Como testar um transceptor 100G QSFP28

10 Gigabit Ethernet tem sido amplamente utilizado em redes corporativas e redes de área metropolitana (MANs) nas últimas décadas. Atualmente, as empresas de comunicação estão mudando sua atenção para a Ethernet 100g. Com o desenvolvimento de big data e computação em nuvem, é necessário atualizar o switch do data center. O núcleo da Ethernet 100G são os módulos transceptores ópticos, o módulo transceptor paralelo QSFP28 de 4 × 25 GB/s fornece uma solução para transmissão interconectada de alta velocidade, com maior capacidade de transmissão, maior densidade de porta, menor consumo de energia e custo. Este artigo mostrará como testar um transceptor óptico 100G QSFP28 e quais são os principais requisitos de índice que um módulo QSFP28 deve atender.

Por que os transceptores 100G QSFP28 estão aumentando?

Comparado com o módulo óptico CFP de transceptor conectável de fator de forma comum de 100G de primeira geração e o módulo óptico CFP4, o módulo óptico embalado no QSFP28 tem vantagens óbvias.

Do aspecto da aparência, o tamanho do pacote CFP4 é um quarto do CFP de primeira geração, no entanto, o tamanho do QSFP28 é ainda muito menor que o do CFP4. Portanto, o 100G QSFP28 é adequado para dispositivos de switch de densidade mais alta, de modo a realizar a capacidade de serviço de encaminhamento mais alta de um único switch e fornecer a possibilidade de construir um data center de grande escala.

Do aspecto de desempenho, o módulo óptico QSFP28 é transmissão paralela de 4 canais 25GB/s, em comparação com a transmissão de 10 canais 10GB/s do módulo óptico CFP, suporta o mais recente padrão Ethernet 100G. Comparado com a taxa de transmissão de 10 GB/s de 4 canais do módulo óptico QSFP+, ele ocupa a mesma quantidade de recursos de canal, mas pode atingir 2,5 vezes o desempenho de transmissão. Portanto, é de grande importância na era do desenvolvimento de big data. A demanda por 100G QSFP28 está aumentando e aprender a testar um transceptor QSFP28 é essencial, especialmente quando você está comprando transceptores 100G QSFP28 de outros fabricantes.

Fig.1 Transceptor QSFPTEK 100G QSFP28 SR4

Métodos de teste do transceptor óptico 100G QSFP28

Os transceptores ópticos são usados ​​principalmente em grandes redes de comutação, como redes de comutação de estacionamento e comutadores de data center. Como o módulo óptico é um tipo de equipamento subordinado, a maioria das empresas de equipamentos de comunicação compra módulos ópticos externamente. Portanto, para equipamentos de comunicação de grande porte como switches e roteadores, a adaptação e depuração de módulos ópticos é uma tarefa extremamente importante.

De um modo geral, o teste de sinal do módulo óptico é dividido em teste de sinal de baixa velocidade e teste de sinal de alta velocidade. Este artigo se concentrará no índice de nível lógico e índice de temporização de I2C no teste de sinal de baixa velocidade do módulo óptico e no método no processo de P&D e depuração, bem como no teste de diagrama de olho óptico no sinal de alta velocidade teste do módulo óptico.

Teste de sinal I2C

O teste de interface I2C é vital na depuração do transceptor óptico. O barramento I2C fornece uma interface conveniente para drivers de software. Enquanto isso, o software da plataforma pode usar o barramento I2C para realizar uma série de funções, o que é conveniente para os usuários gerenciarem e controlarem o transceptor óptico. Por exemplo, por meio de processamento de software, o chip de controle interno do transceptor óptico permite que o usuário monitore as informações importantes dos transceptores, como o alarme e o status de uso atual do módulo óptico. Portanto, no processo de depuração, os requisitos de índice elétrico e os requisitos de tempo do módulo óptico I2C devem ser seguidos rigorosamente.

O padrão QSFP28 não apenas define a estrutura do fator de forma do transceptor óptico de 100G, mas também define seu índice elétrico e índice de temporização. Sua finalidade é tornar os módulos ópticos produzidos por diversos fabricantes mais compatíveis com os dispositivos de comunicação do mercado, como switches e roteadores. Os parâmetros elétricos do sinal de baixa velocidade, requisitos de temporização I2C e diagrama de temporização I2C são mostrados na Tabela 1, Tabela 2 e Figura 2, respectivamente.

Tab.1 Parâmetros Elétricos de Sinais de Baixa Velocidade

Tab.2 Parâmetros de Temporização do Barramento I2C

Fig.2 Diagrama de temporização do barramento I2C

Teste do Diagrama Ocular

De acordo com a função do módulo, o teste do diagrama de olho pode ser dividido em transmissor e receptor. O teste do lado do transmissor é principalmente para observar se a qualidade do padrão ocular do sinal óptico transmitido pelo módulo óptico atende aos requisitos da especificação de definição de Ethernet. A Tabela 3 mostra os parâmetros do sinal óptico emitido pelos módulos ópticos de curto alcance 100G definidos pela Ethernet 100G. No teste real do diagrama de olho de sinal óptico, o mais preocupado são os indicadores acima e a qualidade do diagrama de olho. A Tabela 4 lista os resultados do teste do módulo óptico 100G QSFP28 SR4 da empresa QSFPTEK . Pode-se observar que os indicadores de qualidade e teste do diagrama ocular atendem plenamente aos requisitos de especificação.

Tab.3 Parâmetro de Sinal do Transmissor Óptico do Módulo Óptico

Tab.4 Resultados do Teste do Transmissor do Transceptor QSFPTEK 100G QSFP28 SR4

Teste de Perturbação do Receptor

À medida que a taxa de dados aumenta, o período de bit se torna cada vez mais curto, de modo que o requisito de jitter é cada vez maior. Da perspectiva do módulo óptico como um todo, a fim de refletir melhor a capacidade anti-jitter do módulo óptico, todo o link do módulo óptico precisa ser testado. Embora a especificação Ethernet especifique o índice da extremidade receptora, no entanto, no processo de desenvolvimento real de produtos de rede de comutação, os testadores geralmente não são capazes de encontrar um ponto de teste adequado para testar a qualidade do diagrama de olho da extremidade receptora. método de teste indireto para refletir a situação de todo o link de circuito fechado do sinal recebido do módulo óptico para a transmissão. Este método de teste também pode ser chamado de teste de perturbação do receptor.

O enlace final de transmissão e o enlace final de recepção são colocados de volta na subcamada PMA para que o sinal não passe pela subcamada PCS. Ao mesmo tempo, o jitter é injetado na extremidade de transmissão. O jitter aqui se refere ao jitter que pode ser tolerado quando a taxa de erro de bit está dentro de E-15. Pode ser visto como jitter total (TJ). O jitter total também inclui jitter aleatório (RJ) e jitter determinístico (DJ). O jitter injetado deve estar dentro do intervalo especificado. Finalmente, a taxa de erro de bit do transmissor é analisada pelo Bit Error Rate Tester (BERT), e a taxa de erro de bit deve estar abaixo de E-15. Esse método não apenas evita a situação em que o testador não pode encontrar o ponto de teste, mas também pode observar se a taxa de erro de bit de todo o link de loopback atende aos requisitos em condições ruins.

Conclusão

Atualmente, a Ethernet 100G tornou-se rapidamente popular em data centers e redes de áreas metropolitanas. O módulo óptico QSFP28 também mostra suas vantagens de alta densidade e alta velocidade. QSFPTEK fornece uma variedade de portfólios QSFP28 incluindo 100G QSFP28 SR4, 100G QSFP28 LR4 , 100G QSFP28 CWDM4, 100G QSFP28 PSM4, 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 DWDM, etc.