0

Тестирование оптических модулей и трансиверов

Исходная задача:
Тестирование оптических модулей и трансиверов

Подтвердить, что оптический модуль обеспечивает требуемые электрические и оптические характеристики, стабильно работает на заявленной скорости и совместим с выбранной host-платформой, линией связи и сетевым оборудованием.

Сценарий применяется:

  • при разработке нового трансивера; 

  • при выборе модулей для серверов и коммутаторов; 

  • при входном контроле поставляемой партии; 

  • при квалификации альтернативного поставщика; 

  • при проверке совместимости оборудования разных производителей; 

  • при диагностике нестабильного соединения; 

  • при приемочных и ресурсных испытаниях. 

Тестирование оптических модулей и трансиверов

Объект тестирования

Объектом тестирования являются оптические трансиверы, активные и пассивные кабельные сборки, а также интерфейсы их подключения к хост-платформе и линии передачи.
QSFP-DD / OSFP-модули
SFP / SFP28 / SFP56-модули
QSFP28 / QSFP56-модули
AOC / DAC-кабели
Когерентные / DCO-модули
Электрический интерфейс хоста
Оптическая линия и MPO/LC-соединения
Reference Tx / Rx и loopback-модули
При необходимости модуль и тракт анализируются по отдельным участкам: электрический интерфейс хоста, оптический передатчик Tx, оптический приемник Rx и сквозное end-to-end соединение.

Уровни проверки и типовые схемы стенда

Типовая схема зависит от уровня проверки
01
Проверка оптического передатчика Tx

Здесь проверяется качество оптического выходного сигнала модуля.

Типовая схема:

BERT / Ethernet-тестер / хост-платформа → DUT-модуль → DCA / стробоскопический осциллограф / измеритель оптической мощности / OSA

Что проверяется

  • форма оптического сигнала;
  • глазковая диаграмма NRZ/PAM4;
  • уровень оптической мощности;
  • качество модуляции;
  • соответствие требованиям интерфейса;
  • стабильность оптического выхода.

Типовое оборудование:

  • BERT или генератор трафика;
  • DCA / стробоскопический осциллограф;
  • оптический измерительный модуль;
  • оптический аттенюатор;
  • измеритель оптической мощности;
  • оптический анализатор спектра.
02
Проверка оптического приемника — Rx / Stressed Receiver

Здесь проверяется способность приемника работать при ослабленном или искаженном оптическом сигнале.

Типовая схема:

BERT / генератор паттернов / эталонный передатчик → оптический аттенюатор / источник стрессовых искажений → DUT-модуль → хост-платформа / анализатор ошибок BER / анализатор трафика

Что проверяется

  • чувствительность приемника;
  • BER / pre-FEC BER / post-FEC BER;
  • запас по оптической мощности;
  • устойчивость к деградации сигнала;
  • работа приемника в стрессовых условиях;
  • стабильность соединения на целевой скорости.

Типовое оборудование:

  • BERT / BER analyzer;
  • эталонный передатчик Tx;
  • оптический аттенюатор;
  • оптический коммутатор;
  • анализатор ошибок BER;
  • хост-плата или тестовая платформа.
03
Проверка электрического интерфейса хоста — Host Electrical

Здесь проверяется электрический интерфейс между модулем и хост-платформой: сервером, коммутатором, NIC, DPU или тестовой платой.

Типовая схема:

BERT / осциллограф / VNA → тестовое приспособление / интерпозер → порт хоста / посадочное место модуля → DUT-модуль или loopback-модуль.

Что проверяется:

  • электрический сигнал на host-side интерфейсе;
  • качество SerDes-линий;
  • глазковая диаграмма;
  • джиттер;
  • S-параметры канала;
  • потери и отражения;
  • влияние разъема, корпуса, PCB, ретаймер.

Типовое оборудование:

  • BERT;
  • осциллограф реального времени;
  • DCA;
  • VNA;
  • TDR/TDT;
  • тестовые приспособления для compliance-тестирования;
  • интерпозер / тестовая плата.
04
End-to-end проверка модуля в составе системы

Здесь проверяется не только сам модуль, а его работа в реальном тракте: сервер — NIC — модуль — линия — коммутатор.

Типовая схема:

Сервер / NIC / порт коммутатора → DUT-трансивер / AOC / DAC → волокно / кабель / аттенюатор → второй DUT / эталонный модуль → генератор и анализатор Ethernet-трафика.

Что проверяется:

  • установление соединения;
  • стабильность линка;
  • совместимость модулей и хост-платформ;
  • пропускная способность;
  • задержка;
  • потери пакетов;
  • ошибки FEC / CRC;
  • работа под длительной нагрузкой;
  • поведение при изменении температуры, питания и уровня сигнала.

Типовое оборудование:

  • Тестер Ethernet-трафика;
  • коммутатор или серверная платформа;
  • reference modules;
  • loopback modules;
  • оптические аттенюаторы;
  • измерители мощности;
  • ПО автоматизации и протоколирования.

Выполняемые измерения

Электрические измерения
  • глазковая диаграмма PAM4;
  • джиттер;
  • амплитудные и временные параметры;
  • BER;
  • стресс-тестирование приемника;
  • компенсация искажений (equalization);
  • характеристики электрического канала;
  • вносимые и обратные потери;
  • перекрестные помехи (crosstalk);
  • TDR/TDT;
  • энергопотребление и параметры питания.
Оптические измерения
  • средняя оптическая мощность;
  • OMA;
  • ER;
  • TDECQ;
  • оптическая глазковая диаграмма;
  • длина волны и спектр;
  • чувствительность приемника;
  • перегрузка приемника;
  • BER в зависимости от оптической мощности;
  • оптический бюджет;
  • стабильность каналов.
Системные измерения
  • установление и стабильность линка;
  • pre-FEC и post-FEC BER;
  • статистика исправленных и неисправленных ошибок;
  • пропускная способность;
  • задержка;
  • потери пакетов;
  • корректность диагностики;
  • совместимость host firmware и модуля;
  • стабильность при длительной нагрузке.

Классы оборудования

Для реализации сценария могут использоваться:

– тестовые приспособления, интерпозеры, пробники и калибровочные комплекты;

– ПО для compliance-тестирования, de-embedding и автоматизации измерений.


Ожидаемый результат

Ожидаемый результат
  • подтверждение работоспособности оптического модуля на целевой скорости;
  • оценка качества оптического выходного сигнала Tx;
  • проверка чувствительности и устойчивости приемника Rx;
  • BER и запас по оптической мощности / качеству сигнала до предельных условий;
  • оценка электрического интерфейса хоста и качества host-side сигнала;
  • проверка совместимости модуля с сервером, сетевым адаптером или коммутатором;
  • локализация проблем: модуль, хост-интерфейс, оптическая линия, кабель, порт или настройки FEC;
  • рекомендации по выбору модуля, настройке FEC, эквализации и параметров канала;
  • протокол измерений или заключение о готовности решения к интеграции и эксплуатации.



Ожидаемый результат
Связанные материалы

Связанные материалы

Связанные материалы
  • схема типового стенда для тестирования оптических модулей и трансиверов;
  • краткое описание решения в PDF;
  • опросный лист для подбора конфигурации стенда;
  • материал по PAM4, BER и TDECQ;
  • пример протокола испытаний;
  • сравнительная таблица уровней проверки: Tx, Rx, электрический интерфейс хоста, end-to-end соединение.
Подберем решение под вашу задачу

Мы используем файлы cookie

Мы используем cookie для корректной работы сайта, аналитики и улучшения пользовательского опыта. Подробнее об обработке данных — в Политике конфиденциальности.

Настройка cookie

Технические cookie нужны для стабильной работы. Аналитические и другие cookie помогают нам делать сайт лучше для вас: понимать, что вам интересно, и улучшать навигацию. Эти данные анонимны. Разрешая их, вы вносите свой вклад в развитие нашего сайта. Подробности в Политике обработки персональных данных.

Технические Cookie

Эти файлы cookie необходимы для правильной работы сайта и его основных функций (например, навигация, сохранение сессии, работа форм). Без них сайт не сможет функционировать должным образом. Они не собирают информацию для маркетинга или отслеживания. Этот тип cookie нельзя отключить.

Аналитические/Рекламные cookie

Эти файлы cookie позволяют нам собирать информацию о том, как посетители используют наш сайт (например, какие страницы посещают чаще, сколько времени проводят на сайте, возникают ли ошибки). Эта информация собирается в агрегированном или обезличенном виде и используется для анализа и улучшения работы сайта. Данные обрабатываются Яндекс.Метрикой согласно ее политике конфиденциальности (см. сайт Яндекса). Эти cookie активны только с вашего согласия.

Функциональные (остальные) cookie

Эти файлы cookie позволяют сайту запоминать сделанный вами выбор и предоставлять расширенные функции для вашего удобства. Они также могут использоваться для обеспечения работы встроенных на сайт сервисов (например, видеоплееров от Vimeo, виджетов социальных сетей VK), которые улучшают ваш опыт взаимодействия с сайтом. Эти сервисы могут устанавливать свои cookie для корректной работы и запоминания предпочтений. Эти cookie активны только с вашего согласия.

Настройка