QSFP测试方案

1、Construct opticalstressed eyerepresenting worst caseinput signalElectrical GjI4Electrical InReceiver Testi ngQptidl InOp Heal CutL的，小QSFP+模块测试方案Infiniband 测试Tektronix Beijing.fMeasure received electricaleye for jitter and eyeopening, perform jittertolerance testingTransmitterTestingVerify that elect

2、rical inputsignal is NOT toostressed, and the eyepasses a mask testMeasure modufo*soptical output sign atmask OMA, ExtinctionRatio etcQSFP模块测试方案分为发送端测试(Transmitter )和接收端测试(Receiver )。Transmitter 测试用作Tx测试的电信号必须足够好，满足标准定义的眼图和模板要求。在测试之前,必须对电信号进行验证Tx端光输出通过光眼图、OMA消光比等测试Receiver 测试Rx端测试需要一个带压力的光信号来模拟现实中信号

3、的输入。这个光信号同样在Rx端测试之前必须经过抖动和功率的校准Rx端的电输出性能必须进行测试，有以下三种测试要求：模板测试：保证足够的眼图张开度。通常在某一定BER的要求下。抖动分量测试：确保不同类型的抖动满足一定的要求抖动容限测试：确定 Rx端的容限能力二.方案设备组成误码率分析仪：BSA260CBSA260B当今业内数据率最高的单机误码率分析仪。码型发生器（ PG和误码检测器（ED）的速率高达26Gbps无需再使用多台设备或在外部通过额外的Mux将数据率提高。BSA260C能够充分发挥其最高的数据率分析能力，充分地对DUT进行测试和性能分析。而通过通道复用模式（Mux）而达到的的方案（JB

4、ert ）,有很多不确定的问题。第一，Mux本身的抖动定时性能如何，是否会影响到合成后信号的抖动特性。理论上，在多通道复用系统中，参考时钟的抖动会传递到被合成的信号当中去（其实，一些工业规范中，专门有类似的抖动测试： F/2 jitter 。例如在10GBase-KR。另外，对于 PG的jitter generation在Mux模式下的精度和功能是否会受到影响，都没有明确的给出答案。对于ED而言，却没有类似的 DeMux而是直接将信号输入到原有额定指标只有的误码检测器中。很显然，测试结果无法接受。如下图所示：25Gbps信号的该设备中进行的眼图测试。可以看到非常明显的ISI ,以及在眼图内部分

5、散着很多原因不明采样点（不知是PG发出的信号抖动过大，还是 ED接收时产生的问题）Rgw电 9, Eye diagram fora 25 Gb/snafwith J-BERTusing the quick eye measurem&nt在ED中，由于采样时钟仅为数据率的一半，因此，每两个 bit中就会漏掉一个 bit。无法保证对整个数据流无漏失的检测，甚至连基本的BER都无法保证。例如，如果在 bit6位置处出现误码，ED是无法检测到的。Figure 2. P833 7 with s 旧”由 of Z? t - l二历忸,udcf sep3 W t：2 即蟀3 taxcn pisjtttf 抄

6、 bhows所谓的误码仪，只是在目前产品无法升级，为了应对市场竞争时，推出的折中方案，用户如果选择，后果风险极大。在系统调试时，需要对误码出现的规律进行分析，用以确定故障来源。因此，对误码仪而言，不仅仅能够测量误码，而且还要对误码进行分析。BSA260CtT先可以通过眼图观测待测信号的质量，还可以通过抖动测试分析其抖动来源，进而确定是否是由于SI的问题引起误码；接着，对于误码出现的规律进行分析，可以通过Error Location功能对误码出现的频率、间隔的时间、码型的相关性以及同 Burst和Block甚至外部输入信号之间的关联，从 而帮助测试人员快速的确定故障来源。ittihmimii亡

7、-* L. 1 -d 注左上是快速眼图测试，BSA260cl过专利的双判决器技术，实现了快速眼图测试，在短短几秒之内，能够积累 10-9误码率的眼图。左下是抖动分离右上是浴盆曲线。同示波器测试浴盆曲线最大的区别在于BSA可以真实的测量到很低误码率时的抖动，精度高，而示波器是估算出来的。右下是误码率相关分析。直方图显示出误码出现的位置呈现某种周期特性，进而对其分析可知误码重复出现周期及时数据帧重复的周期，因此，误码率和数据帧结构相关。相比之下，JBert也可以进行一些分析功能，但是分析项目较少，能力较弱，速度慢。而Anritsu同样其产品定位于 Telecom一致性测量，因此，并没有丰富的无码分

8、析能力。时钟恢复仪：CR286A在高速串行总线中，时钟是被嵌入在数据流中的，而不是随着数据同步在链路中传输。因此，在Rx端进行接收时会通过 CDR(Clock Data Recovery )将时钟从数据流中提取出来,作为采样的依据。对于测试而言，同样也需要进行CDR作为测量仪器进行抖动分析、眼图 测试的时间参考。特别的，对于测t时的CDRS有特殊的要求，即：可调节的PLL环路带宽、可调节增益、可调节的数据率等等。CR286A作为仪器级的时钟恢复仪，具有无可比拟的性能。数据速率连续可调，最高、 PLL带宽连续可调100KHz12M可扩展到24MHz peaking增益连续可调 到 6dB。CR2

9、80A是外置的独立的仪器，不会依存其他设备。可以灵活方便的运用在任何高速串行测试系统中。CR280A还可以完成信号的均衡、抖动频谱分析功能。相比较CR280A其他的CD昉案都是在 ED中的一个选件，即固化在ED中，只能用于自己的系统中。另外，对于 Anritsu的CDR其带宽、增益都是无法调节的。因为其产品主 要是定位在Telecom标准的一致性测试中， 如ITU等，没有提供调谐能力，意味着无法对产品进行debug。毕竟QSFP模块会应用在不同的场合，其Serdes的CDFfB力不尽相同，为了满足最大的一致性和互操作性，需要考察在不同CDR的情况下信号或系统的性能。CR280A能够最大程度的满

10、足模拟接收端CDR勺需求。40G/100G 光模块：80C10B80C10B是一款光接收机模块，用于对光信号物理层特性的测试，例如眼图、抖动、模板等。80C10B模拟带宽大于 80GHz最高测试光信号速率 112Gbpg光模块中标配了 40G光参考接收机滤波器，专用对40G的光信号进行标准测试。80C10B具有一下特点和优点：40G光信号测试标准参考，具有最好的噪底性能。具有最好光参考接收机滤波器一致性，土ER Calibration 功能可以解决ER测试一致性的问题，大大增加了测试的稳定度可选配，可将 O/E的电输出，进行时钟恢复或误码测试内置光功率计，可以直接测量光功率DSA8200示波器

11、主机，能够同时进行光、电、码型同步等功能。可以一台主机内实现。有关40G/100G测试的辅助模块：82A04相位参考模块，可以将 DSA8200触发抖动减小到100fs ,有利于得到张开度更大的眼图，以更大的余量通过模板测试。抖动、噪声分析套件：80SJNB80SJNB是构架在DSA8200上的分析软件，能够对输入DSA8200所采集的光、电信号进行眼图测试、抖动和噪声分析、抖动和噪声分离等复杂的分析过程。目的是为了对引起误码 率的抖动和噪声进行调试，通过分析发现规律，从而找到问题的根源，即是一款对高速总线特性debug的工具。Dat4 2arjrW! Hl:SSC:CHData 1眼fi!

12、SJ Gbps127 bitiFitter! ManeRandom JitterRJ (AMS)B29 M fsRJiJhJ (RMS)一JOC f sftJCv) (AMS)一5?2 57hDetermln If tk JitterDJ一尸却p5DOJ一90.50 psDCD5.3& p&PJ，,Pffj(ih)1-07 pPJ(v2,2& psTvld.I Jitter BERTJ (IE-12)107.52 中Ey犀 Opi*niri9 (IE-12)10.13 Xp 3sr RnFerentu NoneSamp-lc C&unt 52,70 kJitter 型5 T*nresh-0lc

13、i; -7.69 m)ftj(il-d)=妁 t jeat?1$3/4 P等t?uflE UrrnrISamgi a-ng Phiie 。U】，Rflndarn Naif?UN (UMS JM3.24 uV942.24 uVttN(h)CftMS)a43.4 nVDetermlnlftic Nq)sQU3获37 EVn-3?6.7? nVDDNfieuel 1)54,DB rnV口口2 0)l,E.25 eU岫机myPMg3J? mVPkg77J9utfTnt，l 九5*廿 BETN. (1E-I2!is329.03 nV要Y.(IE-12)0 VL52.55 eVHadiilaticin招与

14、qcity*一0 Mer nfqu-enc70 HhEqualij：c：T； HqhFigure 2. Ee 口f We p.ysca.1 ua匕宅:numer cs: resues.DDJ vs BitDDNvs BitBERBatHtubBER EyeFigure 3. Ep dr自 口七以：，二名。电二.Gporra户t a? end cfthe cad.fe.图：测试结果举例。还可以分析抖动随码型的变化规律及趋势等。此外，80SJNB还可以完成对信号的均衡（EQ）仿真、链路仿真以及对测试夹具、线缆进行反嵌(de-embedded)。左图为均衡仿真，可以对 DFE FFE和CTLE进行仿

15、真，其参数可自由调节。之后示波器会对信号进行均衡算法，对计算得到的波形再进行测量右图为测量夹具、线缆的反嵌。在反嵌之前需要提供夹具和线缆的S-parameter 080SJNB会将夹具和线缆引入的衰减补偿，之后再对补偿的数据进行测试。而夹具和线缆的S-parameter可以通过 80E10进彳f TDR和TDT测试之后，通过 IConnect软件计算得到S-parameter 。三.测试步骤Tx端测试Step1 :校准电激励信号。测试码型可以是PRBS者一些特殊的抖动压力码型，如 JSPATReccvtr&d dockEquipment Setup测试结果举例:Example* VTfi二川加

16、4gpjttemtMi1：Ihrwlfe- LEh.由豚UJ-rms =0.35 ps 0,005 UI J- ER = 4.36dB3,5dB;二JRx端测试Stepl :校准带压力信号吕ERTWc叩中 Equipment Setup,- E 二 一-Ej *) EZZI EZI r.L*-Tsktrwix DS AB 200Wilh Ofvtical Rifrfic* R,画 tf测试结果举例，可以通过80SJNB将各个抖动分量的精确结果测试出来。根据测试结果，调节BERTScopeB勺stress ,从而达到规范要求值。在该步骤中，需要一个标准的 E/O,将带压力的电信号转变为光信号。（

17、E/O型号见方案配置列表）Step2：鉴定Rx端是否满足规范要求的抖动容限能力。Equipment Setup四.方案配置列表详细配置列表*仪器/选项型号方案配置优先级仪器/选项名称描述BSA260C1误码率分析仪数据率达到26Gbps的误码分析仪BSA260C-STR1压力信号产生组合套件产生RJ SJ、BUJ等抖动；完成 Tx信号物理层分析，包括眼图、误码率等高线；误码相关性分析套件；Rx端抖动容限测试选件；以及SSC选件BSA260C-JMAP*2抖动分离选件在BERTScope进行抖动RJ/DJ分离CR286A2时钟恢复仪恢复速率高达的 CDR80C10B240/100G光模块完成光信

18、号物理层参数测试80C10B CPTR2电输入接口可以从输入信号中提取时钟82A043高精度时基模块提高DSA8200时集精度100fs80A063码型同步模块提供帧同步信息DSA8200-JNB01380SJNB抖动、噪声分析套件在DSA8200上完成抖动、噪声的测量以及分析；链路、均衡和反嵌CSI V226/D150/D1302E/O模块850um(MM)/1550um(SM)/1310um(SM)电 光转换模块80SSPARUP*4IConnect 软件通过80E10,完成S-parameter测量*配置以最终报价清单为准*供参考附录：产品对比表指标/性能AnritsuMP1800AgilentN4903B JBERTTektronixBSA85C 125C, 175C,260C最大数据率Gb/s28/5628(PG only)26最大可提供的时钟恢复 Gb/s（内部集成）（内部集成）（外部独立）CDRt固定带宽（Go