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40G/100G测试技术

作者:时间:2012-10-24来源:网络收藏

自从2010年6月IEEE发布了802.3ba 40GE/100GE标准以来,40GE/100GE成为电信业的注视焦点。经过近2年的努力,40GE/100GE系统研发已经基本完成。从2012年3月的OFC展会上,我们可以看到,从芯片、光收发模块供应商到系统设备厂商以及厂商,都已经为100G时代做好了准备。中国的3大运营商从2011年底开始,对各设备供应商提供传输设备进行了或者正在准备进行

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/153793.htm

相对40G以下速率的传输设备,新的40GE/100GE和OTU3/OTU4不止是更高的传输带宽,也是新的传输制式,所以测试方式与以前相比有所不同。主要体现在:以前的传输方式是串行传输,测试在单个波长上进行,测量单个通道;而新的客户侧40GE/100GE和OTU3/OTU4传输采用WDM复用,需要测试多个波长和多个通道。而在线路侧,由于无法完成统一的标准,各厂家采用了不同的线路侧传输调制方式,各种不同的调制方式具备不同的传输适应性,测试起来更加困难,因而本文不打算在这方面进行讨论。下面我们就40GE/100GE和OTU3/OTU4的新测试要求及测试方法做一介绍。

通道Skew的测试

由于需要多个通道同时传输一个数据包,在传输过程中,该数据包会被分成多个小包,每个小包对应一个发送通道,发送通道在发送的时候会在定期放置一个“对齐标识”;接收侧在接收数据的时候会根据“对齐标识”重新恢复发送数据包。由于传输路径上的延时不一致,通道上传输数据的到达时刻可能有差别,这个差别就是我们所说的“Skew”。通道上的Skew要在一定范围内,接收端才能正确恢复出原始数据。Skew有静态的Skew,即固定的延时差和动态的Skew,及Skew variation,即随时改变的Skew。

IEEE802.3 Table 80-4和Table 80-5规定了两种Skew在各以太网子层的最高限值。

其中在PCS层的静态和动态Skew限定值如表2。

对于100G的系统测试,Skew的测试方法如图1:

1.最大Skew容限测试

测试时直接将测试仪与被测设备连接,设备上设置环回,将测试信号在PCS层后环回到测试仪表,仪表应处于无误码状态。

利用ONT测试仪的发送LANE Skew设置功能在任意某个或某几个LANE上设置最大相对延时180ns或者1856bits(40Gbps)、928bits(100Gbps)的延时,同时保留至少一个LANE的延迟为“0”。这时仪表上应该能够达到无误码状态。

2.最大Skew Variation测试

测试连接方式与静态Skew相同,仪表任意选择某一个LANE,然后加入动态的Skew,在仪表上在整个过程中应该不出现误码/告警。

发送通道物理参数测量测试

IEEE802.3ba对每一种传输模式都规定了发送波长、发光功率、激光器SMSR等物理参数和OMA、ER等眼图参数以及发送色散代价。802.3ab Table 88-7规定了100GBase-LR4/ER4发送机的各项参数,这个表格是我们测试的依据。

1.发光波长、发光功率、SMSR的测试

将被测设备的发送光口连接到OSA110光谱仪上,从光谱仪测量到的光谱上可以读出各通道的参数,包括中心波长、通道功率、SMSR。值得注意的是,对于各通道发光功率的测试,由于目前的普通光功率计不能测量单个波长的光功率,因此用光谱仪进行通道功率的测量是最直接的方法,测量时需要计算每个通道的积分功率而不是中心波长上的峰值功率。

2.OMA、ER和发光眼图、抖动的测试

光谱分析仪可以分辨WDM信号,但测试OMA,ER和发光眼图的仪表却无法分辨WDM信号,因此,本测试项目和下面的多通道测试功能一样,都需要用到40/100G系统的分波/合波设备,另外测试这些项目也需要测试信号中发送合适的测试数据图案。

ONT测试仪的作用是产生合适的测量图案,如PRBS图案;WDM DeMux的作用是将4个物理LANE分开,眼图仪的作用是测量每个通道的OMA、ER、眼图。关于眼图仪的测量设置,请参考相关的供应商或咨询JDSU公司的人员。

接收通道测试

接收通道测量是指测量每一个LANE的平均接收功率,接收灵敏度、过载阈值、压力接收灵敏度等。IEEE802.3ba Table 88-8规定了100GBase-LR4/ER4接收机的各项参数,这个表格是我们测试的依据。

ONT测试仪与被测设备通过100G端口连接,但由于要单独控制4个25G通道,因此需要串入一个100G的波长Mux/DeMux设备,该设备可以上下100GBase-LR4/ER4或者40GBase-LR4的每一个物理波长通道。

同时,我们还要在ONT测试仪上进行设置,才能测试每一个物理通道。ONT仪表有Lamda Group设置功能,可以将仪表发送的逻辑LANE与实际的物理通道对应起来。

由于逻辑LANE与实际的物理通道并无确定的对应关系,因此在加电连接后,都需要找出对应关系,并在Lamda Group下完成设置。

这样我们就可以测试每个物理通道的参数了,包括接收机的接收灵敏度、过载光功率。如果要测试压力接收灵敏度或者做抖动测量,可以将一个低速10.3G(针对100GBase-LR10)、10.75G(OTL3.4)或者11.18G(OTL4.10)的抖动测试仪表串接在复用解复用出来的10G速率通道上,在10G速率上注入抖动调制进行测试(图5)。

本文总结了产品测量的新特点及测试方法,希望能够帮助用户更好地理解产品的测试特点从而更好地选择合适的测量仪表。

光谱分析仪相关文章:光谱分析仪原理


关键词: 技术 测试 40G/100G

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