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VIAVI ha abordado la evolución de las pruebas de los conectores MPO con cuatro soluciones nuevas de gran rapidez:
La mayoría de los encuestados esperan que el uso de los conectores MPO en las redes de fibra óptica crezca más del 20 % en los próximos tres años. Este crecimiento tan rápido obliga tanto a los operadores propietarios de redes como a los contratistas y los técnicos a mantenerse al día de las tendencias del mercado y las prácticas recomendadas. La amplia diversidad de nuevos conceptos, términos, arquitecturas y métodos de pruebas asociados a los conectores MPO puede ser intimidante, pero no tiene por qué serlo.
En un intento de apostar por la sencillez, algunos podrían pensar que no es necesario adoptar herramientas y flujos de trabajo nuevos. A fin de cuentas, si funciona, para qué cambiar, ¿no? Aunque los pioneros de las nuevas tecnologías tienen que tener en cuenta el tiempo y el esfuerzo que requiere aprender o reaprender métodos nuevos, finalmente estos nuevos métodos se acaban por convertir en prácticas recomendadas. En el caso de las redes de fibra óptica que emplean la tecnología MPO, ese momento ha llegado. En pocas palabras, los contratistas con una buena cualificación tienen más oportunidades de negocio. Asimismo, los operadores propietarios de redes tienen que ser conscientes de los cambios que se producen en el sector. No existe ninguna razón por la que deban arriesgarse a trabajar con contratistas que empleen herramientas y sistemas que puedan afectar negativamente a la calidad o al costo general de sus redes.
El objetivo de esta página es servir de ayuda a aquellos con intereses creados en la tecnología de la fibra óptica para comprender mejor cómo el crecimiento de la conectividad multifibra afecta al modo en que se crean las redes y se someten a pruebas de manera eficiente, así como proporcionarles conocimientos sólidos de los conceptos básicos en torno a la tecnología MPO para que sean capaces de elegir las herramientas adecuadas para su trabajo. Para allanar el terreno, resumiremos primero algunos conceptos clave de la tecnología MPO a continuación.
Llegar a comprender la conectividad MPO se puede sentir intimidante simplemente porque los conectores MPO son distintos de los conectores de fibra óptica a los que muchos técnicos están acostumbrados (como los LC o los SC). Los conectores MPO, a los que a menudo se hace referencia como “ópticas paralelas”, cuentan con un número mayor de fibras (8, 12, 24 o más) en un solo conector, lo que añade más aspectos a tener en cuenta. En esta sección se proporciona un resumen de algunos de estos términos y conceptos.
MÁS INFORMACIÓN: Vídeo: Aspectos básicos de las pruebas multifibra: descripción general de los conectores MPO
Las ópticas paralelas no solo contribuyen a alcanzar las velocidades necesarias, sino que también admiten la migración de las redes. La tecnología MPO no se utiliza ya solo como solución de red troncal, sino que ahora sirve de conexión hasta los servidores y los conmutadores. Las altas velocidades se consiguen empleando varios “carriles” que se pueden combinar en un solo “conducto”. La máxima velocidad actual para un “carril” es de 50 Gbps. Para alcanzar velocidades superiores a 50 Gbps, se deben emplear varios carriles. Una de las maneras más sencillas de conseguirlo es utilizando varias fibras dentro del mismo conector, como es el caso de los conectores MPO. En la siguiente tabla, se proporcionan ejemplos.
Velocidad por carril | Número de carriles | Velocidad resultante | Tecnología MM | Tecnología SM |
10 Gbps | 1 | 10 Gbps | 10GBASE-SR | 10GBASE-LX |
10 Gbps | 4 | 40 Gbps | 40GBASE-SR4 | 10GBASE-LR4 |
10 Gbps | 10 | 100 Gbps | 100GBASE-SR10 | -- |
25 Gbps | 4 | 100 Gbps | 100GBASE-SR4 | 100GBASE-LR4 100 PSM4 |
Los conectores de una sola fibra, como los SC o los LC, se unen mediante un adaptador con un manguito que alinea los núcleos de las fibras de ambos conectores. En el caso de los conectores MPO, la alineación se consigue con un conector con dos pines de alineación y otro con las tomas correspondientes. A pesar de que este enfoque ayuda a garantizar que todas las fibras queden alineadas correctamente, plantea otros desafíos a la hora de diseñar las redes, acoplar los enlaces y realizar pruebas en los conectores MPO.
MÁS INFORMACIÓN: Vídeo: Aspectos básicos de las pruebas multifibra: análisis de la alineación de los conectores MPO
La “polaridad” se emplea en el campo de las redes ópticas para garantizar que una señal de transmisión se dirija correctamente al receptor adecuado. Sin embargo, en las aplicaciones de la tecnología MPO, resulta más complejo debido al mayor número de fibras, ya que cada tipo de cable utiliza una configuración diferente de polaridad.
Cada método emplea una combinación distinta de componentes y es muy fácil cometer errores, especialmente en casos de actualización de redes donde se desconoce la polaridad actual.
MÁS INFORMACIÓN: Vídeo: Aspectos básicos de las pruebas multifibra: análisis de la polaridad de los conectores MPO
Cables troncales
El cable de red troncal de conectores MPO es el cable fundamental del “enlace”. A menudo denominado “troncal”, este cable de alta densidad simplifica el proceso de instalación al consolidar varias fibras de la cinta en una sola envoltura, en lugar de utilizar varios cables individuales. Cada una de las fibras de la cinta cuenta con conectores MPO en ambos extremos que se conectan a un panel adaptador o un cassette de conexiones.
Enlaces
Un enlace es una conexión permanente entre dos ubicaciones. Normalmente, se trata del cableado entre los paneles de conexiones o los repartidores, y puede incluir paneles adaptadores y cassettes. Los enlaces de fibra óptica pueden tener conexiones y empalmes. Estas dos ubicaciones pueden ser una conexión entre dos racks o, con mayor probabilidad, un rack conectado a algún tipo de repartidor. En algunos casos, estos puntos de conexión son cassettes de alta densidad que dividen el conector MPO en conexiones de menos fibras, como los conectores LC individuales o los enlaces MPO de ocho fibras.
Canales
Un canal es una conexión entre equipos. Se compone del enlace más cables de equipos en cualquiera de los extremos del enlace. De nuevo, en función de la terminología a la que esté acostumbrado, algunos llaman a estos cables de equipos “cables de conexión”. En la jerga estándar, se denominan cables de equipos y se emplean a cada lado del enlace de fibra óptica. En la ilustración siguiente, hay conmutadores en un lado del enlace y servidores en el otro. En función de la aplicación, puede haber conmutadores en ambos extremos.
MÁS INFORMACIÓN: Documento técnico: Pruebas con ópticas paralelas
Ya que hemos explicado aspectos básicos sobre los términos y los conceptos clave, analizaremos dónde podría estar presente la conectividad MPO en diversos tipos de arquitecturas.
La versatilidad de la tecnología MPO ofrece una solución de diseño muy escalable que se puede emplear en una amplia diversidad de arquitecturas distintas. Ahora que comprendemos cómo funcionan los cables troncales, los enlaces y los canales, podemos plantearnos diversas arquitecturas posibles de conectores MPO.
En esta sección, destacamos siete de los escenarios más comunes. Aunque la amplia variedad de configuraciones puede intimidar en un principio, se basan en tres tipos básicos de redes. En cada uno de los escenarios, se emplea un cable troncal con conectores MPO. A medida que la demanda de ancho de banda aumenta, también lo hace la cantidad de conectores MPO. Para mantener la coherencia, en todos estos escenarios hay presente una conexión entre servidores y conmutadores, pero tenga en cuenta que los conectores MPO también se pueden emplear para la conectividad entre distintos tipos de equipos (como de conmutador a conmutador).
Escenario 1: Enlaces LC-LC (canales LC-LC)
En la siguiente ilustración, observará que el cable troncal MPO está conectado a cassettes, y los cassettes se dividen en enlaces LC individuales y canales LC cuando se añaden cables de equipos. Cuando es necesaria una configuración multimodo 25G y monomodo 200G, resulta mucho más eficaz utilizar un cable troncal de conectores MPO que disponer numerosos pares LC dúplex individuales. En este ejemplo, el diseñador optó por un cable troncal de 72 fibras dividido en 36 enlaces LC dúplex mediante cassettes. En este caso, no es necesario realizar pruebas en la fibra del cable troncal, pero deberá someter a pruebas el enlace delante de los cassettes LC.
Escenario 2: Enlaces LC-MPO (canales LC-LC)
Tenga en cuenta que el ejemplo de arquitectura siguiente es casi el mismo que el primer ejemplo. La diferencia radica en que el enlace del servidor (como se indica en el diagrama) se mantiene como conectividad MPO y, después, se divide en conexiones LC después del enlace con un cable multiconector MPO-LC. Esta es una excelente opción de diseño cuando escasea el espacio en el rack para equipos. En este tipo de configuración, debe tener en cuenta también los pros y los contras en términos de flexibilidad. En el lado del servidor, se permite una mayor densidad, además de una solución más limpia. Sin embargo, en cuanto al cassette LC (la parte izquierda del diagrama), continúa habiendo un problema de densidad de fibra óptica. En este escenario, las pruebas del enlace serán de tipo LC en un extremo, mientras que en el otro serán de tipo MPO.
Escenario 3: Enlaces MPO-MPO (canales LC-LC)
En la siguiente ilustración, observará que los canales LC son los mismos que en el resto de las configuraciones, pero en lugar de suministrar alimentación a su equipo con conectores LC, hay conectores MPO en ambos extremos del enlace. Esto proporciona mucha más densidad en el panel de conexiones en cada extremo del canal. La gestión de las fibras es ordenada y pulcra en los racks. Sin embargo, como ya hemos mencionado, esto puede suponer una menor flexibilidad. Si es necesario realizar cambios en el extremo del conmutador, podría ser necesario sustituir todo un cable de convergencia de salida. En este escenario, las pruebas del enlace serán de tipo MPO en los dos extremos.
Como ya hemos mencionado en la sección Carriles y velocidades, la mayoría de las arquitecturas de 40/100 Gbps necesitan únicamente cuatro carriles (o un total de ocho fibras) de un conector MPO. Mientras que el cable troncal es similar a algunas aplicaciones de 1/10G, los cambios comienzan a aparecer con los canales a medida que el equipo de los servidores y los conmutadores empiezan a emplear transceptores QSFP en algunos lugares.
Escenario 4: Enlaces MPO-MPO (canales MPO-LC)
En la siguiente ilustración, observará que el cable troncal continúa siendo MPO-MPO (como en el escenario 3). El cambio aquí está en los canales. El conmutador (en el lado izquierdo) ahora cuenta con transceptores QSFP específicos a los que puede conectarse un cable de equipo MPO. Los servidores (en el lado derecho) emplean cables multiconectores que dividen la conexión MPO en cuatro pares LC dúplex (ocho fibras). En este escenario, las pruebas del enlace serán de tipo MPO en los dos extremos.
Escenario 5: Enlaces MPO-LC (canales MPO-LC)
En este escenario, observará que hay una unidad QSFP en el extremo del conmutador (en el lado izquierdo del diagrama). Desde el cable troncal, la fibra se conecta a un cassette y se divide en conexiones LC individuales en el servidor (como se muestra en el lado derecho del diagrama). Imagine que tiene delante un rack completo de cuatro servidores: un servidor en la parte superior, dos en el centro y otro en la parte inferior. Para conseguir una conectividad de 10 o 25G, se coloca el cassette LC en la parte superior del rack, se dispone un par LC dúplex hasta el servidor inferior, un par LC dúplex hasta el servidor en tercera posición, un par LC dúplex hasta el servidor en segunda posición y un par LC dúplex hasta el servidor superior. Esta configuración se suele emplear cuando escasea el espacio en el rack para equipos. En este escenario, las pruebas del enlace serán de tipo MPO en un extremo, mientras que en el otro serán de tipo LC.
Escenario 6: Enlaces MPO-MPO (canales MPO-MPO)
Si desea crear una solución más sencilla de 40 o 100G mediante una tecnología basada en cuatro carriles de corto alcance (SR4), puede sustituir ambos extremos del canal con una conectividad de MPO a MPO. El equipo activo emplea un transceptor QSFP (factor de forma pequeña, cuádruple y enchufable) para conseguir 40/100G de extremo a extremo. En este escenario, las pruebas del enlace serán de tipo MPO en los dos extremos y solo tendrá que someter a las pruebas ocho fibras, en lugar de doce.
Escenario 7: Enlaces MPO-MPO (canales MPO-MPO)
En este escenario, se ofrece una verdadera solución de 40/100G de alta densidad con una combinación de distintas conexiones MPO. El cable troncal proporciona una serie de 24 conectores MPO de fibra óptica, cada uno de ellos conectado a un cassette. Cada cassette se divide en tres conexiones independientes de ocho fibras hasta el transceptor QSFP. Desde el punto de vista del diseño, este ejemplo no se diferencia del ejemplo del escenario 3, pero es necesario tener en cuenta determinados aspectos en lo que respecta a las pruebas. En este escenario, las pruebas del enlace serán de tipo MPO en los dos extremos y solo tendrá que someter a las pruebas ocho fibras, en lugar de doce.
Si las diversas arquitecturas que hemos descrito hasta ahora le resultan familiares, es porque la conectividad MPO no es algo excepcional en las redes de fibra óptica, sino más bien habitual. A medida que las redes van experimentando cambios, las necesidades de las pruebas también.
A fin de cuentas, los propietarios y los operadores de las redes deberían esperar que estas sean confiables y seguras. En el caso de los contratistas a los que se recurre para llevar a cabo la instalación o las tareas de mantenimiento, tienen que asegurarse de que su trabajo cumpla los requisitos del cliente. La aportación de resultados precisos en las pruebas basados en estándares conocidos es la garantía que convence tanto a los contratistas como a los propietarios de las redes. Después de todo, los contratistas tienen que tener contentos a sus clientes y los propietarios de los centros de datos tienen que poder confiar en sus redes.
En el caso de un contratista, gran parte del negocio consiste en instalar la infraestructura de fibra óptica, realizar pruebas y certificar que la fibra instalada en el sistema admite las aplicaciones que se transmitirán en última instancia por la fibra. La certificación proporciona una prueba de que su trabajo de instalación se ha realizado de conformidad con los requisitos del cliente. Estos requisitos se suelen basar en estándares del sector. En Norteamérica y otras partes del mundo, el estándar con mayor reconocimiento para componentes y cableados de fibra óptica es la norma TIA-568.3. En Europa y otras partes del mundo, el estándar más reconocido es el IEC 14763-3. Aunque se trata de estándares distintos, los requisitos que se contemplan en las dos normas están muy unificados. Ambos estándares contemplan dos niveles de pruebas de certificación para los enlaces instalados:
En el caso de un operador o el propietario de una red, garantizar la integridad de su infraestructura de fibra óptica es primordial para el negocio. Tanto si dirige una empresa de gran envergadura o varios centros de datos como si se tratara de un proveedor de servicios que emplea la conectividad MPO en sus redes FTTH o FTTA, si comprende cómo se deben llevar a cabo las pruebas en su red de fibra óptica, será capaz de mantener conversaciones con conocimiento de causa, así como establecer expectativas claras para su equipo y los contratistas a los que recurra en cuanto al uso de las herramientas y los procedimientos de las pruebas de los conectores MPO, todo ello a fin de ofrecer pruebas medibles de las capacidades de la red de forma eficiente y sin salirse del presupuesto.
Como ha quedado claro en los siete escenarios de arquitecturas comunes expuestos anteriormente, existen diversas formas de utilizar la conectividad MPO en las redes de fibra óptica, lo cual no debería inquietarle. Aunque haya diversas arquitecturas, solo hay tres escenarios distintos de pruebas de conectores MPO. Si se sigue el procedimiento de pruebas siguiente, los conectores MPO se comprobarán de forma más rápida, los informes quedarán perfectamente consolidados, y los procesos serán más eficaces y con un costo menor.
Las pruebas en configuraciones LC-LC con conexiones MPO dentro de los enlaces no difieren de las pruebas LC-LC convencionales. Siempre que los conectores en el extremo del enlace o canal sean de tipo LC, las pruebas de los conectores MPO serán las mismas que las pruebas que se realizan con las conexiones LC. En las pruebas de nivel 1 (básico), puede utilizar un equipo de pruebas de pérdidas ópticas (OLTS) estándar como el sistema OLTS-85, que cuenta con puertos LC nativos en el propio dispositivo, de modo que los cables para pruebas se pueden conectar directamente al instrumento.
Como se ha mencionado con anterioridad, es esencial garantizar que las terminaciones estén limpias en todas las conexiones de fibra óptica. En el caso de los enlaces o canales LC-LC, es necesario inspeccionar con un microscopio los conectores LC de los dos extremos de cada conexión, aunque es posible que, en algunas circunstancias, tenga que inspeccionar también la conexión MPO-MPO detrás del cassette.
MÁS INFORMACIÓN: Serie de vídeos de consejos rápidos: Cómo utilizar el dispositivo OLTS-85P para realizar pruebas de nivel 1 (básico)
Si tiene pensado utilizar su OLTS actual para realizar pruebas en una configuración MPO-LC, prepárese para abordar un trabajo mucho más arduo. Aunque en este escenario se incluyen enlaces de una sola fibra y MPO, emplear una solución para pruebas de conectores MPO continúa siendo la mejor opción. Dado que un OLTS convencional no cuenta con un puerto MPO nativo en el dispositivo para pruebas, el proceso requiere mucho más trabajo. Se emplea un cable multiconector MPO-LC en la ubicación del conector MPO para convertirlo en varios conectores LC. Es necesario inspeccionar cada uno de estos extremos y, a continuación, han de llevarse a cabo las pruebas en los conectores MPO par dúplex por par dúplex. Esto no solo implica varias pruebas, sino también que se tendrán que elaborar varios informes de pruebas.
Con un instrumento para pruebas específico como el sistema MPOLx, este escenario se simplifica y optimiza en gran medida. En lugar de realizar varias pruebas de conectores MPO, se puede certificar todo el enlace con una sola prueba. En un extremo (el lado con los conectores LC), se continuará empleando un cable multiconector, pero se utilizará para consolidar las diversas fibras de modo que solo sea necesario realizar una prueba y los resultados se recopilen en un solo informe.
Así es como se hace:
Lo primero que hay que hacer a la hora de someter a prueba los enlaces MPO-LC es aplicar el método de referencia de un cable entre el sistema MPOLS y su dispositivo MPOLP. Conéctelos con un solo cable de referencia de pruebas de lanzamiento y, después, establezca una referencia en su dispositivo MPOLP para definirlo en 0 dB. No lo desconecte nunca de la fuente, ya que perdería la referencia.
A continuación, desconéctelo del medidor de potencia y, en el medidor de potencia, enchufe un cable de convergencia de salida. En el siguiente ejemplo, observe que hay cuatro conectores LC que se dirigen hasta un único conector MPO, es decir, cuatro conectores LC dúplex para ocho fibras en total.
Compruebe la referencia; siempre es buena idea hacerlo. Para ello, añada un tercer cable y mida las pérdidas (inspeccione cada conector LC primero). Las pérdidas deberían ser de 0,35 dB o un valor incluso mejor, ya que ha añadido dos conexiones. Ahora, estas dos conexiones deberían presentar pérdidas muy bajas, ya que deberían emplear tantos conectores de referencia como sea posible, especialmente en el lado de los conectores LC.
Una vez que haya realizado esta comprobación, debe retirar su tercer cable de referencia de pruebas (TRC) y conectarlo al sistema sometido a pruebas. A continuación, debe medir las pérdidas del enlace.
Como en el escenario anterior, emplear un equipo de pruebas específico para la certificación de conectores MPO resulta mucho más efectivo que utilizar un OLTS tradicional. Este escenario es más común en entornos de 40/100G y también es el más sencillo si emplea herramientas específicas para pruebas de conectores MPO.
MÁS INFORMACIÓN: Serie de vídeos de consejos rápidos: Cómo utilizar el dispositivo MPOLx para realizar pruebas de nivel 1 (básico) en conexiones MPO-MPO
En la siguiente tabla, se resume cómo se aplica cada uno de los escenarios de pruebas de conectores MPO a los escenarios de arquitecturas expuestos anteriormente. Como se indica, 10 de los 14 escenarios conllevan realizar pruebas en una conexión MPO directamente. Con un dispositivo específico para pruebas de conectores MPO como el sistema MPOLx, se simplifican y optimizan en gran medida estas pruebas.
| Escenario de pruebas | Escenario de arquitectura |
LC-LC | 1 (pruebas de enlace y de canal) |
MPO-LC | 2 (prueba de enlace) |
MPO-MPO | 3 (prueba de enlace) |
Las últimas secciones son de carácter técnico y en estas abordamos los conceptos básicos de las redes basadas en conectores MPO y explicamos que, aunque existen diversos escenarios de pruebas de conectores MPO, se reducen básicamente a tres tipos distintos de redes.
Desafíos del uso de herramientas para pruebas de conexiones de fibra sencilla y dúplex en conectores MPO
Cuando un técnico utiliza un instrumento convencional para pruebas de conexiones de una sola fibra en una aplicación con conectores MPO, surgen dificultades y desafíos inherentes. Someter a pruebas una red basada en conectores MPO con una herramienta tradicional viene a ser como utilizar un pico y una pala para cavar algo más que un simple hoyo. Se puede hacer, pero no hay que olvidar que es necesario garantizar que se haga de forma rápida y eficiente. Una herramienta tradicional posiblemente no sea la mejor solución. Por un lado, los cables de convergencia de salida se desorganizan durante los procedimientos de pruebas de los conectores MPO y puede ser complicado descifrar qué hilo del cable multiconector se corresponde con qué fibra. Además, para mantener la calidad del rendimiento de estos cables de referencia con el paso del tiempo, es necesario ser debidamente cuidadosos en la inspección y la limpieza de las terminaciones. Si se pierde una tapa protectora, la terminación expuesta podría dañarse, lo que inutilizaría el cable. Sería como romper una tubería y añadir un problema más al asunto.
En un entorno en el que se emplea un proceso basado en herramientas tradicionales, tendremos un OLTS convencional con puertos de entrada LC o SC. En este escenario, no es posible enchufar un conector MPO en el dispositivo para realizar las pruebas. En su lugar, se añade un conjunto adicional de cables multiconectores y de convergencia de salida entre el conector MPO y los cables de referencia de pruebas (TRC) conectados al puerto del instrumento para realizar las pruebas. Este tipo de cables híbridos se requiere cuando se realizan pruebas en conectores MPO con herramientas tradicionales, de manera que el proceso se complica innecesariamente (como se observa en la siguiente ilustración).
MÁS INFORMACIÓN: Caso práctico: pruebas en redes con conectores MPO
Los técnicos con experiencia en el campo de la fibra óptica están acostumbrados a trabajar con conectores de una sola fibra (ya sean de tipo SC o LC). Implementar cambios en sus procedimientos de pruebas puede resultar abrumador, y adoptar herramientas nuevas y modificar los procesos conlleva siempre una curva de aprendizaje. Sin embargo, estas herramientas específicas para conectores MPO permiten unos procesos de pruebas más sencillos. En la siguiente ilustración, observará que cada dispositivo cuenta con puertos MPO nativos. Esto significa que se requieren cables de convergencia de salida. Un cable de referencia de pruebas para conectores MPO se conecta directamente al dispositivo sometido a pruebas (DUT). Asimismo, tenga en cuenta que los dispositivos como el modelo MPOLx de VIAVI cuenta con un microscopio integrado que permite al usuario inspeccionar los TRC y elimina la necesidad de herramientas adicionales por medio de pantallas de vídeo.
MÁS INFORMACIÓN: Caso práctico: pruebas en redes con conectores MPO
Inspección de terminaciones
Utilizar herramientas específicas para la inspección de la fibra óptica resulta también mucho más rápido y sencillo. En los últimos años, VIAVI Solutions ha publicado mucho material relacionado con la inspección de la fibra óptica, así como con la limpieza de las terminaciones de la fibra, todo ello en torno a nuestra filosofía basada en la inspección previa a la conexión. Aunque los organismos reguladores han establecido los criterios de aceptación en cuanto al control de la calidad y la limpieza de las terminaciones de fibra óptica, continúa siendo un problema para los técnicos en campo. La suciedad en el extremo de un conector de fibra óptica puede oscilar entre 2 y 15 μm, con lo que no se ve a simple vista. Es imprescindible inspeccionar ambos lados de la conexión de fibra óptica y asegurarse de que los puertos de pruebas y los cables de referencia estén limpios también para garantizar que no se trasmita contaminación alguna.
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