Da Rechenzentren immer größer werden und die Nachfrage nach Bandbreite mit 5G, KI und Cloud Computing steigt, können herkömmliche Einzelfaser- oder Duplex-Verbindungen nicht mehr mithalten. Hochdichte Hochgeschwindigkeits-Verkabelungslösungen sind unverzichtbar geworden.
Eine der wichtigsten Technologien, die diesen Wandel ermöglicht, ist der MPO-Stecker (Multi-fiber Push On). Durch die Unterbringung mehrerer Fasern in einer einzigen kompakten Schnittstelle erhöhen MPO-Stecker die Verbindungsdichte drastisch und vereinfachen die Verkabelung. Sie werden heute in Rechenzentren, FTTX-Netzwerken und parallelen optischen Übertragungssystemen eingesetzt, um 40G, 100G, 400G und darüber hinaus zu unterstützen.
INHALTSVERZEICHNIS
Was ist ein MPO Connector?
Der MPO-Stecker ist ein optischer Mehrfaserstecker, der durch die internationalen Normen IEC 61754-7 und TIA-604-5 (FOCIS-5) definiert ist. Im Gegensatz zu LC- oder SC-Steckern, die eine einzelne Faser abschließen, kann der MPO-Stecker mehrere Fasern in einem Steckergehäuse unterbringen, was ihn ideal für die parallele Hochgeschwindigkeitsübertragung macht.
Während ein MPO-Steckverbinder äußerlich anderen Steckverbindern ähnelt, ist sein innerer Aufbau komplexer. Er besteht aus mehreren präzisionsgefertigten Teilen, von denen jedes eine entscheidende Rolle spielt:
- Staubschutzkappe - Schützt die Stirnseite der Ferrule vor Staub, Kratzern und Verunreinigungen.
- Gehäuse - Sorgt für mechanische Festigkeit, schützt die inneren Komponenten und gewährleistet die korrekte Verbindung beim Einstecken und Herausziehen.
- Ferrule / Boot Kit - Das Herzstück des Steckers, normalerweise eine MT-Ferrule, die mehrere Fasern in einem Array ausrichtet und sichert.
- Stiftmontage - MPO-Steckverbinder sind in männlicher (mit Führungsstiften) und weiblicher (ohne Führungsstifte) Ausführung erhältlich. Die Stifte garantieren eine präzise Ausrichtung der Fasern während des Steckvorgangs.
- Feder - Sorgt für einen gleichmäßigen Druck auf die Ferrule und damit für einen geringen Einfügungsverlust und einen stabilen Kontakt.
- Spring Dush - Hält die Feder in Position und stabilisiert die innere Struktur.
- Crimpband - Sichert die Faser an der Manschette und verhindert, dass sich das Kabel bewegt oder herauszieht.
- Kabelmanschette - Bietet Knickschutz an der Kabeleinführung, reduziert die mechanische Belastung und verlängert die Lebensdauer.
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MPO und die MT-Hülse
Das Herzstück eines jeden MPO-Steckers ist die MT-Ferrule (Mechanical Transfer). Die MT-Ferrule ist in den MPO-Stecker integriert und dient als Schlüsselkomponente, die eine präzise Ausrichtung mehrerer Fasern ermöglicht. Durch die MT-Schnittstelle erreicht MPO eine hohe Verbindungsdichte, meist in Form von 12-, 16- oder 24-Fasern.
Zu den wichtigsten Merkmalen der MT-Hülse gehören:
- Faser-Array: Die Fasern sind präzise in Reihen angeordnet, mit extrem engen Toleranzen.
- Führungsstifte: Die Löcher in der Aderendhülse ermöglichen die Aufnahme von Führungsstiften, um die Ausrichtung beim Zusammenstecken von Stecker und Buchse zu gewährleisten.
- Material: In der Regel präzisionsgeformter Thermoplast mit eingebetteten Faserlöchern.
Die Ausrichtungsgenauigkeit der MT-Ferrule wirkt sich direkt auf die Einfüge- und Rückflussdämpfung aus und ist damit eines der kritischsten Elemente der MPO-Leistung.
Anzahl der Fasern in MPO-Steckern
MPO-Stecker sind in verschiedenen Faserzahlen erhältlich. Die am häufigsten verwendeten Konfigurationen sind:
- MPO-8: Unterstützt vier bidirektionale Kanäle, die üblicherweise in 40G QSFP+ Anwendungen verwendet werden.
- MPO-12: Das gängigste Format, das ein Gleichgewicht zwischen Dichte und Kosteneffizienz schafft. Jeder Stecker enthält 12 Fasern, die in einer einzigen Reihe angeordnet sind.
- MPO-16: Unterstützt neue Anwendungen mit höheren Geschwindigkeiten wie 400G, bei denen zusätzliche Fasern für die parallele Übertragung erforderlich sind.
- MPO-24: Bietet eine noch höhere Dichte mit zwei Reihen von je 12 Fasern und ist damit ideal für Backbone-Verbindungen in großen Rechenzentren.
Es gibt auch MPOs mit einer höheren Faseranzahl (z. B. 32, 48 oder 72), aber die MPOs mit 8, 12, 16 und 24 Fasern werden in der Praxis am häufigsten eingesetzt.
MPO Polarität (A, B, und C)
Im Gegensatz zu Ein-Faser-Steckverbindern erfordert die Mehr-Faser-Struktur von MPO eine besondere Berücksichtigung der Polarität, um sicherzustellen, dass jede Sendefaser korrekt auf die entsprechende Empfangsfaser ausgerichtet ist.
Es werden drei Hauptpolaritätsmethoden definiert:
- Polarität A (Straight-Through) - Glasfaser 1 an einem Ende wird mit Glasfaser 1 am anderen Ende verbunden, Glasfaser 2 mit Glasfaser 2, und so weiter.
- Polarität B (umgedreht) - Die Reihenfolge der Fasern ist komplett umgekehrt (Faser 1 ist mit Faser 12 verbunden, Faser 2 mit Faser 11, usw.).
- Polarität C (paarweise umgedreht) - Die Fasern werden paarweise umgedreht (1↔2, 3↔4 usw.), was üblicherweise für Duplex-Übertragungssysteme verwendet wird.
Bei der Verwendung von MPO-Kabeln mit Polarität A/B/C ist die Wahl der richtigen Polarität von entscheidender Bedeutung, da bei falscher Polarität keine ordnungsgemäße Signalübertragung möglich ist.
MPO vs. MTP
Um die Beziehung zwischen MPO und MTP zu verstehen, müssen wir zunächst beide definieren:
- MPO (Multi-fiber Push On) - der genormte Mehrfaserstecker, der durch IEC 61754-7 und TIA-604-5 definiert ist. Weiter oben in diesem Artikel haben wir MPO bereits ausführlich beschrieben.
- MTP (Multi-fiber Termination Push-on) - eine von US Conec entwickelte Hochleistungsversion des MPO-Steckers. Er verbessert die Standard-MPO-Konstruktionen, indem er die Einfüge- und Rückflussdämpfung reduziert und damit die Zuverlässigkeit bei Hochgeschwindigkeitsübertragungen erhöht.
Äußerlich sehen MPO- und MTP-Stecker fast identisch aus, und sie sind vollständig kompatibel und austauschbar. Im Inneren weist MTP jedoch mehrere technische Verbesserungen auf, die zu einer besseren optischen und mechanischen Leistung führen.
Hauptunterschiede zwischen MPO und MTP
| Merkmal | MPO (Standard) | MTP (Erweitert) |
|---|---|---|
|
Äußeres Gehäuse |
Geformtes Standardgehäuse |
Abnehmbares Gehäuse zum leichteren Austausch der Hülse |
|
Aderendhülse |
Standard MT-Hülse |
MT-Hochleistungsklemme mit engeren Toleranzen |
|
Führungsstift |
Grundlegendes Design der Stifte |
Präzisionsgefertigte Stifte mit verbesserter Ausrichtungsgenauigkeit |
|
Einfügedämpfung |
Höher (typischerweise ~0,5 dB pro Verbindung) |
Niedriger (kann typischerweise <0,35 dB pro Verbindung erreichen) |
|
Rückflussdämpfung |
Einhaltung der Normen |
Verbesserte Polierqualität für bessere Rückflussdämpfungsleistung |
Kurz gesagt:
- MPO = der universelle Standard
- MTP = eine hochwertige MPO-Variante mit verbesserter optischer und mechanischer Leistung
Für die meisten Anwendungen in Rechenzentren sind Standard-MPOs ausreichend. Bei Ultra-High-Speed-Systemen (400G/800G), bei denen ein geringer Verlust entscheidend ist, sind MTP-Steckverbinder jedoch oft die bevorzugte Wahl.
MPO-Kabel-Verbindungen
MPO-Stecker bieten eine vielseitige Möglichkeit, Switches, Transceiver und Verteilerfelder miteinander zu verbinden. Je nach den Anforderungen des Netzwerks können MPO-Kabel in verschiedenen Konfigurationen verwendet werden:
MPO-zu-MPO-Verbindungen
Ein MPO-zu-MPO-Kabel kann zwei Switches, die mit optischen SR-Multimode-Transceivern (QSFP, QSFP28 oder QSFP-DD) ausgestattet sind, direkt verbinden.
Typische Anwendung: Switch-to-Switch-Verbindungen in Rechenzentren, Hochgeschwindigkeits-Backbone-Verbindungen und parallele Übertragungsumgebungen (40G/100G/400G).
Der Vorteil: Vereinfacht die Verkabelung, indem mehrere Duplex-Verbindungen durch eine einzige MPO-Leitung ersetzt werden.
MPO zu LC Breakout-Verbindungen
In vielen Fällen verwenden Netzwerkgeräte LC-Duplex-Schnittstellen anstelle von MPO. Ein MPO-LC-Breakout-Kabel (Fanout-Kabelbaum) schließt diese Kompatibilitätslücke, indem es einen MPO-Stecker in mehrere LC-Stecker aufteilt.
Typische Anwendungen:
- Transceiver-Breakout: QSFP+/QSFP28/QSFP-DD (MPO) → mehrere SFP+/SFP28 (LC).
- Trägernetze: MPO-Backbone-Kabel → Optischer Verteiler (ODF) mit LC-Ports.
- FTTx-Einsätze: MPO-Backbone für die Zentrale → LC-Patchpanels für Zugangsnetze.
MPO zu SC Breakout-Verbindungen
Einige ältere Systeme und FTTx-Implementierungen sind stark auf SC-Stecker angewiesen, oft SC/APC in grüner Farbe. Ein MPO-SC-Breakout-Kabel ermöglicht den Anschluss von MPO-Backbone-Kabeln an SC-basierte Geräte.
Typische Anwendungen:
- FTTH-Hauptverteiler: MPO-Backbone → Verteilerfeld oder ONU-Geräte (SC/APC).
- Metro- und Zugangsnetze: Wo SC-Steckverbinder bei älteren Geräten Standard sind.
MPO-Steckerfarben und Faserkodierung
Interne Farbkodierung der Faser (Beispiel MPO-12)
Die Farbstandards für MPO-Stecker sind durch ANSI/TIA-598-D (Faserkennzeichnung) und ANSI/TIA-568.3-D (Steckergehäuse) definiert. Diese Farbcodes gewährleisten die Interoperabilität zwischen den Herstellern und vereinfachen die Installation.
Externe Steckergehäusefarben
| Gehäusefarbe | Faser-Typ | Anwendung / Anmerkungen | Standard |
|---|---|---|---|
|
Gray |
OM1 (62,5/125 μm) |
Ältere Systeme |
Nicht-Standard |
|
Schwarz |
OM2 (50/125 μm) |
Einige herstellerspezifische Builds |
Nicht-Standard |
|
Aqua |
OM3/OM4 (50/125 μm, optimiert für 850 nm) |
Kurze Reichweite, z. B. 40G/100G SR4 |
Standard |
|
Violett |
OM4+/OM5 WBMMF (850-950 nm SWDM) |
Breitband-Multimode-Faser |
Standard |
|
Grün |
OS1/OS2 (9/125 μm, APC 8° poliert) |
Fernverbindungen, CATV/PON |
Standard |
|
Orange |
OM1/OM2 (62,5/125 μm oder 50/125 μm) |
Ältere 100M/1G-Verbindungen |
Standard |
|
Rosa |
OM4 (50/125 μm, optimiert für 850 nm) |
Einige europäische Rechenzentren |
Nicht-Standard |
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen MPO und MTP?
MPO ist der allgemeine Standard für Mehrfaserstecker, während MTP ein verbesserter MPO mit verbesserten optischen und mechanischen Eigenschaften ist. Sie sind vollständig kompatibel.
Was ist ein MPO-12-Stecker?
Ein MPO-12 enthält 12 Fasern in einer einzigen Reihe und wird üblicherweise in 40G- und 100G-Anwendungen verwendet.
Wie wird die MPO-Polarität verwaltet?
Durch drei Methoden (A, B, C), die sicherstellen, dass die Sende- und Empfangsfasern korrekt ausgerichtet sind.
Kann MPO direkt an LC angeschlossen werden?
Ja, mit MPO-LC-Breakout-Kabeln, oft auch MPO-Fanouts genannt.
Wozu dient ein MPO-Fanout-Kabel?
Er teilt einen Mehrfaser-MPO-Trunk in einzelne LC- oder SC-Anschlüsse für Geräteverbindungen auf.
Zusammenfassung
Der MPO-Stecker ist zum Rückgrat moderner optischer Hochgeschwindigkeitsnetze geworden. Von der internen MT-Ferrule bis hin zum komplexen Polaritätsmanagement stellt MPO eine sorgfältig entwickelte Lösung dar, die optische Leistung und mechanische Robustheit in Einklang bringt. Ob als MPO-Trunkkabel, Fanout oder direkt mit Transceivern verbunden, die MPO-Technologie ist der Motor der nächsten Generation von Rechenzentren und Telekommunikationsinfrastrukturen.
Da die Anforderungen an die Netze weiter steigen, werden MPO- und MTP-Steckverbinder auch in Zukunft unverzichtbar sein, um kosteneffektive, skalierbare und zukunftssichere optische Konnektivität zu erreichen.
Das Ende
So, das war's mit der Aufschlüsselung! Ich hoffe, es war klar genug. 😄
Wenn Sie sich noch unsicher sind, können Sie sich jederzeit an uns wenden - wir freuen uns, wenn wir mehr darüber reden können.
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