Автоматизированные измерительные системы: «избранное» для производителей устройств связи нового поколения

Развитие облачных вычислений, видеоконтента, различных ресурсоемких приложений с необходимостью большой пропускной способности каналов связи заставляет производителей сетевого оборудования постоянно улучшать кросс-коммутацию между 40G, 100G, 400G каналами с целью обеспечения передачи, переключения и обработки широкого спектра сервисов с максимальной эффективностью использования канала без компромиссов по качеству.

В процессе разработки и выпуска нового сетевого оборудования сегодня у производителей все чаще возникают потребности:

— Полной автоматизации измерений параметров и ускорения тестового контроля устройств;

— Гарантии получения высокоточных и достоверных результатов;

— Возможности удаленного и многопользовательского тестирования.

Гибкие тестовые решения компании EXFO полностью удовлетворят потребности производителей оборудования:

— Расширенные тестовые приложения для проектирования, верификации и производственных циклов;

— Высокая плотность портов с полной поддержкой многопользовательского доступа и распределения ресурсов для оптимизированного тестирования;

— Простой графический интерфейс для повышения производительности работ и большей доступности;

— Открытая архитектура с полной автоматизацией и удаленным управлением для надежного, эффективного и комплексного тестирования;

— Модульные решения, полностью настраиваемые с помощью программных опций;

— Широкий диапазон решений для 100G/400G и др.

По завершении интеграции сетевых элементов в единую систему производители оборудования тестируют ее производительность, а также взаимодействие системных компонентов между собой — для проверки на соответствие требуемым стандартам надежной работы в различных условиях эксплуатации. Иногда тесты выполняются с целью демонстрации заказчику в процессе приемки устройств.

Инструменты тестирования сетевого оборудования на данном этапе должны поддерживать большое разнообразие измерений и широчайший список тестовых сценариев для эмуляции реальных условий эксплуатации. Типичные из них — измерение OSNR, загрузка оптических усилителей, генерация шума и BERT-тестирование.

Данные задачи способны решить новые разработки от EXFO:

— Масштабируемая измерительная система EXFO LTB-8, созданная для решения тестовых задач в лабораториях и на производстве. Призвана улучшить эффективность и скорость тестирования. Лабораторная платформа располагает требуемым функционалом для тестирования технологий и наивысшей в отрасли плотностью 100-гигабитных портов (экономия места в стойке, снижение издержек). Управляется удаленно интерфейсом EXFO Multilink, обеспечивающим доступ к платформам и модулям, находящимся в разных местах;

— Оптические анализаторы спектра EXFO IQS-5240S/BP для тестирования DWDM-систем и их компонентов;

— Перестраиваемые источники излучения EXFO IQS-2800 — универсальное решение для различных приложений, включая когерентные оптические системы и эмуляцию сетей WDM.

Оптические трансиверы, являющиеся как передатчиком, так и приемником в одном корпусе, часто используются в 1G-100G сетях. Данные модули поставляются в различных форм-факторах для разных приложений и линейных скоростей. Наиболее распространенные форм-факторы: SFP+, XFP, CFP, CFP2, CFP4 и QSFP28. Эти трансиверы должны соответствовать спецификациям и требованиям нескольких стандартов, в дополнение к рекомендациям и многосторонним соглашениям.

Основные тесты, которым подвергаются трансиверы, включают в себя измерение средней длины волны в случае фиксированных передатчиков или диапазон длин волн при перестраиваемых устройствах, измерение выходной мощности и чувствительности. Тестирование оптических трансиверов для проверки соответствия стандартам выполняют в обязательном порядке еще до интеграции в систему связи.

Такие задачи решаемы с помощью тестеров коэффициента битовых ошибок (BER) серии EXFO pB100A4. Приборы используются на этапе научно-исследовательской и опытно-конструкторской разработки и производства трансиверов.

Широко применимы здесь и измерители оптической мощности EXFO FTBx-1750. Благодаря непрерывной скорости захвата 5208 кадров в секунду они позволяют обеспечить высокое быстродействие. Один компактный модуль способен тестировать большее количество компонентов.

Разработчикам и производителям систем и устройств связи с целью оптимизации производства и снижения себестоимости продукции полезна автоматизация процессов тестирования нескольких устройств. Подобные испытания проходят гораздо быстрее, риск возможных ошибок снижается.

Параллельное тестирование нескольких устройств выполняется с использованием протокола и независимых от скорости передачи данных матричных коммутаторов EXFO MXS-9100. Автоматизация требует возможности удаленного управления, включая Telnet, SCPI, LabVIEW, GPIB и библиотеки TCL, которые полностью поддерживаются продуктами EXFO и хорошо интегрированы в платформу EXFO LTB-8.

Эффективно применение оптических коммутаторов EXFO FTBx-9150/9160 совместно с EXFO LTB-8. Приборы встраиваются в каждую испытательную станцию, могут управляться дистанционно.

Испытание и оптимизация когерентных трансмиттеров в лаборатории, а также на производстве критичны для достижения ожидаемых результатов в разрабатываемой системе высокоскоростной передачи данных.

Каждый из настраиваемых параметров когерентного передатчика (их более десятка) существенно влияет на качество передачи информации. Поэтому такие параметры как дисбаланс IQ, IQ offset, перекос и BER следует корректно и точно измерять.

EXFO изготавливает оптические анализаторы модуляции EXFO PSO-200 и анализаторы оптического спектра EXFO IQS-5240S, способные отслеживать все параметры когерентных передатчиков. Простые в использовании, точные и надежные инструменты востребованы специалистами для научных исследований, разработок и на производстве.

Мультисервисное тестирование

Производители сетевого оборудования инвестируют средства в развитие оборудования на основе пакетных сетей следующего поколения. Элементы такой сети способны адаптироваться к широкому спектру пользовательских сервисов и масштабироваться для более высокой пропускной способности с одновременным снижением затрат и оптимизацией управления полосой пропускания.

Современные сети объединяют несколько технологий одновременно: Ethernet, Fibre Channel, SONET / SDH, OTN. По этой причине важно проверить и протестировать все различные клиентские порты, поддерживаемые сетевой картой, поскольку эти сигналы будут агрегироваться в OTN на разных уровнях сети и могут вызвать проблемы. Это усиливает необходимость характеризации каждого сигнала, проведения тестов функциональной совместимости и обеспечения правильной агрегации.

EXFO FTBx-88200NGE Power Blazer — 100-гигабитные мультисервисные оптические тестеры с портами SFP+, CFP4 и QSFP+ / QSFP28. Приборы располагают полным набором тестов и методик для ускорения производства продуктов и полноценного контроля качества, поддерживают многоэтапное мультиплексирование ODU, многоканальные OTN и продвинутые алгоритмы определения неполадок.

EXFO FTBx-88200NGE Power Blazer при желании устанавливаются в портативную ручную платформу FTB-2 Pro, что позволяет использовать их в полевом тестировании. Взаимозаменяемость модулей с общим пользовательским интерфейсом снижает затраты на разработку систем связи и обучение персонала.

Валидация CFP или CFP2 и CFP4 или QSFP28 трансиверов

Производители оборудования сейчас включают 100G LR4, 100 LR4 CFP2 и CFP4 трансиверы во все поставки своих высокоскоростных сетевых карт. Это делается по двум ключевым причинам. Во-первых, они должны оптимизировать и охарактеризовать полный сквозной канал для оптимального качества передачи. Кроме того, трансиверы имеют ограниченное количество подключений, из-за чего может ухудшиться качество сигнала через электрический интерфейс. Тестирование трансиверов, уже установленных в оборудование, минимизирует воздействие на целостность электрических разъемов.

Ключевые тесты на CFP — состояние лазеров, проверка мощности каждого из них, отступа по частоте и целостности сигнала. Приложение iOptics или CFP Health Check компании EXFO на базе EXFO FTB-88200NGE или EXFO IQS-88100NGE позволяет все это измерить для трансиверов CFP, CFP2 и CFP4, а также QSFP28.

Наряду с EXFO FTBx-88200NGE Power Blazer для решения подобных задач предложены разработки EXFO FTB-5230S/-OCA, являющиеся оптическими анализаторами спектра и использующиеся с измерительными системами EXFO FTB-4 или EXFO FTB-2. Приборы имеют функцию постобработки, позволяющую работать в режиме оффлайн.

В процессе производства мукспондеров нового поколения, адаптированных к широкому спектру пользовательских сервисов и объединяющих несколько сигналов как SONET / SDH, FC, Ethernet, OTN, необходимо охватывать тестом сразу все сигналы, каждый из которых требует различной синхронизации и скоростей.

EXFO Multilink решает эти задачи, осуществляя удаленное управление несколькими модулями для разных пользователей одновременно. Единственная в отрасли интегрированная мультисервисная платформа, сервер и контроллер EXFO Multilink обеспечивает многопользовательское администрирование и управление, аналитику и отчетность о результатах измерений.

В современных условиях рынка операторы вынуждены развертывать высокоскоростные OTN-сети, удовлетворяя повышенному спросу на более высокую пропускную способность.

Технология OTN предлагает эффективную трассировку и оптимальную гранулярность через виртуальные контейнеры, такие как ODU0, которые поддерживают пакетные сервисы Ethernet и Fibre Channel. Провайдеры и сетевые операторы должны выявлять, анализировать и устранять проблемы на сети OTN на канальном уровне, что делает приложение Multichannel OTN ценным и незаменимым инструментом на всех этапах проекта за счет измерения до 80 каналов одновременно.

Производители оборудования совершенствуют алгоритмы транспондеров для удобной транспортировки высокоскоростных каналов Ethernet по сети OTN, тем самым расширяя охват. Тем не менее, передача 40GE или 100GE клиентов через сеть OTN приносит с собой определенные проблемы.

Целостность всего клиентского сигнала должна быть сохранена без каких-либо потерь, и в некоторых случаях сигнал может быть сжат для обеспечения его правильной транспортировки. Алгоритм кодирования транспондера используется для транскодирования сигнала клиента (в данном случае Ethernet) в соответствии с размером контейнера OTN. Размещение 40GE в OTU3 требует двухступенчатой схемы кодирования для адаптации трафика Ethernet в полезной нагрузке OTU3. Это не относится к 100GE в OTU4, учитывая, что полезная нагрузка OTU4 может легко транспортировать трафик Ethernet. Весь процес Ethernet-over-OTN (EoOTN) должен быть проверен для обеспечения целостности всего сигнала во время работы и что нет повреждений или потерь кадров Ethernet.

Портативный тестер EXFO FTB-85100G Packet Blazer существенно упрощает тестирование в лабораторных условиях, при испытаниях и развертывании, значительно уменьшает риски эксплуатации на всех этапах жизненного цикла сетевой продукции.