Comprobación de conexiones MPO y nuevas necesidades de los centros de datos

Cuando pensamos en redes de fibra óptica, muchos imaginamos unas finísimas autopistas de luz que tejen una telaraña mundial de telecomunicaciones instantáneas. Y cuando pensamos en las granjas de servidores o centros de datos, nos vienen a la cabeza esos gruesos amasijos de cables de par trenzado, embutidos en sus correspondientes compartimentos y de los que sobresalen madejas de cables de colores en dirección a una retahíla de bastidores de equipos en pleno bullicio de actividad.

Hasta aquí, todo normal. La novedad es que, últimamente, cada vez son más las conexiones de fibra instaladas en estos equipos, gracias a los cables de fibra múltiple con conectores MPO.

Todavía cuesta predecir qué futuro nos espera en el tira y afloja entre la fibra y el cobre que preside el proceso de expansión de los centros de datos de 40/100G. De momento estamos asistiendo a una evolución en paralelo, ya que el aumento de la demanda de banda ancha y densidad de transmisión está espoleando la innovación, imprescindible para encontrar las soluciones que se echan en falta en una u otra tecnología. Entre los condicionantes principales destacan la necesidad de un consumo de energía reducido y el aumento del precio por metro cuadrado de las plantas físicas de los centros de datos.

La tecnología MPO (fibra múltiple de conexión por presión) es un ejemplo perfecto de un concepto de tecnología flexible que ha permitido al cable de fibra óptica competir con el cobre en instalaciones de empresas y centros de datos. Gracias a los conectores MPO es posible terminar cables que transportan diferentes hilos de fibra con una sola conexión por presión en paneles de interconexión o módulos que conectan un circuito de enlace de fibra múltiple con cables de derivación con terminaciones SC/LC estándar. Ahora, algunos sistemas SFP aceptan directamente un conector MPO/MTP, lo que ahorra un valioso tiempo en la fase de instalación. Además, los instaladores pueden comprobar rápidamente sobre el terreno los enlaces permanentes de fibra múltiple antes y después de su puesta en marcha, para garantizar la integridad del cableado y la instalación.

Diseño de clavijas: versatilidad y complejidad

Las conexiones MPO más habituales suelen incorporar terminaciones con un máximo de 12 fibras en una sola fila, utilizando un sistema de acoplamiento de 2 clavijas para alinear a la perfección los extremos de las fibras e insertarlos en un dispositivo de acoplamiento o adaptador que conecte con otro enlace con un conector MPO en el extremo, para estabilizar la conexión. Por las características de los enlaces y los terminales, los dispositivos de acoplamiento y conectores MPO individuales pueden ser macho o hembra. Es decir, con clavijas o sin clavijas.

Además, los conectores MPO están diseñados para orientarse hacia arriba o abajo, para invertir el orden de las fibras en la alineación. De este modo, un canal de cables de enlace múltiple puede permitir un sinfín de configuraciones de cable/conector. Esta versatilidad ofrece una gran libertad a los diseñadores, pero también abre la puerta a cometer más errores en las fases de instalación y certificación. Hablaremos de este tema en un momento.

Las duras exigencias en los niveles de pérdida admisibles

La pérdida de señal a menudo es uno de los factores determinantes a la hora de elegir opciones para diseñar un sistema de cableado, especialmente teniendo en cuenta la creciente necesidad de certificar las instalaciones de banda ancha de alta capacidad. Aunque la pérdida de señal se rige por unos principios similares tanto en cables de fibra óptica como en cables de par trenzado de cobre, las propiedades físicas de cada uno son totalmente diferentes.

En el terreno de la fibra, la fibra multimodal se ha revelado como una apuesta más eficaz para las distancias más cortas de circuitos de enlace de cables en el interior de edificios, donde la fibra unimodal, con su producto ancho de banda-distancia superior, supone un desperdicio innecesario. El núcleo multimodal, mucho más grande, funciona de forma óptima a longitudes de onda más cortas, lo que permite el uso de fuentes de luz más baratas, como tipo LED o VCESEL. Aunque la fibra multimodal presenta una menor capacidad física de retención de la luz, la nueva norma de flujo restringido EF (IEC 61280-4-1) permite certificar enlaces de cable de fibra multimodal de un solo hilo con unos niveles de pérdida admisible más estrictos. La norma EF ofrece un método para especificar límites de entrada de luz en condiciones de lanzamiento durante el ajuste de la referencia y la comprobación. Aunque no influye directamente en las conexiones MPO, la posibilidad de certificar la conformidad EF no es precisamente poca cosa, ya que permite acumular un ahorro en materia de límites de pérdida en diferentes canales y puede traducirse en una aplicación más rentable de las redes 40G.

Más allá de los materiales, determinados factores técnicos dificultan la plasmación en instalaciones reales de los niveles de pérdida admisibles en las redes de fibra de 40/100G. Simon Harrison, director general de la división WireXpert de Softing, apuntó hace poco en una conferencia sobre certificación de fibra múltiple que las normas que rigen las redes Ethernet, el cableado y los procedimientos de comprobación no reflejan de manera uniforme las posibles configuraciones que los conectores de clavijas MPO introducen en los enlaces de fibra múltiple. Cuando el usuario debe decidir qué límites hace falta aplicar, las normas que rigen los enlaces individuales pueden superar los límites impuestos por la norma de conexión entre equipos IEEE 802.3. Dicho de otra forma: aunque los métodos de comprobación de los enlaces individuales deben cumplir con la norma IEC 61280-4-1, todo el canal debe ajustarse a la norma IEEE 802.3 para garantizar el funcionamiento a 40G.

La metodología es otro factor importante. Una instalación de red puede tener problemas en la fase de certificación tanto por componentes defectuosos como por métodos de comprobación erróneos o poco acertados. Por sus propiedades refractivas y reflectivas, los extremos de fibra de vidrio se pulen y afinan con sumo cuidado en la fábrica para minimizar la pérdida derivada de la inserción. Las conexiones MPO son el ejemplo más claro, ya que un gran número de fibras deben encajar entre sí en un espacio mínimo cada vez que se realiza una conexión. Sin un respeto escrupuloso de los protocolos de comprobación de fibra óptica, como el análisis microscópico o la calibración y el mantenimiento adecuados de los equipos, todos los esfuerzos de cálculo de la pérdida de señal en canales de fibra de enlace múltiple pueden irse al traste.

Un nuevo horizonte en materia de equipos y métodos de comprobación

En síntesis, las redes de fibra de 40G introducen un plus de complejidad en dos grandes áreas: unos niveles de pérdida admisible menos definidos y las características de los canales MPO.

Los circuitos de enlace de fibra múltiple con conectores MPO en sus extremos requieren menos tiempo de instalación y comprobación que sus equivalentes de hilo único. Sin embargo, la certificación de centros de datos de fibra 40G puede plantear complicaciones, porque tanto el ajuste de referencias como el ajuste automático deben realizarse con arreglo a los perfiles de macho/hembra de cada enlace permanente instalado y también de todo el canal de conexión entre equipos.

Suena fácil, pero no lo es tanto. Los comprobadores pueden ser de tipo macho o hembra, por lo que hace falta disponer de diferentes cables de comprobación y referencia con diferentes ajustes de macho/hembra para poder definir las condiciones de referencia y comprobación para cada enlace y para el canal MPO. El técnico también debe poder comprobar los enlaces desde el terminal de agregación MPO hasta los diferentes paneles de interconexión, módulos y conexiones de equipos con interfaces SC/LC. Para hacerlo, necesitará otra unidad de comprobación y cables de referencia compatibles con el terminal que no sea MPO.

En este sentido, merece la pena recordar que la mayor parte de los fabricantes de instrumentos de comprobación obligan a trabajar con dispositivos diferentes para la comprobación de conexiones MPO. El certificador WireXpert de Softing utiliza un sistema modular de adaptadores conectables diseñado para tipos concretos de cable, por lo que solo necesitará el juego de adaptadores MPO (con clavijas). De hecho, el WireXpert es actualmente el único certificador que ofrece una solución modular para conexiones MPO. La modularidad permite disponer de unidades locales y remotas inteligentes, toda una ventaja para la comprobación de módulos de MPO a SC/LC. Basta con conectar el adaptador de la fuente de luz MPO a la unidad remota y el adaptador multimodal estándar a la unidad local del extremo del equipo. El informe de prueba MPO de WireXpert incluye también un mapa de polaridad extremadamente útil, que indica claramente la posición de los cables 1-1 de tipo A y 1-12 de tipo B.

Una mirada al futuro

Si es un contratista que está migrando a la fibra o se está planteando aumentar el volumen de actividad asociado a centros de datos de fibra, deberá analizar detalladamente su actual flota de dispositivos de comprobación y su estrategia de ejecución. Pensando en el futuro, la plataforma modular WireXpert de Softing ofrece una serie de ventajas únicas. Para empezar, se trata de un dispositivo diseñado para poder actualizarse, con adaptadores intercambiables compatibles con la certificación de canales y de enlaces independientes de redes de cobre Category 5e/6/6A y ahora también Category 8 y también para redes de fibra unimodal, multimodal (conforme con EF) y MPO/MTP. Este ADN modular es el motivo que explica que WireXpert sea la única solución basada en adaptadores para conexiones MPO. Y también explica por qué se diseñó un dispositivo con tanto margen de crecimiento: el WireXpert puede realizar comprobaciones a un máximo de 2,5 GHz (el nivel más alto disponible en un dispositivo de mano), una cifra a la que no llega ningún otro equipo. Si a esta ventaja le sumamos el sistema Dual Control de Softing, que empareja unidades locales y remotas inteligentes, el resultado es un sistema de certificación diseñado a medida (literalmente) para redes Ethernet de 40/100 G.

Autor: Mike Bunning Business Development Manager

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