¿Qué es las Pruebas con conectores MPO?
Learn all about MPO connector testing, its benefits, and how it can improve your network performance.
Los conectores MPO ofrecen numerosas ventajas y desventajas con respecto a los conectores tradicionales de una sola fibra, pero también presentan ciertas diferencias que plantean nuevos retos para los técnicos. En esta página de recursos, se proporciona una descripción general con información básica que los técnicos deben conocer a la hora de realizar pruebas con conectores MPO.
¿Qué es un conector MPO?
Un conector multifibra MPO (Multi-Fiber Push On) es un tipo de conector de fibra óptica que emplea una serie lineal de fibras en una sola férula. La aplicación más común de los conectores MPO es la terminación de las conexiones de cinta de multifibra en entornos interiores de alta densidad.
Los conectores MPO han sido la interfaz estándar para cables troncales densos y recientemente han pasado a utilizarse de forma más generalizada en aplicaciones de paneles de conexiones, servidores y conmutadores. Un solo conector MPO puede sustituir varias conexiones LC o SC (“subscriber connector”, conector de suscriptor), de modo que se obtiene un ahorro de espacio equivalente a 12 veces (o más) la densidad de fibra en un tamaño similar al tiempo que se simplifica la instalación.
La interfaz de conexión MPO se ha definido en el marco de los estándares IEC-61754-7 (internacional) y TIA 604-5 (EE. UU).
Para obtener más información sobre los conectores MPO, vea nuestro vídeo “Descripción general de los conectores MPO”:
Haga clic en el botón “Más información” que aparece a continuación para acceder a la transcripción.
Tyler Vander Ploeg: Hola a todos, soy Tyler de VIAVI Solutions y estoy aquí con mi compañero Matt Brown. Nos gustaría hablarles un poco sobre la conectividad multifibra y, más concretamente, cómo llevar a cabo las pruebas con conectores MPO. Se trata de un componente que ya lleva presente bastante tiempo, pero Matt está familiarizado con él desde el principio, así que quería que él estuviera aquí para hablarnos un poco del tema y proporcionar a nuestros espectadores información más detallada sobre qué son estos conectores, en qué se diferencian y qué hay que tener en cuenta al tratar con ellos en campo.
Matt Brown: Sí, casi desde el principio, aunque no del todo, pero los conectores MPO han estado presentes durante mucho tiempo. Es un conector multifibra, pero ¿qué es un conector MPO? Es un conector que contiene un gran número de fibras a diferencia de un conector SC, que tiene una sola fibra, o un conector LC, que tiene una sola fibra también, e incluso si se configuran en dúplex, sigue estando presente esta única fibra en cada uno de estos conectores, mientras que un conector MPO es un conector que tiene numerosas fibras instaladas en una sola férula. Lleva mucho tiempo utilizándose. Se utiliza en las redes desde hace mucho tiempo, pero siempre se ha encontrado en un lugar en el que no era necesario tenerlo en cuenta o los técnicos habituales no tenían que tocarlo ni manipularlo a diario porque estaba detrás del panel, de modo que proporcionaba una conectividad rápida de los cables troncales densos y los convertía en un conector LC de factor de forma reducida, o en otros puntos del plano posterior donde no se veía.
Matt Brown: Ahora, debido a una serie de tendencias que se están sucediendo, el conector MPO está empezando realmente a salir de detrás del panel y estar presente sobre el mismo, por lo que es necesario lidiar con él, y al técnico le surgen dudas sobre qué es ese adaptador. ¿Qué es esa enorme cosa rectangular? No es un conector SC, no es un conector LC y, entonces, llega al jumper y tiene patillas. ¿Qué es eso? ¿Cómo se supone que debo colocarlo ahí? Tiene una llave… Hay muchos elementos que son muy diferentes en cuanto a la tecnología. Es una tecnología excelente y muy potente, pero tiene algunos elementos que son distintos y con los que nos debemos familiarizar, así que es de lo que hablaremos en la siguiente serie de vídeos.
Tyler Vander Ploeg: Claro, perfecto. Encantado de tenerte aquí, Matt. En los siguientes dos vídeos, hablaremos sobre todos estos asuntos que ha mencionado Matt, así que esperamos que nos acompañen. Muchas gracias.
Tipos de conectores MPO
El factor de forma exterior de un conector de fibra MPO incorpora un alojamiento de plástico rectangular y moldeado que cuenta con una especie de “llave” en un lado que encaja y determina la orientación de la posición de la fibra. Cuando esta llave se coloca hacia arriba, la fibra 1 queda ubicada en el lado izquierdo. El alojamiento del conector MPO utiliza un mecanismo de bloqueo a presión que emite un chasquido al encajar, y que hace que la conexión sea rápida y confiable.
La densidad en las aplicaciones de los conectores MPO puede variar entre 8, 12, 24, 32 o 48 fibras, así como entre 60 o 72 opciones de fibras en aplicaciones especiales de alta densidad. Las opciones de 12 y 24 fibras son las que se utilizan con mayor frecuencia hoy en día, de modo que el conector de 12 fibras (MPO-12) ha sido el primero en emplearse de forma extendida en aplicaciones de centros de datos. Se ha comprobado que el conector de 24 fibras es una solución matemáticamente adecuada para numerosas conexiones de equipos de 40 Gigabit (8 fibras) y 100 Gigabit (24 fibras), lo que ha derivado en un reciente repunte del uso de los conectores MPO-24.
Aunque el tamaño del alojamiento del conector en el caso de los conectores MPO de 12 y 24 fibras es el mismo, la opción de 24 fibras incluye una segunda fila de 12 fibras. De forma similar, los conectores MPO de 48 y 72 fibras incluyen, respectivamente, cuatro y seis filas de fibras.
Los conectores MPO de 16 y 32 fibras contienen 16 fibras en cada fila en lugar de 12. Este formato se ha desarrollado específicamente para aplicaciones de 400 Gigabit. La tecnología MPO se puede emplear tanto para fibras multimodo como monomodo. Los conectores multimodo emplean férulas planas, mientras que los conectores monomodo utilizan férulas con un ángulo de ocho grados para minimizar la retrorreflexión. Dado que estos conectores son similares en su forma, pero incompatibles entre sí, se ha recurrido a una codificación por colores para distinguir fácilmente unos tipos de otros.
Para obtener más información sobre los tipos de conectores MPO, vea el vídeo “Descripción general de los conectores MPO” que le hemos proporcionado con anterioridad.
Conectores MPO frente a conectores MTP
Aunque los términos MPO y MTP se utilizan a veces indistintamente, MTP es el nombre comercial de un conector multifibra concreto que fabrica US Conec y que proviene del inglés “Multi-fiber Termination Push On”. Entre las características del diseño patentado de los conectores MTP, se encuentran las férulas flotantes, que permiten una mejor alineación y un mayor rendimiento en condiciones de carga, y los pines de guía elípticos, que ofrecen una alineación y una durabilidad optimizadas.
Las actualizaciones mecánicas dentro del alojamiento del conector también ofrecen una mayor confiabilidad. Esto incluye un diseño de resorte modificado que mejora la holgura de la cinta y un alojamiento extraíble que facilita la modificación del género del conector y el pulido de la férula en campo, además del acceso para realizar las pruebas.
Todos los conectores MTP son también conectores MPO, aunque no ocurre así al contrario. Un conector MTP es 100 % acoplable a su homólogo genérico de estilo MPO, pero un conector MPO no es funcionalmente equivalente a un conector MTP en aplicaciones de alto rendimiento, en base a las tolerancias más limitadas de su diseño y a las diferencias en sus características. El conector MTP es compatible con las mismas normas estadounidenses e internacionales aplicables al conector MPO estándar. Asimismo, hay disponible una versión “Elite” del conector MTP que ofrece una menor pérdida por inserción en comparación con el conector MTP estándar.
Inspección y contaminación de los conectores MPO
Las tareas de limpieza e inspección para controlar la contaminación de los conectores MPO constituyen prácticas recomendadas imprescindibles. Cada una de las diversas fibras conectadas a un conector MPO se prolonga una pequeña distancia desde la férula, lo que significa que las terminaciones de la fibra entran en contacto físico cuando se acoplan los conectores MPO. Esto hace que la limpieza de estas superficies de acoplamiento sea crucial. La gran superficie del conector MPO y el acceso de la placa de conectores hacen que sean muchas las posibilidades de que se infiltre contaminación en el conector.
La extensa superficie de terminaciones de fibra también incrementa exponencialmente las posibilidades de contaminación. Por ejemplo, si suponemos que la superficie de cada fibra tiene un 90 % de probabilidades de ensuciarse, eso se traduce en probabilidades de 0,9012 o del 28 % de que se ensucie al menos la superficie de una fibra de un conector MPO-12. La contaminación en la terminación de una fibra puede afectar al resto negativamente al introducir zonas de Fresnel (espacios de aire) que se propagan por la línea o modifican la alineación de las fibras adyacentes.
Se debe comprobar si hay presencia de polvo, aceite, raspaduras u otros signos de suciedad en la terminación de cada fibra. Si se detecta cualquier tipo de contaminación, limpiarla con una solución o herramienta de limpieza específicas para conectores MPO es, lógicamente, el paso que se debe realizar a continuación, ya que si se usa una herramienta de limpieza equivocada, se podría dañar la terminación. Después de la limpieza, se debe llevar a cabo una nueva inspección con fines de verificación previa a la instalación. Este ciclo de limpieza e inspección se debe repetir hasta que no se detecte contaminación alguna. Obtenga más información sobre prácticas recomendadas de inspección de fibra.
Para obtener más información sobre los efectos de la suciedad en los conectores MPO, vea nuestro vídeo “Cómo abordar la contaminación en los conectores MPO”:
Haga clic en el botón “Más información” que aparece a continuación para acceder a la transcripción.
Tyler Vander Ploeg: Hola a todos. Soy Tyler.
Matt Brown: Yo soy Matt.
Tyler Vander Ploeg: Trabajamos en VIAVI Solutions y, en este episodio, queremos analizar con mayor profundidad los desafíos que plantea la contaminación en los conectores MPO.
Matt Brown: Sí. Son muchos los factores que entran en juego, ¿correcto? Así que lo primero y más evidente es que, con un conector tradicional o un conector LC, tenemos un manguito cerámico partido que está en el adaptador. Cuando accedemos a un panel y extraemos la tapa protectora, se puede observar que hay un orificio muy pequeño. Se trata de un orificio de 1,25 milímetros en el que encajan los conectores LC y las férulas. Si se observa un conector MPO en un panel, es un enorme rectángulo, ¿correcto? Ocupa una superficie bastante grande.
Matt Brown: Así pues, hay mucha más superficie y mucha más amplitud de espacio para que la contaminación se introduzca en la interfaz. Además, aunque se observan los dos elementos en la mano, la pequeña férula del conector LC, mucha gente puede confundirse y pensar que eso es la fibra. No. Es una férula cerámica que alberga la fibra. En un conector MPO, hay una férula rectangular de color negro que alberga numerosas fibras, por lo que la superficie en la que se puede depositar contaminación es mucho mayor, y el acceso por la placa de conectores es mucho más amplio, lo que facilita la entrada de suciedad.
Matt Brown: Por otro lado, aquí hay una fibra. Hay una pequeña fibra de 0,125 milímetros en el centro de esa fibra de 1,2 milímetros… 125 micrones en el centro de esa férula. Hay 12, 16 o 24 fibras en esa férula. Así pues hay que calcular las probabilidades. Si decimos que hay un 90 % de probabilidades de que la fibra esté limpia, significa que hay 10 % de probabilidades de que esté sucia. Por lo tanto, si hay 12 fibras en una fila, ese 90 % de probabilidades se extrapola a las 12 fibras y las probabilidades van aumentando, de modo que se obtiene algo así como un 30 % de probabilidades de que todas las fibras juntas estén limpias. Que todas esas fibras, juntas, estén limpias es mucho menos probable que esta fibra, sola, esté limpia.
Matt Brown: Si tenemos todo esto en cuenta, la conclusión es que están sucias. Por nuestra experiencia personal, sabemos que cuando nos enfrentamos a una base instalada y el conector lleva en el panel mucho tiempo, es muy probable que esté sucio. En el caso de los conectores MPO, es prácticamente seguro que va a presentar suciedad. ¿Qué significa eso? ¿Por qué es importante? Aquí entra en juego el modelo de inspección previa a la conexión que empleamos. La suciedad y la contaminación de la terminación arruinan la transmisión. Es así para los conectores LC, y mucho más para un conector MPO o MTP.
Matt Brown: Al igual que ocurre con la fibra de un conector LC, que si hay suciedad o contaminación en el núcleo, la transmisión se ve afectada, con un conector MTP pasa lo mismo. Si hay suciedad fuera del núcleo, en la fibra o en la férula, es posible que no llegue a la trayectoria del haz luminoso, pero puede impedir que los dos elementos entren en contacto físico, y es necesario que esas fibras se toquen. Es necesario que esas dos fibras entren en contacto físico, y que no haya aire ni luz solar. En el caso de un conector MPO, todas estas fibras se encuentran en una agrupación donde se juntan, de modo que si una se bloquea y no puede tener este contacto físico, es posible que se prive también de este contacto físico a las fibras vecinas.
Matt Brown: Lo sabemos. Hemos elaborado una teoría, un modelo y lo hemos demostrado. Hemos realizado pruebas al respecto. Sabemos que la contaminación en ese nivel impide el contacto físico en varias fibras colindantes. Así pues, es mucho más probable que haya contaminación, porque la superficie es mayor. Es mucho más probable que 12 fibras se contaminen. Es mucho más probable que 12 elementos tengan uno de ellos sucio, que si solo se trata de un elemento. Y, si hay contaminación, eso va a afectar a los elementos adyacentes. Así pues, es un problema importante. ¿Qué se puede hacer? Realizar una inspección. Se debe comprobar cuál es su estado. Hay que limpiarlo, ¿correcto? Es imprescindible contar con una buena solución de limpieza. Una solución de limpieza diseñada para la conductividad de la fibra óptica.
Tyler Vander Ploeg: Ajá.
Matt Brown: Ya llevamos un tiempo en esto. Solíamos usar toallitas Kimwipes e isopropanol, ¿correcto? Esas eran nuestras soluciones de limpieza. No eran tan agresivas. Pero se solían limpiar con soluciones no diseñadas para la fibra óptica. Las soluciones de limpieza inadecuadas raspan y dañan las terminaciones, por lo que se debe usar algo específico para estas tareas. Después, hay que verificar todo.
Tyler Vander Ploeg: Hay que realizar una nueva inspección.
Matt Brown: Es imprescindible. Quiero decir, es lo que decía Regan: “Confía, pero comprueba”, ¿correcto? Debemos confiar en la herramienta de limpieza, pero es necesario comprobar que ha cumplido su función. Especialmente con todas estas fibras, hay tantos elementos que entran en juego que, a menudo, incluso si se emplean soluciones de limpieza excelentes, comprobamos que se ha eliminado parte, pero no toda la suciedad. Así que hay que comprobar que todo está limpio. Una vez que todo está en orden, se puede realizar la conexión sin problema. Esta conexión permanecerá en buen estado durante su vida útil, siempre que esté bien conectada, ¿correcto?
Tyler Vander Ploeg: Ajá.
Matt Brown: La ventaja de las fibras ópticas es que, una vez que se conectan, se mantienen perfectamente.
Tyler Vander Ploeg: Sí.
Matt Brown: A menos que se manipulen incorrectamente.
Tyler Vander Ploeg: Sí. Te lo agradezco, Matt. Gracias de nuevo.
Matt Brown: De nada.
Tyler Vander Ploeg: Para obtener más información, puede ponerse en contacto con nosotros en viavisolutions.es/MPO. Muchas gracias.
Polaridad de los conectores MPO
El término “polaridad” se utiliza dentro del contexto de las redes de fibra óptica para describir el correcto acoplamiento de las fibras entre la terminación de transmisión y la terminación de recepción del enlace óptico. Los conectores MPO pueden suponer una complicación de los problemas de polaridad debido a la mayor densidad de fibras de cada conector. A diferencia del caso de una conexión de fibras SC o LC, una simple comprobación con un localizador visual de fallos no sirve para comprobar completamente la polaridad o la continuidad. Si se detecta un problema de polaridad, no basta con desplazar las fibras, dado que las posiciones de la fibra son fijas dentro de cada conector. Otro factor que supone una mayor complejidad es que existen tres métodos de polaridad distintos para los conectores MPO.
Tipo A:
Se conoce como método directo. Con esta convención de polaridad, el primer conector en la posición con la “llave hacia arriba” se dirige al segundo conector, en la posición con la “llave hacia abajo”. Con esta orientación, la fibra en la posición 1 del primer conector se dirige a la posición 1 de la fibra del conector adyacente, junto con las fibras en las posiciones 2, 3, 4, etc.
Tipo B:
A veces, este tipo se conoce como el método invertido. Con esta configuración, los dos conectores se encuentran en la posición con la “llave hacia arriba”, de modo que la numeración de las fibras queda invertida. Por ejemplo, si se utilizan conectores MPO-12, la fibra 1 del primer conector se conectará a la fibra en la posición 12 del segundo conector, la fibra 2 se conectará a la fibra de la posición 11, etc. Esta convención se emplea normalmente en arquitecturas 40G/100G.
Tipo C:
Se conoce como el método de par trenzado. Dado que cada par de fibras se invierte, la fibra 1 de un conector se conectará a la ubicación de la fibra 2 del conector adyacente, mientras que la fibra 2 se dirigirá a la ubicación de la fibra 1. Este mismo intercambio se aplica a cada par de fibras distinto. Esta configuración se emplea normalmente en arquitecturas 1G/10G.
Para obtener más información sobre la polaridad de los conectores MPO, vea nuestro vídeo “Análisis de la polaridad de los conectores ópticos MPO”:
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Tyler Vander Ploeg: Hola a todos. Soy Tyler.
Matt: Matt.
Tyler Vander Ploeg: Somos de VIAVI Solutions y, en este episodio, queremos analizar con mayor profundidad algunos de los desafíos que plantea la polaridad en los conectores multifibra. Matt, cuéntanos un poco. Hemos oído este término en muchas ocasiones, incluso con los conectores de una sola fibra. Explícanos un poco de qué se trata.
Matt: Sí, la polaridad consiste básicamente en asegurarse de que el transmisor en un extremo de un enlace está conectado al receptor en el otro extremo del enlace, y que el transmisor de este extremo final está conectado a su vez al receptor del primer extremo. Si mi transmisor transmite información a este transmisor, no se establece ningún enlace, ¿de acuerdo? El enlace no está operativo. Nadie está recibiendo datos. Por lo que sí existe en la conectividad dúplex, y se utiliza normalmente un conector LC dúplex para conectar un transceptor SFP a otro, porque uno transmite en una dirección y el otro en la otra. Eso se puede alterar, ¿correcto? Muchas personas sabrán por su experiencia que esas dos líneas se pueden invertir. Es algo relativamente fácil de arreglar. Puede ser algo problemático, pero se puede localizar y se puede solucionar.
Matt: Con los conectores MPO, se convierte en una tarea verdaderamente complicada, porque no hay una fibra en este conector y otra fibra en este otro conector. Hay doce, ocho o 24 fibras en su sitio en un conector, y no se pueden cambiar. Así que, con conectores MPO, podría asignar un tráfico distinto en cada par de un conector de 12 fibras. Este conector MPO de 12 fibras puede tener seis canales independientes. O bien, podría tratarse de un conector transmitiendo en cuatro fibras y recibiendo en otras cuatro. Así pues, se pueden utilizar de formas muy distintas, y mantener esa transmisión conectada al receptor, el receptor conectado al transmisor, la transmisión de cada fibra conectada a los receptores adecuados en el otro extremo, y al revés, se convierte en una tarea verdaderamente compleja con los conectores MPO.
Tyler Vander Ploeg: Así que no necesariamente se limita uno a asegurarse de que la persona adecuada esté hablando y alineada con un oyente en general, sino que se necesitan el locutor y el oyente adecuados.
Matt: Sí, el oyente adecuado, pero hay muchos distintos. Además, puede haber muchos canales distintos, un canal, se pueden usar conectores MPO para… Es complicado. Por eso, esto se ha estandarizado hace unos años ya, por lo que existen las polaridades del tipo A, B y C. Esto responde a una metodología definida de construcción del enlace. En el caso de los conectores MPO, es algo incluso más complejo porque no es solo donde se encuentran todas las fibras: el conector MPO es una llave que controla cómo se conectan las fibras de un conector a otro.
Matt: Así que, si la llave está hacia arriba en este lado, y hacia abajo en este otro conector, este conector MPO encaja así, y este conector MPO hacia abajo, la fibra del dedo meñique queda conectada a la fibra del dedo índice, ¿correcto? Si las dos llaves están colocadas hacia arriba, la fibra del dedo meñique transmite información a la fibra del otro dedo meñique. Ninguno de ellos es incorrecto. Todos ellos tienen un diseño justificado que garantiza que el enlace conecte la fibra correcta de este extremo a la fibra correspondiente de este otro extremo. Pero, si se combinan mal… Todos ellos utilizan componentes distintos, así que si se confunden, se liarán las señales en todas las direcciones. Es muy fácil equivocarse y no darse ni cuenta.
Matt: Así que analizamos una transmisión de un conector LC dúplex a dos transceptores SFP, hay conexión y los intentamos conectar, pero no funciona. Entonces, llamamos a un compañero en el otro extremo y colocamos un localizador de fallos visual en su extremo de transmisión. Observamos y nos damos cuenta de que llega a… Los conectores están invertidos. Así que intercambiamos los conectores LC, los conectamos y ya está arreglado.
Tyler Vander Ploeg: Es fácil. Sí.
Matt: No podemos arreglarlo si se trata de un conector MPO porque no podemos mover las fibras. Ni siquiera podemos saber qué ocurre porque si se ilumina la luz en el conector MPO de este extremo, sale de todas las fibras de este lado.
Matt:Así que no… No se puede mirar y decir, por ejemplo, que es la fibra número dos. No se puede saber. Por eso, los proveedores venden sistemas que se han diseñado minuciosamente para acudir y hacer bien el trabajo a la primera. En un paquete inicial, al implementar los elementos, se usan los materiales del mismo proveedor y los componentes específicos adecuados pero, por otra parte, hay que realizar la implementación correctamente. Es fácil… Si hay equivocaciones en los pedidos, por desgracia, puede que uno se dé cuenta de que se ha colocado un cable equivocado y todo se ha trastocado. Así que, un pedido incorrecto puede tener consecuencias negativas, pero normalmente el paquete inicial va bien.
Matt: Ahora bien, alguien va a poner en marcha los servicios y añade cables de conexión. ¿Se está usando el cable de conexión adecuado para el sistema? O bien, si se tenía un sistema heredado basado en conectores MPO que tenía troncales MPO…
Tyler Vander Ploeg: Un caso de actualización.
Matt: Y se había recurrido a conectores LC y ahora se prefiere optar por la óptica paralela, así que se decide retirar el módulo y colocar un panel. Hay conectores MPO y se va a realizar la conexión a través del transceptor QSFP… Eso es un sistema heredado. No se sabe cuándo ese troncal o esos troncales se colocaron.
Tyler Vander Ploeg: Sí.
Matt: Hace años. Entonces, no se sabe si se tienen los cables de conexión adecuados. Así pues, puede ir mal por muchos motivos.
Tyler Vander Ploeg: Has sacado a relucir algo muy interesante. Además, este es un escenario en el que los conectores MPO se utilizan mucho. Fue una inversión que se realizó hace varios años en una arquitectura concebida para una puesta en marcha sencilla y, ahora, el planteamiento es que esta arquitectura multifibra se puede seguir empleando al migrar, por ejemplo, de 10 a 40 Gigabit. Sin embargo, el desafío ahora es justo lo que decías: No sabemos con qué tipo de polaridad contamos.
Matt: Hablamos sobre los pines implicados en otra serie de vídeos y, de nuevo, el caso de los conectores MPO es muy complejo. Por lo tanto, es esencial realizar pruebas, ¿correcto? Si se está trabajando en un enlace MPO, es necesario comprobar que el enlace tiene una polaridad correcta. Está en 568. Digo 568 debido a los días de esta conectividad dúplex. Una de las cosas que se verifican con estas pruebas es la longitud perdida y la polaridad, para saber que el enrutamiento se está realizando correctamente. Así que hay que llevar a cabo pruebas cuando se construye un enlace. Se debería poder… Si se van a solucionar los problemas de uno de estos enlaces, se debe disponer de una herramienta capaz de distinguir una línea en el conector MPO de otra línea de fibra del conector MPO.
Matt: Y hay muy pocas herramientas en el mercado que hagan eso. Se necesita una fuente de luz y un medidor de potencia que incorpore puertos MPO y que pueda determinar de forma individualizada que, por ejemplo, si se envía potencia en la línea dos y se recibe potencia en la línea cuatro, algo va mal. O al contrario, que eso es lo previsto. Así es como se está haciendo ahora. Se necesita una herramienta de pruebas diseñada para conectores MPO capaz de verificar la polaridad, si de esta manera se puede saber qué ocurre, porque no se puede comprobar de forma visual. No se puede hacer con un localizador visual de fallos, sería como ir a ciegas.
Tyler Vander Ploeg: Sí. Tiene sentido. Bueno, gracias una vez más, Matt. Hasta la próxima, soy Tyler.
Matt: Y Matt.
Tyler Vander Ploeg: Puede obtener más información en viavisolutions.es/MPO. Gracias por su atención.
Alineación de los conectores MPO
En una conexión de fibra óptica ideal, las fibras se alinean perfectamente de modo que no se pierde ninguna energía óptica. Por desgracia, las tolerancias de fábrica inherentes tanto a los conectores como a las propias fibras hacen que este estado de alineación perfecta sea prácticamente imposible.
Las conexiones de fibra símplex presentan dos terminaciones de fibra cilíndricas acoplables dentro de un manguito partido cilíndrico de cerámica, de manera que la alineación de las fibras emparejadas es muy sencilla. Los conectores MPO plantean los desafíos tanto de la alineación multifibra como de los canales abiertos del adaptador, que separan un conector del otro. Las numerosas posiciones posibles de la fibra contribuyen a un incremento de las tolerancias, ya que la distancia y el espacio entre cada fibra supone la posibilidad de que haya un desplazamiento lateral, así como otros posibles defectos en la alineación.
Para conseguir una alineación óptima, los conectores de fibra MPO emplean dos pines de alineación de acero inoxidable en un lado y dos orificios relativamente en la misma posición en el otro lado. En este caso, hablamos de conectores “macho” y “hembra”, aunque también se suele hablar de conectores “con pines” y “sin pines”. Algunos fabricantes ofrecen opciones de conectores con pines extraíbles o sustituibles, aunque la mayoría de los conectores, independientemente de cómo se hayan configurado, no se pueden cambiar en campo, de modo que dos conectores del mismo tipo no se pueden acoplar entre sí.
Los equipos de pruebas para conectores MPO que admiten tanto conectores con pines como sin pines pueden simplificar los problemas de alineación y configuración detectados en las pruebas de los conectores MPO. Durante las pruebas de verificación de referencia, se pueden utilizar jumpers con pines para completar el circuito entre dos terminaciones de conector de cable sin pines.
Para obtener más información sobre la alineación de los conectores MPO, vea nuestro vídeo “Análisis de la alineación de los conectores MPO”:
Haga clic en el botón “Más información” que aparece a continuación para acceder a la transcripción.
Tyler Vander Ploeg: Hola a todos. Soy Tyler.
Matt: Y Matt.
Tyler Vander Ploeg: Somos de VIAVI Solutions y, en este episodio, hablaremos concretamente sobre los desafíos que plantea la alineación de los conectores MPO. Con la típica fibra símplex, resulta bastante sencillo.
Matt: El cilindro se conecta a otro cilindro en el otro lado en un manguito partido, ¿de acuerdo? Así que estos dos elementos quedan perfectamente alineados. En el caso de los conectores MPO, hay un conjunto de fibras, sin ningún manguito partido. Solo hay un canal abierto en el adaptador. Entonces, ¿cómo funcionan los conectores MPO? Veamos, un conector MPO tiene que tener pines y el otro conector MPO no puede tener pines. Así pues, los pines de guía de un conector MPO se acoplan a los orificios guía del otro conector MPO y, de esta manera, se alinean las 12 fibras.
Matt: Así que, si tenemos un conector con pines y lo intentamos conectar a un puerto que tiene pines, no va a funcionar. No se va a poder acoplar. Si tenemos un conector sin pines e intentamos conectarlo a otro también sin pines, encajará, pero se producirán pérdidas elevadísimas y, probablemente, se dañarán las fibras. Por lo tanto, debemos solicitar los componentes adecuados o no podremos conectar el enlace. Además, no se pueden cambiar en campo, ¿correcto? Es un problema. Es lo que se ha solicitado y no hay más.
Tyler Vander Ploeg: Así pues, esto plantea muchos desafíos a la hora de realizar las pruebas.
Matt: Sí, claro. Uno de ellos es que el probador de conectores MPO debe ser capaz de conectarse a puertos con pines y sin pines, y poder realizar pruebas en lo que sea que necesite. El otro está relacionado con la verificación de referencia. Estamos utilizando conectores SC o LC dúplex en un probador símplex o dúplex. Acostumbro a verificar el estado de referencia mediante la fuente de luz con su conector y conectándolo al medidor de potencia con su conector, y comprobando qué ocurre.
Tyler Vander Ploeg: Es sencillo.
Matt: Solo es un punto de partida. ¿Cómo está mi punto de partida? Perfecto, estoy bien. Con los conectores MPO, si tenemos dos conectores MPO sin pines, no se puede comprobar esa referencia. Entonces, es necesario introducir un tercer cable, un cable con pines, de modo que se pueda comprobar la referencia, pero es un poco más complejo y no se acostumbra a hacerlo, por lo que tiende a resultar confuso para alguien que suele validar la referencia con un probador símplex.
Tyler Vander Ploeg: Pero hay algunas soluciones nuevas ahora en el mercado, ¿no?
Matt: Sí, son buenas noticias. Ya he mencionado que no se pueden cambiar en campo, y no se puede con estos componentes heredados. Nuestros compañeros de Panduit tienen una solución PanMPO™ con pines que se pueden introducir o extraer; se pueden cambiar. Nuestros compañeros de US Conec ofrecen una solución con un conector nuevo con el que se pueden añadir o retirar pines en campo de forma segura. Así que tenemos buenas noticias, porque ahora existe la posibilidad de cambiarlos. No obstante, lo más importante es que hay que prestar atención. El mensaje principal es prestar atención y vigilar qué se está conectando a qué, porque se podría dañar la conectividad.
Tyler Vander Ploeg: Perfecto. Bien, gracias de nuevo, Matt. Te lo agradezco. Para obtener más información, puede visitar en línea viavisolutions.es/MPO. Gracias por su atención.
Pérdida de los conectores MPO
Aunque una alineación incorrecta de las fibras puede contribuir de forma significativa a la pérdida por inserción asociada a la interfaz del conector MPO, otros factores, incluidos los desajustes geométricos de las fibras y la reflexión de Fresnel inducida por los espacios de aire o la contaminación, pueden también incidir en la pérdida general de los conectores MPO.
Dado que muchos de los factores que contribuyen a la pérdida óptica están relacionados con las limitaciones mecánicas o las tolerancias de los conectores, es posible que se considere el uso de conectores de alto rendimiento cuando la pérdida debe ser baja y la densidad es alta. Es muy recomendable el uso de equipos de pruebas diseñados con una opción para realizar pruebas de pérdida óptica en cables con terminaciones de conectores MPO, ya que se reduce el grado de complejidad de las pruebas de los conectores MPO con un equipo de pruebas de pérdida óptica (OLTS) de un solo canal.
Para obtener más información sobre la pérdida de los conectores MPO, vea nuestro vídeo “Pruebas de los conectores MPO”:
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Tyler Vander Ploeg: Hola a todos. Soy Tyler de VIAVI Solutions y, en este episodio, tengo conmigo a Ed Gastle. Es nuestro jefe de línea de productos para muchos de nuestros equipos de pruebas de fibra óptica y supervisa también muchos de nuestros instrumentos de pruebas para conectores MPO, así que quería tener la ocasión de hablar un poco con él sobre los distintos productos que ofrecemos, y qué pruebas se realizan y cuándo. Ed, gracias por estar aquí.
Ed Gastle: Gracias, Tyler.
Tyler Vander Ploeg: Cuéntanos un poco. En lo que respecta a las pruebas con conectores MPO, es cierto que ya llevan un tiempo presentes, pero muchas personas que se están familiarizando ahora con ellos se preguntan qué necesitan. ¿Qué tipo de equipos de pruebas se necesitan para los conectores MPO?
Ed Gastle: Las pruebas con conectores MPO no difieren mucho de las pruebas de la fibra dúplex normal en cuanto a qué pruebas se deben llevar a cabo. Obviamente, los probadores son ligeramente distintos. Para las pruebas que hay que realizar, se inspeccionan las terminaciones de la fibra y, por supuesto, normalmente son 12 fibras las que hay que examinar. Está la certificación de fibra básica o de nivel uno, que se basa en la pérdida, la longitud y la polaridad. Además, también están las pruebas mejoradas o de nivel dos, que consisten en las pruebas OTDR para poder analizar verdaderamente cada evento de ese enlace de fibra. Es eso básicamente, es exactamente lo mismo que en las pruebas de enlaces dúplex, pero las herramientas tienen que ser diferentes, ya que el conector de fibra es un conector MPO y es distinto.
Tyler Vander Ploeg: Estupendo. Hemos hablado mucho, obviamente, sobre la inspección de la fibra en otros episodios, pero me gustaría retomar algunas cuestiones. Has mencionado la longitud, la pérdida y la polaridad, y has diferenciado cuándo se debe usar un conector MPO típico en las pruebas, pero sé que hay aplicaciones en las que el conector MPO es un subcomponente de un enlace de mayor envergadura. ¿Puedes hablarnos un poco más sobre cuándo serían necesarias pruebas directas en los conectores MPO en lugar de otros tipos?
Ed Gastle: Sí. Así es. Los conectores MPO se han estado utilizando en las redes desde hace un tiempo ya, y se han empleado como redes o cables troncales. En uno de estos medios troncales, suele haber algo parecido a un cassette que se divide en conectores LC individuales. Estos, que aún existen en el mundo actual con las fibras multimodo, ofrecen hasta 10 Gigabit. Si se va más allá de 10 Gigabit, se empiezan a necesitar tipos distintos de conectores al final. Esto es el cassette. Las 24 fibras se unen en la parte posterior a través del conector MPO, y se tienen que inspeccionar, pero las pruebas se llevan a cabo con el clásico equipo para pruebas de pérdidas y se comprueban las pérdidas de cada uno de los conectores LC. Así que, en este caso, no es necesario realizar pruebas en el conjunto troncal. Si es necesario solucionar problemas, entonces entra en juego un OTDR y, en ese caso, se realiza un examen para buscar dónde se encuentra un fallo concreto. Sin embargo, con esos conjuntos troncales, el problema radica en las conexiones MPO.
Ed Gastle: Cuando empiezan a haber diferencias es cuando se tienen, especialmente con fibras multimodo, 40 y 100 Gigabit, y hay sistemas como PSM4 para monomodo que también cuentan con lo que llamaría conectores MPO nativos en el equipo, ya sea un conmutador, un enrutador o un tipo de servidor. Para ello, es necesario introducir interfaces MPO nativas en los equipos de pruebas, para poder comprobar estos enlaces y canales. Eso es lo que hace, en este caso, el equipo para pruebas MPO LX, es un equipo para pruebas de certificación básica o de nivel uno, pérdidas, longitud y polaridad. Las pruebas se llevan a cabo de forma muy similar a como se haría con un OLTS en los enlaces con conectores LC. Se establece una referencia. Se establece un límite y, a continuación, se conecta al sistema sometido a prueba. Se lleva a cabo la prueba y se obtiene un resultado de tipo pasa/falla. La diferencia radica en que se está realizando una prueba de tipo pasa/falla con 12 fibras en lugar de con dos.
Tyler Vander Ploeg: Entiendo. Correcto. Entonces el comportamiento es muy similar y no deja de ser un equipo para pruebas de pérdida óptica.
Ed Gastle: Exacto.
Tyler Vander Ploeg: Has mencionado que esto es más habitual cuando hablamos de 40 y 100 Gigabit con módulos QSFP.
Ed Gastle: Con QSFP, donde hay una conexión directa de QSFP o conectores MPO en un conmutador o en servidores. Ahora el enlace, en lugar de ser un conector LC dúplex, es un conector MPO. Normalmente, un conector MPO de 12 fibras. Por eso es necesario comprobar la longitud con pruebas de conectores MPO nativos. O también puedes comprobar el canal. Se desconecta del módulo QSFP conectado al conmutador, servidor, enrutador o lo que sea, y se comprueba el canal.
Tyler Vander Ploeg: Correcto. Has sacado a relucir también las pruebas mejoradas o de nivel dos. Encuentra más información. ¿Cómo se hace? ¿Nos podrías hablar un poco más sobre algunas de las nuevas tecnologías que nos permiten realizar pruebas en caminos individuales de un conector MPO con un OTDR?
Ed Gastle: En el caso de nuestra plataforma 4000, contamos con un módulo de conmutación para ella. El OTDR continúa siendo una conexión símplex, pero la conexión símplex va al conmutador y en este está el conector MPO de 12 fibras y, dado que el módulo de conmutación MPO y el módulo OTDR se encuentran en el mismo dispositivo, la operación es automática. Se puede indicar qué se desea someter a prueba. Se selecciona que las pruebas se realicen en las 12 fibras, se pulsa el botón de inicio y el OTDR realiza las pruebas en la fibra número uno. El conmutador cambia a la fibra número dos y se somete a prueba la fibra número dos, y así sucesivamente.
Ed Gastle: Así que se inicia y se deja que pruebe una a una las 12 fibras con la intervención del conmutador.
Tyler Vander Ploeg: Y, de nuevo, como cualquier OTDR, de esta manera, se puede observar cada evento a lo largo de…
Ed Gastle: Eso es. Además, con los OTDR modernos, como la plataforma 4000, se puede observar una vista esquemática donde se ven qué eventos son y cuáles de ellos presentan problemas, en lugar de tener que interpretar una línea farragosa en una pantalla.
Tyler Vander Ploeg: Genial. Bueno, muchas gracias otra vez por estar con nosotros, Ed. Has escrito hace poco un documento técnico.
Ed Gastle: Sí.
Tyler Vander Ploeg: En él, profundizas bastante en el tema.
Ed Gastle: Sí.
Tyler Vander Ploeg: Para obtener más información y acceder a este documento técnico escrito por Ed, puede visitar en línea viavisolutions.es/mpo. Gracias por su atención.
Los conectores multifibra MPO (Multi-fiber Push On) incrementan su capacidad de datos con un uso del espacio altamente eficaz. Sin embargo, los usuarios se encuentran con desafíos como determinadas dificultades añadidas y el hecho de que sea necesario un tiempo adicional para realizar pruebas y solucionar problemas en las redes multifibra. VIAVI contribuye a superar estos desafíos con la gama de soluciones de pruebas más completa del sector para la conectividad MPO.
Realizar pruebas empresariales e inspecciones con conectores MPO mediante herramientas diseñadas para aplicaciones de una sola fibra puede resultar engorroso y requerir mucho tiempo. Con conectores MPO nativos que se conectan directamente a conmutadores, enrutadores y servidores en aplicaciones de 40 y 100 Gigabit, es esencial realizar pruebas avanzadas, por lo que se requieren equipos para pruebas con puertos para conectores MPO nativos que permitan comprobar estos enlaces y canales.
Inspeccionar conectores MPO con herramientas de inspección convencionales para una sola fibra puede resultar difícil, ya que la interfaz de los conectores MPO plantea desafíos únicos en cuanto al acceso y la geometría. Se pueden añadir puntas de inspección de conectores MPO a los microscopios diseñados para conexiones de una sola fibra, pero este proceso de adaptación puede requerir bastante tiempo. Una solución de inspección multifibra puede abordar de forma adecuada la importancia de la inspección de las terminaciones en aplicaciones con conectores MPO, al tiempo que automatiza en mayor medida la operación de inspección.
Las pruebas de polaridad, pérdida y longitud de nivel 1 se pueden realizar con un OLTS tradicional y cables de convergencia de salida de los puertos de entrada LC o SC, pero este proceso se mejora de forma significativa con la introducción de equipos OLTS con conectores MPO. De la misma manera, los equipos de pruebas con OTDR con puertos específicos de conmutadores MPO pueden procesar varias fibras en pruebas avanzadas de forma sencilla.
While the use of MPO in fiber networks is not something new, its adoption is becoming increasingly common today. The majority of respondents expect the use of MPO in fiber networks to grow by over 20% in the next 3 years. This rapid growth means it is imperative that both network owner-operators as well as contractors and technicians stay educated on market trends and best practices. The wide variety of new concepts, terms, architectures, and test methods for MPO can be intimidating, but it doesn’t have to be.
To keep things simple, some may think adopting new tools and workflows is unnecessary. After all, if it’s not broken, why fix it, right? While early adopters of new technologies have to count the cost of the time and energy it takes to learn or relearn new methods, the time eventually comes when new methods become best practices. For fiber networks using MPO technology, that time is now. Simply put, well-educated contractors have more opportunity to generate business. Owner operators need to be aware of industry changes, too. There’s no reason they should risk working with contractors who use tools and systems that could negatively impact the overall cost or quality of their networks.
The goal of this page is to help those with a vested interest in fiber technology to better understanding how the growth of multi-fiber connectivity affects how fiber networks are built and efficiently tested, and to arm them with a solid understanding of MPO basics so they’re empowered to choose the right tools for the job. In order to get the lay of the land, we’ll first summarize some key MPO concepts below.
Key MPO Testing Terms and Concepts
Getting a grasp on MPO connectivity can feel intimidating simply because MPO connectors are different than the fiber connectors many technicians are used to (such as LC or SC). Often referred to as “parallel optics”, MPO connectors have an increased number of fibers (8, 12, 24, and more) in a single connector that adds additional factors to consider. This section provides a summary of some of these key terms and concepts.
LEARN MORE: Video: Essentials of Multi-Fiber Testing: Overview of MPO Connectors
- Lanes and Speeds
Not only do parallel optics help in achieving needed speeds, they support network migration, too. MPO is no longer just used as a backbone solution, it is now connecting all the way to servers and switches. High speeds are possible by using multiple “lanes” that can be combined together into a single “pipe”. The highest current speed for a “lane” is 50Gbps. To achieve speeds beyond 50Gbps, multiple lanes must be used. One of the easiest ways to achieve this is by using multiple fibers within the same connector, such as an MPO. The following table provides examples.
|
Speed per lane |
# of Lanes |
Resulting speed |
MM Technology |
SM Technology |
|
10Gbps |
1 |
10Gbps |
10GBASE-SR |
10GBASE-LX |
|
10Gbps |
4 |
40Gbps |
40GBASE-SR4 |
10GBASE-LR4 |
|
10Gbps |
10 |
100Gbps |
100GBASE-SR10 |
-- |
|
25Gbps |
4 |
100Gbps |
100GBASE-SR4 |
100GBASE-LR4 100 PSM4 |
- Pinned/Un-pinned Configurations
Single-fiber connectors, such as SC or LC are joined by an adapter with a sleeve that lines up the fiber cores of both connectors. For MPO connectors, the alignment is accomplished using one connector with two alignment pins and another with corresponding sockets. While this approach is helpful to ensure that all the fibers are properly aligned, it introduces other challenges when designing networks, mating links, and performing MPO tests.
LEARN MORE: Video: Essentials of Multi-Fiber Testing: Understanding MPO Alignment
- MPO Polarity
The term polarity is used in optical networks to ensure that a transmit signal is properly directed to the appropriate receiver. In MPO applications, however, the increased number of fibers makes it more complex as different cable types use different polarity configurations.
- Type A is a straight through connection. The fiber in position 1 is connected to position 1
- Type B is a flipped connection. The fiber in position 1 is connected to position 12. This causes a flip in the fibers which you need to have a 40/100G transmitter talk to a 40/100G receiver.
- Type C is a pairwise flip (fiber 1 to 2, fiber 2 to 1, etc.) used for systems where the end connections are duplex – typically to support 1/10G.
Each method uses a different combination of components, and it is very easy to make mistakes, especially in network upgrade situations where the existing polarity is not known.
LEARN MORE: Video: Essentials of Multi-Fiber Testing: Understanding MPO Connector Polarity
- Backbones, Links, and Channels
Backbones
The MPO backbone is the foundational cable for the “link.” Sometimes called a “trunk”, these high-density cables simplify the installation process by consolidating multiple ribbon fibers into a single jacket, rather than running multiple individual cables. Each of the ribbon fibers has MPO connectors on both ends that connect to an adapter panel or a breakout cassette.
Links
A link is the permanent connection between two locations. Typically, it is the cabling between patch panels or distribution frames and can include adapter panels and cassettes. Fiber links can have connections and splices in them. These two locations could be a connection between two racks, or more likely, a rack to a distribution frame of some kind. In some cases, these connection points are high density cassettes that break the MPO down into smaller fiber count connections, such as individual LC or 8-fiber MPO links.
Channels
A channel is the connection between equipment. It is made up of the link plus equipment cords (patch cords) at either end of the link. Again, depending on the vernacular you are accustomed to, some people call these equipment cords “patch cords.” In standards parlance, they are called equipment cords, and they are used at each side of a fiber link. In the figure below, there are switches on one side of the link and servers on the other. Depending on your application, there may be switches on either end.
LEARN MORE: White Paper: Testing Parallel Optics
Common MPO Architectures
Now that we’ve covered the basics of key terms and concepts, we’ll consider where you might see MPO connectivity in different forms of architectures.
The versatility of MPO technology makes it a very scalable design solution that can be used in a variety of different architectures. With our understanding of backbone, links and channels in the background, we can consider several possible MPO architectures.
This section highlights seven of the most common scenarios. Though the wide variety of configurations may seem intimidating at first, they represent three basic types of networks. In each scenario, a backbone trunk with MPO connectors is used. As the bandwidth demands increase, so does the amount of MPO connectivity. For continuity purposes, these scenarios all show a connection between servers and switches, however, please keep in mind that MPO can also be used for connectivity between different types of equipment (such as switch-to-switch).
1G/10G MM Channels and 1/10/100G SM Channels
Scenario #1: LC-LC Links (LC-LC Channels)
In the figure below, notice the MPO backbone connected through to cassettes, and the cassettes break down into individual LC links and LC channels when equipment cords are added. When the requirement is to run up to 25G multimode and up to 200G singlemode, using an MPO backbone is much more efficient than running numerous individual LC duplex pairs. In this example the designer chose to run a 72 fiber trunk, and break it into 36 duplex LC links using cassettes. In this scenario, you don’t need to test the backbone fiber, but you will test the link at the front of the LC cassettes.
Scenario #2: LC-MPO Links (LC-LC Channels)
Note that the architecture example below is nearly the same as the first example. The difference is that the link on the server side (as shown in the diagram) remains as MPO connectivity and then breaks out to LC after the link with an MPO-LC breakout cable. This is a good design choice when equipment rack-space is at a premium. In this sort of design scenario, also consider the tradeoff of flexibility. At the server end, there is opportunity for more density, and a cleaner solution. However, on the LC cassette side (the left side of the diagram), there’s still a fiber density challenge. In this scenario, one end of your link test will be LC while the other end will be MPO.
Scenario #3: MPO-MPO Links (LC-LC Channels)
In the figure below, notice that the LC channels are the same as the other configurations. But rather than feeding your equipment with LC connectivity, there is MPO connectivity on both ends of the link. This provides for much more density at the patch panel on each end of the channel. The fiber management is neat and clean at the racks. However, as stated above, this may hinder flexibility. If there is a need to make changes at the switch end, an entire fan-out cable may need to be replaced. In this scenario, both ends of your link test will be MPO.
40/100Gbps to 10/25/Gbps
As mentioned in the Lanes and Speeds section, most of the 40/100Gbps architectures only need four lanes (or eight total fibers) of an MPO connector. While the backbone is similar to some 1/10G applications, changes start occurring with the channels as the equipment on the servers and switches begin using QSFP transceivers in places.
Scenario #4: MPO-MPO Links (MPO-LC channels)
In the figure below, notice that the backbone remains MPO-MPO (like scenario 3). The change here occurs in the channels. The switch (on the left side) now has dedicated QSFP transceivers that an MPO equipment cord can be plugged into. The servers (on the right side) use breakout cables that break the MPO connection out into 4 duplex LC pairs (8 fibers). In this scenario, both ends of your link test will be MPO.
Scenario #5: MPO-LC Links (MPO-LC channels)
In this scenario, note the QSFP at the switch end (on the left side of the diagram). From the backbone the fiber connects into a cassette and breaks down into individual LC connections at the server (as shown on the right side of the diagram). Imagine standing in front of a rack full of four servers. One server on the top, two in the middle, and one on the bottom. In order to achieve 10 or 25G connectivity, place the LC cassette at the top of the rack, run a duplex LC pair down to the bottom server, a duplex LC pair to the third position server, a duplex LC pair down to the second position server, and a duplex LC pair down to the top server. This design is typically used when equipment rack-space is at a premium. In this scenario, one end of your link test will be MPO while the other end will be LC.
40/100G SR4 (MM) and 100G PSM4 (SM)
Scenario #6: MPO-MPO Links (MPO-MPO channels)
If you are looking to build out a simpler 40 or 100G solution using short-reach four lane technology (SR4), you can replace both ends of the channel with MPO to MPO connectivity. The active equipment uses a Quad Small Form-factor Pluggable transceiver (QSFP) to achieve end to end 40/100G. In this scenario, both ends of your link test will be MPO and you will test only 8 fibers rather than 12.
Scenario #7: MPO-MPO Links (MPO-MPO channels)
This scenario provides a true high-density 40/100G solution using a combination of different MPO connections. The backbone cable will deliver a series of 24 fiber MPO connectors that each plug into a cassette. Each cassette will break down into three separate, eight fiber connectivity to the QSFP. From a layout perspective this example is no different than scenario example 3, but there are considerations from a testing perspective. In this scenario, both ends of your link test will be MPO and you will test only 8 fibers rather than 12.
Testing MPO
If the various architectures we’ve outlined thus far seem familiar to you, this further underlines the reality that MPO isn’t the exception in fiber networks. It’s commonplace. As networks change, testing needs change as well.
Why MPO Testing Is Important
At the end of the day, network owners and operators should expect their network to be reliable and dependable. For contractors that are hired for install and/or maintenance, they need to make sure their work meets the customer’s requirements. Providing accurate test results that are based on known standards is the guarantee that contractors and network owners can agree upon. After all, contractors need to keep their customers happy, and data center owners need confidence in their networks.
If you are a contractor, a large portion of your business is installing fiber infrastructure, testing and certification of installed fiber confirms that the system you installed supports the applications that will ultimately be carried on the fiber. The certification provides proof that your work was installed according to your customer’s requirements. These requirements are typically based on industry standards. In North America and other parts of the world, the most recognized standard for Optical Fiber Cabling and Components is TIA-568.3. For Europe and other parts of the world, the most recognized standard is IEC 14763-3. While these are different standards, the requirements in each of them are in strong harmonization. Both standards specify two tiers of certification testing for the installed links:
- Tier 1 (or basic): Provide Loss, Length, and Polarity information for each link
- Tier 2 (or extended): Optical Time Domain Reflectometer (OTDR) test information for each link
- Fiber end-face inspection and certification is also a requirement to ensure pristine end-face condition prior to mating
If you’re a network owner or operator, ensuring the integrity of your fiber infrastructure is essential to your business. Whether you manage a large enterprise, run multiple data centers, or a service provider using MPO in your FTTH or FTTA networks, understanding how your fiber network should be tested empowers you to have educated conversations and set clear expectations for your team and the contractors you hire about using the right MPO test tools and procedures to deliver measurable evidence of the network’s capabilities efficiently and within your budget.
MPO Test Scenarios
As highlighted above in the seven common architecture scenarios, there are several ways that MPO connectivity can be used in fiber networks, but don’t let this scare you. While there may be several architectures, there are only three different MPO test scenarios. Following the testing procedure below will result in faster MPO testing, consolidate your reporting, and make your processes more efficient and less expensive.
Testing LC-LC configurations that have MPO connections within the links is not different than a typical LC-LC test. As long as the connectors at the end of the link or channel are LC, then the MPO test is the same as other tests performed with LC connections. For a Tier 1 (basic) test, you can use a standard Optical Loss Test Set (OLTS), such as an OLTS-85 that already has native LC ports on the device, so the test cords can be connected directly to the instrument.
As mentioned before, ensuring clean end faces for all fiber connections is essential. For LC-LC links or channels, the LC connectors for both sides of every connection must be inspected with a microscope, however there may be situations where you still need to inspect the MPO-MPO connection behind the cassette.
LEARN MORE:Quick Tip Video series - Using the OLTS-85P to perform Tier 1 (basic) tests.
Testing MPO-LC Links or Channels
If you plan to use your existing OLTS to test an MPO-LC configuration, be prepared for much more work. Even though this scenario includes both single-fiber and MPO links, using a dedicated MPO test solution is still the best way to test. Since a typical OLTS does not have a native MPO port on the test device, the process is much more labor intensive. An MPO-LC breakout cable is used on the MPO site to convert the MPO connector into multiple LC connectors. Each of these ends must be inspected, and then MPO tests are performed one duplex pair at a time. Not only does this involve multiple tests, it also means you will have multiple test reports.
Using a purpose-built test instrument like the MPOLx will greatly simplify and streamline this test scenario. Rather than performing multiple MPO tests, the entire link can be certified with a single test. One end (the side with LC connectors) will still utilize a breakout cable, but it will be used to consolidate the multiple fibers so that only one test needs to be performed, with the results all shown in a single test report.
Here is how it is done:
The first thing to do when testing MPO-LC links is to perform a one-cord reference between the MPOLS and your MPOLP. Connect them with a single launch test reference cord, and then do a set reference on your MPOLP, in order to get it to 0dB. Never disconnect from your source, otherwise, you will lose your reference.
Next, disconnect from the power meter, and on the power meter, attach a fan-out cable. In the example below, note there are four LCs down to a single MPO. Four duplex LCs for eight fiber total.
Verify reference: It’s always a good idea to verify your reference. To do this, add a third cable and measure for loss (inspecting each LC first). The loss should be .35dB or better, because you’ve added in two connections. Now, these two connections should be quite low-loss connections, because you should be using reference-grade connectors as much as you can, particularly on the LC side.
Once you verify that, then you remove your third TRC, and connect to your system under test. Now you measure loss of the link.
Testing MPO-MPO Links or Channels
Like the previous scenario, using a test set that is purpose built for MPO certification is much more effective than using a legacy OLTS. This scenario is most common in the 40/100G scenarios, and it is also the simplestif you are using purpose built MPO test tools.
LEARN MORE: Quick Tip Video series - Using the MPOLx to perform Tier 1 (basic) tests for MPO-MPO connections
The following table summarizes how each of these MPO test scenarios are applied to the architecture scenarios previously mentioned. As shown, 10 of the 14 scenarios involve testing an MPO connection directly. Using a purpose-built MPO test device such as the MPOLx will greatly simplify and streamline this testing.
| Test Scenario |
Architecture Scenario |
|
LC-LC |
#1 (Link Test & Channel Test) |
|
MPO-LC |
#2 (Link Test) |
|
MPO-MPO |
#3 (Link Test) |
In the last several sections, we’ve gotten technical in order to cover the basics of MPO networks, and to show that while there are several MPO testing scenarios, they basically boil down to three different kinds of networks.
Challenges with Legacy Test Procedures
The Challenges of MPO Using Single/Duplex Fiber Testing Tools
When a technician uses a traditional single-fiber test instrument in an MPO application, there are some built-in challenges and complexities. When you test an MPO network with a legacy tool, it’s like using a pickaxe and shovel for a much bigger job. You can certainly get the job done, but you need to ensure the job is done quickly and efficiently. A legacy tool may not be your best solution. For one, fanout cables get messy during MPO test procedures and deciphering which break-out strand corresponds to which fiber can be tricky. In addition, maintaining the performance quality of these reference cables over time requires proper care with end face inspection and cleaning. If one dust cap gets lost, the exposed end can get damaged, making the entire cable useless. It’s like hitting that water pipe and gaining a new problem you hadn’t bargained for.
In an environment where a legacy tool process is used, a typical OLTS has either LC or SC input ports. In this scenario, it’s not possible to plug an MPO connector into the test device. Instead an additional break-out/fan-out assembly is added between the MPO connector and the Test Reference Cables (TRCs) that connect to the test instrument port. These types of hybrid cables are necessary when MPO testing with legacy tools, and the process becomes unnecessarily complicated (as seen in the figure below).
LEARN MORE: Use Case: Testing MPO Networks
Benefits of New MPO Test Solutions
Technicians with history in the world of fiber are accustomed to working with single fiber connectors (whether they are SC or LC.) Making changes to their testing procedures may feel daunting and adopting new tools and changing processes always comes with a learning curve. But these purpose-built MPO tools enable simpler testing processes. In the figure below, notice that each device features native MPO ports. This means fan-out cables are unnecessary. An MPO connectorized test reference cord connects directly to the device under test (DUT). Also, note that devices such as the VIAVI MPOLx features a built-in microscope that allows the user to inspect the TRC cables and eliminate the need for additional tools with video display screens.
LEARN MORE: Use Case: Testing MPO Networks
End-Face Inspection
Using purpose-built tools for fiber inspection is also much faster and easier. In recent years, VIAVI Solutions has published many resources related to fiber inspection, and fiber end-face cleanliness as part of our “Inspect Before You Connect” message. Although the standards bodies have established acceptance criteria for quality and cleanliness control of fiber end faces, it’s still an ongoing problem for technicians in the field. Debris on the end of a fiber connector can range from 2 - 15μm and is not visible to the naked eye. It’s imperative to inspect both sides of the fiber connection and ensure test ports and reference cords are clean as well to make sure there’s no debris cross contamination.
LEARN MORE:
- Website - www.viavisolutions.com/inspect
- White Paper - Testing Parallel Optics
- Video - Dealing with Contamination on MPO Connectors
- Brochure - Fiber Inspection Probe Microscopes
Winning with MPO Testing
While there are certainly new complexities to consider, there’s no need to fear how MPO is changing fiber networks. Our hope is that we’ve simplified some MPO concepts that some may find intimidating. Throughout this article, we have referenced various resources that will equip you with the knowledge you need to install and service MPO networks effectively.
All of these resources can also be found online at www.viavisolutions.com/mpo
If you’re an owner/operator of a network, you’re responsible for ensuring savings on MPO testing processes. You’re counting on reliable test results, and you can’t afford to hire contractors that don’t use purpose-built MPO testing tools. Using legacy tools in an MPO environment requires too many workarounds you simply can’t afford. You need to have confidence in the accuracy of your MPO test results, and you should feel empowered to expect the best from your contractors.
If you’re a contractor, having specialized fiber knowledge is no longer considered to be a mythical power like it was ten or fifteen years ago. It’s simply required knowledge. You need to be conversant with the changing needs of customers. You don’t want to get caught unprepared to test a robust MPO application with legacy tools. Now you have all the necessary information to succeed, remain competitive, and strengthen your business in the ever-changing world of fiber technology.
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