MTP預(yù)連接帶狀光纜的現(xiàn)場鏈路損耗測試

為了滿足系統(tǒng)對帶寬日益增長的需求，數(shù)據(jù)中心的主干光纜正在向更高芯數(shù)的方向發(fā)展。現(xiàn)在很多數(shù)據(jù)中心都在部署使用激光優(yōu)化50μm多模光纖(OM3)的帶狀光纜來滿足這個(gè)需求，以便在將來可升級到更高的數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)可以滿足高密度連接的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，以便獲得最大的線槽和空間利用率，很多數(shù)據(jù)中心正在向選用帶狀光纜過渡。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(shù)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(xiàn)場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(shù)據(jù)。安裝后的鏈路測試之所以被認(rèn)為是最重要的測試，是因?yàn)槠涮峁┒说蕉耍c(diǎn)到點(diǎn)或配線面板到配線面板的光功率損耗測試。

帶狀光纜的設(shè)計(jì)

當(dāng)在數(shù)據(jù)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(shè)計(jì)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(gòu)成。12芯光纖帶由具有易識別性且符合TIA-598光纖色譜標(biāo)準(zhǔn)的12芯光纖組成。在室內(nèi)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中，使用特殊的阻燃外護(hù)套可以使光纜設(shè)計(jì)滿足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(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 帶狀光纜結(jié)構(gòu)示意圖

帶狀光纜的端接

因受到12芯光纖帶現(xiàn)場端接的限制，長期以來，設(shè)計(jì)者和安裝人員一直對在數(shù)據(jù)中心中使用帶狀光纜心存芥蒂。

但隨著諸如帶纖分離工具、帶纖分支組件和可現(xiàn)場安裝的12芯光纖帶連接器等一系列創(chuàng)新性產(chǎn)品的出現(xiàn)，現(xiàn)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連接器是一種類似SC單芯連接器大小的12芯插拔式光纖連接器。不帶導(dǎo)向針的MTP連接器通常用于主干光纜，帶有導(dǎo)向針的MTP連接器主要應(yīng)用于互連跳線、分支跳線或MTP連接器模塊。通過使用這種高密度連接器可以顯著加速網(wǎng)絡(luò)布線進(jìn)程，錯(cuò)誤最小化并有效提高光纖配架面板的空間利用率。當(dāng)今，預(yù)連接形式的MTP連接器應(yīng)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(yù)端接形式。我們還可以使用無需注膠和研磨的現(xiàn)場安裝MTP連接器， 5分鐘內(nèi)便可完成12芯帶纖的現(xiàn)場端接。MTP連接器規(guī)格符合TIA/EIA-604-5互連性標(biāo)準(zhǔn)。

帶狀光纜的部署

我們可以使用下面兩種方法來部署MTP預(yù)連接帶狀光纜。第一種方法使用MTP連接器模塊或配線盒。MTP連接器模塊是一種小型化的金屬或塑料配線盒，內(nèi)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。

分支跳線兩端的連接器在工廠內(nèi)被預(yù)先裝配于模塊前/后面板的適配器中?，F(xiàn)場只需將模塊安裝進(jìn)1U或4U的機(jī)架式配線架即可。這種模塊使得分支的12芯光纖應(yīng)用方便并受到合理保護(hù)。該部署方法特別適用基于成對光纖的串行傳輸應(yīng)用。位于模塊前面板的單芯連接器可通過單芯雙工跳線與機(jī)架或機(jī)柜的前面板連接構(gòu)成光纖回路。當(dāng)我們采用這種MTP預(yù)連接帶狀光纜的部署方法，其檢驗(yàn)光學(xué)性能的測試系統(tǒng)與普通傳統(tǒng)安裝方式的測試系統(tǒng)一樣簡單而直接。最簡單的鏈路損耗測試使用一根參考跳線便可完成。下文中我們將對由MTP預(yù)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互連來實(shí)現(xiàn)MTP預(yù)連接帶狀光纜的部署。這種方法是在1U或4U機(jī)架式配線架中裝配帶有MTP適配器的配線面板。MTP預(yù)連接帶狀光纜釋放扭力接入配線架，其預(yù)先端接的MTP連接器接入配線面板的后背板。配線面板的前面板將連接MTP預(yù)連接分支光纜，分支光纜的另一端通常與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或其它配線面板連接。這種MTP預(yù)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?shù)膽?yīng)用，例如InfiniBand技術(shù)。正是因?yàn)闆]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(yù)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完成測試。下面我們將繼續(xù)就這種無模塊配置的MTP預(yù)連接帶狀光纜鏈路損耗測試方法進(jìn)行說明。

現(xiàn)場鏈路損耗測試方法

在配備模塊的部署方式中，對MTP預(yù)連接帶狀光纜的測試需要以下的設(shè)備：

具有SC接口的光源

具有SC接口的光功率計(jì)

SC-SC 跳線 — 三根

SC適配器 — 兩個(gè)

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

在無配備模塊的部署方式中，對MTP預(yù)連接帶狀光纜的測試需要以下的設(shè)備：

具有SC接口的光源

具有SC接口的光功率計(jì)

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

12芯的MTP到MTP（不帶針）跳線 — 一根

SC-SC 跳線 — 三根

MTP適配器 —兩個(gè)

SC適配器 — 兩個(gè)

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

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

步驟一：設(shè)置單根跳線和三根跳線參考值的方法。如圖2所示，使用SC跳線將光源和光功率計(jì)相連。記錄測試數(shù)據(jù)以便和稍后測試的數(shù)值進(jìn)行對比。數(shù)據(jù)記錄完成后，將1# 測試跳線與光功率計(jì)斷開。

如圖3所示，將2# SC測試跳線的一端與1# 跳線相連另一端與光功率計(jì)相連。損耗的變化值不應(yīng)該大于測試跳線兩端連接器的插損值。

如使用單根參考跳線方法通過模塊測試串行傳輸信號，在保持兩根測試跳線的一端分別與光源和光功率計(jì)連接的同時(shí)，先斷開兩根跳線之間的連接，再將光源和光功率計(jì)分別與被測鏈路兩端的模塊相連，測試并記錄鏈路損耗結(jié)果。

如對無模塊系統(tǒng)進(jìn)行測試，請使用下文詳述的三根跳線測試方法繼續(xù)對測試系統(tǒng)進(jìn)行配置。

將上一步所述的測試系統(tǒng)與被測鏈路之間的連接斷開。如圖4所示在1# 和2# 測試跳線之間插入3# 測試跳線。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(yīng)大于光纖跳線出廠的規(guī)格（兩個(gè)連接器對）。測量值中典型的最大變化量應(yīng)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(jié)果仍舊較大，逐根更換測試跳線直到測試數(shù)據(jù)在合理的范圍內(nèi)。

按下光功率計(jì)的歸零按鈕，功率計(jì)應(yīng)顯示0.0dB。如果沒有歸零按鈕，則必須將此時(shí)的讀數(shù)記錄下來并從接下來的鏈路測試結(jié)果中減去。

圖6

步驟二：確認(rèn)需要使用的所有MTP測試跳線。先將3# SC測試跳線從測試系統(tǒng)中移除，然后將一根12芯SC到帶針MTP跳線的藍(lán)色SC分支與光源端的SC跳線相連，另一根12芯SC到帶針MTP跳線的藍(lán)色SC分支與光功率計(jì)端的SC跳線相連，如圖5所示。最后再將兩端都不帶針的MTP到MTP測試跳線連接到測試系統(tǒng)中。為確保標(biāo)準(zhǔn)測試跳線具有正確的極性，在設(shè)置每個(gè)測試通道時(shí)必須連接相同色標(biāo)或編碼的跳線分支。

這時(shí)光功率計(jì)應(yīng)該顯示一個(gè)1.5dB的負(fù)值。不要將光功率計(jì)歸零。根據(jù)MTP跳線出廠時(shí)的規(guī)格，一個(gè)MTP連接器對的連接損耗最大值是0.75dB，測試系統(tǒng)中MTP跳線的兩個(gè)連接器對的連接損耗最大值應(yīng)為1.5dB。斷開帶針MTP跳線的藍(lán)色SC分支，從橙色開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(guī)格要求。12個(gè)SC分支性能確認(rèn)后，將不帶針的MTP到MTP跳線從測試系統(tǒng)中拿掉。這時(shí)我們就完成了對整個(gè)測試系統(tǒng)的確認(rèn)，可以開始對安裝系統(tǒng)進(jìn)行測試了。

步驟三：測試。如圖6所示，不要斷開連接光源和光功率計(jì)的單芯跳線，每個(gè)測試值表示該光纖鏈路的系統(tǒng)損耗。將測試系統(tǒng)兩端SC到MTP跳線的帶針MTP連接器分別與被測系統(tǒng)兩端配線面板上的不帶針MTP連接器相連。重新將光源和光功率計(jì)端的SC到MTP跳線的第一個(gè)SC分支（藍(lán)色）與測試系統(tǒng)相連，并記錄下該光纖通道的測量值。斷開兩端的藍(lán)色分支，連接第二個(gè)SC分支（橙色），記錄該通道測量值，重復(fù)上面的步驟便可完成整個(gè)系統(tǒng)中12個(gè)光纖通道的鏈路損耗測試。