SFP +应用中电色散补偿的关键作用
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- 发布时间:2020-03-18
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SFP +应用中电色散补偿的关键作用
内容
与X2和XFP LRM模块相比,SFP +模块更具挑战性。为了与X2和XFP实现类似的性能,SFP + LRM模块必须是预加权线性接收功能,传输距离可达300米外部电色散补偿(EDC)。
Vitesse半导体公司的Ahmet Balcioglu
近10年来,10Gbps光收发模块的标准经历了数代300pin多源协议(MSA),XENPAK,XPAK,X2到XFP的发展,并演变了当今的小型可插拔SFP +模块。该模块通过取消内置定时器来增加端口密度。实际上,如图1所示,定时器和时钟恢复电路(CDR)和电子色散补偿器(EDC)仅集成在主板ASIC中。在接收路径中分离SFP +模块和电路板的方式将增加物理连接和传输距离,从而大大损害信号质量,因此SFP +对EDC的性能提出了更高的要求。
目前,10Gbps CDR的媒体访问控制(MAC)和切换功能已经出现。高速串行I / O集成在ASIC中可以减少引脚数量,降低安装成本。根据具体的电路板设计,使用FR4印刷电路板连接长度甚至超过8英寸,也符合SFF-8431行业标准。本标准规定了SFP +短距离(SR),远程(LR)和远程多模(LRM)模块,直接连接和主板的电气特性。由于这些设备不能与10Gbps I / O标准完全兼容,因此需要使用专用信号调节器增加SFP +模块中的ASIC电路。
本文将讨论在10G(10GbE)LRM,SR和LR应用中开发SFP +系统所遇到的技术问题,以及设计人员为了满足实际的系统链路冗余而必须考虑的关键因素。本文所涉及的数据来源于SFP +评估系统的实际测试。
Vitesse半导体公司的Ahmet Balcioglu
SFP + / EDC主板实例。
SFP + / EDC要求
SFP +设计用于支持10GbE SR,LR,LRM和电缆直接数据通信服务。 SR和LR的SFP +模块属于受限的接收路径,LRM和铜直接模块属于线性接收路径。 SFP + LRM模块根据IEEE 802.3aq 10GBase-LRM协议在FDDI多模光纤(MMF)上传传输,传输距离可达220米。目前,99%的光纤是这种类型的,所以有必要均衡模式的分散。除此之外,还必须解决由SFP +连接器产生的信号衰减和反射以及FR4中最长的8英寸铜连接线。
具有高级EDC功能的CDR设备可以解决上述问题。 EDC可以用不同的均衡技术实现。将前馈均衡和判决反馈均衡(FFE / DFE)与最大似然序列估计(MLSE)组合是最常用的方法。
除均衡算法外,设计具有高重复性和稳定性的新型EDC算法是非常重要的,这比误码率测试(BERT)更为重要。在系统设计人员看来,成功的EDC自适应算法必须能够覆盖-10dBm到+ 2dBm的输入光功率,而且不能减少链路冗余。