Preizkušanje optičnega omrežja za 100G/400G: marža-Prvi priročnik o sprejemanju

Povezava 100G ali 400G Ethernet se lahko pojavi, prenese promet in je še vedno slab kandidat za uvedbo v proizvodnjo. To je osrednji problem tegatestiranje optičnih omrežij za 100G sprejemnike in povezave 400Gpotek dela je zasnovan za reševanje.

 

Za sprejem na terenu, preverjanje interoperabilnosti in odpravljanje težav po-namestitvi uporabno vprašanje ni preprosto: "Ali oddajnik-sprejemnik deluje?" Je:Koliko operativne rezerve ostane, preden povezava preneha zanesljivo delovati?

 

Ta priročnik se osredotoča na sprejemanje-omrežne ravni: oddajnik-sprejemnik, gostiteljska vrata, optična pot, stanje priključka, obnašanje FEC, temperatura in prometna obremenitev kot en operacijski sistem. Če je vaša zahteva vhodni pregled ali kvalifikacija modula-na tovarniški ravni, uporabite našpostopek preverjanja optičnega sprejemnika-na ravni modulakot ločeno testno mejo.

 

 

Zelena vrata vzpostavljajo osnovno interoperabilnost. Ne prikazuje, koliko fizične-robe plasti ostane. Zanajboljše prakse testiranja optičnega omrežja, sprejem torej potrebuje dokaze iz pasivne poti, optične moči, kakovosti signala, obnašanja BER/FEC, porazdelitve voznih pasov, trajnega prometa in temperature, ne pa zgolj stanja povezave.

 

To je najbolj pomembno pri povezavah,-odvisnih od FEC. Sprejemnik lahko nadaljuje z zagotavljanjem čistega uporabniškega prometa, medtem ko se neobdelane napake že popravljajo pod plastjo MAC. V arhitekturi 200G/400G Ethernet PCS RS(544,514) uporablja 544-simbolne kodne besede, ki vsebujejo 514 podatkovnih simbolov, z 10-bitnimi simboli in zmožnostjo popravka do 15 simbolnih napak na kodno besedo. To veljaneustvari en univerzalni prag sprejemljivosti BER, vendar pojasnjuje, zakaj nam samo "post-napake FEC=0" malo pove o preostalem popravku. (Ethernet Alliance)

 

Ne bi odobrili razporejene povezave 400G iz poročila, ki vsebuje samo »povezavo«, več uspešnih pingov in nič izgube paketov. Ta opažanja so koristna preverjanja storitev; ne povedo nam, ali je popravljena aktivnost FEC stabilna, ali en pas nosi večino napak ali ali stopnja napak narašča, ko se modul segreva.

 

Vprašanje sprejemanja je torej ožje in težje:ali nameščeni sistem ohrani dovolj marže v pogojih, v katerih bo dejansko deloval?

 

 

 

Ponovljivo izhodišče preskusa mora biti dovolj podrobno, da ga lahko ponovi drug inženir.

 

Pred brisanjem števcev, zamenjavo modula ali čiščenjem konektorja zabeležite SKU oddajnika-sprejemnika, obe gostiteljski platformi in fizična vrata, različice NOS/vdelane programske opreme, konfiguriran način FEC, vrsto vlakna, vrsto konektorja, dolžino poti, razporeditev preboja, temperaturo modula, pogoje okolja, vzorec prometa in časovni žig, pri katerem so bili števci ponastavljeni.

 

Pred prvim posegom priporočamo shranjevanje izhodišča.

 

Spreminjanje modula, vrat, popravka vlaken in nastavitve FEC v istem koraku za odpravljanje težav lahko obnovi storitev, vendar uniči dokaze, potrebne za ugotovitev, kaj je dejansko odpravilo napako. Spremenite eno spremenljivko, znova zaženite isto merilno okno in primerjajte s shranjeno osnovno linijo.

 

Obstaja še ena razlika, ki jo je vredno dokumentirati, ker preprečuje prepire pozneje pri pregledu uvajanja. Vsaka številčna odločitev mora pripadati eni od treh ravni dokazov.

 

Omejitev specveljavna specifikacija IEEE PMD, MSA ali natančna specifikacija modula. Prečkanje je problem skladnosti.Zaščitni trak projektaje interno pravilo sprejemljivosti, ki je namerno strožje od formalne specifikacije.Opaženi trendopisuje gibanje skozi čas, temperaturo ali prometno obremenitev, tudi če vsaka absolutna vrednost ostane znotraj specifikacije.

 

Ne označujte notranjega zaščitnega traku kot omejitev IEEE. Nasprotno pa ne zavrzite trenda poslabšanja samo zato, ker najnovejši vzorec še ni presegel formalne meje.

 

 

Preverjanje fizične-poti bi moralo priti pred večkratno zamenjavo modulov.

 

Za nameščena vlakna testiranje stopnje 1 zajema izgubo, dolžino in polariteto; Stopnja 2 dodaja informacije OTDR, ki lahko lokalizirajo dogodke in zagotovijo globlji vpogled v dejavnike, ki prispevajo k izgubi in optični povratni izgubi. Smernice TIA za testiranje-optičnih vlaken prav tako obravnavajo pregled konektorja kot del-postopka testiranja na terenu. (TIA Fiber Optics Tech Consortium)

 

 

Ta razlika je pomembna pri delu s 100G in 400G. Rezultat OLTS vam pove, ali dušenje od-do-konca ustreza predvidenemu proračunu; OTDR sled je uporabna, ko morate vedetikjerneobičajen dogodek sit. Nobene meritve si ne smete razlagati kot nadomestek za pregled same čelne strani konektorja.

 

notritestiranje optičnih omrežij za sprejemnike in sprejemnike 400G, poti MPO/MTP prav tako zahtevajo preverjanje polarnosti in-ustreznosti. Če ena steza 400G kopiči bistveno več dejavnosti FEC kot druge, preslikajte to stezo nazaj na pasivno pot, preden zamenjate vse aktivne naprave v povezavi.

 

Meritev skupne moči ali izgube lahko ostane sprejemljiva, medtem ko lokaliziran priključek, odboj, ovinek ali-posebna okvara voznega pasu porablja rezervo. Zato je začetek odpravljanja težav z "poskusite z drugim sprejemnikom" običajno neučinkovita prva poteza.

 

 

Korak-optične moči bi moral spremeniti "moč Rx je v dosegu" v izjavo o merljivi marži.

 

Začnite z omejitvami za natančno SKU in PMD. Zabeležite podatke Tx in Rx iz DDM/DOM, nato navzkrižno-preverite kritične meritve sprejemljivosti s kalibrirano opremo, ko projekt zahteva natančno preverjanje izgube ali-prostora sprejemnika.

 

 

Razmislite o ilustrativnem primeru. Predpostavimo, da je veljavna omejitev sprejemnika za določen preskusni primer−9,0 dBm, medtem ko umerjen merilnik prikazuje−5,4 dBmpri sprejemniku. Prostor-na strani sprejemnika je 3,6 dB. Če DDM hkrati poroča−4,6 dBm, je razlika med DDM-in-metrom 0,8 dB. Te številke so namenoma ilustrativne;−9,0 dBm ni univerzalni prag 100G ali 400G, pravilna meja pa mora izhajati iz dejanske specifikacije PMD/modula.

 

Ta izračun je bolj uporaben kot binarni "power pass." Ločuje formalno mejo od preostalega prostora za višino in beleži tudi, ali se lastna telemetrija modula dovolj ujema z umerjeno referenco za predvideno uporabo.

 

Če DDM pravi, da je sprejemnik zdrav, vendar se zunanja meritev ne strinja, zabeležite neskladje, namesto da tiho izberete tisto številko, ki je videti boljša.

 

Ista logika velja zaTestiranje optične moči 100G QSFP28kot tehnična meritev, čeprav se tukaj ne uporablja kot ločena različica ključnih besed SEO. SKU-posebna specifikacija Tx/Rx je avtoriteta; DDM je stalni diagnostični vir; kalibrirana meritev je referenca, kadar sprejem zahteva sledljive podatke o moči.

 

Pomembna je tudi druga številka: pričakovana izguba poti. Če je izmerjena vrednost sprejemnika nepričakovano blizu meje, primerjajte dejansko izgubo vlakna, konektorja in spoja z zasnovo, namesto da takoj predpostavite šibek izhod oddajnika.

 

Praktični rezultat tega koraka mora zato vsebovati veljavno mejo, umerjeno meritev, odčitek DDM, delto DDM, pričakovano obnašanje poti in kateri koli zaščitni pas projekta, ki je bil dogovorjen vnaprej.

 

 

Zatestiranje optičnega omrežja z analizo FEC, PAM4 in NRZ ne bi smeli izvajati istega delovnega toka kakovosti-oddajnika.

 

Za uporabno NRZ PMD je obnašanje oči/maske še vedno uporabno za karakterizacijo oddajnika. Za PAM4 PMD je TDECQ ustrezen razred meritve-kakovosti oddajnika, kjer to zahteva veljavna specifikacija Ethernet; IEEE 802.3bs izrecno razvija metodologijo TDECQ za 400GBASE-DR4. (IEEE 802.3bs)

 

 

Bolj uporabno terensko vprašanje jekdaj eskalirati na TDECQ.

 

Če razporejena povezava PAM4 nenadoma razvije visok FEC na enem pasu, medtem ko je okvara povezana z določeno potjo MPO, začnite s konektorjem, preslikavo pasu in preizkusom nadzorovane zamenjave. Malo je verjetno, da boste najprej izvedli-celoten preizkus kakovosti oddajnika, da bi osamili najpreprostejšo domeno napake.

 

Če nenormalnost sledi istemu oddajniku modula po znani-dobri poti ali se pojavi na več kot enem nadzorovanem gostitelju, medtem ko moč in dokazi o pasivni-poti ostanejo stabilni, postane karakterizacija kakovosti-oddajnika veliko močnejši naslednji korak. Enako velja, kadar kvalifikacija zahteva dokazovanje samega oddajnika glede na veljavno PMD.

 

To odločitveno pravilo preprečuje, da bi TDECQ postal okrasno polje-številka poročila. Koristno je, če se hipoteza o napaki ali cilj skladnosti dejansko nanaša na kakovost oddajnika PAM4.

 

 

BER in FEC je treba brati kot verigo dokazov.

 

Začnite z neobdelanim ali pre-FEC obnašanjem napak, kjer jih platforma razkrije. Nato preglejte popravljeno aktivnost FEC, kodne besede, ki jih ni mogoče popraviti, ali post-napake FEC, porazdelitev pasov, obnašanje pri izgubi CRC/okvir-in končno vpliv storitve.

 

Zazahteve za BER pri testiranju optičnega omrežja, je najpomembnejše pravilo, da se noben prag BER ne sme kopirati v sisteme 100G NRZ, 100G PAM4 in 400G PAM4 brez preverjanja ustrezne arhitekture. RS(544,514) sam zagotavlja eno uporabno numerično sidro: koda ima 30 paritetnih simbolov in lahko popravi do 15 napačnih 10-bitnih simbolov v kodni besedi. Kaj to pomeni za sprejemljivo razporejeno povezavo je še vedno odvisno od navedenega PHY in zahtevane rezerve delovanja.

 

Post{0}}vrednost FEC nič je torej rezultat-kakovosti storitve in ne popolna meritev marže. Če popravljene kodne besede močno narastejo, ko se povezava segreje, ali če je večina napak skoncentrirana na enem pasu, vam povezava daje informacije, preden se pojavi izguba paketa.

 

Za laboratorijTestiranje BER oddajnika 400G, FEC{0}}zavedanje veljavnosti lahko gre dlje od preprostega branja števca vrat. Ethernet Alliance opisuje stresno testiranje sprejemnika, pri katerem je en pas obremenjen s stresnim FEC-kodiranim vzorcem, medtem ko drugi pasovi prenašajo pravilno kodirane poravnane vzorce; isti pristop lahko razkrije surovi BER na-pas, gostoto napak in korelacijo voznega pasu. To je veliko bližje testu marže kot en sam rezultat "promet opravljen".

 

Napake FEC brez objave- še vedno lahko skrijejo šibko povezavo

 

 

Povezava z nič post-napak FEC lahko še vedno porablja precejšnjo rezervo popravka.

 

Pogoj, ki odloča, kaj storiti naprej, jepred-FEC/popravljen-trend napak. Stabilen popravek nizke-nivoje v nadzorovanem intervalu je drugačno diagnostično stanje od bremena popravka, ki se pospešuje s temperaturo, motnjami v konektorju ali enim določenim pasom.

 

Skupni BER lahko skrije en šibek pas

 

 

Pri več-pasovnem 400G preglejte porazdelitev pasov, kadar koli ga gostitelj izpostavi.

 

Če se en pas poslabša, drugi pa ostanejo sorazmerno stabilni, dajte prednost optični poti tega pasu, položaju priključka, kanalu modula in nadzorovani zamenjavi vrat/modula. Če se vsi pasovi dvignejo skupaj, razširite hipotezo o napaki na skupne spremenljivke, kot so toplotno obnašanje-široko modula, konfiguracija-strani gostitelja ali težava-sistemske ravni-celovitosti signala.

 

To je sodba, ki jo je prvotno besedilo "drugega razreda problema" pustilo nedokončano.

 

 

Pet-minutni prehod-zagona je šibek dokaz za povezavo, ki naj bi delovala neprekinjeno.

 

Za preverjanje polja določite ponovljivo opazovalno okno in zabeležite iste podatke na vsaki točki. Praktični projektni postopek lahko zajema osnovne, 30-minutne in 60-minutne vzorce. Te časovne točke so operativni primer,ni zahteva za sprejem IEEE.

 

Ilustrativen popravljen-trend kodnih besed kaže, zakaj je naklon pomemben. Recimo, da povezava zabeleži 10.000 popravljenih dogodkov na začetku, 12.000 po 30 minutah in 13.000 po 60 minutah pod istim profilom prometa. Primerjajte to z drugo povezavo, ki se premika od 10.000 do 40.000 in nato 160.000 v enakih intervalih. Absolutne vrednosti v tem primeru niso meje uspešno/neuspešno; drugi vzorec rasti je razlog za raziskovanje roba pod temperaturo.

 

Stopnja korekcije, ki se pospešuje z naraščanjem temperature, je signal marginalnosti.

 

Naslednja odločitev je odvisna od porazdelitve napak. Če se vsi pasovi dvignejo skupaj, ko se temperatura ohišja dvigne, raziščite skupne toplotne spremenljivke,-širino modula, gostitelja in konfiguracijske spremenljivke. Če en pas povzroči večji del povečanja, se vrnite na ustrezni pas/pot/modul, preden krivite celoten vmesnik. Ta meja stanja je tisto, kar generično toplotno opozorilo spremeni v uporabno-pravilo izolacije napake.

 

Zabeležite temperaturo poleg števcev napak. Posnetek zaslona BER ali FEC brez temperature modula in pretečenega preskusnega časa je veliko manj uporaben, ko nekdo pozneje poskuša reproducirati napako.

 

 

Uporabno zaporedje odpravljanja težav se premakne od simptoma do testa, ki lahko razlikuje med domenami napak.

 

• Nizka moč Rx:preglejte in očistite priključek, preverite pasivno-izgubo poti in primerjajte moč oddajnika na nasprotnem koncu. Če je zunanja meritev normalna, DDM pa ostaja nenormalen, raziščite pot telemetrije/poročanja, namesto da vrednosti DDM obravnavate kot umerjeno resnico.
   
• Normalna moč Rx z visokim FEC:preverite porazdelitev po pasovih, stanje konektorja, konfiguracijo FEC, ujemanje modulacije/PMD in temperaturo. Običajna povprečna moč ne odpravi-kakovosti signala ali motenj,-specifičnih za pas.
   
• En pas bistveno slabše:preslikajte vozni pas na pasivno pot in kanal modula, nato spremenite eno spremenljivko naenkrat. Napaka, ki sledi modulu, kaže v drugačni smeri od tiste, ki ostane pri položaju vlakna ali vratih gostitelja.
   
• CRC na spodnjem vmesniku:pred zamenjavo optike, priključene na vrata, ki prikazujejo CRC, korelirajte navzgornje števce, smer prometa in dokaze FEC. Kraj, kjer je napaka opažena, ni samodejno tam, kjer je nastala.
   
• Povezovalna loputa po-ogrevanju:dogodek povežite s temperaturo modula, optično močjo, popravljenim trendom FEC in obnašanjem na voznem pasu, namesto da bi se zanašali samo na dnevnik nadzorne{0}}ravnine.
   
• Nadomestni modul se obnaša enako:prenehajte krožiti po modulih. Vrnite se k hipotezi o poti vlaken, gostiteljskih vratih, konfiguraciji in interoperabilnosti.

 

Zgornje zaporedje vam pove, kaj morate najprej preveriti; to počnenepovem vam, da ima vsak "normalni Rx/visok FEC" primer isti osnovni vzrok. Spremenljivka, ki spremeni naslednje dejanje, je, ali okvara sledi modulu, ostane pri optični poti/pasu ali ostane pri vratih gostitelja po nadzorovani-zamenjavi spremenljivke.

 

Za globljo izolacijo modula/vlakna/gostitelja, ko je prva delitev znana, uporabite naštestiranje optičnega omrežja za odpravljanje težav z oddajnikompotek dela.

 

To je tudi mesto, kjer-projektni dokazi iz prve roke postanejo bolj dragoceni kot še ena splošna tabela za odpravljanje težav. Pravi posnetek zaslona, ​​ki prikazuje, kateri pas se je premaknil, pri kateri temperaturi, po kateri zamenjavi, je močnejši dokaz kot odstavek, ki pravi, da "lahko številni dejavniki povzročijo napake FEC."

 

 

Zatestiranje optičnih omrežij za sprejemnike in sprejemnike 100G, kot tudi povezave 400G, mora zapis o prevzemu proizvodnje omogočiti drugemu inženirju, da rekonstruira, zakaj je bila povezava odjavljena.

 

Dosledno uporabljajte tri ravni dokazov:meja specopredeljuje formalno skladnost,zaščitni trak projektadoloča, koliko dodatne rezerve zahteva vaša uvedba, inopažen trendprikazuje, ali povezava ostane stabilna glede na čas, promet in temperaturo.

 

Za povezavo 100G/400G mora zapis o sprejetju zajemati naslednje:

 

1. Osnovna konfiguracija:natančen SKU oddajnika-sprejemnika, gostitelj, vrata, vdelana programska oprema/NOS, način FEC, konfiguracija preboja in ustrezno stanje kodiranja.
    
2. Fizična pot:stanje inšpekcijskega pregleda, preverjanje konektorja/polarnosti, vrsta in dolžina vlakna ter dokaz izgube/OTDR, kjer to zahteva pot.
    
3. Optična moč:Odčitki Tx/Rx, kalibrirano navzkrižno-preverjanje, kjer je potrebno, veljavne omejitve sprejemnika/oddajnika in preostali prostor za projekt.
    
4. Kakovost signala:NRZ- ali PAM4-ustrezen dokaz kakovosti oddajnika, kadar to zahteva PMD ali hipoteza o napaki.
    
5. BER/FEC:neobdelano ali pred{0}}vedenje FEC, kjer je na voljo, popravljena in nepopravljiva dejavnost, porazdelitev po-pasu, interval opazovanja in prometne razmere.
    
6. Toplotno obnašanje:temperatura na vsaki merilni točki plus smer in stopnja napake-spremembe števca.
    
7. Interoperabilnost:dokaz iz dejanske kombinacije gostitelja/modula/poti namesto predpostavke, da neodvisna skladnost specifikacij dokazuje vsako kombinacijo sistema. Testiranje 400G pri več-prodajalcih, ki ga izvaja OpenZR+, je pokazalo, zakaj dogodki interoperabilnosti-na ravni sistema uporabljajo več modulov, usmerjevalnikov in optičnih povezav, namesto da bi se zanašali samo na skladnost posameznih komponent. (OpenZR+ MSA)
    
8. Sledljivost:časovni žig, identifikacijo preskusne{0}}opreme, kjer je to ustrezno, vir praga in osebo/ekipo, odgovorno za pregled.

 

Ta kontrolni seznam je namenoma odprt zakajvsebuje močan sprejemni zapis. Del, ki ga ni mogoče pošteno skrčiti na eno generično spletno tabelo, je gostitelj- in SKU-specifični dokaz o marži za določeno uvedbo.

 

Tukaj je spremenljivka, ki jo generična izjava dobavitelja običajno izpusti:poročilo o tovarniškem preskusu potrdi modul pod njegovimi zabeleženimi testnimi pogoji; ne potrjuje strankine nameščene optične poti, konfiguracije gostitelja ali toplotnega okolja.

 

Za module, ki jih zagotavlja FB-LINK, tovarniško testiranje že vključuje optične preglede in preglede-v zvezi z BER, poročila o preskusih pa so na voljo za ustrezne serije ali posamezne serijske številke na zahtevo. To nam daje izhodišče-na ravni modula; razporejena-sprejemanje povezave še vedno potrebuje zgoraj opisane preglede gostitelja, vlaken, FEC in okolja. Trenutna stran FB{6}}POVEZAVE izrecno opisuje optično-moč,-očesni-diagram, BER in temperaturo-v zvezi s tovarniškim testiranjem in razpoložljivostjo poročil o preskusih.

 

Če preverjate določeno uvedbo, nam pošljite model stikala, vrsto vrat, predvideno SKU PMD/modula, vrsto vlakna/konektorja, razdaljo, način FEC in temperaturne zahteve. Te vnose lahko uporabimo za identifikacijo ustreznih dokazov o preskusih modulov in preverjanj združljivosti, namesto da bi odgovorili s splošno izjavo "100 % testirano".

 

Za obstoječe uvedbe 100G so načrtovane možnosti modulov na voljo v našem100G obseg QSFP28. Za uvedbe z večjo-gostoto glejte400G QSFP-razpon DDin zahtevajte preskusne pogoje, pomembne za ciljnega gostitelja in doseg.

 

 

Najboljše prakse testiranja optičnega omrežjavam mora pustiti več kot le zeleni vmesnik in posnetek zaslona moči Rx. Prikazovati morajo veljavne omejitve, preostalo višino, obnašanje pred-FEC/FEC, porazdelitev pasov in ali te meritve ostanejo stabilne, ko se povezava segreje in prenaša stalen promet.

 

Dober test optičnega omrežja postavi še zadnje vprašanje:koliko dokazov imamo, da bo ta povezava ostala zanesljiva, preden bo porabljena njena preostala marža?

 

To je razlika med dokazovanjem, da je povezava med preizkusom delovala, in dokazovanjem, da je pripravljena za uvedbo.