MTP預連接帶狀光纜的現場(chǎng)鏈路損耗測試

為了滿(mǎn)足系統對帶寬日益增長(cháng)的需求，數據中心的主干光纜正在向更高芯數的方向發(fā)展?，F在很多數據中心都在部署使用激光優(yōu)化50μm多模光纖(OM3)的帶狀光纜來(lái)滿(mǎn)足這個(gè)需求，以便在將來(lái)可升級到更高的數據傳輸速率，例如承載100G并行光信號。此外，因帶狀光纜具有更加緊湊的光纜結構可以滿(mǎn)足高密度連接的設計標準要求，以便獲得最大的線(xiàn)槽和空間利用率，很多數據中心正在向選用帶狀光纜過(guò)渡。例如一根144芯緊套光纜所占用的有效面積是一根同樣芯數帶狀光纜的3.5倍。相對銅纜而言，一根216芯的水平光纜只占用與兩到三根CAT 6a UTP銅纜相似的有效面積。

現場(chǎng)鏈路損耗測試可為帶狀光纜安裝后的性能提供量化的測量數據。安裝后的鏈路測試之所以被認為是最重要的測試，是因為其提供端到端，點(diǎn)到點(diǎn)或配線(xiàn)面板到配線(xiàn)面板的光功率損耗測試。

帶狀光纜的設計

當在數據中心部署24芯以上的主干光纜時(shí)，帶狀光纜正成為光纜設計的首選。典型的帶狀光纜由排列在中心束管中的12到216芯光纖構成。12芯光纖帶由具有易識別性且符合TIA-598光纖色譜標準的12芯光纖組成。在室內數據中心應用中，使用特殊的阻燃外護套可以使光纜設計滿(mǎn)足NFPA-262對帶狀水平光纜和UL-1666對帶狀垂直光纜的燃燒測試要求。圖1為典型帶狀光纜的結構示意圖。

圖1 帶狀光纜結構示意圖

帶狀光纜的端接

因受到12芯光纖帶現場(chǎng)端接的限制，長(cháng)期以來(lái)，設計者和安裝人員一直對在數據中心中使用帶狀光纜心存芥蒂。

但隨著(zhù)諸如帶纖分離工具、帶纖分支組件和可現場(chǎng)安裝的12芯光纖帶連接器等一系列創(chuàng )新性產(chǎn)品的出現，現在我們可以使12芯光纖帶與單芯、雙芯連接器(如LC、SC連接器)或MTP連接器很容易連接。MTP連接器是一種類(lèi)似SC單芯連接器大小的12芯插拔式光纖連接器。不帶導向針的MTP連接器通常用于主干光纜，帶有導向針的MTP連接器主要應用于互連跳線(xiàn)、分支跳線(xiàn)或MTP連接器模塊。通過(guò)使用這種高密度連接器可以顯著(zhù)加速網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)進(jìn)程，錯誤最小化并有效提高光纖配架面板的空間利用率。當今，預連接形式的MTP連接器應用已經(jīng)非常普遍，既有用于與12芯帶纖熔接的尾纖形式，又有用于主干光纜兩端的預端接形式。我們還可以使用無(wú)需注膠和研磨的現場(chǎng)安裝MTP連接器， 5分鐘內便可完成12芯帶纖的現場(chǎng)端接。MTP連接器規格符合TIA/EIA-604-5互連性標準。

帶狀光纜的部署

我們可以使用下面兩種方法來(lái)部署MTP預連接帶狀光纜。第一種方法使用MTP連接器模塊或配線(xiàn)盒。MTP連接器模塊是一種小型化的金屬或塑料配線(xiàn)盒，內部封裝一根一端為MTP連接器另一端為單芯連接器(通常為SC或LC)的分支跳線(xiàn)。

分支跳線(xiàn)兩端的連接器在工廠(chǎng)內被預先裝配于模塊前/后面板的適配器中?，F場(chǎng)只需將模塊安裝進(jìn)1U或4U的機架式配線(xiàn)架即可。這種模塊使得分支的12芯光纖應用方便并受到合理保護。該部署方法特別適用基于成對光纖的串行傳輸應用。位于模塊前面板的單芯連接器可通過(guò)單芯雙工跳線(xiàn)與機架或機柜的前面板連接構成光纖回路。當我們采用這種MTP預連接帶狀光纜的部署方法，其檢驗光學(xué)性能的測試系統與普通傳統安裝方式的測試系統一樣簡(jiǎn)單而直接。最簡(jiǎn)單的鏈路損耗測試使用一根參考跳線(xiàn)便可完成。下文中我們將對由MTP預連接帶狀光纜和MTP連接器模塊組成的鏈路損耗測試方法進(jìn)行概述。

第二種方法采用MTP互連來(lái)實(shí)現MTP預連接帶狀光纜的部署。這種方法是在1U或4U機架式配線(xiàn)架中裝配帶有MTP適配器的配線(xiàn)面板。MTP預連接帶狀光纜釋放扭力接入配線(xiàn)架，其預先端接的MTP連接器接入配線(xiàn)面板的后背板。配線(xiàn)面板的前面板將連接MTP預連接分支光纜，分支光纜的另一端通常與網(wǎng)絡(luò )設備或其它配線(xiàn)面板連接。這種MTP預連接分支光纜是一種帶狀互連光纜，兩端通常端接MTP連接器或其中一端端接單芯連接器。該部署方法特別適用并行光學(xué)傳輸的應用，例如InfiniBand技術(shù)。正是因為沒(méi)有配備帶有單芯連接器的模塊，這種部署方法才得以成為測試MTP預連接帶狀光纜鏈路的測試方法。這種鏈路損耗測試方法需要使用三根參考跳線(xiàn)完成測試。下面我們將繼續就這種無(wú)模塊配置的MTP預連接帶狀光纜鏈路損耗測試方法進(jìn)行說(shuō)明。

現場(chǎng)鏈路損耗測試方法

在配備模塊的部署方式中，對MTP預連接帶狀光纜的測試需要以下的設備：

具有SC接口的光源

具有SC接口的光功率計

SC-SC 跳線(xiàn) — 三根

SC適配器 — 兩個(gè)

（備注：此次舉例說(shuō)明的方法中使用的均為具有SC接口的光源和光功率計，其它接口類(lèi)型的測試方法相似。）

在無(wú)配備模塊的部署方式中，對MTP預連接帶狀光纜的測試需要以下的設備：

具有SC接口的光源

具有SC接口的光功率計

帶導向針MTP連接器和12個(gè)單芯SC連接器的分支跳線(xiàn) — 兩根

12芯的MTP到MTP（不帶針）跳線(xiàn) — 一根

SC-SC 跳線(xiàn) — 三根

MTP適配器 —兩個(gè)

SC適配器 — 兩個(gè)

（說(shuō)明：此次舉例說(shuō)明的方法中使用的均為具有SC接口的光源和光功率計，其它接口形式的測試方法相似。）

TIA/EIA強烈建議多模系統測試時(shí)，在光源處將跳線(xiàn)在測試卷軸上纏繞，以提高測量的穩定性和測試精度。

步驟一：設置單根跳線(xiàn)和三根跳線(xiàn)參考值的方法。如圖2所示，使用SC跳線(xiàn)將光源和光功率計相連。記錄測試數據以便和稍后測試的數值進(jìn)行對比。數據記錄完成后，將1# 測試跳線(xiàn)與光功率計斷開(kāi)。

如圖3所示，將2# SC測試跳線(xiàn)的一端與1# 跳線(xiàn)相連另一端與光功率計相連。損耗的變化值不應該大于測試跳線(xiàn)兩端連接器的插損值。

如使用單根參考跳線(xiàn)方法通過(guò)模塊測試串行傳輸信號，在保持兩根測試跳線(xiàn)的一端分別與光源和光功率計連接的同時(shí)，先斷開(kāi)兩根跳線(xiàn)之間的連接，再將光源和光功率計分別與被測鏈路兩端的模塊相連，測試并記錄鏈路損耗結果。

如對無(wú)模塊系統進(jìn)行測試，請使用下文詳述的三根跳線(xiàn)測試方法繼續對測試系統進(jìn)行配置。

將上一步所述的測試系統與被測鏈路之間的連接斷開(kāi)。如圖4所示在1# 和2# 測試跳線(xiàn)之間插入3# 測試跳線(xiàn)。此時(shí)從第一步到這一步的光功率變化表示由三根測試跳線(xiàn)組成連接的兩個(gè)連接器對產(chǎn)生的損耗。這個(gè)損耗值不應大于光纖跳線(xiàn)出廠(chǎng)的規格（兩個(gè)連接器對）。測量值中典型的最大變化量應該近似–1.0dB（18.0dBm –19.0dBm= –1.0dB），兩個(gè)連接器對每對0.5dB。如果測試值大于上述的參考值，清潔連接器后重新測試。如測試結果仍舊較大，逐根更換測試跳線(xiàn)直到測試數據在合理的范圍內。

按下光功率計的歸零按鈕，功率計應顯示0.0dB。如果沒(méi)有歸零按鈕，則必須將此時(shí)的讀數記錄下來(lái)并從接下來(lái)的鏈路測試結果中減去。

圖6

步驟二：確認需要使用的所有MTP測試跳線(xiàn)。先將3# SC測試跳線(xiàn)從測試系統中移除，然后將一根12芯SC到帶針MTP跳線(xiàn)的藍色SC分支與光源端的SC跳線(xiàn)相連，另一根12芯SC到帶針MTP跳線(xiàn)的藍色SC分支與光功率計端的SC跳線(xiàn)相連，如圖5所示。最后再將兩端都不帶針的MTP到MTP測試跳線(xiàn)連接到測試系統中。為確保標準測試跳線(xiàn)具有正確的極性，在設置每個(gè)測試通道時(shí)必須連接相同色標或編碼的跳線(xiàn)分支。

這時(shí)光功率計應該顯示一個(gè)1.5dB的負值。不要將光功率計歸零。根據MTP跳線(xiàn)出廠(chǎng)時(shí)的規格，一個(gè)MTP連接器對的連接損耗最大值是0.75dB，測試系統中MTP跳線(xiàn)的兩個(gè)連接器對的連接損耗最大值應為1.5dB。斷開(kāi)帶針MTP跳線(xiàn)的藍色SC分支，從橙色開(kāi)始依次按照顏色順序測試其它分支，確保測試中使用的全部連接器性能都符合規格要求。12個(gè)SC分支性能確認后，將不帶針的MTP到MTP跳線(xiàn)從測試系統中拿掉。這時(shí)我們就完成了對整個(gè)測試系統的確認，可以開(kāi)始對安裝系統進(jìn)行測試了。

步驟三：測試。如圖6所示，不要斷開(kāi)連接光源和光功率計的單芯跳線(xiàn)，每個(gè)測試值表示該光纖鏈路的系統損耗。將測試系統兩端SC到MTP跳線(xiàn)的帶針MTP連接器分別與被測系統兩端配線(xiàn)面板上的不帶針MTP連接器相連。重新將光源和光功率計端的SC到MTP跳線(xiàn)的第一個(gè)SC分支（藍色）與測試系統相連，并記錄下該光纖通道的測量值。斷開(kāi)兩端的藍色分支，連接第二個(gè)SC分支（橙色），記錄該通道測量值，重復上面的步驟便可完成整個(gè)系統中12個(gè)光纖通道的鏈路損耗測試。