كيفية اختبار 100G QSFP28 الإرسال والاستقبال

تم استخدام 10 Gigabit Ethernet على نطاق واسع في شبكات المؤسسات وشبكات المناطق الحضرية (MANs) في العقود الماضية. في الوقت الحاضر ، تحول شركات الاتصالات انتباهها إلى 100G Ethernet. مع تطور البيانات الضخمة والحوسبة السحابية ، من الضروري ترقية مفتاح مركز البيانات. جوهر 100G Ethernet هو وحدات الإرسال والاستقبال الضوئية ، توفر وحدة الإرسال والاستقبال المتوازية 4 × 25 جيجابايت / ثانية QSFP28 حلاً للنقل المترابط عالي السرعة ، مع سعة نقل أكبر ، وكثافة منفذ أعلى ، واستهلاك أقل للطاقة وتكلفة. ستوضح هذه المقالة كيفية اختبار جهاز الإرسال والاستقبال البصري 100G QSFP28 وما هي متطلبات الفهرس الرئيسية التي يجب أن تلبيها وحدة QSFP28.

لماذا تزداد أجهزة الإرسال والاستقبال 100G QSFP28؟

مقارنةً بالجيل الأول من وحدة الإرسال والاستقبال CFP ذات عامل الشكل العام القابل للتوصيل من الجيل الأول والوحدة البصرية CFP4 ، فإن الوحدة الضوئية المعبأة في QSFP28 لها مزايا واضحة.

من ناحية المظهر ، فإن حجم حزمة CFP4 هو ربع حجم الجيل الأول من CFP ، ومع ذلك ، فإن حجم QSFP28 أصغر بكثير من حجم CFP4. لذلك ، يعد 100G QSFP28 مناسبًا لأجهزة التبديل ذات الكثافة العالية ، وذلك لتحقيق قدرة خدمة إعادة توجيه أعلى لمحول واحد وتوفير إمكانية بناء مركز بيانات فائق الحجم.

من ناحية الأداء ، فإن الوحدة البصرية QSFP28 عبارة عن نقل متوازي 4 قنوات 25 جيجابايت / ثانية ، مقارنة بـ 10 قنوات 10 جيجابايت / ثانية من الوحدة البصرية CFP ، وهي تدعم أحدث معيار 100G Ethernet. بالمقارنة مع معدل نقل 4 قنوات 10 جيجابايت / ثانية للوحدة البصرية QSFP + ، فإنها تشغل نفس المقدار من موارد القناة ولكن يمكنها تحقيق 2.5 ضعف أداء الإرسال. لذلك ، فهي ذات أهمية كبيرة في عصر تطوير البيانات الضخمة. يتزايد الطلب على 100G QSFP28 ويعد تعلم كيفية اختبار جهاز الإرسال والاستقبال QSFP28 ضروريًا خاصةً عند شراء أجهزة إرسال واستقبال 100G QSFP28 من الشركات المصنعة الخارجية.

الشكل 1 QSFPTEK 100G QSFP28 SR4 جهاز الإرسال والاستقبال

طرق اختبار جهاز الإرسال والاستقبال البصري 100G QSFP28

تُستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية بشكل أساسي في شبكات التحويل الكبيرة مثل شبكات تبديل المنتزه ومفاتيح مركز البيانات. نظرًا لأن الوحدة الضوئية هي نوع من المعدات التابعة ، فإن معظم شركات معدات الاتصالات تشتري وحدات بصرية خارجيًا. لذلك ، بالنسبة لمعدات الاتصال واسعة النطاق مثل المفاتيح والموجهات ، يعد تكييف الوحدات الضوئية وتصحيحها مهمة بالغة الأهمية.

بشكل عام ، ينقسم اختبار إشارة الوحدة الضوئية إلى اختبار إشارة منخفضة السرعة واختبار إشارة عالية السرعة. ستركز هذه الورقة على مؤشر المستوى المنطقي ومؤشر التوقيت لـ I2C في اختبار إشارة السرعة المنخفضة للوحدة الضوئية والطريقة في عملية البحث والتطوير وتصحيح الأخطاء ، وكذلك اختبار مخطط العين البصري في الإشارة عالية السرعة اختبار الوحدة البصرية.

اختبار إشارة I2C

يعد اختبار واجهة I2C أمرًا حيويًا في تصحيح أخطاء جهاز الإرسال والاستقبال البصري. يوفر ناقل I2C واجهة ملائمة لسائقي البرامج. وفي الوقت نفسه ، يمكن لبرنامج النظام الأساسي استخدام ناقل I2C لتحقيق سلسلة من الوظائف ، وهو أمر مناسب للمستخدمين لإدارة والتحكم في جهاز الإرسال والاستقبال البصري. على سبيل المثال ، من خلال معالجة البرامج ، تسمح شريحة التحكم الداخلي لجهاز الإرسال والاستقبال البصري للمستخدم بمراقبة المعلومات المهمة لأجهزة الإرسال والاستقبال مثل الإنذار وحالة الاستخدام الحالية للوحدة الضوئية. لذلك ، في عملية التصحيح ، يجب اتباع متطلبات الفهرس الكهربائي ومتطلبات التوقيت للوحدة الضوئية I2C بدقة.

لا يحدد معيار QSFP28 هيكل عامل الشكل لجهاز الإرسال والاستقبال البصري 100G فحسب ، بل يحدد أيضًا مؤشره الكهربائي ومؤشر التوقيت. والغرض منه هو جعل الوحدات الضوئية التي تنتجها جهات تصنيع مختلفة أكثر توافقًا مع أجهزة اتصالات السوق مثل المفاتيح وأجهزة التوجيه. يتم عرض المعلمات الكهربائية للإشارة منخفضة السرعة ومتطلبات توقيت I2C ومخطط توقيت I2C في الجدول 1 والجدول 2 والشكل 2 على التوالي.

علامة التبويب 1 المعلمات الكهربائية للإشارات منخفضة السرعة

علامة التبويب 2 معلمات توقيت ناقل I2C

الشكل 2 مخطط توقيت الحافلة I2C

اختبار مخطط العين

وفقًا لوظيفة الوحدة ، يمكن تقسيم اختبار مخطط العين إلى جهاز إرسال وجهاز استقبال. يهدف الاختبار الجانبي لجهاز الإرسال بشكل أساسي إلى ملاحظة ما إذا كانت جودة نمط العين للإشارة الضوئية المرسلة بواسطة الوحدة الضوئية تفي بمتطلبات مواصفات تعريف Ethernet. يوضح الجدول 3 معلمات الإشارة الضوئية المنبعثة من الوحدات الضوئية قصيرة المدى 100G المحددة بواسطة 100G Ethernet. في الاختبار الفعلي لمخطط عين الإشارة الضوئية ، فإن أكثر ما يهم هو المؤشرات المذكورة أعلاه وجودة مخطط العين. يسرد الجدول 4 نتائج اختبار الوحدة البصرية 100G QSFP28 SR4 لشركة QSFPTEK لشركة QSFPTEK . يمكن ملاحظة أن جودة مخطط العين ومؤشرات الاختبار تفي تمامًا بمتطلبات المواصفات.

علامة التبويب 3 معلمة إشارة جهاز الإرسال البصري للوحدة الضوئية

علامة التبويب 4 نتائج اختبار جهاز الإرسال لجهاز الإرسال والاستقبال QSFPTEK 100G QSFP28 SR4

اختبار اضطراب جهاز الاستقبال

مع زيادة معدل البيانات ، تصبح فترة البت أقصر وأقصر ، وبالتالي فإن متطلبات الارتعاش تكون أعلى وأعلى. من منظور الوحدة الضوئية ككل ، من أجل عكس قدرة مقاومة الاهتزاز للوحدة الضوئية بشكل أفضل ، يجب اختبار رابط الوحدة الضوئية بالكامل. على الرغم من أن مواصفات Ethernet تحدد فهرس الطرف المتلقي ، إلا أنه في عملية التطوير الفعلية لتبديل منتجات الشبكة ، لا يتمكن المختبرين عادةً من العثور على نقطة اختبار مناسبة لاختبار جودة مخطط العين للطرف المستلم ، توفر هذه الورقة طريقة اختبار غير مباشرة لتعكس حالة ارتباط الحلقة المغلقة بالكامل من الإشارة المستلمة من الوحدة الضوئية إلى الإرسال. يمكن أيضًا تسمية طريقة الاختبار هذه باختبار اضطراب جهاز الاستقبال.

يتم تكرار ارتباط نهاية الإرسال والوصلة الطرفية المستقبلة مرة أخرى في الطبقة الفرعية لـ PMA بحيث لا تمر الإشارة عبر طبقة PCS الفرعية. في نفس الوقت ، يتم حقن الارتعاش في نهاية الإرسال. يشير الارتعاش هنا إلى الارتعاش الذي يمكن تحمله عندما يكون معدل خطأ البتات داخل E-15. يمكن اعتباره توترًا كليًا (TJ). يتضمن الارتعاش الكلي أيضًا الارتعاش العشوائي (RJ) والارتعاش الحتمي (DJ). يجب أن يكون الارتعاش المحقون ضمن النطاق المحدد. أخيرًا ، يتم تحليل معدل خطأ البتات لجهاز الإرسال بواسطة جهاز اختبار معدل الخطأ (BERT) ، ويجب أن يكون معدل خطأ البتات أقل من E-15. لا تتجنب هذه الطريقة الموقف الذي لا يتمكن فيه المُختبِر من العثور على نقطة الاختبار فحسب ، بل يمكنه أيضًا ملاحظة ما إذا كان معدل الخطأ في البت لرابط الاسترجاع بالكامل يفي بالمتطلبات في الظروف السيئة.

خاتمة

في الوقت الحاضر ، سرعان ما أصبحت 100G Ethernet شائعة في مراكز البيانات وشبكات المناطق الحضرية. تُظهر الوحدة البصرية QSFP28 أيضًا مزاياها في الكثافة العالية والسرعة العالية. توفر QSFPTEK مجموعة متنوعة من حافظات QSFP28 بما في ذلك 100G QSFP28 SR4 و 100G QSFP28 LR4 و 100G QSFP28 CWDM4 و 100G QSFP28 PSM4 و 100G QSFP28 ER4 و 100G QSFP28 DWDM وما إلى ذلك. تخضع جميع أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية QSFPTEK لاختبارات صارمة لضمان الأداء العالي والتوافق الكامل.