摘要
業(yè)內(nèi)致力于持續(xù)推動以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)團體——以太網(wǎng)聯(lián)盟
(Ethernet Alliance),近日成功組織眾多供應(yīng)商完成支持IEEE Std.802.3aq(tm)-2006的10GBASE-LRM光接口互通性測試。這項測試于2006年9月18-22日期間在意大利Monza的思科光通信實驗室完成,分別在220m OM1(62.5µm)多模光纖和260m OM2(50µm)多模光纖上評估了不同廠家的X2, XFP和SFP+等不同封裝的模塊。
該白皮書將詳細(xì)介紹此次互通性測試是如何組織和開展的。
關(guān)鍵字:10GBASE-LRM, EA, 測試
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)用提供一種擴展距離的高性價比解決方案。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
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建議的理論計算方法計算而得, 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證每一個發(fā)射端和光纖的組合是否滿足10GBASE-LRM的標(biāo)準(zhǔn)。
1) 計算出來的TWDP值不超過10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)的最大值(使用IEEE Matlab運算法則來計算,見68.6.6.2章節(jié),光纖加擾器設(shè)置為0,1,0,0)
a、由于光纖的特性會隨著光纖的擺動而動態(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)
a、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)實中符合IEEE規(guī)范的最差鏈路。
由于鏈路特性在正常操作時也會發(fā)生變化(10GBASE-LRM標(biāo)準(zhǔn)定義了信道動態(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偏振控制器來模擬光纖的動態(tài)變化。在每一次測試TWDP和EMBW時,偏振控制器都會被調(diào)節(jié)到各種狀態(tài)。
圖一是我們這次測試的框圖。一個激光器光源將會送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:TWDP/EMBW測試設(shè)備的選擇
圖一展示了兩套等同的測試平臺,左邊是Cisco自己的自動測試平臺,而右邊的測試平臺是Circadiant Hydra公司的。
我們通過實驗證實了這兩套測試平臺的測試結(jié)果是等同的,由于Circadiant Hydra公司的不能完全自動化測試,我們?yōu)榱斯?jié)約時間,選擇了Cisco自己的自動化測試平臺。
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。
圖二:滿足10GBASE-LRM規(guī)范的TWDP/EMBW范圍
所有參加此次測試的成員在之前的電話會議和第一天的會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,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,只有一個成員的發(fā)射端由于其技術(shù)的特殊性沒有被完全驗證。
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字母來表示)。
圖三和圖四分別列出了所有發(fā)射端在兩根光纖上(OM1和OM2)的測試結(jié)果,每一個點均表示不同的偏振狀態(tài),每一種顏色表示一個成員的發(fā)射端。
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光纖上會比OM1光纖高一些(OM1=3.1dBm,OM2=3.9dBm)。
圖三:OM1光纖上的TWDP和EMBW值(偏移入射)
圖四:OM2光纖上的TWDP和EMBW值(偏移入射)