Come testare un ricetrasmettitore 100G QSFP28

10 Gigabit Ethernet è stato ampiamente utilizzato nelle reti aziendali e nelle reti metropolitane (MAN) negli ultimi decenni. Al giorno d'oggi, le società di comunicazione stanno spostando la loro attenzione su 100 g Ethernet. Con lo sviluppo dei big data e del cloud computing, è necessario aggiornare lo switch del data center. Il nucleo di 100G Ethernet sono i moduli ricetrasmettitori ottici, il modulo ricetrasmettitore parallelo QSFP28 da 4 × 25 GB / s fornisce una soluzione per la trasmissione interconnessa ad alta velocità, con maggiore capacità di trasmissione, maggiore densità delle porte, consumo energetico e costi inferiori. Questo articolo spiega come testare un ricetrasmettitore ottico 100G QSFP28 e quali sono i requisiti chiave dell'indice che un modulo QSFP28 dovrebbe soddisfare.

Perché i ricetrasmettitori 100G QSFP28 stanno aumentando?

Rispetto al modulo ottico CFP transceiver pluggable 100G di prima generazione e al modulo ottico CFP4, il modulo ottico confezionato in QSFP28 presenta evidenti vantaggi.

Dal punto di vista estetico, la dimensione del pacchetto CFP4 è un quarto di quella della prima generazione di CFP, tuttavia, la dimensione di QSFP28 è anche molto più piccola di quella di CFP4. Pertanto, 100G QSFP28 è adatto per dispositivi switch a densità più elevata, in modo da realizzare la maggiore capacità di servizio di inoltro di un singolo switch e offrire la possibilità di costruire un data center su larga scala.

Dal punto di vista delle prestazioni, il modulo ottico QSFP28 è una trasmissione parallela a 4 canali da 25 GB/s, rispetto alla trasmissione a 10 canali da 10 GB/s del modulo ottico CFP, supporta l'ultimo standard Ethernet 100G. Rispetto alla velocità di trasmissione di 10 GB/s a 4 canali del modulo ottico QSFP+, occupa la stessa quantità di risorse del canale ma può raggiungere prestazioni di trasmissione 2,5 volte superiori. Pertanto, è di grande importanza nell'era dello sviluppo dei big data. La richiesta di 100G QSFP28 è in aumento e imparare a testare un ricetrasmettitore QSFP28 è essenziale soprattutto quando si acquistano ricetrasmettitori 100G QSFP28 da produttori di terze parti.

Fig.1 Ricetrasmettitore QSFPTEK 100G QSFP28 SR4

Metodi di prova del ricetrasmettitore ottico 100G QSFP28

I ricetrasmettitori ottici sono utilizzati principalmente in grandi reti di commutazione come le reti di commutazione di parchi e gli interruttori di data center. Poiché il modulo ottico è una sorta di apparecchiatura subordinata, la maggior parte delle aziende di apparecchiature di comunicazione acquista moduli ottici esternamente. Pertanto, per apparecchiature di comunicazione su larga scala come switch e router, l'adattamento e il debug dei moduli ottici è un compito estremamente importante.

In generale, il test del segnale del modulo ottico è suddiviso in test del segnale a bassa velocità e test del segnale ad alta velocità. Questo documento si concentrerà sull'indice di livello logico e sull'indice di temporizzazione di I2C nel test del segnale a bassa velocità del modulo ottico e sul metodo nel processo di ricerca e sviluppo e debug, nonché sul test del diagramma dell'occhio ottico nel segnale ad alta velocità prova del modulo ottico.

Test del segnale I2C

Il test dell'interfaccia I2C è fondamentale nel debug del ricetrasmettitore ottico. Il bus I2C fornisce una comoda interfaccia per i driver software. Nel frattempo, il software della piattaforma può utilizzare il bus I2C per realizzare una serie di funzioni, che sono convenienti per gli utenti per gestire e controllare il ricetrasmettitore ottico. Ad esempio, attraverso l'elaborazione del software, il chip di controllo interno del ricetrasmettitore ottico consente all'utente di monitorare le informazioni importanti del ricetrasmettitore come l'allarme e lo stato di utilizzo corrente del modulo ottico. Pertanto, nel processo di debug, è necessario seguire rigorosamente i requisiti dell'indice elettrico e i requisiti di temporizzazione del modulo ottico I2C.

Lo standard QSFP28 non solo definisce la struttura del fattore di forma del ricetrasmettitore ottico 100G, ma ne definisce anche l'indice elettrico e l'indice di temporizzazione. Il suo scopo è rendere i moduli ottici prodotti dai vari produttori più compatibili con i dispositivi di comunicazione del mercato come switch e router. I parametri elettrici del segnale a bassa velocità, i requisiti di temporizzazione I2C e il diagramma di temporizzazione I2C sono mostrati rispettivamente nella Tabella 1, Tabella 2 e Figura 2.

Tab.1 Parametri elettrici dei segnali a bassa velocità

Tab.2 Parametri di temporizzazione del bus I2C

Fig.2 Diagramma temporale del bus I2C

Test del diagramma dell'occhio

In base alla funzione del modulo, il test del diagramma dell'occhio può essere suddiviso in trasmettitore e ricevitore. Il test lato trasmettitore consiste principalmente nell'osservare se la qualità del modello oculare del segnale ottico trasmesso dal modulo ottico soddisfa i requisiti della specifica di definizione Ethernet. La tabella 3 mostra i parametri del segnale ottico emesso dai moduli ottici a corto raggio 100G definiti da Ethernet 100G. Nel test effettivo del diagramma dell'occhio del segnale ottico, il più preoccupato sono gli indicatori di cui sopra e la qualità del diagramma dell'occhio. La tabella 4 elenca i risultati dei test del modulo ottico 100G QSFP28 SR4 dell'azienda QSFPTEK . Si può notare che la qualità del diagramma dell'occhio e gli indicatori di prova soddisfano pienamente i requisiti delle specifiche.

Tab.3 Segnale del trasmettitore ottico Parametro del modulo ottico

Tab.4 Risultati del test del trasmettitore del ricetrasmettitore QSFPTEK 100G QSFP28 SR4

Test di disturbo del ricevitore

All'aumentare della velocità dei dati, il periodo di bit diventa sempre più breve, quindi il requisito di jitter è sempre più elevato. Dal punto di vista del modulo ottico nel suo insieme, per riflettere meglio la capacità anti jitter del modulo ottico, è necessario testare l'intero collegamento del modulo ottico. Sebbene la specifica Ethernet specifichi l'indice dell'estremità ricevente, tuttavia, nel processo di sviluppo effettivo dei prodotti di rete a commutazione, i tester di solito non sono in grado di trovare un punto di test adatto per testare la qualità del diagramma a occhio dell'estremità ricevente, questo documento fornisce un metodo di prova indiretto per riflettere la situazione dell'intero collegamento ad anello chiuso dal segnale ricevuto dal modulo ottico alla trasmissione. Questo metodo di prova può anche essere chiamato test di disturbo del ricevitore.

Il collegamento finale di trasmissione e il collegamento finale di ricezione vengono ricollegati nel sottostrato PMA in modo che il segnale non passi attraverso il sottostrato PCS. Allo stesso tempo, il jitter viene iniettato all'estremità di trasmissione. Il jitter qui si riferisce al jitter che può essere tollerato quando il tasso di errore di bit è entro E-15. Può essere visto come jitter totale (TJ). Il jitter totale include anche il jitter casuale (RJ) e il jitter deterministico (DJ). Il jitter iniettato deve rientrare nell'intervallo specificato. Infine, il tasso di errore di bit del trasmettitore viene analizzato dal Bit Error Rate Tester (BERT) e il tasso di errore di bit deve essere inferiore a E-15. Questo metodo non solo evita la situazione in cui il tester non riesce a trovare il punto di test, ma può anche osservare se il tasso di errore di bit dell'intero collegamento di loopback soddisfa i requisiti in cattive condizioni.

Conclusione

Attualmente, 100G Ethernet è diventato rapidamente popolare nei data center e nelle reti metropolitane. Il modulo ottico QSFP28 mostra anche i suoi vantaggi di alta densità e alta velocità. QSFPTEK fornisce una varietà di portafogli QSFP28 tra cui 100G QSFP28 SR4, 100G QSFP28 LR4 , 100G QSFP28 CWDM4, 100G QSFP28 PSM4, 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 DWDM, ecc. Tutti i ricetrasmettitori ottici QSFPTEK sono sottoposti a test rigorosi per garantire prestazioni elevate e piena compatibilità.