Cum se testează un transceiver 100G QSFP28

10 Gigabit Ethernet a fost utilizat pe scară largă în rețelele de întreprindere și rețelele metropolitane (MAN) în ultimele decenii. În zilele noastre, companiile de comunicații își mută atenția către 100g Ethernet. Odată cu dezvoltarea big data și cloud computing, este necesar să se actualizeze comutatorul centrului de date. Nucleul Ethernet 100G este modulele transceiver optice, modulul transceiver paralel QSFP28 4×25GB/s oferă o soluție pentru transmisia interconectată de mare viteză, cu capacitate de transmisie mai mare, densitate mai mare de porturi, consum de energie și costuri mai mici. Acest articol vă va spune cum să testați un transceiver optic 100G QSFP28 și care sunt cerințele cheie pe care trebuie să le îndeplinească un modul QSFP28.

De ce cresc transceiverele 100G QSFP28?

În comparație cu modulul optic CFP de transceiver conectabil cu factor de formă comun de prima generație 100G și modulul optic CFP4, modulul optic ambalat în QSFP28 are avantaje evidente.

Din punct de vedere al aspectului, dimensiunea pachetului CFP4 este un sfert din cea a primei generații CFP, cu toate acestea, dimensiunea QSFP28 este chiar mult mai mică decât cea a CFP4. Prin urmare, 100G QSFP28 este potrivit pentru dispozitive de comutare cu densitate mai mare, astfel încât să realizeze capacitatea de serviciu de redirecționare mai mare a unui singur comutator și să ofere posibilitatea de a construi un centru de date la scară foarte mare.

Din punct de vedere al performanței, modulul optic QSFP28 este transmisie paralelă pe 4 canale, 25 GB/s, în comparație cu transmisia cu 10 canale 10 GB/s a modulului optic CFP, acceptă cel mai recent standard Ethernet 100G. În comparație cu rata de transmisie pe 4 canale de 10 GB/s a modulului optic QSFP+, acesta ocupă aceeași cantitate de resurse de canal, dar poate atinge performanța de transmisie de 2,5 ori mai mare. Prin urmare, este de mare importanță în era dezvoltării datelor mari. Cererea pentru 100G QSFP28 este în creștere și a învăța cum să testați un transceiver QSFP28 este esențial mai ales atunci când cumpărați transceiver 100G QSFP28 de la producători terți.

Fig.1 Transceiver QSFPTEK 100G QSFP28 SR4

Metode de testare a transceiver-ului optic 100G QSFP28

Transceiverele optice sunt utilizate în principal în rețelele mari de comutare, cum ar fi rețelele de comutatoare de parcare și comutatoarele de centre de date. Deoarece modulul optic este un fel de echipament subordonat, majoritatea companiilor de echipamente de comunicații achiziționează module optice extern. Prin urmare, pentru echipamentele de comunicații la scară largă, cum ar fi comutatoarele și routerele, adaptarea și depanarea modulelor optice este o sarcină extrem de importantă.

În general, testul de semnal al modulului optic este împărțit în test de semnal de viteză mică și test de semnal de mare viteză. Această lucrare se va concentra pe indicele nivelului logic și indicele de temporizare al I2C în testul de semnal de viteză joasă a modulului optic și metoda în procesul de cercetare și dezvoltare și depanare, precum și testul diagramei ochiului optic în semnalul de mare viteză. testarea modulului optic.

Test de semnal I2C

Testul de interfață I2C este vital în depanarea transceiver-ului optic. Autobuzul I2C oferă o interfață convenabilă pentru driverele de software. Între timp, software-ul platformei poate folosi magistrala I2C pentru a realiza o serie de funcții, ceea ce este convenabil pentru utilizatori să gestioneze și să controleze transceiver-ul optic. De exemplu, prin procesarea software, cipul de control intern al transceiver-ului optic permite utilizatorului să monitorizeze informațiile importante ale transceiver-ului, cum ar fi alarma și starea curentă de utilizare a modulului optic. Prin urmare, în procesul de depanare, cerințele privind indexul electric și cerințele de sincronizare ale modulului optic I2C trebuie respectate cu strictețe.

Standardul QSFP28 nu definește doar structura factorului de formă a transceiver-ului optic 100G, dar definește și indicele electric și indicele de sincronizare. Scopul său este de a face modulele optice produse de diverși producători mai compatibile cu dispozitivele de comunicare de pe piață, cum ar fi comutatoarele și routerele. Parametrii electrici ai semnalului de viteză mică, cerințele de temporizare I2C și diagrama de temporizare I2C sunt prezentați în Tabelul 1, Tabelul 2 și, respectiv, Figura 2.

Tab.1 Parametrii electrici ai semnalelor de viteză mică

Tab.2 Parametrii de sincronizare ai magistralei I2C

Fig.2 Diagrama de timp a magistralei I2C

Testul diagramei ochiului

În funcție de funcția modulului, testul diagramei ochiului poate fi împărțit în emițător și receptor. Testul lateral al transmițătorului este în principal pentru a observa dacă calitatea modelului ocular al semnalului optic transmis de modulul optic îndeplinește cerințele specificației definiției Ethernet. Tabelul 3 prezintă parametrii semnalului optic emis de modulele optice cu rază scurtă de acțiune 100G definite de Ethernet 100G. În testul efectiv al diagramei oculare a semnalului optic, cel mai preocupat este indicatorii de mai sus și calitatea diagramei oculare. Tabelul 4 prezintă rezultatele testelor pentru modulul optic 100G QSFP28 SR4 al companiei QSFPTEK . Se poate observa că calitatea diagramei de ochi și indicatorii de testare îndeplinesc pe deplin cerințele specificațiilor.

Tab.3 Parametrul semnalului emițătorului optic al modulului optic

Tab.4 Rezultatele testării transmițătorului QSFPTEK 100G QSFP28 SR4 transceiver

Test de perturbare a receptorului

Pe măsură ce rata de date crește, perioada de biți devine din ce în ce mai scurtă, astfel încât cerințele de jitter sunt din ce în ce mai mari. Din perspectiva modulului optic în ansamblu, pentru a reflecta mai bine capacitatea anti jitter a modulului optic, întreaga legătură cu modulul optic trebuie testată. Deși specificația Ethernet specifică indicele capătului de recepție, totuși, în procesul real de dezvoltare al comutării produselor de rețea, testerii de obicei nu sunt capabili să găsească un punct de testare adecvat pentru a testa calitatea diagramei oculare a capătului receptor, această lucrare oferă o metoda de testare indirectă pentru a reflecta situația întregii legături în buclă închisă de la semnalul primit de la modulul optic la transmisie. Această metodă de testare poate fi numită și test de perturbare a receptorului.

Legătura de capăt de transmisie și legătura de capăt de recepție sunt buclete înapoi în substratul PMA, astfel încât semnalul să nu treacă prin substratul PCS. În același timp, jitter-ul este injectat la capătul de transmisie. Jitter-ul aici se referă la fluctuația care poate fi tolerată atunci când rata de eroare de biți este în E-15. Poate fi văzut ca jitter total (TJ). Jitter-ul total include, de asemenea, jitter aleatoriu (RJ) și jitter determinist (DJ). Jitter-ul injectat trebuie să fie în intervalul specificat. În cele din urmă, rata de eroare de biți a transmițătorului este analizată de Testerul de viteză de eroare pe biți (BERT), iar rata de eroare pe biți trebuie să fie sub E-15. Această metodă nu numai că evită situația în care testerul nu poate găsi punctul de testare, dar poate și observa dacă rata de eroare de biți a întregii legături de loopback îndeplinește cerințele în condiții proaste.

Concluzie

În prezent, 100G Ethernet a devenit rapid popular în centrele de date și rețelele din zona metropolitană. Modulul optic QSFP28 arată, de asemenea, avantajele sale de densitate mare și viteză mare. QSFPTEK oferă o varietate de portofolii QSFP28, inclusiv 100G QSFP28 SR4, 100G QSFP28 LR4 , 100G QSFP28 CWDM4, 100G QSFP28 PSM4, 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 ER4, 100G QSFP28 LR4, 100G QSFP28, etc.