Granite River Labs (GRL), ein weltweit führender Anbieter von technischen Dienstleistungen und Testlösungen für die Konnektivität, hat heute eine umfassende Methodik zur Charakterisierung von PAM4-fähigen optischen 200-Gigabit-Ethernet-Transceivern vorgestellt, um den wachsenden Bedarf an zuverlässigen Hochgeschwindigkeitsverbindungen in Rechenzentren zu decken. Die Methode, die in Zusammenarbeit mit Anritsu, Tektronix und iXblue entwickelt wurde, ist in dem Anwendungshinweis "Konstruktion eines 50G PAM4 Optical Stressed Receiver Eye" dokumentiert. GRL bietet in seinen weltweiten Labors unabhängige Tests nach dieser und anderen Methoden für Hochgeschwindigkeits-Netzwerkschnittstellen an und berät Hardware-Ingenieure bei der Implementierung oder Modifizierung der Methoden in ihrem eigenen Labor.
Die Erweiterung der Ethernet-Datenbandbreite auf 200G und mehr ist eine direkte Folge des raschen Kapazitätswachstums in modernen Rechenzentren, das eine Netzwerkinfrastruktur mit höherer Kapazität erfordert. Viele Netzwerkstandards sind zu Pulse Amplitude Modulation - 4 (PAM4) übergegangen, um immer höhere Datenraten zu erreichen. Diese schnellen bidirektionalen Signalisierungstechnologien erfordern eine sorgfältige und gründliche Charakterisierung von Sender und Empfänger.
Der Anwendungshinweis von GRL erläutert die Schritte zur Kalibrierung des stressed input eye diagram für optische Empfängertests gemäß 802.3bs Clause 121 200GBASE-DR4, einer optischen Schnittstelle, die vier optische Lanes spezifiziert, die mit 26,5625 Gbaud/s (53 Gbits/s) mit PAM4-Modulation parallel über eine Singlemode-Faser arbeiten. Die optischen Spezifikationen 802.3bs 200G werden von zwei elektrischen Schnittstellen unterstützt: 200GAUI-4 mit vier Lanes und 200GAUI-8 mit acht Lanes.
Die Prüfung eines 50G PAM4-Empfängers erfordert die Kalibrierung einer Vielzahl von Störfaktoren (Jitter, Rauschen usw.) am Signaleingang des zu prüfenden Produkts. Das Testen eines optischen Empfängers stellt eine zusätzliche Herausforderung der Umwandlung einer elektrische Quelle in ein optisches 50G-Signal mit PAM4-Modulation dar, das sowohl in horizontaler (Zeit) als auch in vertikaler (optische Leistung) Richtung zuverlässig und präzise gesteuert und beeinträchtigt werden kann sowie das Stressed Input Eye-Muster auf Übereinstimmung mit den Spezifikationsanforderungen überprüft.
In der Anwendungsnotiz von GRL wird erläutert, wie diese Kalibrierung mit den folgenden Primärinstrumenten durchgeführt werden kann:
- Anritsu MP1900A Mustergenerator und Fehlerdetektor mit zwei Pulsmustergeneratoren (PPGs).
- iXblue Photonics 28Gbaud PAM4 ModBox optischer Referenztransmitter, der die Umwandlung von elektrischen in optische Signale vornimmt und die Feinabstimmung des stressed optical eye ermöglicht.
- Tektronix DPO75902SX 59GHz Echtzeit-Oszilloskop, ausgestattet mit DP070E1 33GHz optischer Sonde/Referenzempfänger und PAM4 Analyse-Software.
"Die proaktive Entwicklung optischer Testmethoden durch GRL kommt dem gesamten Ökosystem zugute", sagte Ara Nazarian, Vice President of Engineering bei Rockley Photonics. "Wir erwarten, dass die Unterstützung von GRL bei der unabhängigen Prüfung unserer Silizium-Photonik-Produkte für optische Großserienanwendungen eine wichtige Rolle spielen wird.
"Wir freuen uns, dass GRL den MP1900A von Anritsu als kritische Signalquelle für seine Testmethodik für optische 50G PAM4-Empfänger verwendet hat", sagte Hiroshi Goto, BERT Business Development Manager der Anritsu Corporation. "Der MP1900A gibt hochwertige, mehrkanalige NRZ- und PAM4-Signale aus, um die Charakterisierung von bis zu 400 Gigabit Ethernet zu unterstützen, und verfügt über eine erweiterbare und leistungsstarke PPG, einen hochempfindlichen Eingangsfehlerdetektor (ED) und integrierte Stressquellen."
"Die optischen Referenztransmitter PAM4 von iXblue erfüllen den Bedarf an sehr schnellen Testlösungen für die nächste Generation von Rechenzentrumsanwendungen, sei es für kurze Reichweiten bei 850nm oder für längere Reichweiten im o-Band", so Hervé Gouraud, Sales and Marketing Manager, iXblue Photonics. "Der optische Referenztransmitter PAM4 ModBox arbeitet mit bis zu 56 Gbaud und zeichnet sich durch hochwertige Diagramme mit geringem Jitter und sehr schnellen Anstiegs- und Abfallzeiten aus und erwies sich als hervorragendes Kernstück der GRL-Methodik."
"Um mit der schnellen Entwicklung von Rechenzentrumsnetzen Schritt halten zu können, sind Instrumente mit hoher Bandbreite und hohem Dynamikbereich erforderlich, da die PAM4-modulierte Signalübertragung kleinere Amplitudengrößen und enge Toleranzen aufweist", sagte Karen Brownell, Segment Lead Optical Networking bei Tektronix, Inc.
"Die Charakterisierung optischer Signale mit den präzisen Analysevorteilen, die ein Echtzeit-Oszilloskop bietet, erfordert einen robusten optischen Referenzempfänger und eine Analysesoftware. Der DPO75902SX mit der kalibrierten optischen Sonde DPO7OE1 und der Analysesoftware passt perfekt zur Methodik von GRL."
"Während die meisten Standards für Hochgeschwindigkeitsnetzwerke zwar die Anforderungen an die physikalische Schicht spezifizieren, schreiben sie jedoch in der Regel keine spezifischen Testmethoden vor, so dass es den Anwendern und den Herstellern von Testgeräten überlassen bleibt, einen Ansatz zu entwickeln und auf dem Prüfstand anzuwenden", sagte Miki Takahashi, Vice President of Engineering bei Granite River Labs. "Auch wenn sich diese Anwendungshinweise speziell auf 200GBASE-DR4 bezieht, hofft GRL, dass die Anleitungen und Erkenntnisse den Ingenieuren, die an der nächsten Generation von Rechenzentren arbeiten, dabei helfen werden, effizient und zuverlässig wiederholbare Testergebnisse für die physikalische Schicht über eine breite Palette von Standards zu erzielen."
Wenn Sie mehr über diese Methode erfahren oder einen Beratungstermin vereinbaren möchten, wenden Sie sich an Quintin Anderson, GRL-Mitbegründer und Chief Operating Officer.
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