Testiranje optičke mreže za 100G/400G: Margina-Prvo prihvaćanje

100G ili 400G Ethernet veza može se pojaviti, proći promet i još uvijek biti loš kandidat za primenu u proizvodnji. To je glavni problemtestiranje optičke mreže za 100G primopredajnike i 400G vezetok posla je dizajniran za rješavanje.

 

Za prihvatanje na terenu, provjeru interoperabilnosti i rješavanje problema nakon-instaliranja, korisno pitanje nije jednostavno: "Radi li primopredajnik?" to je:Kolika operativna marža ostaje prije nego što veza prestane pouzdano raditi?

 

Ovaj vodič se fokusira na prihvatanje na nivou mreže{0}}: primopredajnik, host port, putanja vlakana, stanje konektora, FEC ponašanje, temperatura i saobraćajno opterećenje kao jedan operativni sistem. Ako je vaš zahtjev ulazna inspekcija ili umjesto toga kvalifikacija modula na fabričkom{2}}nivou, koristite našuproces verifikacije optičkog primopredajnika na nivou modula-kao posebna granica testiranja.

 

 

Zeleni port uspostavlja osnovnu interoperabilnost. Ne pokazuje kolika je margina fizičkog{1}}sloja preostala. Zanajbolje prakse testiranja optičkih mreža, prihvatanje stoga treba dokaze iz pasivne putanje, optičke snage, kvaliteta signala, ponašanja BER/FEC, distribucije traka, kontinuiranog saobraćaja i temperature, a ne samo stanja veze.

 

Ovo je najvažnije za FEC{0}}zavisne veze. Prijemnik može nastaviti s isporukom čistog korisničkog prometa dok se sirove greške već ispravljaju ispod MAC sloja. U 200G/400G Ethernet PCS arhitekturi, RS(544,514) koristi kodne riječi od 544 simbola koje sadrže 514 simbola podataka, sa 10-bitnim simbolima i mogućnošću korekcije do 15 grešaka simbola po kodnoj riječi. To je takonekreirati jedan univerzalni prag prihvatanja BER-a, ali to objašnjava zašto nam "post-FEC greške=0" samo malo govori o preostaloj margini korekcije. (Ethernet Alliance)

 

Ne bismo odobrili raspoređenu 400G vezu iz izvještaja koji sadrži samo "link up", nekoliko uspješnih pingova i nulti gubitak paketa. Ta zapažanja su korisne provjere usluge; ne govore nam da li je ispravljena FEC aktivnost stabilna, da li jedna traka nosi većinu grešaka ili da li stopa greške raste kako se modul zagrijava.

 

Pitanje prihvatanja je stoga uže i teže:da li instalirani sistem zadržava dovoljnu marginu pod uslovima u kojima će stvarno raditi?

 

 

 

Ponovljiva osnovna linija testiranja treba biti dovoljno detaljna da bi drugi inženjer mogao reproducirati.

 

Prije brisanja brojača, promjene modula ili čišćenja konektora, zabilježite SKU primopredajnika, i host platforme i fizičke portove, NOS/firmver verzije, konfigurirani FEC način rada, tip vlakna, tip konektora, dužinu staze, raspored prekida, temperaturu modula, ambijentalno stanje, obrazac prometa i vremensku oznaku na kojoj su brojači resetirani.

 

Preporučujemo da sačuvate osnovnu liniju prije prve intervencije.

 

Promjena modula, porta, fiber patch i FEC postavke u istom koraku rješavanja problema može vratiti uslugu, ali uništava dokaze potrebne da se utvrdi šta je zapravo otklonilo grešku. Promenite jednu varijablu, ponovo pokrenite isti prozor merenja i uporedite sa sačuvanom osnovnom linijom.

 

Postoji još jedna razlika koju vrijedi dokumentirati jer sprječava argumente kasnije u pregledu implementacije. Svaka brojčana odluka treba da pripada jednom od tri nivoa dokaza.

 

Spec limitje primjenjiva IEEE PMD, MSA ili tačna specifikacija modula. Prelazak preko njega je problem usklađenosti.Zaštitni pojas projektaje interno pravilo prihvatanja namerno strože od formalne specifikacije.Uočeni trendopisuje kretanje kroz vrijeme, temperaturu ili prometno opterećenje čak i kada svaka apsolutna vrijednost ostaje unutar specifikacije.

 

Nemojte označavati interni zaštitni pojas kao IEEE ograničenje. Nasuprot tome, nemojte odbaciti trend pogoršanja samo zato što najnoviji uzorak još nije prešao formalnu granicu.

 

 

Fizička{0}}verifikacija putanje bi trebala doći prije ponovljenih zamjena modula.

 

Za instalirana vlakna, testiranje nivoa 1 pokriva gubitak, dužinu i polaritet; Nivo 2 dodaje OTDR informacije koje mogu lokalizirati događaje i pružiti dublju vidljivost onih koji doprinose gubitku i gubitku optičkog povrata. TIA-in vodič za{3}}testiranje vlakana također tretira inspekciju konektora kao dio procesa{4}}ispitivanja na terenu. (TIA Fiber Optics Tech Consortium)

 

 

Ta razlika je važna u radu sa 100G i 400G. OLTS rezultat vam govori da li end-do-slabljenje ispunjava predviđeni budžet; OTDR trag je koristan kada trebate znatigdjenenormalan događaj sjedi. Ni jedno mjerenje ne treba tumačiti kao zamjenu za inspekciju samog kraja konektora.

 

Utestiranje optičke mreže za 400G primopredajnike, MPO/MTP putanje također zahtijevaju provjere polariteta i-korespondencije traka. Ako jedna traka od 400G akumulira znatno više FEC aktivnosti od ostalih, mapirajte tu traku nazad na pasivnu putanju prije nego što zamijenite svaki aktivni uređaj u vezi.

 

Mjerenje ukupne snage ili gubitka može ostati prihvatljivo dok lokalizirani konektor, odraz, zavoj ili-oštećenje specifično za traku troše marginu. Zato je otpočinjanje rješavanja problema s "probajte drugi primopredajnik" obično neefikasan prvi korak.

 

 

Korak optičke{0}}korak bi trebao pretvoriti "Snaga Rx je u rasponu" u mjerljivu izjavu o margini.

 

Počnite s ograničenjima za tačan SKU i PMD. Snimite Tx i Rx podatke iz DDM/DOM-a, a zatim unakr-provjerite kritična mjerenja prihvatljivosti sa kalibriranom opremom kada projekat zahtijeva precizan gubitak ili-provjeru prostora za prijem.

 

 

Razmotrimo ilustrativan primjer. Pretpostavimo da je primjenjivo ograničenje prijemnika za određeni testni slučaj−9,0 dBm, dok kalibrirani mjerač pokazuje−5,4 dBmkod prijemnika. Prostor za glavu na-strani prijemnika je 3,6 dB. Ako DDM istovremeno izvještava−4,6 dBm, razlika DDM-do-metara je 0,8 dB. Ovi brojevi su namjerno ilustrativni;−9,0 dBm nije univerzalni prag od 100G ili 400G, a ispravno ograničenje mora doći iz stvarne specifikacije PMD/modula.

 

Taj proračun je korisniji od binarnog "power passa". Odvaja formalno ograničenje od preostalog prostora za visinu i također bilježi da li se vlastita telemetrija modula dovoljno slaže sa kalibriranom referencom za namjeravanu upotrebu.

 

Ako DDM kaže da je prijemnik zdrav, ali se eksterno mjerenje ne slaže, zabilježite neslaganje umjesto da u tišini birate koji god broj izgleda bolje.

 

Ista logika važi i zaTestiranje optičke snage 100G QSFP28kao tehničko mjerenje iako se ovdje ne koristi kao zasebna varijanta SEO ključne riječi. SKU-specifična Tx/Rx specifikacija je ovlaštenje; DDM je kontinuirani dijagnostički izvor; kalibrirano mjerenje je referenca kada prihvatanje zahtijeva podatke o snazi ​​koji se mogu pratiti.

 

Drugi broj je takođe važan: očekivani gubitak putanje. Ako je izmjerena vrijednost prijemnika neočekivano blizu granice, usporedite stvarni gubitak vlakana, konektora i spoja sa projektom umjesto da odmah pretpostavite slab izlaz predajnika.

 

Praktični rezultat ovog koraka bi stoga trebao sadržavati primjenjivo ograničenje, kalibrirano mjerenje, DDM očitavanje, DDM deltu, očekivano ponašanje putanje i bilo koji zaštitni pojas projekta koji je unaprijed dogovoren.

 

 

Zatestiranje optičke mreže sa FEC analizom, PAM4 i NRZ ne bi trebali biti forsirani kroz isti tok posla{1}}kvaliteta odašiljača.

 

Za primjenjivi NRZ PMD, ponašanje oka/maske ostaje korisno za karakterizaciju odašiljača. Za PAM4 PMD, TDECQ je relevantna klasa metrike{2}}kvaliteta odašiljača gdje to zahtijeva primjenjiva Ethernet specifikacija; IEEE 802.3bs radi eksplicitno razvijenu TDECQ metodologiju za 400GBASE-DR4. (IEEE 802.3bs)

 

 

Korisnije pitanje na terenu jekada eskalirati na TDECQ.

 

Ako raspoređena PAM4 veza iznenada razvije visok FEC na jednoj traci dok je kvar u korelaciji s određenom MPO putanjom, počnite s konektorom, mapiranjem trake i kontroliranim testom zamjene. Malo je vjerovatno da će prvo pokretanje potpunog{2}}testiranja kvaliteta odašiljača izolovati najjednostavniji domen greške.

 

Ako abnormalnost prati isti odašiljač modula preko poznate-dobre putanje ili se pojavi na više od jednog kontroliranog hosta dok dokazi o snazi ​​i pasivnom-putu ostaju stabilni, karakterizacija{2}}kvaliteta odašiljača postaje mnogo jači sljedeći korak. Isto važi i kada kvalifikacija zahteva dokazivanje samog predajnika u odnosu na važeći PMD.

 

Ovo pravilo odluke sprječava da TDECQ postane -broj izvještaja o ukrasnom polju. Vrijedno je kada se hipoteza o grešci ili cilj usklađenosti zapravo tiče kvaliteta PAM4 predajnika.

 

 

BER i FEC treba čitati kao lanac dokaza.

 

Započnite sa sirovim ili pre{0}}FEC ponašanjem greške gdje je platforma izlaže. Zatim ispitajte ispravljenu FEC aktivnost, neispravljive kodne riječi ili post-FEC greške, distribuciju traka, ponašanje CRC/frame-gubitak i konačno uticaj na uslugu.

 

ZaBER zahtjevi za testiranje optičke mreže, najvažnije pravilo je da nijedan pojedinačni BER prag ne smije biti kopiran na 100G NRZ, 100G PAM4 i 400G PAM4 sisteme bez provjere primjenjive arhitekture. Sam RS(544,514) pruža jedno korisno numeričko sidro: kod ima 30 paritetnih simbola i može ispraviti do 15 pogrešnih 10-bitnih simbola u kodnoj riječi. Što to znači za prihvatljivo postavljenu vezu i dalje ovisi o specificiranom PHY-u i potrebnoj operativnoj margini.

 

Post-FEC vrijednost nula je stoga rezultat-kvaliteta usluge, a ne potpuno mjerenje marže. Ako ispravljene kodne riječi naglo porastu kada se veza zagrije, ili ako je većina grešaka koncentrisana na jednoj traci, veza vam daje informacije prije nego što se pojavi gubitak paketa.

 

Za laboratorijuBER testiranje 400G primopredajnika, FEC{0}}svijesna validacija može ići dalje od jednostavnog čitanja brojača portova. Ethernet Alliance opisuje testiranje prijemnika pod stresom u kojem je jedna traka opterećena naglašenim FEC-kodiranim uzorkom dok druge trake nose ispravno kodirane usklađene obrasce; isti pristup može izložiti neobrađeni BER po- trakama, gustinu greške i korelaciju trake. To je mnogo bliže testu margine nego jednom rezultatu "prođenog prometa".

 

Nula objava-FEC greške i dalje mogu sakriti slabu vezu

 

 

Veza sa nula posto-FEC grešaka i dalje može trošiti značajnu marginu korekcije.

 

Uslov koji odlučuje šta dalje jepre-FEC/ispravljen-trend greške. Stabilna niska-korekcija u kontroliranom intervalu je različito dijagnostičko stanje od opterećenja korekcije koje se ubrzava s temperaturom, smetnjom konektora ili jednom određenom trakom.

 

Zbirni BER može sakriti jednu slabu traku

 

 

Za više{0}}lane 400G, pregledajte distribuciju traka kad god je host otkrije.

 

Ako se jedna traka pokvari dok druge ostaju relativno stabilne, dajte prioritet optičkoj putanji te trake, položaju konektora, kanalu modula i kontrolisanoj zamjeni porta/modula. Ako se sve trake dižu zajedno, proširite hipotezu o grešci prema uobičajenim varijablama kao što su -termalno ponašanje u cijelom modulu, konfiguracija-strane hosta ili problem integriteta-nivoa signala{4}}sistema.

 

To je presuda koju je originalna formulacija "druge klase problema" ostavila nedovršenom.

 

 

Prolaz od pet-hladnih- minuta na hladnom početku je slab dokaz da se očekuje da će veza raditi kontinuirano.

 

Za provjeru valjanosti polja, definirajte ponovljivi prozor za promatranje i zabilježite iste podatke u svakoj tački. Praktična projektna procedura može obuhvatiti osnovne, 30-minutne i 60-minutne uzorke. Te vremenske tačke su operativni primjer,nije IEEE zahtjev za prihvatanje.

 

Ilustrativni ispravljeni-trend kodne riječi pokazuje zašto je nagib bitan. Pretpostavimo da veza bilježi 10.000 ispravljenih događaja na početku, 12.000 nakon 30 minuta i 13.000 nakon 60 minuta pod istim profilom saobraćaja. Uporedite to sa drugom vezom koja se kreće od 10.000 do 40.000, a zatim 160.000 u istim intervalima. Apsolutne vrijednosti u ovom primjeru nisu granice prolaznosti/neuspjeha; drugi obrazac rasta je razlog da se istraži margina pod temperaturom.

 

Stopa korekcije koja se ubrzava kako temperatura raste je signal marginalnosti.

 

Sljedeća odluka ovisi o tome kako su greške raspoređene. Ako se sve trake podižu zajedno kako temperatura slučaja raste, istražite zajedničke termalne, -široke modula, host i konfiguracijske varijable. Ako jedna traka pokreće veći dio povećanja, vratite se na odgovarajući kanal trake/puta/modula prije nego što okrivite cijelo sučelje. Ta granica stanja je ono što generičko termalno upozorenje pretvara u upotrebljivo pravilo{4}}izolacije greške.

 

Zabilježite temperaturu pored brojača grešaka. BER ili FEC screenshot bez temperature modula i proteklog vremena testiranja je mnogo manje koristan kada neko kasnije pokuša da reproducira grešku.

 

 

Koristan redoslijed rješavanja problema kreće se od simptoma do testa koji može razlikovati domene greške.

 

• Mala Rx snaga:pregledajte i očistite konektor, provjerite pasivni{0}} gubitak putanje i uporedite snagu predajnika na suprotnom kraju. Ako je eksterno mjerenje normalno, ali DDM ostaje nenormalan, istražite put telemetrije/izvještavanja umjesto da tretirate DDM vrijednost kao kalibriranu istinu.
   
• Normalna snaga Rx sa visokim FEC:provjerite distribuciju traka, stanje konektora, FEC konfiguraciju, modulaciju/PMD podudaranje i temperaturu. Normalna prosječna snaga ne eliminira-kvalitete signala ili{2}}specifične trake.
   
• Jedna traka znatno lošija:mapirati traku na pasivnu putanju i kanal modula, a zatim mijenjati jednu po jednu varijablu. Greška koja prati modul pokazuje u drugom smjeru od onog koji ostaje na poziciji vlakna ili glavnom portu.
   
• CRC na nizvodnom interfejsu:korelirajte uzvodne brojače, smjer prometa i FEC dokaze prije zamjene optike spojene na port koji prikazuje CRC. Mesto gde se primećuje greška nije automatski odakle je nastala.
   
• Poklopac veze nakon zagrijavanja-:povezati događaj s temperaturom modula, optičkom snagom, ispravljenim FEC trendom i ponašanjem trake umjesto da se oslanjate samo na evidenciju kontrolne{0}}ravne.
   
• Zamjenski modul se ponaša isto:zaustavite kruženje kroz module. Vratite se na stazu vlakna, glavni port, konfiguraciju i hipotezu interoperabilnosti.

 

Gornji niz vam govori šta prvo provjerite; imanereći da svaki "normalni Rx/visoki FEC" slučaj ima isti osnovni uzrok. Varijabla koja mijenja sljedeću radnju je da li oštećenje prati modul, ostaje na optičkoj putanji/traci ili ostaje na glavnom portu nakon kontrolirane zamjene jedne-varijable.

 

Za dublju izolaciju modula/fibera/host-a kada se sazna ta prva podjela, koristite našutestiranje optičke mreže za rješavanje problema s primopredajnikomradni tok.

 

Ovdje također-dokazi projekta iz prve ruke postaju vrijedniji od druge generičke tablice za rješavanje problema. Pravi snimak ekrana koji pokazuje koja se traka pomjerila, na kojoj temperaturi, nakon koje zamjene, jači je dokaz od paragrafa koji kaže da „mnogi faktori mogu uzrokovati FEC greške“.

 

 

Zatestiranje optičke mreže za 100G primopredajnike, kao i 400G veze, zapis o prihvatanju proizvodnje trebao bi omogućiti drugom inženjeru da rekonstruiše zašto je veza bila potpisana.

 

Dosljedno koristite tri nivoa dokaza:spec limitdefiniše formalnu usklađenost, tjzaštitna traka projektadefinira koliku dodatnu marginu zahtijeva vaša implementacija, iuočeni trendpokazuje da li veza ostaje stabilna s vremenom, prometom i temperaturom.

 

Za vezu 100G/400G, zapis o prihvatanju treba da sadrži sljedeće:

 

1. Osnovna linija konfiguracije:tačan SKU primopredajnika, host, port, firmware/NOS, FEC način rada, konfiguracija prekida i relevantno stanje kodiranja.
    
2. Fizički put:status inspekcije, konektor/verifikaciju polariteta, tip i dužinu vlakna i dokaz o gubitku/OTDR gde to putanja zahteva.
    
3. Optička snaga:Tx/Rx očitavanja, kalibrirana unakrsna-provjera gdje je to potrebno, primjenjiva ograničenja prijemnika/predajnika i preostali prostor u visini projekta.
    
4. Kvalitet signala:NRZ- ili PAM4-odgovarajući dokaz kvaliteta predajnika kada to zahtijeva PMD ili hipoteza kvara.
    
5. BER/FEC:neobrađeno ili pre-FEC ponašanje gdje je dostupno, ispravljena i neispravljiva aktivnost, distribucija po-trakama, interval posmatranja i uslovi saobraćaja.
    
6. Termičko ponašanje:temperatura na svakoj tački mjerenja plus promjena smjera i stope greške{0}}brojča.
    
7. interoperabilnost:dokaze iz stvarne kombinacije host/modula/puta umjesto pretpostavke da nezavisna usklađenost specifikacije dokazuje svaku kombinaciju sistema. 400G testiranje više-proizvođača od strane OpenZR+ pokazalo je zašto događaji interoperabilnosti na nivou sistema{4}} koriste više modula, rutera i optičkih veza umjesto da se oslanjaju samo na usklađenost pojedinačnih komponenti. (OpenZR+ MSA)
    
8. Sljedivost:vremensku oznaku, identifikaciju test-opreme gdje je relevantno, izvor praga i osobu/tim odgovornu za pregled.

 

Ova kontrolna lista je namjerno otvorenastajak zapis o prihvatanju sadrži. Dio koji se iskreno ne može svesti na jednu generičku web tabelu je dokaz margine za host- i SKU-specifične margine iza određene implementacije.

 

Evo varijable koju generička izjava dobavljača obično izostavlja:tvornički izvještaj o testiranju potvrđuje modul pod njegovim zabilježenim uslovima ispitivanja; ne potvrđuje korisnikovu instaliranu putanju vlakana, konfiguraciju hosta ili termalno okruženje.

 

Za module koje isporučuje FB-LINK, tvorničko testiranje već uključuje optičke provjere i provjere BER-, a izvještaji o testiranju su dostupni za primjenjive serije ili pojedinačne serijske brojeve na zahtjev. To nam daje osnovnu liniju-nivoa modula; Za prihvatanje postavljene-veze i dalje su potrebne gore opisane provjere hosta, vlakana, FEC-a i okoliša. Trenutna stranica FB-LINK-a eksplicitno opisuje optička-snaga, očni-dijagram, BER i temperaturu-vezana fabrička testiranja i dostupnost izvještaja o testiranju.

 

Ako potvrđujete konkretnu implementaciju, pošaljite nam model prekidača, tip porta, predviđeni PMD/modul SKU, tip vlakna/konektora, udaljenost, FEC način rada i temperaturni zahtjev. Te ulaze možemo koristiti da identifikujemo relevantne dokaze o testiranju modula i provjere kompatibilnosti umjesto da odgovaramo generičkom izjavom "100% testirano".

 

Za postojeće 100G implementacije, planirane opcije modula su dostupne u našojOpseg 100G QSFP28. Za primjenu veće-gustine, pogledajte400G QSFP-DD opsegi zatražiti uslove testiranja relevantne za ciljni domaćin i doseg.

 

 

Najbolje prakse testiranja optičkih mrežatrebalo bi da vam ostavi više od zelenog interfejsa i snimka ekrana Rx snage. Oni bi trebali pokazati primjenjiva ograničenja, preostali prostor u visini, pre-FEC/FEC ponašanje, raspodjelu traka i da li ta mjerenja ostaju stabilna dok se veza zagrijava i prenosi kontinuirani saobraćaj.

 

Dobar test optičke mreže postavlja jedno posljednje pitanje:koliko imamo dokaza da će ova veza ostati pouzdana prije nego što se potroši preostala margina?

 

To je razlika između dokazivanja da je veza radila tokom testa i dokazivanja da je spremna za implementaciju.