Cara Menguji Transceiver QSFP28 100G

Diterbitkan: 2022-02-15

10 Gigabit Ethernet telah banyak digunakan di jaringan perusahaan dan jaringan area metropolitan (MAN) dalam beberapa dekade terakhir. Saat ini, perusahaan komunikasi mengalihkan perhatian mereka ke Ethernet 100g. Dengan berkembangnya big data dan cloud computing, maka perlu dilakukan upgrade switch data center. Inti dari 100G Ethernet adalah modul transceiver optik, modul transceiver paralel QSFP28 4x25GB/s memberikan solusi untuk transmisi interkoneksi berkecepatan tinggi, dengan kapasitas transmisi yang lebih besar, kepadatan port yang lebih tinggi, konsumsi daya dan biaya yang lebih rendah. Artikel ini akan memberi tahu cara menguji transceiver optik 100G QSFP28 dan persyaratan indeks utama yang harus dipenuhi oleh modul QSFP28.

Mengapa Transceiver QSFP28 100G Meningkat?

Dibandingkan dengan modul optik CFP transceiver transceiver faktor bentuk umum 100G generasi pertama dan modul optik CFP4, modul optik yang dikemas dalam QSFP28 memiliki keunggulan yang jelas.

Dari segi tampilan, ukuran paket CFP4 adalah seperempat dari CFP generasi pertama, namun ukuran QSFP28 bahkan jauh lebih kecil daripada CFP4. Oleh karena itu, 100G QSFP28 cocok untuk perangkat sakelar dengan kepadatan lebih tinggi, untuk mewujudkan kemampuan layanan penerusan yang lebih tinggi dari sakelar tunggal dan memberikan kemungkinan untuk membangun pusat data berskala super besar.

Dari aspek kinerja, modul optik QSFP28 adalah transmisi paralel 4-channel 25GB/s, dibandingkan dengan transmisi 10GB/s modul optik CFP, mendukung standar Ethernet 100G terbaru. Dibandingkan dengan tingkat transmisi 4-channel 10GB/s dari modul optik QSFP+, ia menempati jumlah sumber daya saluran yang sama tetapi dapat mencapai kinerja transmisi 2,5 kali lipat. Oleh karena itu, sangat penting di era perkembangan big data. Permintaan 100G QSFP28 meningkat dan mempelajari cara menguji transceiver QSFP28 sangat penting terutama ketika Anda membeli transceiver 100G QSFP28 dari produsen pihak ketiga.

Gbr.1 Transceiver QSFPTEK 100G QSFP28 SR4

Metode Pengujian Transceiver Optik 100G QSFP28

Transceiver optik terutama digunakan dalam jaringan switching besar seperti jaringan sakelar taman dan sakelar pusat data. Karena modul optik adalah sejenis peralatan bawahan, sebagian besar perusahaan peralatan komunikasi membeli modul optik secara eksternal. Oleh karena itu, untuk peralatan komunikasi skala besar seperti sakelar dan router, adaptasi dan debugging modul optik adalah tugas yang sangat penting.

Secara umum, uji sinyal modul optik dibagi menjadi uji sinyal kecepatan rendah dan uji sinyal kecepatan tinggi. Makalah ini akan fokus pada indeks level logika dan indeks waktu I2C dalam uji sinyal kecepatan rendah dari modul optik dan metode dalam proses R&D dan debugging, serta uji diagram mata optik dalam sinyal kecepatan tinggi. pengujian modul optik.

Tes Sinyal I2C

Tes antarmuka I2C sangat penting dalam debugging transceiver optik. Bus I2C menyediakan antarmuka yang nyaman untuk driver perangkat lunak. Sementara itu, perangkat lunak platform dapat menggunakan bus I2C untuk mewujudkan serangkaian fungsi, yang nyaman bagi pengguna untuk mengelola dan mengontrol transceiver optik. Misalnya, melalui pemrosesan perangkat lunak, chip kontrol internal dari transceiver optik memungkinkan pengguna untuk memantau informasi penting dari transceiver seperti alarm dan status penggunaan modul optik saat ini. Oleh karena itu, dalam proses debugging, persyaratan indeks listrik dan persyaratan waktu modul optik I2C harus benar-benar diikuti.

Standar QSFP28 tidak hanya mendefinisikan struktur faktor bentuk transceiver optik 100G tetapi juga menentukan indeks listrik dan indeks waktunya. Tujuannya adalah untuk membuat modul optik yang diproduksi oleh berbagai produsen lebih kompatibel dengan perangkat komunikasi pasar seperti switch dan router. Parameter listrik sinyal kecepatan rendah, persyaratan waktu I2C dan diagram waktu I2C masing-masing ditunjukkan pada Tabel 1, Tabel 2, dan Gambar 2.

Tab.1 Parameter Listrik Sinyal Kecepatan Rendah

Pin Parameter Maks. min.
SCL, SDA Output Tegangan Rendah 0,0 0.4
Output Tegangan Tinggi VCC-0,5 VCC+0.3
Masukan Tegangan Rendah -0,3 VCC*0.3
Masukan Tegangan Tinggi VCC * 0,7 VCC+0.5
Lainnya Masukan Tegangan Rendah -0,3 0.8
Masukan Tegangan Tinggi 2.0 VCC+0.3

Tab.2 Parameter Waktu Bus I2C

Parameter Maks. min. Satuan
Frekuensi Jam 0 400 kHz
Jam Pulsa Lebar Rendah 1.3 s
Jam Pulsa Lebar Tinggi 0.6 s
Waktu Bus Gratis Sebelum Transmisi Baru Dapat Dimulai 20 s
Mulai Waktu Tahan 0.6 s
Mulai Waktu Penyiapan 0.6 s
Data Dalam Waktu Tahan 0 s
Data Dalam Waktu Pengaturan 0.1 s
Waktu Naik Masukan (400kHz) 300 s
Waktu Jatuh Masukan (400kHz) 300 s
Hentikan Waktu Pengaturan s
Penahanan Jam Antarmuka Serial (Peregangan Jam) 500 s

Gbr.2 Diagram waktu bus I2C

Tes Diagram Mata

Menurut fungsi modul, tes diagram mata dapat dibagi menjadi pemancar dan penerima. Tes sisi pemancar terutama untuk mengamati apakah kualitas pola mata dari sinyal optik yang ditransmisikan oleh modul optik memenuhi persyaratan spesifikasi definisi Ethernet. Tabel 3 menunjukkan parameter sinyal optik yang dipancarkan oleh modul optik jarak pendek 100G yang ditentukan oleh Ethernet 100G. Dalam pengujian sebenarnya dari diagram mata sinyal optik, yang paling diperhatikan adalah indikator dan kualitas diagram mata di atas. Tabel 4 mencantumkan hasil pengujian modul optik 100G QSFP28 SR4 perusahaan QSFPTEK . Dapat dilihat bahwa kualitas diagram mata dan indikator pengujian sepenuhnya memenuhi persyaratan spesifikasi.

Tab.3 Parameter Sinyal Pemancar Optik dari Modul Optik

Parameter Nilai Satuan.
Rentang Nilai Setiap Saluran 25.78125 ±10^-4 GBd
Rentang Panjang Gelombang Tengah 840~860 nm
Daya Pancar Rata- rata Setiap Saluran (Maks.) 2.4 nm
Daya Pancar Rata- rata Setiap Saluran (Min.) -8.4 dBm
Amplitudo Modulasi Optik (Maks.) 3.0 dBm
Amplitudo Modulasi Optik (Min.) -6.4 dBm
Rasio Kepunahan (Min.) 2.0 dBm

Tab.4 Hasil Uji Pemancar QSFPTEK 100G QSFP28 SR4 Transceiver

Parameter Nilai Satuan.
Daya Transmisi Rata -rata -0,180 dB
Rasio Kepunahan 4.630 dB
Amplitudo Modulasi Optik 0.212 dB
Fase Jitter 0,958 ps
Amplitudo Jitter 7.080 ps

Uji Gangguan Penerima

Saat kecepatan data meningkat, periode bit menjadi lebih pendek dan lebih pendek, sehingga persyaratan jitter semakin tinggi. Dari perspektif modul optik secara keseluruhan, untuk lebih mencerminkan kemampuan anti jitter modul optik, seluruh tautan modul optik perlu diuji. Meskipun spesifikasi Ethernet menentukan indeks ujung penerima, namun, dalam proses pengembangan sebenarnya dari produk jaringan switching, penguji biasanya tidak dapat menemukan titik uji yang sesuai untuk menguji kualitas diagram mata ujung penerima, makalah ini memberikan metode uji tidak langsung untuk mencerminkan situasi seluruh tautan loop tertutup dari sinyal yang diterima dari modul optik ke transmisi. Metode pengujian ini juga dapat disebut sebagai uji gangguan penerima.

Tautan ujung transmisi dan tautan ujung penerima dilingkarkan kembali di sublapisan PMA sehingga sinyal tidak melewati sublapisan PCS. Pada saat yang sama, jitter disuntikkan pada ujung transmisi. Jitter di sini mengacu pada jitter yang dapat ditoleransi ketika bit error rate berada dalam E-15. Hal ini dapat dilihat sebagai total jitter (TJ). Jitter total juga termasuk jitter acak (RJ) dan jitter deterministik (DJ). Jitter yang disuntikkan harus berada dalam kisaran yang ditentukan. Akhirnya, tingkat kesalahan bit pemancar dianalisis oleh Bit Error Rate Tester (BERT), dan tingkat kesalahan bit harus di bawah E-15. Metode ini tidak hanya menghindari situasi di mana penguji tidak dapat menemukan titik uji, tetapi juga dapat mengamati apakah tingkat kesalahan bit dari seluruh tautan loopback memenuhi persyaratan dalam kondisi buruk.

Kesimpulan

Saat ini, 100G Ethernet dengan cepat menjadi populer di pusat data dan jaringan area metropolitan. Modul optik QSFP28 juga menunjukkan keunggulan kepadatan tinggi dan kecepatan tinggi. QSFPTEK menyediakan berbagai portofolio QSFP28 termasuk 100G QSFP28 SR4, 100G QSFP28 LR4 , 100G QSFP28 CWDM4, 100G QSFP28 PSM4, 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 DWDM, dll. Semua transceiver optik QSFPTEK sedang menjalani pengujian yang ketat untuk memastikan kinerja tinggi dan kompatibilitas penuh.