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10GB ASE-LRM光纖端口的互通性測試

發(fā)布時(shí)間:2022-12-23 文章來源:深度系統(tǒng)下載 瀏覽:

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。

IEEE P802.3aq(10GBASE-LRM)標(biāo)準(zhǔn)由以太網(wǎng)聯(lián)盟提出,旨在為10G以太網(wǎng)在多模光纖上的應(yīng)用提供一種擴(kuò)展距離的高性價(jià)比解決方案。該標(biāo)準(zhǔn)已于2006年9月17日被批準(zhǔn),并有望于2006年10月正式公布。

10GBASE-LRM是一種使用電色散補(bǔ)償技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)能支持10G數(shù)據(jù)在多模光纖中傳輸220米的距離,從而為以太網(wǎng)從千兆向萬兆的平滑升級提供了一種便捷的解決方案。

◆ 總述
以太網(wǎng)聯(lián)盟(Ethernet Alliance)要求參加此次測試的成員至少攜帶一只滿足10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)的模塊及其評估板。在下表中列出了參加本次測試的成員和每個(gè)成員所提供模塊的封裝信息,而Cisco則在此次測試中承擔(dān)了東道主的義務(wù)。

測試成員
Company: Excelight, Intel, Fiberxon, Finisar, Opnext, Picolight, Fujitsu;
Name of participants from Cisco

◆ 測試步驟

★ 步驟一 .... 光纖的選擇方法

用于LRM規(guī)范的光纖鏈路是依據(jù)IEEE建議的理論計(jì)算方法計(jì)算而得, 這樣可以通過CSRS和TWDP測試來確定不同光纖的最大傳輸距離. 我們在測試中需要考慮到這些參數(shù)能用于復(fù)制和確保真實(shí)鏈路在不同模塊下的性能表現(xiàn)。

因此,我們將通過TWDP和EMBW的測試來定義“realistic links”(包括99%已經(jīng)安裝了的FDDI,OM1,OM2,OM3光纖),并通過這些測試來挑選光纖和驗(yàn)證每一個(gè)發(fā)射端和光纖的組合是否滿足10GBASE-LRM的標(biāo)準(zhǔn)。

計(jì)算出來的TWDP值不超過10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)的最大值(使用IEEE Matlab運(yùn)算法則來計(jì)算,見68.6.6.2章節(jié),光纖加擾器設(shè)置為0,1,0,0)

● 由于光纖的特性會(huì)隨著光纖的擺動(dòng)而動(dòng)態(tài)變化,我們對所有光纖定義了最大的TWDP值4.2dB(這是10GBASE-LRM規(guī)定的最大值)。

(2) 要求最小EMBW值(EMBW在測試時(shí)應(yīng)考慮其入射條件,并且要排除光模塊發(fā)射端和接收端的影響)

● 10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)(table 68-2)規(guī)范了FDDI/OM1/OM2/OM3光纖的最小傳輸距離(220米)和最小MBW(500MHz*km),對應(yīng)的EMBW為2.3GHz。這些值代表了現(xiàn)實(shí)中符合IEEE規(guī)范的最差鏈路。

由于鏈路特性在正常操作時(shí)也會(huì)發(fā)生變化(10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)定義了信道動(dòng)態(tài)變化的最高頻率為10Hz),為了測試更加準(zhǔn)確,因此我們在測試中增加了一個(gè)偏振控制器來模擬光纖的動(dòng)態(tài)變化。在每一次測試TWDP和EMBW時(shí),偏振控制器都會(huì)被調(diào)節(jié)到各種狀態(tài)。

一個(gè)激光器光源將會(huì)送PRBS9-1信號給待測模塊的接收端,模塊的接收端在收到信號后再環(huán)回到發(fā)射端,這樣待測模塊的發(fā)射端就符合10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)了。
待測模塊的發(fā)射端將通過偏振控制器把光送入光纖,最后通過示波器就可以獲得波形了。圖一展示了兩套等同的測試平臺(tái),左邊是Cisco自己的自動(dòng)測試平臺(tái),而右邊的測試平臺(tái)是Circadiant Hydra公司的。

我們通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這兩套測試平臺(tái)的測試結(jié)果是等同的,由于Circadiant Hydra公司的不能完全自動(dòng)化測試,我們?yōu)榱斯?jié)約時(shí)間,選擇了Cisco自己的自動(dòng)化測試平臺(tái)。
對每一種激光器和光纖的組合,我們都測試了在不同偏振狀態(tài)下的TWDP和EMBW值,測試結(jié)果見圖二。

從圖二我們可以看到,如果在所有偏振狀態(tài)下的TWDP/EMBW值都在綠色區(qū)域,那么這根光纖是滿足10GBASE-LRM規(guī)范的。但如果有某些測試值在綠色區(qū)域以外了,那么這根光纖是不符合10GBASE-LRM要求的。

所有參加此次測試的成員在之前的電話會(huì)議和第一天的會(huì)議上均同意該種挑選光纖的方法。Cisco也為此次測試準(zhǔn)備了兩根滿足要求的光纖。

第一天我們分別在兩根光纖上對所有成員的發(fā)射端進(jìn)行了TWDP/EMBW的測試。為了去掉發(fā)射端帶寬的影響,我們首先用LRM stressors測試了back-to-back的TWDP值(依據(jù)10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)Table 68-3的定義)。

同時(shí),我們也依據(jù)10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)測試了消光比。所有成員通過測試后均宣告他們的發(fā)射端是滿足10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)的,只有一個(gè)成員的發(fā)射端由于其技術(shù)的特殊性沒有被完全驗(yàn)證。

★ 步驟二 ....目標(biāo)光纖和TWDP/EMBW的測試

經(jīng)過挑選,Cisco推薦了兩根目標(biāo)光纖及其對應(yīng)的入射條件。光纖的特性及其入射條件見下表。

所有成員發(fā)射端的TWDP和ER值見表一(每家公司的名字均以一個(gè)字母來表示)。

Table 1: TX characteristics. Extinction ratio and TWDP measurements.

需要注意的是,某些發(fā)射端的TWDP和ER值比較接近10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限,這意味著會(huì)給接下來的OMA靈敏度測試帶來一定難度。

對于在光纖上的傳播,所有的發(fā)射端和不同光纖的TWDP和EMBW值均滿足10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)的要求。

從兩根光纖的數(shù)測試據(jù)來看,OM2光纖將會(huì)給后面的傳輸測試帶來挑戰(zhàn)。OM2光纖除了長度比OM1光纖長以外(OM1=216m,OM2=260m),其EMBW值也比OM1光纖要低(OM1=4.7GHz,OM2=3.9GHz),因此TWDP在OM2光纖上會(huì)比OM1光纖高一些(OM1=3.1dBm,OM2=3.9dBm)。

★ 步驟三 ....在Cisco主機(jī)上的傳輸測試:測試設(shè)備及測試條件

——在最小OMA靈敏度上觀察BER

在以上測試的基礎(chǔ)上,我們開始了互通性測試,每一個(gè)成員的發(fā)射端將會(huì)面對其他所有成員的接收端。

為了測試在10GBASE-LRM規(guī)范以內(nèi)的極限情況,我們決定

● 設(shè)置接收端的輸入光功率為-6.5dBm(OMA),這是IEEE要求的最小輸入光功率(pre-post cursors)。為了考慮不同發(fā)射端有不同的ER,OMA輸入光功率采用平均光功率來計(jì)算

● 為了模擬動(dòng)態(tài)變化,在誤碼測試時(shí)連續(xù)改變偏振狀態(tài),這將對接收端增加更多的壓力

● 為了避免發(fā)射端和接收的優(yōu)化匹配,每一個(gè)成員只能使用同一只參考模塊

● 設(shè)定測試時(shí)間為10分鐘,從圖5可知置信度為99%

考慮到大量的測試,我們建議:
● 所有測試只在室溫和正常電壓下進(jìn)行。

● 由于我們使用Cisco的下一代主機(jī)來進(jìn)行測試,X2模塊可以直接插到Cisco主機(jī)上使用。

● 由于Csico的主機(jī)支持雙向傳輸,因此X2模塊每一次測試可以測試兩種傳輸條件。(TX_A到RX_B經(jīng)過OM1光纖,TX_B到RX_A經(jīng)過OM2光纖。)

● 對于其他封裝形式的模塊,每一次只能測試一種傳輸條件,而這時(shí)X2模塊將會(huì)被插進(jìn)Cisco主機(jī)當(dāng)作客戶端使用。

注意:傳輸測試一共會(huì)測試n*(n-1)次,n代表成員數(shù)。這次測試一共有7個(gè)成員,因此在兩根光纖上總共要做84次測試。

★ 步驟四:—在Cisco主機(jī)上的傳輸測試:結(jié)論 ——在最小OMA靈敏度上觀察BER
每一個(gè)成員在第二,三,四天完成了傳輸測試,測試結(jié)果列在下面兩張表里面
OM1 fiber, 216m, offset launch
Vendor TX\RX A B C D E F G
A n.a.
B n.a.
C n.a.
D n.a.
E n.a.
Fn.a.
G n.a.
OM1光纖測試結(jié)果:紅色表示發(fā)射端,斜體表示接收端(同一只模塊的發(fā)射端對自己的接收端不做測試)
“√”表示測試通過,由上表可知所有的成員均通過了OM1光纖的測試。
OM2 fiber, 260m, offset launch
Vendor TX\RX A B C D E F G
A n.a.
B 1E-09 n.a. 2E-11 6E-12
C n.a.
D n.a.
E n.a.
Fn.a.
G n.a.
OM2光纖測試結(jié)果:紅色表示發(fā)射端,斜體表示接收端(同一只模塊的發(fā)射端對自己的接收端不做測試)

責(zé)任編輯: 雪花(TEL:(010)68476636-8008)

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本文章關(guān)鍵詞: 10GBASE-LRM EA 測試