Тестване на оптична мрежа за 100G/400G: Наръчник-за първи прием

100G или 400G Ethernet връзка може да се появи, да пропусне трафик и все пак да бъде лош кандидат за производствено внедряване. Това е основният проблемтестване на оптична мрежа за 100G трансивъри и 400G връзкиработният процес е предназначен за решаване.

 

За приемане на място, валидиране на оперативна съвместимост и отстраняване на неизправности след-инсталацията полезният въпрос не е просто „Работи ли трансивърът?“ това е:Колко оперативен марж остава, преди връзката да спре да работи надеждно?

 

Това ръководство се фокусира върху приемането-на мрежово ниво: трансивър, хост порт, оптичен път, състояние на конектора, FEC поведение, температура и натоварване на трафика като една операционна система. Ако вместо това вашето изискване е входяща инспекция или квалификация-на фабрично ниво, използвайте нашатамодул{0}}процес за проверка на оптичен приемо-предавателкато отделна тестова граница.

 

 

Зеленият порт установява основна оперативна съвместимост. Не показва колко поле-на физическия слой остава. Занай-добри практики за тестване на оптични мрежи, следователно приемането се нуждае от доказателства от пасивния път, оптична мощност, качество на сигнала, поведение на BER/FEC, разпределение на лентите, постоянен трафик и температура, а не просто състояние на връзката.

 

Това има най-голямо значение за FEC-зависимите връзки. Приемникът може да продължи да доставя чист потребителски трафик, докато необработените грешки вече се коригират под MAC слоя. В 200G/400G Ethernet PCS архитектура, RS(544,514) използва 544-символни кодови думи, съдържащи 514 символа за данни, с 10-битови символи и възможност за корекция до 15 символни грешки на кодова дума. Това правинесъздаде един универсален праг на приемане на BER, но обяснява защо само „след-FEC грешки=0“ ни казва малко за оставащия корекционен марж. (Ethernet Alliance)

 

Не бихме одобрили разгърната 400G връзка от отчет, съдържащ само „свързване“, няколко успешни ping-а и нулева загуба на пакети. Тези наблюдения са полезни проверки за обслужване; те не ни казват дали коригираната FEC активност е стабилна, дали една лента носи повечето от грешките или дали процентът на грешки нараства с нагряването на модула.

 

Следователно въпросът за приемането е по-тесен и по-труден:инсталираната система запазва ли достатъчен запас при условията, в които действително ще работи?

 

 

 

Повтарящата се базова линия на теста трябва да бъде достатъчно подробна, за да може друг инженер да я възпроизведе.

 

Преди да изчистите броячи, да смените модул или да почистите конектора, запишете SKU на трансивъра, както хост платформите, така и физическите портове, версиите на NOS/фърмуера, конфигурирания FEC режим, типа на влакното, типа на конектора, дължината на пътя, подреждането на прекъсване, температурата на модула, условията на околната среда, модела на трафика и времевата марка, при която броячите са били нулирани.

 

Препоръчваме да запазите базовата линия преди първата интервенция.

 

Промяната на модул, порт, кръпка за влакна и FEC настройка в същата стъпка за отстраняване на неизправности може да възстанови услугата, но унищожава доказателствата, необходими за определяне какво всъщност е отстранило повредата. Променете една променлива, стартирайте отново същия прозорец за измерване и сравнете със запазената базова линия.

 

Има още едно разграничение, което си струва да се документира, защото предотвратява спорове по-късно при преглед на внедряването. Всяко числово решение трябва да принадлежи към едно от трите нива на доказателства.

 

Гранична спецификацияе приложимата IEEE PMD, MSA или точната спецификация на модула. Пресичането му е проблем за съответствие.Охрана на проектае вътрешно правило за приемане, умишлено по-строго от официалната спецификация.Наблюдавана тенденцияописва движението във времето, температурата или трафика, дори когато всяка абсолютна стойност остава в спецификацията.

 

Не обозначавайте вътрешна защитна лента като ограничение на IEEE. Обратно, не отхвърляйте тенденцията на влошаване само защото най-новата проба все още не е преминала формалната граница.

 

 

Физическата{0}}проверка на пътя трябва да дойде преди многократните смени на модулите.

 

За инсталирани влакна, тестването от ниво 1 обхваща загуба, дължина и полярност; Ниво 2 добавя OTDR информация, която може да локализира събития и да осигури по-дълбока видимост на причините за загубата и загубата на оптично връщане. Ръководството на TIA за-тестване на оптични влакна също разглежда инспекцията на съединителя като част от процеса-на полево тестване. (TIA Fiber Optics Tech Consortium)

 

 

Това разграничение има значение при 100G и 400G работа. OLTS резултатът ви казва дали затихването от край-до-край отговаря на планирания бюджет; OTDR следата е полезна, когато трябва да знаетекъдетоненормално събитие седи. Нито едно от измерванията не трябва да се тълкува като заместител на проверката на самата крайна повърхност на конектора.

 

втестване на оптична мрежа за 400G трансивъри, MPO/MTP пътищата също изискват проверки на полярността и-съответствието на лентата. Ако една 400G лента натрупва значително повече FEC активност от останалите, картографирайте тази лента обратно към пасивния път, преди да смените всяко активно устройство във връзката.

 

Измерването на обща мощност или загуба може да остане приемливо, докато локализиран конектор, отражение, завой или-специфично увреждане изразходва резерв. Ето защо започването на отстраняване на неизправности с „опитайте друг трансивър“ обикновено е неефективно първо действие.

 

 

Стъпката на оптичната{0}}мощност трябва да превърне „Rx мощността е в обхват“ в измеримо изявление за марж.

 

Започнете с ограниченията за точния SKU и PMD. Запишете Tx и Rx данни от DDM/DOM, след това кръстосано-проверете критичните измервания за приемане с калибрирано оборудване, когато проектът изисква точна проверка на загубите или-на височината на приемника.

 

 

Помислете за илюстративен пример. Да приемем, че приложимото ограничение на приемника за конкретен тестов случай е−9,0 dBm, докато калибриран измервателен уред показва−5,4 dBmв приемника. Стойността на-от страната на приемника е 3,6 dB. Ако DDM едновременно докладва−4,6 dBm, разликата от DDM-до-метър е 0,8 dB. Тези числа са умишлено илюстративни;−9,0 dBm не е универсален праг от 100G или 400G, а правилната граница трябва да идва от действителната спецификация на PMD/модула.

 

Това изчисление е по-полезно от двоичния "мощен пропуск". Той разделя официалното ограничение от оставащото пространство за височина и също така записва дали собствената телеметрия на модула съвпада достатъчно близо с калибрираната референтна стойност за предвидената употреба.

 

Ако DDM каже, че приемникът е здрав, но външно измерване не е съгласно, запишете несъответствието, вместо тихо да избирате кое число изглежда по-добро.

 

Същата логика важи и заТестване на оптична мощност 100G QSFP28като техническо измерване, въпреки че не се използва тук като отделен вариант на SEO ключова дума. SKU-специфичната Tx/Rx спецификация е органът; DDM е непрекъснатият диагностичен източник; калибрираното измерване е референтно, когато приемането изисква проследими данни за мощността.

 

Второ число също има значение: очаквана загуба на път. Ако измерената стойност на приемника е неочаквано близо до границата, сравнете действителната загуба на влакно, конектор и снаждане с дизайна, вместо веднага да приемате слаб изход на предавателя.

 

Следователно практическият резултат от тази стъпка трябва да съдържа приложимата граница, калибрирано измерване, DDM отчитане, DDM делта, очаквано поведение на пътя и каквато и да е защитна лента на проекта, която е била договорена предварително.

 

 

Затестване на оптични мрежи с FEC анализ, PAM4 и NRZ не трябва да преминават през един и същ работен поток-качество на предавател.

 

За приложим NRZ PMD поведението на очите/маската остава полезно за характеризиране на предавателя. За PAM4 PMD TDECQ е съответният клас метрика за-качеството на предавателя, когато приложимата Ethernet спецификация изисква това; IEEE 802.3bs работи изрично разработена методология TDECQ за 400GBASE-DR4. (IEEE 802.3bs)

 

 

По-полезният полеви въпрос екога да ескалирам до TDECQ.

 

Ако разгърната PAM4 връзка внезапно развие висок FEC на една лента, докато повредата корелира с конкретен MPO път, започнете с конектора, картографирането на лентата и теста за контролирана смяна. Първото провеждане на пълен{2}}тест за качество на предавателя е малко вероятно да изолира най-простия домейн на грешка.

 

Ако аномалия следва един и същ предавател на модула през известен-добър път или се появява на повече от един контролиран хост, докато доказателствата за мощността и пасивния-път остават стабилни, характеризирането на-качеството на предавателя става много по-силна следваща стъпка. Същото важи, когато квалификацията изисква доказване на самия предавател спрямо приложимия PMD.

 

Това правило за вземане на решение не позволява на TDECQ да се превърне в декоративно поле-номер на отчет. Ценно е, когато хипотезата за повреда или целта за съответствие действително засяга качеството на предавателя PAM4.

 

 

BER и FEC трябва да се четат като верига от доказателства.

 

Започнете със необработено или предварително-FEC поведение при грешка, когато платформата го разкрива. След това проверете коригираната FEC дейност, некоригируеми кодови думи или след-FEC грешки, разпределение на лентите, поведение при загуба на CRC/frame-и накрая въздействие върху услугата.

 

Заизисквания за BER за тестване на оптични мрежи, най-важното правило е, че нито един праг на BER не трябва да се копира в системите 100G NRZ, 100G PAM4 и 400G PAM4 без проверка на приложимата архитектура. Самият RS(544,514) предоставя една полезна цифрова котва: кодът има 30 символа за четност и може да коригира до 15 грешни 10-битови символа в кодова дума. Какво означава това за приемлива разгърната връзка все още зависи от посочения PHY и необходимия оперативен марж.

 

Следователно нулева -FEC стойност е резултат за-качество на услугата, а не пълно измерване на маржа. Ако коригираните кодови думи нарастват рязко, когато връзката се затопли, или ако повечето грешки са концентрирани в една лента, връзката ви дава информация, преди да се появи загуба на пакети.

 

За лаборатория400G трансивър BER тестване, FEC-съзнателното валидиране може да отиде по-далеч от простото четене на брояч на портове. Ethernet Alliance описва стресово тестване на приемник, при което една лента се зарежда с стресиран FEC-кодиран модел, докато другите ленти носят правилно кодирани подравнени модели; същият подход може да разкрие необработен BER за всяка лента, плътност на грешките и корелация на лентата. Това е много по-близко до маржин тест, отколкото единичен резултат „трафикът е преминал“.

 

Нулеви след{0}}FEC грешки все още могат да скрият слаба връзка

 

 

Връзка с нулеви пост{0}}FEC грешки все още може да изисква значителна корекция.

 

Условието, което решава какво да правим по-нататък, етенденция на пред{0}}FEC/коригирана-грешка. Стабилната корекция на ниско-ниво през контролиран интервал е различно състояние на диагностика от коригиращо натоварване, което се ускорява с температура, смущение на конектора или една конкретна лента.

 

Съвкупният BER може да скрие една слаба лента

 

 

За multi{0}}lane 400G проверявайте разпределението на лентите всеки път, когато хостът го изложи.

 

Ако една лента се влоши, докато другите остават сравнително стабилни, дайте приоритет на оптичната пътека на тази лента, позицията на конектора, канала на модула и контролираната смяна на порт/модул. Ако всички ленти се издигат заедно, разширете хипотезата за повредата към общи променливи като термично поведение-в целия модул, конфигурация от-страната на хоста или проблем с целостта на-сигнал на ниво система-.

 

Това е преценката, която първоначалната формулировка „различен клас проблем“ остави недовършена.

 

 

Пет{0}}минутно преминаване при студен{1}}старт е слабо доказателство за връзка, която се очаква да работи непрекъснато.

 

За проверка на полето, дефинирайте повтарящ се прозорец за наблюдение и регистрирайте едни и същи данни във всяка точка. Една практическа проектна процедура може да улови базова линия, 30-минутни и 60-минутни проби. Тези времеви точки са оперативен пример,не е изискване за приемане на IEEE.

 

Една илюстративна коригирана-тенденция на кодовата дума показва защо наклонът има значение. Да предположим, че една връзка записва 10 000 коригирани събития в началото, 12 000 след 30 минути и 13 000 след 60 минути под същия профил на трафик. Сравнете това с втора връзка, която се движи от 10 000 до 40 000 и след това 160 000 през същите интервали. Абсолютните стойности в този пример не са граници за преминаване/неуспех; вторият модел на растеж е причината да се изследва границата при температура.

 

Скорост на корекция, която се ускорява с повишаване на температурата, е сигнал за маргиналност.

 

Следващото решение зависи от това как са разпределени грешките. Ако всички ленти се покачват заедно, когато температурата на кутията се покачва, проучете общи термични, модулни-променливи, хост и конфигурационни променливи. Ако една лента задвижва по-голямата част от увеличението, върнете се към съответната лента/пътека/модулен канал, преди да обвинявате целия интерфейс. Тази граница на условието е това, което превръща общо термично предупреждение в използваемо правило за-изолиране на повреда.

 

Запишете температурата до броячите на грешки. Екранна снимка на BER или FEC без температурата на модула и изминалото време за тестване е много по-малко полезна, когато някой по-късно се опита да възпроизведе грешката.

 

 

Полезна последователност за отстраняване на неизправности се движи от симптома към теста, който може да разграничи домейни на грешки.

 

• Ниска Rx мощност:проверете и почистете конектора, проверете пасивните-загуби на пътя и сравнете мощността на предавателя в противоположния край. Ако външното измерване е нормално, но DDM остава необичайно, проучете пътя на телеметрията/отчитането, вместо да третирате стойността на DDM като калибрирана истина.
   
• Нормална Rx мощност с висок FEC:проверете разпределението на лентата, състоянието на конектора, конфигурацията на FEC, модулацията/PMD съвпадението и температурата. Нормалната средна мощност не елиминира-качеството на сигнала или-специфичното увреждане на лентата.
   
• Едната лента е значително по-лоша:съпоставете лентата към пасивния път и канала на модула, след което променяйте една променлива наведнъж. Повреда, която следва модула, сочи в различна посока от тази, която остава с позицията на влакното или хост порта.
   
• CRC на интерфейс надолу по веригата:корелирайте броячите нагоре по веригата, посоката на трафика и доказателствата за FEC, преди да смените оптиката, прикрепена към порта, показващ CRC. Мястото, където се наблюдава грешка, не е автоматично мястото, където е възникнала.
   
• Свързваща клапа след загряване-:съпоставете събитието с температурата на модула, оптичната мощност, коригираната FEC тенденция и поведението на лентата, вместо да разчитате само на регистрационния файл на контролната -равнина.
   
• Модулът за смяна се държи по същия начин:спрете цикличното преминаване през модулите. Върнете се към оптичната пътека, хост порта, конфигурацията и хипотезата за оперативна съвместимост.

 

Последователността по-горе ви казва какво да проверите първо; го правинеда ви кажа, че всеки случай на "нормален Rx/висок FEC" има една и съща основна причина. Променливата, която променя следващото действие, е дали увреждането следва модула, остава с оптичния път/лента или остава с хост порта след контролирана{1}}размяна на променлива.

 

За по-дълбока изолация на модул/влакно/хост, след като това първо разделяне стане известно, използвайте нашиятестване на оптична мрежа за отстраняване на проблеми с трансивъраработен процес.

 

Това е и мястото, където-доказателствата за проекта от първа ръка стават по-ценни от друга обща таблица за отстраняване на неизправности. Истинска екранна снимка, показваща коя лента се е преместила, при каква температура, след коя размяна, е по-силно доказателство от параграф, който казва, че "много фактори могат да причинят FEC грешки."

 

 

Затестване на оптична мрежа за 100G трансивъри, както и 400G връзки, записът за приемане на продукцията трябва да позволи на друг инженер да възстанови защо връзката е била прекратена.

 

Използвайте последователно три нива на доказателства:ограничение на спецификациитеопределя формалното съответствие,охранителна лента на проектаопределя колко допълнителен марж изисква вашето внедряване инаблюдавана тенденцияпоказва дали връзката остава стабилна спрямо времето, трафика и температурата.

 

За 100G/400G връзка записът за приемане трябва да обхваща следното:

 

1. Основна конфигурация:точен SKU на трансивъра, хост, порт, фърмуер/NOS, FEC режим, конфигурация на прекъсване и съответно състояние на кодиране.
    
2. Физически път:статус на инспекция, проверка на конектор/полярност, тип и дължина на влакното и доказателство за загуба/OTDR, когато пътят го изисква.
    
3. Оптична мощност:Отчитания на Tx/Rx, калибрирана кръстосана -проверка, където е необходимо, приложимите граници на приемника/предавателя и оставащата височина на проекта.
    
4. Качество на сигнала:NRZ- или PAM4-подходящо доказателство за качество на предавателя, когато PMD или хипотезата за повреда го изискват.
    
5. BER/FEC:необработено или предварително -FEC поведение, когато е налично, коригирана и некоригируема дейност, разпределение по-лента, интервал на наблюдение и условия на трафика.
    
6. Термично поведение:температура във всяка точка на измерване плюс посоката и скоростта на промяната-на брояча на грешката.
    
7. Оперативна съвместимост:доказателства от действителната комбинация хост/модул/път, вместо да се приема, че независимото съответствие със спецификацията доказва всяка системна комбинация. Тестването на 400G от множество-доставчици от OpenZR+ показа защо събитията за-оперативна съвместимост на ниво система използват множество модули, рутери и оптични връзки, вместо да разчитат само на съответствието на отделните компоненти. (OpenZR+ MSA)
    
8. Проследимост:клеймо за време, идентификация на тестово-оборудване, когато е приложимо, източник на праг и лицето/екипа, отговорен за прегледа.

 

Този контролен списък е умишлено отворен закаквосилен рекорд за приемане съдържа. Частта, която не може честно да се сведе до една обща уеб таблица, е специфичното за хоста - и SKU- доказателство за марж зад конкретно внедряване.

 

Ето променливата, която общото изявление на доставчика обикновено пропуска:протокол от фабрично изпитване валидира модула при неговите записани условия на изпитване; той не удостоверява инсталирания оптичен път на клиента, конфигурацията на хоста или топлинната среда.

 

За модули, доставени от FB-LINK, фабричните тестове вече включват оптични и свързани с BER-проверки, а при поискване са налични протоколи от тестове за приложими партиди или индивидуални серийни номера. Това ни дава базова линия на-ниво модул; Приемането на разгърната-връзка все още се нуждае от проверките на хоста, влакното, FEC и околната среда, описани по-горе. Текущият сайт на FB-LINK изрично описва оптична{7}}мощност, очна-диаграма, BER и температура-свързани фабрични тестове и наличност на тестови доклади.

 

Ако валидирате конкретно внедряване, изпратете ни модела на превключвателя, типа на порта, предвидения SKU на PMD/модула, типа влакно/конектор, разстоянието, FEC режима и изискването за температура. Можем да използваме тези входове, за да идентифицираме съответните доказателства за тестване на модула и проверки за съвместимост, вместо да отговаряме с общо изявление „100% тестван“.

 

За съществуващи 100G внедрявания, планираните модулни опции са налични в нашия100G гама QSFP28. За внедрявания с по-висока-плътност вижте400G QSFP-DD гамаи поискайте тестови условия, подходящи за целевия хост и обхват.

 

 

Най-добри практики за тестване на оптични мрежитрябва да ви остави повече от зелен интерфейс и екранна снимка на мощността на Rx. Те трябва да показват приложимите граници, оставащата височина, преди-FEC/FEC поведение, разпределение на лентите и дали тези измервания остават стабилни, докато връзката се затопля и носи постоянен трафик.

 

Един добър тест за оптична мрежа задава един последен въпрос:колко доказателства имаме, че тази връзка ще остане надеждна, преди оставащият й марж да бъде изразходван?

 

Това е разликата между доказването, че връзката работи по време на тест и доказването, че е готова за внедряване.