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So messen Sie die Ausgangsleistung eines Transceivermoduls

Migelle

Übersetzer*in Felix
26. Oktober 2019

Vor der Auslieferung eines LWL-Transceivers sind mehrere Tests erforderlich, um sicherzustellen, dass der Transceiver zuverlässig funktioniert. Dazu gehören auch Tests hinsichtlich der Parameter des Transceivermoduls, wie Ausgangsleistung, Empfängerempfindlichkeit, Arbeitstemperatur, Vorspannungsstrom usw. Die Ausgangsleistung beispielsweise ist ein kritischer Parameter, um den normalen Betrieb von faseroptischen Transceivern beim Anschluss an den Netzwerk-Switch zu gewährleisten. Im Folgenden wird die Definition der Transceiver-Ausgangsleistung und die Möglichkeiten zu ihrer Messung vorgestellt.

Die Ausgangsleistung eines Transceivermoduls

Die Ausgangsleistung bezieht sich auf die durchschnittliche optische Ausgangsleistung des Senders im Transceivermodul. Die Einheit der Ausgangsleistung ist W, mW oder dbm.

Die Ausgangsleistung des Senders ist ein wichtiger Parameter des Transceivers, der die Übertragungsstrecke beeinflussen kann. Wenn die Ausgangsleistung zu klein ist, ist die Eingangsleistung auf der Empfangsseite des Moduls geringer als die Empfangsempfindlichkeit des Moduls, so dass das Modul normalerweise kein Signallicht empfangen kann. Wenn die Ausgangsleistung zu groß ist, kann das Dämpfungsglied auf der Empfangsseite entsprechend dem Bereich der optischen Eingangsleistung hinzugefügt werden, aber der erforderliche Vorspannungsstrom wird entsprechend groß, was sich auf die Signalqualität und die Lebensdauer des Moduls auswirkt.

Transceiver mit unterschiedlichen Wellenlängen, Übertragungsgeschwindigkeiten und Entfernungen können sich in der Ausgangsleistung unterscheiden. Es gibt vier Möglichkeiten zu beurteilen, ob die Ausgangsleistung des Transceivers im normalen Bereich liegt.

Vier Wege zur Messung der Ausgangsleistung eines Transceivermoduls

1. DDM-Informationen über Switch auslesen

DDM ist die Abkürzung für Digitales Diagnose-Monitoring, das dem Anwender wichtige Informationen über den Status der gesendeten und empfangenen Signale liefert. Durch Echtzeitüberwachung der modulinternen Betriebsspannung, Temperatur, Empfängerleistung, Sendervorspannungsstrom und Senderleistung ermöglicht dieser Ansatz eine bessere Fehlerisolierung und Fehlererkennung.

*Die Befehle zur Anzeige der DDM-Informationen der Transceiver-Optik können von Schalter zu Schalter variieren. Vor dem Betrieb ist die Spezifikation zu beachten.


DDM info.jpg

Abbildung 1: Spezifische Informationen eines an den Cisco-Switch angeschlossenen SFP-Transceivers

Wie in Abbildung 1 dargestellt, beträgt die Tx-Leistung (Ausgangsleistung) des SFP-Moduls -3,55 dBm und ist damit normal, da sie in den Alarmbereich fällt: 1 dBm~-13,5 dBm.

2. Messung über Eye-Diagramm

Die optische Ausgangsleistung kann auch aus dem Eye-Diagramm abgelesen werden. Unten ist das Eye-Diagramm, das die Prüfung eines 100G QSFP28 Transceivers zeigt.

eye diagram.jpg

Abbildung 2: Messverfahren bei Eye-Diagramm

1.Das Testboard wandelt das elektrische Signal vom Fehlerdetektor in ein optisches Signal um und sendet es dann in den Transceiver. Schließlich fließt dieses Signal über das Faserkabel in das Oszilloskop;

2.Der Fehlerdetektor sendet das synchrone Taktsignal in das Oszilloskop, auf dem das Eye-Diagramm erzeugt wird;

3.Das optische Oszilloskop muss die gleiche Filtergeschwindigkeit und Zentralwellenlänge wie das optische Modul einstellen. Die erzeugten Eye-Diagramm-Informationen (optische Ausgangsleistung, Extinktionsverhältnis usw.) werden an den Computer geliefert.

Der Vorspannungsstrom kann so eingestellt werden, dass der zu prüfende 100G-QSFP28-Transceiver die normale Ausgangsleistung beibehält.

3. Optischer Spektralanalysator


optical spectrum.png

Abbildung 3: QSFP-40G-ER4 getestet auf einem optischen Spektrumanalysator

1.Wählen Sie den FC-LC- und FC-SC-Anschluss entsprechend dem LWL-Transceiver aus;

2.Das FC-Ende des Simplex-Faserkabels an die Schnittstelle "Optical Input" des optischen Spektrumanalysators anschließen;

3.Das LC-Ende des Simplex-Faserkabels mit der Tx-Schnittstelle des Transceivers verbinden;

4.Die Taste "Auto" drücken, damit der Analysator die Kernparameter (einschließlich der optischen Ausgangsleistung) liest, dann die Zentralwellenlänge und das Side-Mode Suppression Ratio (SMSR) auslesen; Bild 3 zeigt, dass die Ausgangsleistung des getesteten Transceivers 2,8dBm beträgt.

5.Trennen Sie das Kabel und den LWL-Transceiver, wenn das Lesen beendet ist.

4. Optischer Leistungsmesser

power meter.png

Abbildung 4: Optische Leistungsmessung mit optischem Leistungsmesser

1.Bestätigen Sie den Fasertyp, den Stecker und die Zentralwellenlänge des Transceivers;

2.Wählen Sie den kongruenten Anschluss für den optischen Leistungsmesser aus;

3.Wählen Sie das gut angepasste Glasfaserkabel aus;

4.Schalten Sie den Netzwerk-Switch ein und halten Sie den Switch-Port im normalen Admin-Zustand;

5.Ändern Sie die Prüfwellenlänge des Leistungsmessers entsprechend der zentralen Wellenlänge des Transceivers;

6.Stecken Sie den Glasfaser-Transceiver in den Port des Switches ein, und verbinden Sie dann den Transceiver über das Glasfaserkabel mit dem Adapter des Leistungsmessers;

7.Lesen Sie das Ergebnis auf dem Bildschirm ab. Die Taste "dBm/w" drücken, um die Anzeigeeinheit zu ändern.

Wenn die Ausgangsleistung ungewöhnlich ist, finden Sie die spezifischen Gründe dafür heraus. Im Folgenden werden einige Ursachen und Gegenmaßnahmen für die anormale Ausgangsleistung aufgelistet.

Ursachen für eine abnormale Ausgangsleistung und die Gegenmaßnahmen

1. Der optische Transceiver selbst ist kaputt, dann ersetzen Sie ihn;

2. Die Stirnseite des Glasfaserkabels oder die optische Schnittstelle des Transceivers ist verschmutzt, dann mit einem Glasfaserreiniger reinigen;

3. Die Verbindung fällt wegen des schlechten Kontakts aus, dann schrittweise Fehlersuche betreiben.

Fazit

Die Parameterprüfung des LWL-Transceivers ist von großer Bedeutung, um die Ausgangsleistung des Transceivers sowie die anderen entscheidenden Parameter zu überprüfen. Die Ausgangsleistung des Transceivermoduls kann auf verschiedene Weise erfasst werden, wie z.B. durch DDM-Informationsmessung, Augendiagrammmessung, optischen Spektrumanalysator und optischen Leistungsmesser.

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