Cisco Cisco 10 Gigabit Modules 白皮書

下载
页码 10
 
 
Testing and Interoperability of 1 0 G B A S E -L R M  O ptic al Interfac es 
 
Introduction 
Thi s a r t i c l e  w i l l  d i sc u ss so me  o f  t he  i ssu e s i n t e st i ng  10 G B AS E -L R M  o p t i c a l  i nt e r f a c e s o v e r  mu l t i mo d e  f i b e r ,  a nd  
w i l l   o u t l i ne   a   me t ho d o l o g y   f o r   d o i ng   so .    The   a r t i c l e   w i l l   a l so   d e sc r i b e   t e st   r e su l t s  f r o m  a   r e c e nt   mu l t i -v e nd o r  
i nt e r o p e r a b i l i t y  t e st  d e mo nst r a t i ng  t he  f e a si b i l i t y  a nd  r o b u st ne ss o f  t he  L R M  i nt e r f a c e . 
Ba ck g round 
M u l t i mo d e   f i b e r   c o mp r i se s  t he   ma j o r i t y   o f   t he   i nst a l l e d   b a se   o f   f i b e r   p l a nt   f o r   d a t a   c o mmu ni c a t i o ns.    O l d e r  
mu l t i mo d e  f i b e r s i nst a l l e d  i n t he  e a r l y  1990 s e x hi b i t  l a r g e  a mo u nt s o f  mo d a l  d i sp e r si o n,  ma k i ng  f o r  a  c ha l l e ng i ng  
t r a nsmi ssi o n c ha nne l ,  p a r t i c u l a r l y  a t  10  G b / s d a t a  r a t e s,  a nd  l i mi t i ng  t he  t r a nsmi ssi o n d i st a nc e  si g ni f i c a nt l y . F o r  
i nst a nc e ,  10  G i g a b i t  E t he r ne t  850  nm d e v i c e s f o r  mu l t i mo d e  f i b e r  ( 10 G B AS E -S R ) a r e  g u a r a nt e e d  t o  o p e r a t e  u p  t o  
o nl y  26 m o n w o r st -c a se  62.5-µ m mu l t i mo d e  f i b e r .  10 G B AS E -L R M  i s a  ne w  c o st -e f f e c t i v e  a nd  sma l l  f o r m f a c t o r  
c o mp a t i b l e  o p t i c a l  l i nk  so l u t i o n f o r  e x t e nd e d  r e a c h o n mu l t i mo d e  f i b e r .  L R M  ha s b e e n sp e c i f i c a l l y  d e si g ne d  f o r  
v e r t i c a l  r i se r  a p p l i c a t i o ns i n b u i l d i ng  b a c k b o ne s,  w hi c h r e q u i r e  l o ng e r  t r a nsmi ssi o n d i st a nc e s a nd  w he r e  ne w  f i b e r  
p u l l s a r e  c u mb e r so me  a nd  c o st l y ,  t o  e na b l e  t he  u p g r a d e  t o  10  G i g a b i t  E t he r ne t  o f  e x i st i ng  o p t i c a l  l i nk s b e t w e e n 
d a t a c e nt e r  sw i t c he s a nd  w o r k g r o u p  sw i t c he s.  L R M  i s st a nd a r d i ze d  i n t he  
I E E E  S t d . 80 2.3a q
TM
-20 0 6
 se r i a l  o p t i c a l  
i nt e r f a c e  st a nd a r d ,  p u b l i she d  i n N o v e mb e r  20 0 6.  L R M  i s a  10 G  se r i a l  i nt e r f a c e  t ha t  u se s l o ng  w a v e l e ng t h ( 1310  
nm) o p t i c s a nd  a  r e c e i v e r  w i t h a n a d a p t i v e  e l e c t r o ni c  e q u a l i ze r  I C  i n t he  r e c e i v e  c ha i n i n o r d e r  t o  t r a nsmi t  u p  t o  
220  me t e r s o n l e g a c y  mu l t i mo d e  f i b e r .  The  a d a p t i v e  e q u a l i za t i o n,  k no w n a s E D C ,  i s u se d  t o  c o mp e nsa t e  f o r  t he  
d i f f e r e nt i a l  mo d a l  d i sp e r si o n ( D M D ) p r e se nt  i n l e g a c y  f i b e r  c ha nne l s. 
 
Issues w i th  L R M  testi n g  o v er  m ul ti m o d e f i b er  a n d  m a i n  p a r a m eter s d ef i n i ti o n s 
The  mo st  d i r e c t  w a y  t o  v a l i d a t e  L R M  o p t i c a l  i nt e r f a c e s i s si mp l y  t o  t e st  o v e r  a c t u a l  mu l t i mo d e  f i b e r ,  a s t hi s i s mo st  
r e p r e se nt a t i v e  o f  t he  a c t u a l  a p p l i c a t i o n a nd  i s t he  o nl y  w a y  t o  d e mo nst r a t e  i nt e r o p e r a b i l i t y  b e t w e e n t w o  o p t i c a l  
t r a nsc e i v e r s.  H o w e v e r ,  t he r e  a r e  t w o  si g ni f i c a nt  d i f f i c u l t i e s i n r e p e a t a b l y  a nd  r e l i a b l y  t e st i ng  t r a nsmi ssi o n o v e r  
mu l t i mo d e  f i b e r . 
F i r st ,  mu l t i mo d e  f i b e r s v a r y  w i d e l y  i n b a nd w i d t h a nd  d i f f e r e nt i a l  mo d e  d e l a y  ( D M D ) p r o f i l e s,  so  t ha t  si g na l  q u a l i t y  
a nd  t r a nsmi ssi o n r e su l t s w i l l  a l so  v a r y  w i d e l y  f r o m o ne  f i b e r  t o  a no t he r  ( se e  F i g u r e  1,  b e l o w ).  I n t he  p r o c e ss o f  
p r o d u c i ng   t he   L R M   st a nd a r d ,   t he   I E E E   L R M   Ta sk   F o r c e   t o o k   a   st a t i st i c a l   a p p r o a c h,   mo d e l l i ng   a nd   t e st i ng   a  
nu mb e r  o f  f i b e r s t o  d e f i ne  t r a nsmi t  a nd  r e c e i v e r  p a r a me t e r s t ha t  w o u l d  r e su l t  i n e r r o r  f r e e  t r a nsmi ssi o n o v e r  99%  
o f  220 m l o ng  f i b e r s i n t he  f i e l d  ( t he  ma j o r i t y  o f  d e p l o y e d  f i b e r s a r e  c o nsi d e r a b l y  sho r t e r  t ha n t hi s).   
Tw o  t e st  p a r a me t e r s i n p a r t i c u l a r  r e l a t e  t o  t he  mo d e l l e d  f i b e r  t r a nsmi ssi o n c ha nne l  a nd  a r e  b e l o w  d e f i ne d . 
–  Tr a nsmi t t e r   Wa v e f o r m  D i sp e r si o n  P e na l t y   ( TWD P ).  Thi s  p e na l t y   i s  d e f i ne d   a s  t he   d i f f e r e nc e   ( i n  d B ) 
b e t w e e n a  r e f e r e nc e  si g na l  t o  no i se  r a t i o  ( S N R ) a nd  t he  e q u i v a l e nt  S N R  a t  t he  sl i c e r  i np u t  o f  a  r e f e r e nc e  
e q u a l i ze r  r e c e i v e r  f o r  t he  me a su r e d  w a v e f o r m a f t e r  p r o p a g a t i o n t hr o u g h a  si mu l a t e d  c ha nne l . 
M e a su r i ng  TWD P  i nv o l v e s c a p t u r i ng  a  t r a nsmi t t e r  w a v e f o r m a nd  p r o c e ssi ng  i t  u si ng  c o d e  t o  c a l c u l a t e  t he  
p e na l t y  o f  t ha t  w a v e f o r m o n a  r e f e r e nc e  e q u a l i ze r  (
d e t a i l e d  r e f e r e nc e  a b o u t  d e f i ni t i o ns a nd  p r o c e ssi ng
).