Podstawy polaryzacji światłowodów w aplikacjach dupleksowych

Polaryzacja światłowodu oznacza kierunek, w którym sygnały świetlne przesyłane są z jednego końca kabla światłowodowego (łącza) na drugi. Sygnał nadawczy (Tx) w łączu musi trafić do odpowiadającego mu odbiornika (Rx) po drugiej stronie. Choć może wydawać się to oczywiste, polaryzacja światłowodów jest częstym źródłem nieporozumień i błędów instalacyjnych. Przyjrzyjmy się najważniejszym podstawom dotyczącym aplikacji dupleksowych.

Polaryzacja dupleksowa end-to-end

W dupleksowych aplikacjach światłowodowych end-to-end dwa włókna zapewniają dwukierunkową transmisję danych. Każde włókno łączy nadajnik po jednej stronie z odbiornikiem po drugiej. To właśnie polaryzacja utrzymuje prawidłowe połączenie.

W kanale dupleksowym Tx powinien zawsze łączyć się z Rx, niezależnie od liczby adapterów w panelach krosowych czy odcinków kablowych w kanale. Jeśli polaryzacja nie zostanie zachowana – na przykład przez połączenie Tx z Tx – przepływ danych zostanie przerwany.

Norma TIA-568.3-E zaleca scenariusz polaryzacji A-B dla patchcordów dupleksowych, aby utrzymać prawidłową polaryzację. Patchcord dupleksowy A-B zapewnia połączenie przelotowe, które zachowuje polaryzację A-B w kanale dupleksowym. Złącza światłowodowe wykorzystują również klucz, który utrzymuje prawidłową pozycję Tx i Rx oraz zapobiega obróceniu włókna podczas łączenia złączy.

W dupleksowych aplikacjach światłowodowych Tx (B) powinien zawsze łączyć się z Rx (A), niezależnie od liczby adapterów paneli krosowych czy odcinków kablowych w kanale.

Polaryzacja dupleksowa w rozwiązaniach wielowłóknowych

Polaryzacja dupleksowa staje się znacznie bardziej złożona, gdy stosowane są wielowłóknowe kable magistralne typu MPO. Pierwotnie normy branżowe wskazywały trzy typy polaryzacji dla dupleksowych aplikacji opartych na rozwiązaniach wielowłóknowych – A, B i C – z których każdy miał swoje ograniczenia. Norma TIA-563.3-E z 2022 roku wprowadziła dwie nowe, „uniwersalne” metody polaryzacji światłowodów, U1 i U2, aby uprościć takie aplikacje dupleksowe i zapewnić obsługę przyszłych zastosowań.

Metoda A

PL: Metoda A wykorzystuje przelotowe kable magistralne MPO typu A ze złączem w układzie key-up na jednym końcu i key-down na drugim końcu. W kablu magistralnym typu A włókno w pozycji 1 (Tx) dochodzi do pozycji 1 (Tx) po drugiej stronie.

Metoda A wykorzystuje przelotowe kable magistralne MPO typu A.

Metoda A dla sygnałów dupleksowych wykorzystuje kasety z przejściem włókien typu A oraz adaptery typu A. Wymaga zamiany nadajnik-odbiornik z pozycji 1 (Tx) na pozycję 2 (Rx), z pozycji 3 (Tx) na pozycję 4 (Rx) itd. Taką zamianę zapewniają niestandardowe patchcordy dupleksowe A-A zastosowane na jednym końcu kanału. Używanie dwóch różnych patchcordów na obu końcach zwiększa złożoność operacyjną – może powodować pomyłki w punktach krosowania i wymaga utrzymywania zapasów obu typów patchcordów.

Metoda A obsługująca sygnały dupleksowe wykorzystuje kabel magistralny MPO typu A i wymaga niestandardowych patchcordów dupleksowych A-A na jednym końcu łącza.

Metoda B

Metoda B wykorzystuje odwrócone kable magistralne MPO typu B ze złączami key-up na obu końcach, dzięki czemu włókno znajdujące się w pozycji 1 (Tx) dochodzi do pozycji 12 (Rx) po drugiej stronie.

Metoda B wykorzystuje kable magistralne MPO typu B.

Metoda B dla sygnałów dupleksowych wykorzystuje kasety z przejściem włókien typu A oraz adaptery typu B. Pozwala stosować patchcordy A-B na obu końcach do podłączenia urządzeń. Choć eliminuje to nieporozumienia w punktach krosowania, metoda B zazwyczaj wymaga odwrócenia jednej z kaset. Może to utrudniać numerację połączeń i wymagać specjalnego oznakowania. Aby tego uniknąć, niektórzy producenci wymagają dwóch różnych kaset dla metody B na przeciwnych końcach kanału.

Metoda B obsługująca sygnały dupleksowe wykorzystuje kabel magistralny MPO typu A z patchcordami dupleksowymi A-B na obu końcach łącza, ale może wymagać odwróconej kasety na jednym końcu lub dwóch różnych typów kaset.

Metoda C

Metoda C wykorzystuje kable magistralne typu C ze złączem key-up na jednym końcu i key-down na drugim. Kable magistralne typu C mają wewnętrzne odwrócenie, które zamienia każdą parę włókien tak, aby włókno w pozycji 1 (Tx) dochodziło do pozycji 2 (Rx) po przeciwnej stronie, a włókno w pozycji 2 (Rx) dochodziło do pozycji 1 (Tx).

Metoda C wykorzystuje kable magistralne MPO typu C z odwróceniem włókien.

Metoda C dla sygnałów dupleksowych wykorzystuje kasety z przejściem włókien typu A oraz adaptery typu A. Pozwala stosować patchcordy A-B na obu końcach do podłączenia urządzeń.

Metoda C sprawdza się wyjątkowo dobrze w aplikacjach dupleksowych, ponieważ to kabel realizuje zamianę. Kable magistralne typu C nie obsługują jednak w prosty sposób równoległych aplikacji 8-włóknowych, które nadają z pozycji 1, 2, 3 i 4 interfejsu MPO, a odbierają na pozycjach 9, 10, 11 i 12. Choć użytkownicy mogą obsłużyć optykę równoległą, stosując zespoły MPO typu C na jednym końcu kanału w celu odwrócenia tej zamiany, normy branżowe nie zalecają typu C ze względu na złożoność operacyjną.

Metoda C obsługująca sygnały dupleksowe wykorzystuje kabel magistralny MPO typu C z patchcordami dupleksowymi A-B na obu końcach łącza.

Metody U1 i U2

Nowsze, uniwersalne metody U1 i U2 wykorzystują kable magistralne typu B oraz patchcordy A-B. Ich zaletą jest zachowanie tej samej orientacji obu kaset oraz możliwość stosowania tego samego typu patchcordów na obu końcach.

Metoda U1 wykorzystuje kasety z przejściem włókien typu U1 oraz adaptery typu A, w których włókno z pozycji 12 przechodzi do pozycji 2, włókno z pozycji 11 do pozycji 4 itd.

Metoda U1 obsługująca sygnały dupleksowe wykorzystuje kabel magistralny MPO typu B z patchcordami dupleksowymi A-B na obu końcach łącza.

Metoda U2 wykorzystuje kasety z przejściem włókien typu U1 oraz adaptery typu B, w których włókno z pozycji 12 przechodzi do pozycji 1, włókno z pozycji 11 do pozycji 3 itd.

Metoda U2 obsługująca sygnały dupleksowe wykorzystuje kabel magistralny MPO typu B z patchcordami dupleksowymi A-B na obu końcach łącza.

Zarówno metoda U1, jak i U2 obsługują migrację do optyki równoległej. Metoda U2 obsługuje również bezpośrednie aplikacje breakout, w których szybki port przełącznika z optyką równoległą łączy się z wieloma wolniejszymi portami dupleksowymi, na przykład gdy 8-włóknowy port przełącznika 400 Gig służy do podłączenia czterech dupleksowych serwerów 100 Gig (4 x 100). Zastosowanie metody U1 w bezpośrednich aplikacjach breakout wymaga niestandardowych patchcordów dupleksowych A-A.

Poniższa tabela podsumowuje komponenty obsługujące sygnały dupleksowe w rozwiązaniach wielowłóknowych.

Kluczowe kwestie przy wyborze schematu polaryzacji

Ponieważ normy TIA obejmują pięć wzajemnie niekompatybilnych schematów polaryzacji dla dupleksowych aplikacji wielowłóknowych, wybór odpowiedniego schematu może być wyzwaniem. Niezależnie od wybranej metody należy zachować spójność w całym kanale – nie można dowolnie łączyć komponentów z różnych metod.

Wybierając metodę, warto uwzględnić również złożoność operacyjną, na przykład konieczność stosowania różnych kaset i patchcordów na przeciwnych końcach kanału. Elementem strategii polaryzacji powinny być także przyszłe ścieżki migracji. Wybór metody obsługującej przejście na optykę równoległą lub aplikacje breakout pomaga uniknąć przyszłych komplikacji i kosztownej wymiany komponentów.

Bardzo ważne jest również zrozumienie kątów czoła złącza stosowanych w danym schemacie polaryzacji. Na przykład układ key-up do key-up w metodzie B nie jest odpowiedni dla złączy MPO z czołami typu APC (Angled Physical Contact). Powoduje to niezgodność mechaniczną, która uniemożliwia prawidłowe połączenie powierzchni ustawionych pod kątem 8 stopni. Choć wszystkie jednomodowe złącza MPO mają czoła APC, wielomodowe złącza MPO z czołami APC stają się standardem w szybkich aplikacjach 400 i 800 Gig.

Komitet inżynieryjny TIA TR-42, który opracowuje normy TIA-568, doprecyzował i uprościł kwestie polaryzacji w rewizji normy 568.3-E, w tym poprzez zastosowanie symboli do identyfikacji poszczególnych komponentów każdej metody polaryzacji.

Jak sprawdzić polaryzację dupleksową

Zapewnienie prawidłowej polaryzacji dupleksowej, w której sygnał nadawczy trafia do odpowiadającego mu odbiornika, jest niezbędne do działania łączy światłowodowych. Łatwo jednak pomylić stronę nadawczą i odbiorczą połączenia dupleksowego – nie zawsze można jednoznacznie stwierdzić, która strona jest która, szczególnie gdy nie widać obu końców łącza jednocześnie.

Ważna uwaga: Nigdy nie patrz bezpośrednio w port, aby sprawdzić, które włókno nadaje. Może to być niebezpieczne dla oczu, a światła i tak nie zobaczysz.

Możesz zaoszczędzić dużo czasu i uniknąć zgadywania, określając, która strona portu jest aktywna, a następnie podłączając ją w prawidłowy sposób. Poniższe wideo pokazuje szybki i prosty sposób weryfikacji polaryzacji dupleksowej za pomocą detektora aktywnego włókna FiberLert™.

Która strona jest aktywna? Przestań zgadywać. Natychmiast określ polaryzację dupleksowych połączeń światłowodowych z FiberLert. Wystarczy umieścić go przed czołem włókna lub portem – światło i sygnał dźwiękowy wskażą aktywne włókno.

Pamiętaj, że niezależnie od tego, czy wdrażasz kanał dupleksowy end-to-end, czy kanał dupleksowy oparty na kablach magistralnych MPO, wystarczy sprawdzić polaryzację łącza przy portach dupleksowych, do których podłączane są urządzenia aktywne. Przed podłączeniem kabli magistralnych i kaset pamiętaj również o inspekcji – oraz w razie potrzeby czyszczeniu – złączy MPO używanych w kanale dupleksowym.

Bądź na bieżąco:

Sprawdź testery światłowodowe Fluke Networks

Zapytaj o dobór testera do swojej instalacji

Wynajmij tester Fluke Networks na czas pomiarów