Cómo probar un transceptor 100G QSFP28

10 Gigabit Ethernet se ha utilizado ampliamente en redes empresariales y redes de área metropolitana (MAN) en las últimas décadas. Hoy en día, las empresas de comunicación están cambiando su atención a 100g Ethernet. Con el desarrollo de big data y la computación en la nube, es necesario actualizar el conmutador del centro de datos. El núcleo de 100G Ethernet son los módulos transceptores ópticos, el módulo transceptor paralelo QSFP28 de 4 × 25 GB/s proporciona una solución para la transmisión interconectada de alta velocidad, con mayor capacidad de transmisión, mayor densidad de puertos, menor consumo de energía y costo. Este artículo le dirá cómo probar un transceptor óptico QSFP28 de 100G y cuáles son los requisitos de índice clave que debe cumplir un módulo QSFP28.

¿Por qué están aumentando los transceptores 100G QSFP28?

En comparación con el módulo óptico CFP del transceptor enchufable de factor de forma común 100G de primera generación y el módulo óptico CFP4, el módulo óptico empaquetado en QSFP28 tiene ventajas obvias.

Desde el punto de vista de la apariencia, el tamaño del paquete CFP4 es una cuarta parte del de la primera generación de CFP, sin embargo, el tamaño de QSFP28 es incluso mucho más pequeño que el de CFP4. Por lo tanto, 100G QSFP28 es adecuado para dispositivos de conmutación de mayor densidad, a fin de lograr la mayor capacidad de servicio de reenvío de un solo conmutador y brindar la posibilidad de construir un centro de datos a gran escala.

Desde el punto de vista del rendimiento, el módulo óptico QSFP28 es una transmisión paralela de 25 GB/s de 4 canales, en comparación con la transmisión de 10 GB/s de 10 canales del módulo óptico CFP, es compatible con el último estándar Ethernet 100G. En comparación con la tasa de transmisión de 10 GB/s de 4 canales del módulo óptico QSFP+, ocupa la misma cantidad de recursos de canal pero puede alcanzar 2,5 veces el rendimiento de transmisión. Por lo tanto, es de gran importancia en la era del desarrollo de big data. La demanda de 100G QSFP28 está aumentando y aprender a probar un transceptor QSFP28 es esencial, especialmente cuando compra transceptores 100G QSFP28 de otros fabricantes.

Fig. 1 Transceptor QSFPTEK 100G QSFP28 SR4

Métodos de prueba del transceptor óptico 100G QSFP28

Los transceptores ópticos se utilizan principalmente en grandes redes de conmutación, como redes de conmutadores de estacionamiento y conmutadores de centros de datos. Como el módulo óptico es un tipo de equipo subordinado, la mayoría de las empresas de equipos de comunicación compran módulos ópticos externos. Por lo tanto, para equipos de comunicación a gran escala, como conmutadores y enrutadores, la adaptación y depuración de módulos ópticos es una tarea extremadamente importante.

En términos generales, la prueba de señal del módulo óptico se divide en prueba de señal de baja velocidad y prueba de señal de alta velocidad. Este documento se centrará en el índice de nivel lógico y el índice de temporización de I2C en la prueba de señal de baja velocidad del módulo óptico y el método en el proceso de I+D y depuración, así como la prueba del diagrama de ojo óptico en la señal de alta velocidad. Prueba del módulo óptico.

Prueba de señal I2C

La prueba de interfaz I2C es vital en la depuración de transceptores ópticos. El bus I2C proporciona una interfaz conveniente para los controladores de software. Mientras tanto, el software de la plataforma puede usar el bus I2C para realizar una serie de funciones, lo cual es conveniente para que los usuarios administren y controlen el transceptor óptico. Por ejemplo, a través del procesamiento de software, el chip de control interno del transceptor óptico permite al usuario monitorear la información importante de los transceptores, como la alarma y el estado de uso actual del módulo óptico. Por lo tanto, en el proceso de depuración, se deben seguir estrictamente los requisitos de índice eléctrico y los requisitos de tiempo del módulo óptico I2C.

El estándar QSFP28 no solo define la estructura del factor de forma del transceptor óptico 100G, sino que también define su índice eléctrico y su índice de temporización. Su objetivo es hacer que los módulos ópticos producidos por varios fabricantes sean más compatibles con los dispositivos de comunicación del mercado, como conmutadores y enrutadores. Los parámetros eléctricos de la señal de baja velocidad, los requisitos de temporización I2C y el diagrama de temporización I2C se muestran en la Tabla 1, la Tabla 2 y la Figura 2, respectivamente.

Tab.1 Parámetros Eléctricos de Señales de Baja Velocidad

Tab.2 Parámetros de temporización del bus I2C

Fig.2 Diagrama de temporización del bus I2C

Prueba de diagrama de ojo

Según la función del módulo, la prueba del diagrama de ojo se puede dividir en transmisor y receptor. La prueba del lado del transmisor es principalmente para observar si la calidad del patrón de ojo de la señal óptica transmitida por el módulo óptico cumple con los requisitos de la especificación de definición de Ethernet. La Tabla 3 muestra los parámetros de la señal óptica emitida por los módulos ópticos de corto alcance de 100G definidos por Ethernet de 100G. En la prueba real del diagrama de ojo de la señal óptica, lo más importante son los indicadores anteriores y la calidad del diagrama de ojo. La Tabla 4 enumera los resultados de las pruebas del módulo óptico 100G QSFP28 SR4 de la empresa QSFPTEK . Se puede ver que la calidad del diagrama de ojo y los indicadores de prueba cumplen completamente con los requisitos de especificación.

Tab.3 Parámetro de la señal del transmisor óptico del módulo óptico

Tab.4 Resultados de la prueba del transmisor del transceptor QSFPTEK 100G QSFP28 SR4

Prueba de perturbación del receptor

A medida que aumenta la tasa de datos, el período de bits se vuelve cada vez más corto, por lo que el requisito de fluctuación es cada vez mayor. Desde la perspectiva del módulo óptico como un todo, para reflejar mejor la capacidad anti-fluctuación del módulo óptico, se debe probar todo el enlace del módulo óptico. Aunque la especificación de Ethernet especifica el índice del extremo receptor, sin embargo, en el proceso de desarrollo real de los productos de red de conmutación, los evaluadores generalmente no pueden encontrar un punto de prueba adecuado para probar la calidad del diagrama de ojo del extremo receptor, este documento proporciona un Método de prueba indirecto para reflejar la situación de todo el enlace de bucle cerrado desde la señal recibida desde el módulo óptico hasta la transmisión. Este método de prueba también se puede llamar prueba de perturbación del receptor.

El enlace del extremo de transmisión y el enlace del extremo de recepción se enlazan en la subcapa PMA para que la señal no pase a través de la subcapa PCS. Al mismo tiempo, se inyecta fluctuación en el extremo de transmisión. La fluctuación aquí se refiere a la fluctuación que se puede tolerar cuando la tasa de error de bit está dentro de E-15. Puede verse como jitter total (TJ). El jitter total también incluye jitter aleatorio (RJ) y jitter determinista (DJ). La fluctuación inyectada debe estar dentro del rango especificado. Finalmente, la tasa de error de bit del transmisor es analizada por el probador de tasa de error de bit (BERT), y se requiere que la tasa de error de bit sea inferior a E-15. Este método no solo evita la situación en la que el probador no puede encontrar el punto de prueba, sino que también puede observar si la tasa de error de bits de todo el enlace de bucle invertido cumple con los requisitos en malas condiciones.

Conclusión

En la actualidad, 100G Ethernet se ha vuelto rápidamente popular en centros de datos y redes de área metropolitana. El módulo óptico QSFP28 también muestra sus ventajas de alta densidad y alta velocidad. QSFPTEK ofrece una variedad de carteras QSFP28 que incluyen 100G QSFP28 SR4, 100G QSFP28 LR4 , 100G QSFP28 CWDM4, 100G QSFP28 PSM4, 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 DWDM, etc. Todos los transceptores ópticos QSFPTEK se someten a pruebas rigurosas de alto rendimiento y compatibilidad.