MPO/MTP高密度光纖預連接系統(tǒng)目前主要用于三大領域：數(shù)據(jù)中心的高密度環(huán)境的應用，光纖到大樓的應用，在分光器、40G,100GSFP,SFP+等光收發(fā)設備內(nèi)部的連接應用。本文著重說明數(shù)據(jù)中心為什么會采用MPO/MTP高密度光纖預連接系統(tǒng)以及如何選擇這種高密度的光纖預連接系統(tǒng)。
在介紹目前為什么有這些場合使用MPO/MTP高密度光纖預連接系統(tǒng)之前，有必要就MPO/MTP做一個簡單的介紹。在通訊、數(shù)據(jù)傳輸領域，光纖連接接頭的發(fā)展遠比銅纜接頭的發(fā)展豐富。據(jù)不完全統(tǒng)計，迄今為止，發(fā)展出來的光纖接頭達數(shù)百種之多，但真正到達大范圍使用的也就那么十多種。縱觀其發(fā)展，光纖接頭有兩個明顯的發(fā)展階段：第一個階段:為了節(jié)省空間，向小型化方向發(fā)展，光纖接頭從傳統(tǒng)的FC,ST,SC發(fā)展為LC,MTRJ,E2000.
第二個階段:不僅為了節(jié)省空間，而且要滿足多芯使用的要求，光纖接頭從LC,MTRJ,E2000向MU,MTP/MPO演變，現(xiàn)在一個MTP/MPO多芯接頭可以滿足2芯，4芯，8芯，12芯，24芯，目前最高可達72芯的要求。
第二個階段這種發(fā)展帶來的好處是明顯的，查看一下40G、100G對光纖網(wǎng)絡傳輸規(guī)范要求就知道了，多芯傳輸，即8芯或20芯。這樣MPO/MTP就是可以在微小的空間滿足高速網(wǎng)絡應用的要求。但對在現(xiàn)場施工的工程師也帶來了極大的挑戰(zhàn)，甚至于無法完成的任務。當然現(xiàn)在有了很好的替代方法，那就是制造工廠的預連接系統(tǒng)產(chǎn)品。
MPO/MTP光纖預連接系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的應用也就這幾年的事情，而且也是MPO/MTP預連接系統(tǒng)目前在國內(nèi)最主要的應用場合。究其原因并不如想像的那么高尚，其實是一個必然的選擇。先說第一原因：數(shù)據(jù)中心空間總是不夠。就像北京的地鐵建成半年，客流量就滿了，這其實是有限的資源和無限的需求的一對矛盾，這一現(xiàn)象表現(xiàn)在當前中國的各個領域。解決空間不夠的方法可以采用增加空間或提高空間的利用率，在一個設計好的數(shù)據(jù)中心增加空間是不現(xiàn)實的，提高空間利用率也就是增大密度。作為數(shù)據(jù)中心的兩大布線系統(tǒng)：銅纜，光纜布線系統(tǒng)，其實銅纜系統(tǒng)也可以采用高密度，但這種高密度對空間的節(jié)省實在有限。因為不僅無法在既滿足高頻，又要更大的線經(jīng)之間找到平衡；高頻下電纜的電氣傳輸性能也不易滿足，而且還要解決高頻電子信號在多芯銅纜傳輸帶來的一系列問題。當然為了現(xiàn)場安裝省事方便的銅纜預連接系統(tǒng)，這是另外一個話題，在此不論。所以在同樣的空間里要得到更多的傳輸帶寬，改用光纜傳輸是一個必然的選擇，但這并不意味著一定需要高密度的光纖預連接系統(tǒng)。
第二個原因是網(wǎng)絡速度不斷提升帶來的結果，就光纖而言，雙芯光纖可以支持百兆，千兆以及萬兆的應用，但不采用特殊的編碼和協(xié)議，兩芯光纖支持40G和100G就顯得困難了。還好IEEE工作組的200多名專家們經(jīng)過多年的努力推出了一個標準來支持這樣的應用，這就是現(xiàn)在很多人知道的IEEE802.3ba規(guī)范。研讀這本457頁的規(guī)范標準，在里面對光纖布線傳輸?shù)亩x還是很容易找到，見下圖。我們可以看到單個通道為4芯或者10芯光纖，所以正常的40G和100G光纖網(wǎng)絡通訊就是8芯光纖和20芯光纖。這對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊的雙芯光纖傳輸提出了挑戰(zhàn)，即需要采用高密度多芯光纖了，但即使這樣也不見得一定要使用高密度多芯光纖預連接系統(tǒng)。
再來看第三個原因，這個原因更加現(xiàn)實，即原有大家熟悉的光纖連接頭，例如SC,LC無論從芯數(shù)上和小型化上均無法滿足這個高速網(wǎng)絡標準中定義的MDI多芯的要求。另外要想在現(xiàn)場完成這樣單根光纖的多芯連接的工作顯得非常困難，因為一芯的不合格意味著整根不合格。同時很難得到性能的完整保障和也衡南滿足性能一致性的要求。那么把現(xiàn)場如此復雜的工作轉移到專門的具有流水線和多種設備的工廠去做是一個必然的選擇。雖然這樣做對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)有些挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在設計階段和現(xiàn)場勘查計算階段，需要確定每個機柜位置并計算出每條Trunk光纜的精確長度，以便工廠預定生產(chǎn)。但這點工作對這種滿足高速網(wǎng)絡的高性能的光纖布線系統(tǒng)以及現(xiàn)場施工帶來的可能的性能不確定性而言實在算不了什么。其實這也是改變我們傳統(tǒng)布線思維模式的一個鍥機。其實很多行業(yè)產(chǎn)品均可以在工廠預制好。玩具行業(yè)里的樂高，家具行業(yè)里的宜家可能已經(jīng)早就領會了這一思想。
第四個原因，這是系統(tǒng)集成商的解脫，也是用戶滿意的事情。因為采用高密度的預連接系統(tǒng)，它可以大大減少現(xiàn)場的安裝時間，也大大降低現(xiàn)場施工安裝對性能的影響以及性能不確定性的概率。不僅大大降低了施工難度且性能上更加有保障，也大大減少布線系統(tǒng)安裝的空間。因此它得到廣泛使用就不足為奇了。
那么如何做好一個的MPO/MTP高密度光纖預連接系統(tǒng)項目呢？當然要選擇高性能的。不過本人多年來一直強調(diào)一個布線工程項目的性能取決于四大要數(shù)：即前期設計，產(chǎn)品性能，安裝工藝以及項目環(huán)境。在一個傳統(tǒng)的非預連接的布線系統(tǒng)項目中，四個要素對項目最終性能的影響基本上可以按各占25%來思考。但在預連接系統(tǒng)中這個比例就會發(fā)生很大變化，由于項目中大量現(xiàn)場的安裝，端接工作轉移都到前期的預連接產(chǎn)品上來。同時設計階段的長度計算的結果也會在工廠得以落實，因此說預連接產(chǎn)品的性能對項目的最終性能會占到50%以上也不為過。這樣的狀況會使得在預連接工廠的工作就會變得更加關鍵。
那么MTP/MPO高密度光纖預連接系統(tǒng)產(chǎn)品的性能是如何在一個生產(chǎn)工廠里得到保障的呢？它和普通的光纖跳線，配線架組裝和生產(chǎn)有什么不同呢？
首先這個生產(chǎn)工廠要符合ISO9000等一系列質(zhì)量管理體系認證，同時生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品性能還要符合目前業(yè)內(nèi)最全面和最嚴格的光纖連接組件生產(chǎn)的標準認證，比如GR326標準。現(xiàn)在可以生產(chǎn)光纖跳線的工廠比比皆是，但通過Telcordia公司制定的這個GR326標準認證的很少，Telcordia的前身是貝爾通訊實驗室，致力于美國標準的發(fā)展，包括為架構網(wǎng)絡的產(chǎn)品撰寫US/全球的標準。例如GR326。
其次要了解到MTP/MPO預連接系統(tǒng)產(chǎn)品，無論是Truck還是極性模塊，無論是Hardness還是MPO跳線的加工工藝遠比常規(guī)的SC、LC接頭要復雜和困難，加工一個12芯的MPO接頭絕不僅僅是加工12個單工SC或單工LC的工作量和難度的簡單疊加。沒有先進的設備，精湛的工藝和多年的經(jīng)驗以及訓練有素的人員是無法完成的。對一致性和可重復性的要求極為苛刻。舉個簡單的例子，一個12芯的MPO/MTP接頭的插芯的光纖高度要求為幾千個nm，更難的是要保證這些高度的差值要小于幾百個nm，這就是對一致性的要求，它是40G和100G光纖網(wǎng)絡對物理連路層性能的要求而來。放眼中國市場，據(jù)筆者了解，能夠專門從事MTP/MPO高密度光纖預連接產(chǎn)品生產(chǎn)的工廠屈指可數(shù)，能夠大批量生產(chǎn)的就更少，一個多年專門銷售給北美市場，經(jīng)過GR326認證以及美國移動公司verizon認證的EPCOM算得上少有幾個的其中之一。
總結以下，該文探討了數(shù)據(jù)中心采用MPO/MTP高密度光纖預連接系統(tǒng)的原因，同時對這一新的系統(tǒng)的選擇提出了一點建議，希望對數(shù)據(jù)中心的用戶及從事光纖預連接系統(tǒng)的同行有所幫助。