EXFO强大的 iOptics 智能测试应用，可验证从100M至400G的光模块

  ICC讯 随着移动通信速率要求的提升，承载网光模块不断升级，超大规模数据中心建设正在引领光模块进入400G时代，全球各地的数据中心和运营商基础设施上的数据通信量出现大规模增长。

  这导致运营商在部署网络期间须承担更大的成本，其中，获得并采用能够迅速、精确地评估可插拔收发器质量的工具至关重要。

  EXFO推出的 iOptics —— 智能可插拔光模块测试应用程序，它只需少量配置便可迅速验证现有光收发器的状态是否正常，从而成为一种非常简单的方法。

简 介

  我们的日常生活正越来越多地受到接收、发送和使用信息的速度、数量和可靠性的影响。造成这种现象的因素有很多，包括人们相互沟通和互动的方式、不断变化的工作环境以及人们使用的众多协作工具。例如，多个行业提供的服务开始被传输到云上、娱乐业正在大刀阔斧地将媒体非物质化、物联网（IoT）正成为现实、机器间（M2M）通信在全球范围内增长以及移动设备（如普通手机、智能手机和平板电脑）呈爆炸式增长，这些都不断要求以非常高的准确度和性能瞬间传输内容。

  结果，全球各地的数据中心和运营商基础设施上的数据通信量出现大规模增长，而这些基础设施也不断发展以支持目前和未来的流量需求。行业固有的挑战自然也改变了技术的演变和发展过程。因此，网络设备的设计考虑到诸多重要方面，如设备大小、功耗和成本等。有个因素直接影响到了这三个方面，即网络设备内所使用的光接口。这些可插拔模块因各自传输和接收数据的速率而各不相同。光收发器也从SFP发展到了QSFP-DD。下表描述了每种收发器及各自的工作速率：

  每种可插拔模块内使用的技术比较复杂，并随着新制造商的出现而不断发展变化。此外，每种类型收发器的成熟程度也有所不同。这些设备经常被认为是通信环节中最薄弱的部分，因此需要特别注意。有些设备，尤其是工作速率低于16 Gbit/s的设备，价格较低，因此运营商更愿意在某些设备运行没有达到预期时选择更换这些设备。这种方法的风险较大，因为某些设备可能勉强好，这意味着在部署和服务激活后，它们的性能可能会低于预期的阈值。为了提高灵活性，数据中心经常使用100G AOC光缆来连接相同机架上或不同机架之间的接口。另一方面，随着400G技术的出现，网络设备制造商和运营商实验室开始使用400G DAC光缆将不同的网元互连起来。

  工作速率为100 Gbit/s和400 Gbit/s的设备的成本相对较高。运营商承受不起准备大量备用设备的成本，但速率更高时链路出现故障所造成的影响当然更为重要。由于这些原因，要在合理的时间内通过一次测试确保成功地部署网络和激活服务，获得并使用能够迅速、精确地评估这些可插拔收发器质量的工具就极其重要。这可以减少未来出现故障的风险以及进行成本高昂的排障活动的需求。

  EXFO 在了解运营商、互联网公司和网络设备制造商需求方面又发挥主导作用，推出了 iOptics —— 智能可插拔光模块测试应用程序，它只需少量配置便可迅速验证现有光收发器的状态是否正常，从而成为一种非常简单的方法。所测试的方面和功能针对被测可插拔光模块的类型和光连接器的类型进行调整。

  iOptics 的使用时间和地点

  iOptics ——智能可插拔光模块测试应用程序设计成为在现场和实验室环境中，评估网元内所安装的收发器的首选工具，还可以验证光设备的运行是否正常。

  在下列情况下应该进行 iOptics 测试：

  · 在网元内安装可插拔光模块前

  · 在使用可插拔模块进行测试前

  · 在排障期间（以确认可疑设备内的故障）

  该测试使用物理光纤环回来验证设备信号连续性、完整性和超额偏差生成情况。应使用适当的信号衰减来模拟网络状况并保护光设备。

用户场景

  · 运营商（FTTA）

  全球各地的运营商在部署网络期间必须承担很大的开支，并有不同的团队来负责不同的网络基础设施设备。对于移动运营商来说，射频拉远头（RRH）的安装经常是一个冗长麻烦的过程，需要非常专业且费用较高的安装团队才能完成。相应地，在部署RRH前确保RRH内安装的SFP、SFP+或SFP28模块状态良好非常重要。派遣人员回到现场的成本很高，可以通过使用 iOptics 加以避免，这个智能的可插拔光模块测试应用程序能够进行必要的验证，以确保可插拔模块的运行符合预期要求。

  · 数据中心

  互联网公司在其数据中心有无数的端口，并开始逐渐部署一些硬件，这些硬件都配备工作速率达到 100G 的 QSFP28 端口，包括光收发器和 AOC 光缆。这些设备的质量和成熟程度与其发展水平有关，经常会出现与关闭通道、功率水平和控制输入/输出（I/O）接口有关的制造标准问题。

  iOptics 使数据中心能够迅速验证可插拔光收发器并满足雄心勃勃的部署计划，这些计划都是目前商业环境的一部分。

  · 网络设备制造商

  网络设备制造商正不断在其设计中增加新硬件和软件功能。因此，在设计验证阶段他们的工程师必须确保所有的光模块都非常可靠。网络设备制造商承受不起因为使用有故障或不可靠收发器而危及其设计验证的风险，因此所有可插拔收发器能正常运行非常关键，且必须经过验证。例如，在400G生态系统中，经常使用 DAC 光缆，因为它们的价格较低，且易于获得。必须让网络设备制造商放心，这些光缆的运行会符合预期要求。在开发新网元的过程中，对其进行验证已成为最重要的步骤。

  iOptics验证什么？

  iOptics 可进行一系列根据所选端口和被测收发器进行调整的测试。在开始进行这些测试前，iOptics 可进行基本的模块验证，收集关键的设备信息，如厂商、模块类型、模块ID、部件编号和速度（如图1所示）。这使得用户可以直观地确认目标设备是否在所选端口内。这种基本的模块验证还可以评估被测光设备可以支持哪种测试。

* 图1：QSFP详情对话框

  这一系测试如下，测试应用程序执行两个任务：监测并执行每个子测试。

  1 功耗监测

  功耗监测可测量所选光设备所用的电流和功率。在整个测试期间都进行这种监测，如果在整个测试期间，最大功率等于或小于功率阈值，就会得到通过的判定结果。

  2 迅速检测光设备输入/输出接口

  迅速检测光设备输入/输出接口可使用适用于所需光设备的常见命令和控件，验证MDIO/I2C和硬件针脚运行是否正常。因此，该测试提供的判定结果包括MDIO/I2C接口测试和控制/状态针脚检查结果。

  3 温度监测

  温度监测可确定光设备的内部温度（以摄氏度为单位），直至测试结束。如果在整个测试期间，最大温度等于或小于温度阈值，就会得到通过的判定结果。

  4 光发射功率范围测试

  该测试抽样检查发射功率，将它与设备的发射功率范围进行对比，然后提供判定结果。对于有多个通道的设备来说，每个通道都被抽样检查，然后与设备的发射功率范围进行对比。此外，该测试会报告在子测试期间收集的最小和最大发射功率（dBm）。如果所测量的发射功率在设备制造商定义的发射功率范围内，就会得出通过的判定结果。

  如果可插拔光模块的工作功率不在制造商规定的范围内，就会得出未通过的判定结果。

  5 光接收信号状态和功率范围测试

  该测试需要物理环回，验证接收信号的状态并对光接收功率水平进行抽样检查。该测试将获得的接收功率水平与设备的接收水平范围进行对比，然后提供判定结果。对于有多个通道的设备来说，每个通道都被抽样检查，然后与设备的接收功率范围进行对比。该测试会报告最小和最大接收功率（dBm）。如果所测量的接收功率在设备制造商定义的接收功率范围内，就会得出通过的判定结果。

  6 压力测试

  该测试需要物理环回，验证光模块的误码性能。以光设备支持的最高速率/协议进行验证。此外，分别在各个协议边界处，生成和未生成频率偏移的情况下进行验证。

  用户可以配置测试的持续时间，如果满足以下条件，会给测试分配通过的判定结果：

  · 无信号丢失（LOS）

  · 无图案丢失

  · 误码数 ≤ 误码率阈值

  对于有多个通道的设备来说，如果通道显示问题，会导致未通过的判定结果。

  7 过多SKEW测试

  该测试只用来验证CFP、CFP2、CFP4、CFP8、QSFP+、QSFP28和QSFP-DD光模块。该测试需要一个物理环回，测量与每个物理编码子层（PSC）通道关联的SKEW。iOptics 会自动根据设备支持的最高速率，设置OTN BERT或EtherBERT测试。

  iOptics 也会自动根据所用的速率/协议来配置偏差阈值。如果测量的偏差等于或小于偏差阈值，会得出通过的判定结果。

  如果在执行任何子测试期间得到未通过的判定结果，会中止测试，报告故障以表示不应使用有故障的收发器。

iOptics 简介

  iOptics 只需要配置几个参数；大多数参数的配置由程序为用户完成。请参考下图的配置页面示例。

* 图2：iOptics测试配置页面

  在完成配置后，用户可以开始测试，接下来会出现包括主要结果和测试各阶段相关判定结果，以及各阶段相关监测任务的“摘要”页面。还提供每个测试的进度状态。值得注意的是，可以迅速执行多个测试。

* 图3：结果汇总页面

结束语

  总之，验证100M至100G光模块和光缆非常重要，无论它们使用于哪种场景。业内的所有参与者都在寻求能够确保采购可预测性的能力。高速光模块的价格依然较高，而各家公司无法承受服务中断以及前往故障设备现场所造成的时间与资源浪费。

  iOptics 给网络设备制造商、运营商和互联网公司带来很多好处，包括：

  · 迅速检测100M至400G可插拔光模块的状况

  · 迅速分析光接口，并很快提供通过/未通过判定结果

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

  · 支持100G AOC光缆和400G DAC光缆