400 Гбит/с QSFP-DD DCO 120 км трансивер

400G ZR QSFP-DD Модули DCO основаны на DP- 16QAM, поддерживая расширенный C-диапазон, когерентное обнаружение разнесения поляризации и усовершенствованное выравнивание электронных связей. Компенсация хроматической дисперсии может быть применена к приемной стороне демодулятора. Этот модуль управляется с использованием двухпроводного интерфейса, который указан в спецификации общего интерфейса управления (CMIS).

В модуле используется 76-контактный разъем спецификации оборудования MSA QSFP-DD для всех электрических интерфейсов с хост-картой, тогда как оптические интерфейсы на стороне линии обеспечиваются через оптические розетки на QSFP-DD. Модуль можно разделить на три функциональные части: путь передачи, путь приема и блок управления и питания.

Интерфейс хоста состоит в общей сложности из 8 высокоскоростных полос SerDes. Это позволяет модулю поддерживать один интерфейс для приложения 400G: независимый двойной клиентский интерфейс с 4-полосным режимом (для приложения 400GbE) и четыре независимых клиентских интерфейса с двухполосным режимом (для приложения 4 * 100GbE).

Коммуникационный интерфейс управления обеспечивает ряд элементарных операций управления, которые позволяют хосту считывать или записывать в байтовые регистры управления в карте памяти управления модуля. Существуют операции чтения и записи как для одиночных байтов, так и для смежных байтовых последовательностей. Поддерживаются два типа операций чтения, либо с неявной адресовкой (чтение с текущего адреса), либо с явной адресовкой.

Интерфейс коммуникации управления различает роль и роль. Хост должен быть, а модуль-s.

Инициирует все операции, которые приводят к передаче данных. Данные могут быть перенесены из s в s (в операциях записи) и из s в s (в операциях чтения).

Особенности

Расстояние между каналами ДВДМ Гибк-решетки поддержки ● в К-диапазоне

● Поддержка интерфейсов на стороне клиента: 400GAUI-8/4*100GAUI-2

● Поддержка на стороне линии DP-16QAM с CFEC

● Стандартный QSFP-DD форм-фактор типа 2

● 76pin QSFP-DD MSA совместимый разъем

● Соответствует CMIS 5,0.

● Уступчивый к имплементационной договоренности МОФС для когерентной КМИС, Rev 01,1

● OIF-400ZR-01.0_reduced2.pdf

● Соответствие RoHS

Типичное применение

Область применения модуля широко используется от соединений ближнего расстояния (ZR) до метро (MR). Как показано на рисунке 1, он состоит из линий передачи данных высокого уровня, одного источника питания 3,3 В, интерфейса IIC для управления модулем и отчета о состоянии, а также специальных контактов сигнализации и управления (не показаны на рисунке 1).

Рисунок 1. Блок-схема приемопередатчика

Интерфейс хоста

Поддержка модуля для широких приложений с интерфейсами Host: 400GAUI-8/100GUI-2. Интерфейс хоста соответствует существующим стандартам протоколов и работает по стандартным спецификациям физического уровня. Завершение, отображение и/или агрегация этого сигнала осуществляется во внутреннюю структуру кадра ZR. Структура кадра ZR затем адаптируется к механизму CFEC и рамке DSP для передачи по когерентному интерфейсу мультимедиа. Сигнализация интерфейса хоста соответствует существующим протоколам и электрическим стандартам, определенным IEEE 802.3TM-2018.

Хост-интерфейс совместим с высокоскоростным электрическим интерфейсом «чип-модуль» с очень коротким радиоблоком CEI-56G- VSR-PAM4 для кодирования PAM4.

Интерфейс мультимедиа

В медиаинтерфейсе используется DP-16QAM модуляция, когерентное обнаружение разнесения поляризации и усовершенствованное выравнивание электронных каналов с соматической дисперсией и компенсацией дифференциальной групповой задержки.

Модуль завершает сигнал интерфейса хоста, затем отображает и объединяет их во внутреннюю структуру кадра ZR. Структура кадра ZR затем адаптируется к двигателю CFEC и DSP для передачи через когерентный медиа-интерфейс.

Хост Электрический соединитель & Pin Назначения

Электрические интерфейсы модуля, включая назначение контактных площадок для данных, управления, состояния и источников питания, а также требования к компоновке печатной платы хоста, полностью соответствуют спецификации оборудования MSA QSFP-DD, Rev 5,0.

Корпус модуля QSFP-DD изолирован от заземления цепи модуля, GND, чтобы обеспечить гибкость разработчика оборудования в отношении соединений между экранам внешних электромагнитных помех и заземлением цепи, GND, модуля.

Рисунок 2. Соединитель, совместимый с MSA

Абсолютные максимальные рейтинги

Следует отметить, что работа, превышающая любые индивидуальные абсолютные максимальные оценки, может привести к необратимому повреждению этого модуля.

Условия эксплуатации

Электропитание

400G ZR QSFP-DD DCO-это модуль класса мощности 8. Во избежание превышения мощности хост-системы при горячем подключении, цикле питания или сбросе все QSFP-DD модули должны включаться в режиме низкого энергопотребления, если заявлено LPMode. Если LPMode не заявлено, модуль перейдет в режим высокой мощности без вмешательства хоста. Технические значения для максимальных мгновенных, постоянных и устойчивых токов для каждого класса мощности приведены в таблице 5. Требования к источнику питания указаны в таблице ниже.

Контакт управления оборудованием и состояния

В дополнение к 2-проводному последовательному интерфейсу модуль имеет следующие низкоскоростные сигналы для управления и состояния:

● МодСелл

● Сброс

● LPMode

● МодПрсЛ

● Международный

● Эппс

Модселл

ModSelL-это входной сигнал, который должен подаваться в Vcc в модуле QSFP-DD. Когда хост удерживает его на низком уровне, модуль отвечает на команды 2-проводной последовательной связи. ModSelL позволяет использовать несколько модулей QSFP-DD на одной 2-проводной интерфейсной шине. Когда ModSelL имеет значение «High», модуль не должен отвечать или подтверждать любую двухпроводную связь с хостом.

Во избежание конфликтов хост-система не должна пытаться осуществлять двухпроводную связь по интерфейсу в течение времени де-утверждения ModSelL после того, как любые QSFP-DD модули будут деянием. Аналогично, хост должен ждать, по крайней мере, в течение периода времени утверждения ModSelL, прежде чем связываться с новым модулем. Периоды утверждения и де-утверждения различных модулей могут перекрываться до тех пор, пока выполняются вышеуказанные временные требования.

Сброс

Сигнал сброса должен быть направлен в Vcc в модуле. Низкий уровень сигнала ResetL, превышающий минимальную длину импульса (t_Reset_init), инициирует полный сброс модуля, возвращая все настройки пользовательского модуля в состояние по умолчанию.

LPMode

LPMode-это входной сигнал. Сигнал LPMode должен быть повышен до Vcc в модуле QSFP-DD. LPMode используется для управления режимом питания модуля.

См. раздел 6.3.1.3 КМИС.

МодпрсЛ

ModPrsL должен быть подтянут к хосту Vcc на плате хоста и потянут низко в модуле. ModPrsL утверждается «Низкий», когда модуль изд. ModPrsL отрицается «Высокий», когда модуль физически отсутствует в разъеме хоста из-за подтягивания резистора на плате хоста.

Сигнализация низкой скорости, отличная от интерфейса SCL и SDA, основана на Low Voltage TTL (LVTTL), работающем на Vcc. Vcc относится к общим напряжениям питания хоста VccTx, VccRx, Vcc или Vcc1. Хосты должны использовать подтягивающий резистор, подключенный к хосту Vcc на каждом из двухпроводных интерфейсов SCL (часы), SDA (данные) и всех выходах состояния низкой скорости. SCL и SDA-это интерфейс горячего подключения, который может поддерживать топологию шины. Во время включения или удаления модуля модуль может реализовывать схему предварительной передачи данных, которая предотвращает искажение передач данных от других модулей, которые уже используют шину.

QSFP-DD электрические характеристики низкой скорости приведены в таблице 6. Эта спецификация обеспечивает совместимость между шиной хоста и 2-проводным интерфейсом.

Физический уровень

Физическим уровнем, поддерживающим связь между хостом и модулем, является двухпроводный последовательный интерфейс (TWI). TWI состоит из тактового сигнала (SCL) и сигнала данных (SDA).

SCL и SDA содержат двухпроводный последовательный интерфейс между хозяином и модулем используя протокол TWI. SCL определяется как тактовый сигнал последовательного интерфейса, а SDA-как сигнал данных последовательного интерфейса. Оба сигнала имеют открытый сток и требуют подтягивания резисторов до + 3,3 В на хосте. Значение подтягивающий резистор должно составлять от 1 кОм до 4,7 кОм в зависимости от емкостной нагрузки.

Оба сигнала (SCL и SDA) являются двунаправленными контактами с открытым коллектором и требуют внешнего подтягивания к VCC на печатной плате хоста. Активация линии требует потянуть ее вниз (проводной). Общая емкость шины не должна превышать 400 пФ.

Этот 2-проводный интерфейс поддерживает скорости шины:

· Быстрый режим-I2C Fast-mode (FM) ≤ 400 кбит/с

· Быстрый режим плюс-I2C Fast-mode Plus (Fm +) ≤ 1 Мбит/с

Сигнал SDA является двунаправленным. Во время передачи двоичных данных сигнал SDA должен переходить при низком уровне SCL. Переходы SDA при высоком уровне SCL используются для обозначения либо начала (START), либо окончания (STOP) передачи данных.

Высокая скорость электрические характеристики

Передатчик и приемник соответствуют электрическим спецификациям CEI-56G-VSR-PAM4 (OIF-CEI-04.0).

Линии передачи данных связаны с переменным током и завершаются в модуле, как на следующем рисунке из QSFP-DD MSA. Высокоскоростные сигналы соответствуют электрическим характеристикам CEI-56G-VSR-PAM, как определено в OIF-CEI-04.0.

Высокоскоростные сигналы состоят из 8 передающих и 8 приемных дифференциальных пар, идентифицированных как TX[8:1]p / TX[8:1]n и RX[8:1]p / RX[8:1]n. Эти сигналы могут работать в 400GAUI-8 в зависимости от возможностей хоста. Режим 400GAUI-8 обеспечивает 8 дифференциальных полос с использованием сигнализации PAM4, работающей на 26,5625 GBaud. Это приводит к 8 полосам 50 Гбит/с в общей сложности 400 Гбит/с. Этот режим позволяет подключаться к PMD конфигурациям 400GUAI-8.

Следующие электрические характеристики определены в Рекомендуемой рабочей среде, если не указано иное.

Электрические характеристики для передатчика

Электрические характеристики для приемника

Петля

Модуль поддерживает функциональность обратной связи. Хозяин loopback (Loopback ①) и сеть loopback (Loopback ②) показаны на ниже рисунке 4. Для получения подробной информации об управлении режимом loopback, пожалуйста, обратитесь к Ссылка [2]. В опциональной обратной связи TXn зациклен обратно на RXn, например TX0 + на RX0 +, как на стороне хоста, так и на стороне мультимедиа.

Рисунок 3: Ориентация петли модуля

Оптические характеристики

Все спецификации, приведенные в этом документе, являются номерами конца срока службы и действительны в условиях эксплуатации, если не указано иное:

Технические характеристики оптического передатчика

Технические характеристики оптического приемника

Сила вставки, извлечения и удержания

Спецификация EMI, EMC и ESD

Модуль соответствует требованиям, перечисленным в таблице ниже, при установке в хост-оборудование.

Контура чертежа (мм)

 
Рис. 4:QSFP-DD Механический чертеж модуля

Применения

● DCI

● Сеть метро