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成都北億纖通科技有限公司
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事實證明，減少光纖鏈路中光纖的直徑、增加光纖鏈路中的連接密度可以有效利用有限的空間（例如數據中心、大型企業的機房和網絡的局端等）安裝高速率的光纖網絡
事實證明，減少光纖鏈路中光纖的直徑、增加光纖鏈路中的連接密度可以有效利用有限的空間（例如數據中心、大型企業的機房和網絡的局端等）安裝高速率的光纖網絡。
為了迎接40/100G時代的到來，網絡工程師開始在雙工光纖傳輸中使用MPO/MTP技術和產品，以此來減少光纖布線過程中產生的線纜冗余問題。但是，這樣一來，網絡工程師也面臨著一個挑戰，即怎樣保證使用MPO/MTP產品后點對點連接極性的準確性。
一般來講，一個光纖鏈路需要兩根光纖來完成全雙工傳輸，而且保證光纖鏈路的兩端極性準確（本端發和對端收一一對應才能通信）至關重要。當一個鏈路中有兩根或兩根以上的光纖時，特別是利用多芯MPO產品進行高速率傳輸時，要保證光纖網絡極性的準確性就變得更為復雜。幸運的是，預端接的MPO產品采用了保證極性準確性的人性化設計，TIA568標準也提供了三種方法來保證連接的準確性。本文將對MPO網絡系統的極性和40/100G連接解決方案進行詳細介紹。
MPO產品的極性
為了保證MPO網絡系統中極性的準確性，首先要了解各個MPO產品的性能，本部分將對MPO網絡系統中的MPO產品進行簡單介紹。
MPO連接器：要弄清楚40/100G傳輸中的極性，首先要了解MPO技術的核心—MPO連接器。一個MPO連接器可以支持12芯、24芯、36芯和72芯的光纖連接，每個MPO連接器上都有一個鍵槽，當鍵槽在連接器的上半部時，稱為鍵槽朝上的MPO連接器，當鍵槽在連接器的下半部時，稱為鍵槽朝下的MPO連接器。如果你觀察得仔細一點，會發現MPO連接器的一側會有一個白點，這個白點是為了標記第1個芯孔的位置，也就是說，第1個芯孔一般在白點所在的那一側（如下圖）。
MPO適配器：MPO連接器（公頭）和MPO連接器（母頭）通過MPO適配器配成一對。MPO適配器分為A型和B型兩種：
MPO光纜：MPO主干光纜的兩端都預端接有（公/母）MPO連接器，可以支持12芯、24芯、48芯和72芯的光纖連接。
MPO分支光纜：MPO分支光纜的一端預端接有一個（公/母）MPO連接器，另一端則預端接有多個雙工LC/SC連接器，支持多芯光纜到單芯或雙芯光纜的轉換。
MPO轉接模塊盒：MPO轉接模塊盒采用封閉的盒式結構，內部可以容納12芯或24芯的預端接MPO分支光纜。下圖展示的是有1個MTP連接器和6個雙工LC接口的MPO轉接模塊盒：
三種極性方法中使用的三種光纜
TIA568標準規定的三種極性方法分別叫做方法A、方法B和方法C。為了達到TIA568標準，MPO主干光纜也分為直通、*交叉和線對交叉三種。這三種MPO主干光纜和三種極性方法將在下文中詳細說明。
直通MPO主干光纜：直通MPO主干光纜使用直通線纜，兩端預端接的分別是鍵槽向上的MPO連接器和鍵槽朝下的MPO連接器，因此，光纜兩端的光纖對應的位置相同，也就是說左側連接器第1個芯孔的位置對應右側連接器第1個芯孔的位置。下圖反映的是直通MPO主干光纜的線序：
*交叉MPO主干光纜：*交叉MPO主干光纜使用反轉線纜，兩端預端接的都是鍵槽朝上的MPO連接器，在這種線纜中，光纜兩端的光纖對應的位置相反，也就是說，左側連機器第1個芯孔的位置對應右側連接器第12個芯孔的位置，下圖反映的是*交叉MPO主干光纜的線序：
線對交叉MPO主干光纜：線對交叉MPO主干光纜和直通MPO主干光纜一樣，兩端預端接的分別是鍵槽向上的MPO連接器和鍵槽朝下的MPO連接器，但是，在線對交叉MPO主干光纜中，光纜一端相鄰的兩根光纖與另一端相鄰兩根光纖的對應位置相反，也就是說左側連接器第1個芯孔的位置對應右側連接器第2個芯孔的位置，而左側連接器第2個芯孔的位置對應右側連接器第1個芯孔的位置，下圖反映的是線對交叉MPO主干光纜的線序：
三種極性的連接方式
不同的極性方法使用不同種類的MTP主干光纜。但是，所有的方法都要利用雙工跳線來形成光纖鏈路。TIA標準也定義了兩種不同種類的LC或SC雙工光纖跳線來完成端對端的雙工連接：A-A型（交叉型）跳線和A-B型（直通型）跳線。
本部分將說明如何在TIA標準規定下，保證MPO光器件連接極性的正確性。
A類連接方式：下圖（RX表示接收，TX表示發射）反映的是A類連接方式。A類連接方式使用的是直通MPO主干光纜，為了保證極性的準確性，可以使用兩種跳線：光纖鏈路左側使用的是標準雙工A-B型跳線，右側使用的是A-A型跳線。
B類連接方式：下圖反映的是B類連接方式。B類連接方式使用的是*交叉MPO主干光纜，由于*交叉MPO主干光纜兩端的光纖對應的位置相反，因此光纖鏈路兩端都使用的是標準A-B型跳線。
C類連接方式：下圖反映的是C類連接方式。C類連接方式使用的是線對交叉MPO主干光纜，光纖鏈路兩端都使用的是標準A-B型跳線。
用合適的極性方法升級到40/100G網絡
使用MPO/MTP連接器和多模光纖可以實現40/100G傳輸，因為多模光纖可以實現多個10G信號同時傳輸，MPO/MTP連接器接收到多個10G信號后，可以將這些信號重新組合在一起。這種升級到40/100G網絡的方法已經被標準化。
40G傳輸連接
40G傳輸通常使用12芯MPO/MTP連接器，在12芯孔中，只用8個芯用來傳輸和接收信號。如下圖所示（RX表示接收，TX表示發射），左邊的四個芯孔用來發射信號，右邊的四個芯孔用來接收信號，中間的四個芯孔不使用。根據40GBASE-SR4標準，這種方法可以利用多個10G的通道進行40G傳輸。
100G傳輸連接
100G傳輸總共需要20根光纖來實現，10根用來發射，10根用來接收。主要有三種解決方案可供選擇。
種解決方案是使用24芯的MPO/MTP連接器，上排中間的10個芯孔用來接收信號，下排中間的10個芯孔用來發射信號（如下圖），IEEE比較推薦的是這種解決方案。
第二種解決方案是使用兩個并排的12芯MPO/MTP連接器，左邊MPO/MTP連接器的10個芯孔用來發射信號，右邊MPO/MTP連接器的10個芯孔用來接收信號（如下圖）。
第三種解決方案同樣是使用兩個12芯MPO/MTP連接器，但是它們排列方式不是并排，而是堆疊，上部的MPO/MTP連接器的10個芯孔用來接收信號，下部的MPO/MTP連接器的10個芯孔用來發射信號（如下圖）。
40/100G傳輸中的極性
任何發射端必須有一個接收端與其相對應，這就好比我們打棒球，兩邊有投手和接球手，在10G傳輸中，1號投手要把球投向1號接球手，2號投手要把球投向2號接球手（如下圖左側），在40/100G傳輸中，任何投手可以將球投向任何接球手（如下圖右側）。
但是，如果兩邊都是接球手（如下圖），棒球游戲就沒辦法繼續了。
小結
網絡工程師使用MPO/MTP產品來滿足日益增長的高速率傳輸需求時所面臨的極性問題可以通過選擇合適的MPO光纜、MPO連接器和MPO轉接模塊盒和跳線來解決，要想達到靈活可靠的高密度40/100G傳輸解決方案，首先要選擇心儀的極性方法，然后選擇合適的MPO/MTP光器件來支持這種極性方法。
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