作者：KRISTIN LEWOTSKY
    長期以來，有線網(wǎng)絡系統(tǒng)內(nèi)部連接一直由SC封裝的連接器主導。在空間有限的地方比如前端系統(tǒng)需要擴容，LC連接器已用于提供更高的光纖密度。然而，當Comcast對更多密集波分復用（DWDM）通道需求超過了LC適配器所能提供的密度時，該公司工程團隊被迫設計獨特的LC 尾纖密集波分復用模塊（LC pigtail DWDM）解決方案。盡管這種方法看起來提供了更高的密度，但實際上它所占用的空間比預期的要大。再加上更高的安裝和維護成本，促使Comcast加快了下一代密集波分復用（DWDM）模塊解決方案的工作。

   基于這點，由John Paul Fioroni領導的Comcast ISP接入工程團隊做出了一個關鍵的決定- 從LC連接器切換到超小型界面(VSFF)的MDC連接器。相比較前身的LC連接器，這種新的雙工連接器提升了3倍的連接密度。同時，它也提供了有角度的物理接觸方式（APC），一種光纖端面設計旨在最大限度減少反射。

    MDC APC連接器幫助Comcast團隊滿足所遇到的非常棘手的設計目標。

    “我認為密度的提升是一個巨大的勝利”，Comcast 工程部高級經(jīng)理Randy Dahms說道，“通過MDC連接器，我們的制造伙伴可以將多達6個48通道的配線盒安裝到1RU的機柜中�！� MDC APC連接器的設計變化帶來了其他重要的好處，包括增加了靈活性、更高的可靠性、更快的安裝速度和更短的平均維修時間(MTTR)�！癕DC連接器對我們來說是一個巨大的游戲規(guī)則改變者�！盌ahms補充道。



連接器封裝
LC連接器
    LC連接器在電信網(wǎng)絡行業(yè)中已得到很好的應用。它名義上是一個具有堅固的1.25 mm陶瓷插芯和塑料外殼的單工連接器，但通常用作帶有一個或兩個尾套的雙工連接器。LC雙工連接器和適配器通常在1RU中最多可容納144根光纖。

MDC連接器
    US Conec開發(fā)了VSFF MDC連接器，以滿足行業(yè)對增加連接密度的需求，以及新開發(fā)的光模塊多源協(xié)議(MSA)需要更小的連接器封裝的需求。
    MDC連接器使用與LC連接器相同的經(jīng)過現(xiàn)場驗證的1.25 mm陶瓷插芯。然而，其更小的封裝結構提供了3倍的連接密度，使其能夠在1個RU的機柜中支持432根(或更多)光纖。這在一定程度上是由于獨特的適配器設計，允許MDC適配器與LC雙工適配器適用于相同的模塊或面板布局。

Comcast標準的密集波分復用模塊（DWDM）設計演進
    鑒于其龐大的運營規(guī)模，Comcast對其網(wǎng)絡設計做了標準化，以最大限度地提高性能、靈活性和易用性。每一個設計決策，包括連接器的選擇，對于優(yōu)化全國網(wǎng)絡的建設和維護至關重要。

Comcast 3.1版本波分復用模塊（DWDM）
    當Comcast工程團隊開始設計V3.1版本的密集波分復用模塊(DWDM)時，最重要的規(guī)格是將6個48通道的配線盒安裝到1RU的機柜內(nèi)，總共288根光纖。當時，LC連接器是唯一實用的連接器選擇。
   
    不幸的是，LC雙工適配器密度不允許密集波分復用（DWDM）配線盒的前面板安裝24個雙工適配器。工程團隊被迫開發(fā)替代方案。為替代LC雙工連接器，密集波分復用（DWDM）利用現(xiàn)成的3mm多芯光纖做一或二個內(nèi)部集成，然后扇出到單獨的雙工壓縮LC/APC光纖電纜，這些波分復用（DWDM）集成和交叉的尾纖（Pigtail）線纜總長度為1.5m。

    雖然模塊設計允許288個密集波分復用（DWDM）通道安裝在l RU上，但管理LC雙工尾纖（pigtail）導致整個方案的實現(xiàn)需占用空間多達4RU。首先，一對多的扇出方案意味著根據(jù)安裝節(jié)點的數(shù)量，多根光纖可能暫不使用，迫使Comcast為它沒有使用的設備付費。
未使用到的連接器現(xiàn)在成為管理和維護的負擔�？紤]到跳線的長度，單個的尾纖（pigtail）線纜不能只是懸在那里。相反，非活動的連接器必須插入到設備，這實際上是占用另一個 lRU的存儲機架。每個連接器在儲存和設備啟用之前都需要評估和清潔，這進一步增加了人工時間和成本。

    外接的尾纖（pigtail）光纜也容易造成更為頻繁的光纖斷裂，降低平均故障時間（MTTF）。最糟糕的是，這24根光纖或連接器中的任何一個出現(xiàn)故障，都需要更換整個模塊，從而導致連接到同一模塊的其他節(jié)點失效。
假設每個節(jié)點有50個客戶，大約有20個節(jié)點連接到一個模塊，那么在進行修復所需的時間內(nèi)，可能會有1000個客戶失去服務。

Comcast 4.0版本密集波分復用模塊（DWDM）
    考慮到3.1版本密集波分復用（DWDM）的問題，重新設計幾乎立即開始。1RU配備6個48通道DWDM模塊(288個DWDM通道)的規(guī)范仍然存在，但目標是每個端口使用單個光纖跳線將每個DWDM通道交叉連接到選定的SFP+交換機端口。與尾纖（Pigtail）解決方案不同，這種1:1的配對將使成本與需求相匹配。此外，整個解決方案需要基于行業(yè)標準最佳實踐，并得到多供應商供應鏈的支持。
 
    在全面審查了可用的超小型化（VSFF）       連接器選項后，Comcast為新的密集波分復用（DWDM）設計選擇了MDC APC連接器。 MDC APC連接器超小的封裝方式可以在每個48通道的密集波分復用（DWDM）配線盒允許的寬度下安裝8個MDC適配器，每個適配器具有3個雙工MDC連接器。這樣，就可以消除分叉的尾纖（Pigtail），以及與之相關的存儲機架與線纜管理。

“從操作和管理的角度來看，它極大地簡化了安裝過程”，Dahms說道，“我們只檢查、清潔、標記和記錄我們在安裝時所使用的光纖。我們不需要檢查和清潔其他所有跳線，然后將它們存儲起來，在決定需要使用它們時再次檢查和清潔。這是一個現(xiàn)收現(xiàn)付的系統(tǒng)”。

部署
    Comcast于2021年年中推出新系統(tǒng)。單節(jié)點交叉連接降低了平均修復時間（MTTR）及停機時間，有效管控單根光纖斷裂帶來的影響。每個節(jié)點使用單根跳線也可以在不影響任何其他節(jié)點的情況下更換有缺陷或者損壞的連接器。截至目前，該公司已經(jīng)使用4.0版本密集波分復用（V4.0 DWDM）升級了超過30萬次。當該項目完成時，使用MDC APC連接器的Comcast 4.0版本密集波分復用（V4.0 DWDM）大約可以提供4800萬次傳輸。

    到目前為止，已經(jīng)有超過一百萬個MDC連接器用于Comcast的組件。對Dahms而言，此連接器是解決一個非常具有挑戰(zhàn)的問題的理想解決方案。
    “如果我們必須犧牲一點密度來達到與節(jié)點的一對一跳線關系，我可能會接受，但我們最終達到了完美平衡，這是絕對的勝利�！彼�說道。
 
結論
      MDC APC連接器被Comcast選擇用于其4.0版本密集波分復用（V4.0 DWDM）標準，通過最大限度地提高機架空間的連接密度，同時減少停機和最大限度地減少安裝和維護所花費的時間，使公司能夠?qū)崿F(xiàn)其l RU的目標。

    MDC APC保留了LC連接器的最優(yōu)特性，同時進行了升級，例如連接密度增加了3倍，推拉尾套鎖定到位，以及允許在現(xiàn)場快速更換極性而不暴露光纖的技術。也許最好的一點是，MDC連接器提供了與其前身LC連接器相當?shù)某杀尽！拔覉孕臡DC連接器是LC雙工連接器的未來替代”，Dahms說道。
 

    “我堅信MDC連接器是LC雙工連接器的未來替代�！盧andy Dahms，資深經(jīng)理，接入工程，COMCAST

關于作者
    Kristin Lewotsky是一名自由技術撰稿人，專注于光通信、工業(yè)自動化、光電子和人工智能。她深耕于B2B領域，擁有25年行業(yè)經(jīng)驗，包括在Laser Focus World和SPIE的OE雜志擔任編輯職務。Kristin擁有物理學學士學位和光學碩士學位。

本篇為譯文，原文發(fā)表于Broadband Technology Report 2022