EXFO強大的 iOptics 智能測試應用，可驗證從100M至400G的光模塊

  ICC訊 隨著移動通信速率要求的提升，承載網光模塊不斷升級，超大規模數據中心建設正在引領光模塊進入400G時代，全球各地的數據中心和運營商基礎設施上的數據通信量出現大規模增長。

  這導致運營商在部署網絡期間須承擔更大的成本，其中，獲得并采用能夠迅速、精確地評估可插拔收發器質量的工具至關重要。

  EXFO推出的 iOptics —— 智能可插拔光模塊測試應用程序，它只需少量配置便可迅速驗證現有光收發器的狀態是否正常，從而成為一種非常簡單的方法。

簡 介

  我們的日常生活正越來越多地受到接收、發送和使用信息的速度、數量和可靠性的影響。造成這種現象的因素有很多，包括人們相互溝通和互動的方式、不斷變化的工作環境以及人們使用的眾多協作工具。例如，多個行業提供的服務開始被傳輸到云上、娛樂業正在大刀闊斧地將媒體非物質化、物聯網（IoT）正成為現實、機器間（M2M）通信在全球范圍內增長以及移動設備（如普通手機、智能手機和平板電腦）呈爆炸式增長，這些都不斷要求以非常高的準確度和性能瞬間傳輸內容。

  結果，全球各地的數據中心和運營商基礎設施上的數據通信量出現大規模增長，而這些基礎設施也不斷發展以支持目前和未來的流量需求。行業固有的挑戰自然也改變了技術的演變和發展過程。因此，網絡設備的設計考慮到諸多重要方面，如設備大小、功耗和成本等。有個因素直接影響到了這三個方面，即網絡設備內所使用的光接口。這些可插拔模塊因各自傳輸和接收數據的速率而各不相同。光收發器也從SFP發展到了QSFP-DD。下表描述了每種收發器及各自的工作速率：

  每種可插拔模塊內使用的技術比較復雜，并隨著新制造商的出現而不斷發展變化。此外，每種類型收發器的成熟程度也有所不同。這些設備經常被認為是通信環節中最薄弱的部分，因此需要特別注意。有些設備，尤其是工作速率低于16 Gbit/s的設備，價格較低，因此運營商更愿意在某些設備運行沒有達到預期時選擇更換這些設備。這種方法的風險較大，因為某些設備可能勉強好，這意味著在部署和服務激活后，它們的性能可能會低于預期的閾值。為了提高靈活性，數據中心經常使用100G AOC光纜來連接相同機架上或不同機架之間的接口。另一方面，隨著400G技術的出現，網絡設備制造商和運營商實驗室開始使用400G DAC光纜將不同的網元互連起來。

  工作速率為100 Gbit/s和400 Gbit/s的設備的成本相對較高。運營商承受不起準備大量備用設備的成本，但速率更高時鏈路出現故障所造成的影響當然更為重要。由于這些原因，要在合理的時間內通過一次測試確保成功地部署網絡和激活服務，獲得并使用能夠迅速、精確地評估這些可插拔收發器質量的工具就極其重要。這可以減少未來出現故障的風險以及進行成本高昂的排障活動的需求。

  EXFO 在了解運營商、互聯網公司和網絡設備制造商需求方面又發揮主導作用，推出了 iOptics —— 智能可插拔光模塊測試應用程序，它只需少量配置便可迅速驗證現有光收發器的狀態是否正常，從而成為一種非常簡單的方法。所測試的方面和功能針對被測可插拔光模塊的類型和光連接器的類型進行調整。

  iOptics 的使用時間和地點

  iOptics ——智能可插拔光模塊測試應用程序設計成為在現場和實驗室環境中，評估網元內所安裝的收發器的首選工具，還可以驗證光設備的運行是否正常。

  在下列情況下應該進行 iOptics 測試：

  · 在網元內安裝可插拔光模塊前

  · 在使用可插拔模塊進行測試前

  · 在排障期間（以確認可疑設備內的故障）

  該測試使用物理光纖環回來驗證設備信號連續性、完整性和超額偏差生成情況。應使用適當的信號衰減來模擬網絡狀況并保護光設備。

用戶場景

  · 運營商（FTTA）

  全球各地的運營商在部署網絡期間必須承擔很大的開支，并有不同的團隊來負責不同的網絡基礎設施設備。對于移動運營商來說，射頻拉遠頭（RRH）的安裝經常是一個冗長麻煩的過程，需要非常專業且費用較高的安裝團隊才能完成。相應地，在部署RRH前確保RRH內安裝的SFP、SFP+或SFP28模塊狀態良好非常重要。派遣人員回到現場的成本很高，可以通過使用 iOptics 加以避免，這個智能的可插拔光模塊測試應用程序能夠進行必要的驗證，以確?？刹灏文K的運行符合預期要求。

  · 數據中心

  互聯網公司在其數據中心有無數的端口，并開始逐漸部署一些硬件，這些硬件都配備工作速率達到 100G 的 QSFP28 端口，包括光收發器和 AOC 光纜。這些設備的質量和成熟程度與其發展水平有關，經常會出現與關閉通道、功率水平和控制輸入/輸出（I/O）接口有關的制造標準問題。

  iOptics 使數據中心能夠迅速驗證可插拔光收發器并滿足雄心勃勃的部署計劃，這些計劃都是目前商業環境的一部分。

  · 網絡設備制造商

  網絡設備制造商正不斷在其設計中增加新硬件和軟件功能。因此，在設計驗證階段他們的工程師必須確保所有的光模塊都非?？煽?。網絡設備制造商承受不起因為使用有故障或不可靠收發器而危及其設計驗證的風險，因此所有可插拔收發器能正常運行非常關鍵，且必須經過驗證。例如，在400G生態系統中，經常使用 DAC 光纜，因為它們的價格較低，且易于獲得。必須讓網絡設備制造商放心，這些光纜的運行會符合預期要求。在開發新網元的過程中，對其進行驗證已成為最重要的步驟。

  iOptics驗證什么？

  iOptics 可進行一系列根據所選端口和被測收發器進行調整的測試。在開始進行這些測試前，iOptics 可進行基本的模塊驗證，收集關鍵的設備信息，如廠商、模塊類型、模塊ID、部件編號和速度（如圖1所示）。這使得用戶可以直觀地確認目標設備是否在所選端口內。這種基本的模塊驗證還可以評估被測光設備可以支持哪種測試。

* 圖1：QSFP詳情對話框

  這一系測試如下，測試應用程序執行兩個任務：監測并執行每個子測試。

  1 功耗監測

  功耗監測可測量所選光設備所用的電流和功率。在整個測試期間都進行這種監測，如果在整個測試期間，最大功率等于或小于功率閾值，就會得到通過的判定結果。

  2 迅速檢測光設備輸入/輸出接口

  迅速檢測光設備輸入/輸出接口可使用適用于所需光設備的常見命令和控件，驗證MDIO/I2C和硬件針腳運行是否正常。因此，該測試提供的判定結果包括MDIO/I2C接口測試和控制/狀態針腳檢查結果。

  3 溫度監測

  溫度監測可確定光設備的內部溫度（以攝氏度為單位），直至測試結束。如果在整個測試期間，最大溫度等于或小于溫度閾值，就會得到通過的判定結果。

  4 光發射功率范圍測試

  該測試抽樣檢查發射功率，將它與設備的發射功率范圍進行對比，然后提供判定結果。對于有多個通道的設備來說，每個通道都被抽樣檢查，然后與設備的發射功率范圍進行對比。此外，該測試會報告在子測試期間收集的最小和最大發射功率（dBm）。如果所測量的發射功率在設備制造商定義的發射功率范圍內，就會得出通過的判定結果。

  如果可插拔光模塊的工作功率不在制造商規定的范圍內，就會得出未通過的判定結果。

  5 光接收信號狀態和功率范圍測試

  該測試需要物理環回，驗證接收信號的狀態并對光接收功率水平進行抽樣檢查。該測試將獲得的接收功率水平與設備的接收水平范圍進行對比，然后提供判定結果。對于有多個通道的設備來說，每個通道都被抽樣檢查，然后與設備的接收功率范圍進行對比。該測試會報告最小和最大接收功率（dBm）。如果所測量的接收功率在設備制造商定義的接收功率范圍內，就會得出通過的判定結果。

  6 壓力測試

  該測試需要物理環回，驗證光模塊的誤碼性能。以光設備支持的最高速率/協議進行驗證。此外，分別在各個協議邊界處，生成和未生成頻率偏移的情況下進行驗證。

  用戶可以配置測試的持續時間，如果滿足以下條件，會給測試分配通過的判定結果：

  · 無信號丟失（LOS）

  · 無圖案丟失

  · 誤碼數 ≤ 誤碼率閾值

  對于有多個通道的設備來說，如果通道顯示問題，會導致未通過的判定結果。

  7 過多SKEW測試

  該測試只用來驗證CFP、CFP2、CFP4、CFP8、QSFP+、QSFP28和QSFP-DD光模塊。該測試需要一個物理環回，測量與每個物理編碼子層（PSC）通道關聯的SKEW。iOptics 會自動根據設備支持的最高速率，設置OTN BERT或EtherBERT測試。

  iOptics 也會自動根據所用的速率/協議來配置偏差閾值。如果測量的偏差等于或小于偏差閾值，會得出通過的判定結果。

  如果在執行任何子測試期間得到未通過的判定結果，會中止測試，報告故障以表示不應使用有故障的收發器。

iOptics 簡介

  iOptics 只需要配置幾個參數；大多數參數的配置由程序為用戶完成。請參考下圖的配置頁面示例。

* 圖2：iOptics測試配置頁面

  在完成配置后，用戶可以開始測試，接下來會出現包括主要結果和測試各階段相關判定結果，以及各階段相關監測任務的“摘要”頁面。還提供每個測試的進度狀態。值得注意的是，可以迅速執行多個測試。

* 圖3：結果匯總頁面

結束語

  總之，驗證100M至100G光模塊和光纜非常重要，無論它們使用于哪種場景。業內的所有參與者都在尋求能夠確保采購可預測性的能力。高速光模塊的價格依然較高，而各家公司無法承受服務中斷以及前往故障設備現場所造成的時間與資源浪費。

  iOptics 給網絡設備制造商、運營商和互聯網公司帶來很多好處，包括：

  · 迅速檢測100M至400G可插拔光模塊的狀況

  · 迅速分析光接口，并很快提供通過/未通過判定結果

  · 支持高速光模塊（CFP、CFP2、CFP4、CFP8、QSFP+、QSFP28、QSFP-DD），以及工作速率較低的可插拔模塊（SFP、SFP+、XFP和SFP28）

  · 支持100G AOC光纜和400G DAC光纜