自二十世纪七十年代光纤诞生以来,光通信技术引领信息技术变革,光通信以光波作为信息传输的载体,以光纤作为信息传输媒介,具有高速率、大容量、长距离等技术优势,在移动通信、光纤宽带、数据中心、消费电子、汽车电子和工业制造等领域广泛应用。如今,100G正大量涌入市场,预计明年会迎来400G的规模应用,与此同时,LightCounting调研数据显示,2020年和2021年800G开始研发,到2024年800G光模块将主导这一市场。
从目前的发展来看,业界对于800G的发展呈现出特别的兴趣,华为、中兴通讯、Ciena、Infinera等国内外传输设备商和运营商合作不断推出800G现网试验,竞相验证800G技术可行性,IEEE、OIF、以太网联盟、CCSA等组织已启动或准备启动800G标准化研究。与此同时我们也注意到,无论是短距互联还是长距传输场景,业界也开始越来越重视和推动800G速率量级的关键技术可行性验证、标准规范制定等工作,尤其是在800G设计、研发和生产的各个阶段中,都需要不同的测试验证环节。
点、线、面系统性解决800G测试和验证的痛点
据是德科技资深技术顾问与高速测试技术专家李凯介绍,800G是数据中心下一代交换机之间的互联技术,目前在国内外都有不小的进展。据悉,800G的调制方式可分为直接调制和相干调制,其中相干调制是做长距离互联的一种技术,而800G直接调制连接距离相对较近,成本也比较低。
目前来看,业内典型800G直调光模块根据电口跟光口速率不同分为三代,第一代的800G技术中,交换机跟光模块之间的接口是电口,而光模块对外输出采用的是光口,电口跟光口都是8 x 100G;第二代800G技术中,电口还是8 x 100G,但光口变成4 x 200G,这也是目前业内很多厂商做预研重点关注的;第三代800G技术下,电口也将变成4 x 200G,不过目前看来还比较遥远。
在当前800G的设计和验证中,还面临着诸如:单波224G的预研需要65GHz以上的测试带宽,112G电口研发需要超过50GHz以上的测试带宽,以及1 x 800G, 2 x 400G, 8 x 100G MAC 层流量测试,FEC测试等诸多挑战。对此是德科技能提供的不止是针对某一点,而是针对整个800G产业链中大家所有可能用到的相关工具,并把他们有机结合起来,解决测试难题。
是德科技时钟恢复家族新成员N1077B
在2021年9月16-18日举办的CIOE中国光博会上,是德科技正式宣布,时钟恢复家族新增速率高达64GBd的多模N1077B。至此,是德科技全线时钟恢复模块可以完整覆盖从50MBd到64GBd,从光信号到电信号,从单模到多模的所有测量情况。
据是德科技网络基础设施和数据中心业务拓展经理胡冰介绍,最新推出的N1077B是光电一体化的时钟恢复(CDR)产品,可支持到64GBd的多模信号的时钟恢复。相比之下,N1076A只支持电信号时钟恢复,N1077A光电一体化的CDR可支持单/多模和电信号的时钟恢复,N1078A光电一体化的CDR可支持到64GBd单模信号的时钟恢复。
众所周知,在数据中心内的应用环境下,中小型数据中心超过90%的光纤链路长度小于100米,大型数据中心超过70%的光纤链路长度小于100米,超过80%的长度小于125米,多模可以满足绝大部分链路的需要,随着网络设备的技术的提升,今后多模光纤支持的传输距离有可能进一步增加。多模光纤搭配VCSEL具有低链路成本、低功耗、更高可用性的优势,成为了最具成本效益的数据中心解决方案。云数据中心和企业本地数据中心持续稳定的需求增长,也为经济高效的多模光纤解决方案提供了广大的市场前景。随着多模应用的发展和普及,新定义的多模光纤解决方案针对多波长SWDM和BiDi收发器而优化,可为高达64G波特率的高速传输网络提供传输链路和网络升级余量,多模市场带来的新的应用场景需要相应的测试方案来支持。
在100G/400G应用中,很多标准中都要求有时钟恢复,例如IEEE802.3bs/cd/cu/db, OIF-CEI中,Fiber Channel中。在实际的测量过程中,有两种情景需要时钟恢复方案,一种是有些被测设备,没有提供时钟信号用来触发示波器或者是误码仪;另一种场景是时钟到数据延迟过长,比如使用很长的光纤缠绕轮。
采样示波器的工作必须基于一个外部的同步时钟才能进行信号采样,否则完全得不到任何采样数据。对于上面说的两种场景来说,就需要借助于时钟恢复模块从数据信号里恢复提取时钟,因此,100G/200G/400G/800G PAM4信号测试需要一个专用的时钟恢复(CDR)配合采样示波器或误码仪。N1077B不仅可以用于800G的研发,也支持400G或更低速率的单模信号时钟恢复。
是德科技提供的N107XX 64GBd独立式时钟恢复模块,能够提高被测件的冗余度,除了集成了可变的均衡器能够打开闭合的眼图以外,还拥有高灵敏度的光/电时钟恢复(意味着更多的信号可以发送到测量模块,从而为眼图及测试结果带来更多的裕量,更可使用选项JSA,做更高精确和更低的抖动测量。此外,N107XX 64GBd独立式时钟恢复模块外观紧凑、设计灵活,将光分路器、光电转换和时钟恢复集成在小小的体积中,节约空间。
是德科技大中华区新兴技术(量子、汽车、数据中心、人工智能)市场开发经理杜吉伟告诉维科网,正所谓“整体大于部分之和”,部分的有机结合、有效配合形成的系统级和场景级方案才是行业的真正需求。
如上图,是德科技不仅仅关注光通信市场中的某个点,比如最新推出的多模时钟恢复模块解决了64GBd多模时钟恢复需求,配合采样示波器完成眼图和TDECQ测试,配合BERT完成误码率测试,再配合G800GE完成FEC压力测试,流量测试,中间波形的产生和分析可以和仿真软件配合,如此,由点连成线,线连成面,面连成体,站在行业的角度解决用户的痛点。
如此一来,当用户在遇到困难时,可以轻易寻找到问题出现的根源到底是流量问题,还是并发问题,还是物理层出了问题等等,甚至在仿真阶段可以预见样机可能出现的问题,样机验证阶段预见生产中可能出现的问题。归根到底,新推出单个新品可能只能解决一个点的问题,必须要和其他产品一起配合形成线,然后要形成一个面,要参与到用户的整个产品生命周期中,包括生产流程和研发流程,从这个流程中去了解客户的需求痛点到底是什么,去推动并解决每个环节的所出现的问题。