöveli az infrastruktúra teljes birtoklási költségét (TCO).

2.2 Zero-Waste Closed-Loop Advantage Base-8 Architecture

A Base-8 architektúra teljes 8 szálas, többszörös kialakítást alkalmaz a fővezetékek, üvegszálas kazetták és patch kábelek számára (beleértve az MPO-8 csatlakozókat és a három független 8 szálas csoportra osztott 24 szálas fővonalakat). Az SR4 és DR4 párhuzamos optikai topológiákban mind a 8 szál teljesen hozzá van rendelve az adó-vevő Tx/Rx csatornáihoz, így 100%-os szálkihasználás érhető el, sodrott erőforrások nélkül. Emiatt a Base-8 architektúra az új 400G/800G zöldmezős adatközponti infrastruktúra kötelező tervezési szabványává vált.

3. Három TIA-568.3-D kompatibilis polaritásmódszer mikroszkopikus leképezési és konfigurációs mátrixa

A pontos egy-az-jelleképezés biztosítása érdekében (A Tx1 adó-vevő B Rx1 adó-vevő), a végpontok közötti kábelezési rendszernek (törzskábelek, adapterek, patch kábelek) szabványos szálfordítási és illesztési szabályokat kell követnie.

3.1 A módszer (egyenesen-rendszeren keresztül)

Fizikai térképezés: Típusú-Egyenes-törzskábeleket alkalmaz konzisztens szálaspozíció-leképezéssel (1-től 1-ig, 12-től 12-ig) a kulcs-felfelé billentyű-elrendezésben. A patch panelek -A típusú kereszt{10}}kulcsos adapterekkel vannak felszerelve.

Nemek beállítása: Kettős-aljzatú patch-kábelek esetén a fő törzskábel mindkét kivezetését dugaszos csatlakozókkal kell lezárni a belső adapter igazítása érdekében.

Korlátozások: Mivel sem a fővezetékek, sem az adapterek nem fordítják meg a szálak helyzetét, a szálak helyzete változatlan marad a kapcsolati kapcsokon. További A-–-B crossover patch kábelek szükségesek az egyik link végén a Tx-Rx crossover egyeztetés befejezéséhez. Ez növeli a készletkezelés bonyolultságát és a kézi telepítési hibák kockázatát.

3.2 B. módszer (Teljes átfordított rendszer - Iparilag ajánlott a párhuzamos optikához)

Fizikai térképezés: A -B típusú teljesen átfordított főkábeleket alkalmazza, mindkét végén egy kulccsal-akár kulcs-fizikai szerkezettel. A száltömb teljes fordított leképezést valósít meg: az 1. pozíció a 12. pozícióra, a 2. pozíció a 11. pozícióra van leképezve, és így tovább minden szálpozícióra az ellenkező terminálon. A patch panelek -B típusú, azonos-kulcsigazító adaptereket alkalmaznak.

Párhuzamos optika kompatibilitás: A B módszer a 400G/800G párhuzamos optikai adatközpontok telepítésének iparági szabványa. A 4 Tx sávot (1–4. pozíció) a -B típusú törzsek automatikusan átfordítják, és pontosan igazítják a távoli adó-vevő 4 Rx sávjához (9–12. pozíció). Ez a megoldás támogatja az egyesített kettős-aljzatos, egyenes{12}}patch kábeleket mindkét csatlakozó végén, így kiküszöböli az extra crossover tartozékokat, és csökkenti a telepítés bonyolultságát.

3.3 C. módszer (páronként átfordított rendszer)

Fizikai térképezés: A törzskábelekben lévő szálas magokat a gyártás során egymás melletti párokba fordítják (1↔2, 3↔4 stb.).

Alkalmazhatóság Redline: A C módszert kizárólag a régi 10G/25G duplex soros optikai architektúrákhoz tervezték. Nem tud folyamatos párhuzamos átviteli utakat fenntartani a 4 csatornás vagy 8 csatornás száltömbök számára, és így vanszigorúan tilosminden 400G/800G párhuzamos optikai átviteli rendszerben.