CN1595845A - 一种40g光传输系统误码率检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高速数字光通信系统中，40Gb/s同步数字系列(SDH)或N×40Gb/s的密集波分复用(DWDM)系统光纤传输误码检测方法以及该方法所使用的误码测试装置，本发明利用常用的低价位2.5Gb/s误码测试仪器进行40Gb/s光传输试验，也可以对40G发送接收模块或40G的SDH或DWDM设备进行误码性能测试，还可以测试SFI－5接口和其他被测设备，本发明的装置电路简单、成本低、易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及高速数字光通信系统中，40Gb/s同步数字系列(SDH)或N×40Gb/s的密集波分复用(DWDM)系统光纤传输误码检测方法以及该方法所使用的误码测试装置。
背景技术
目前，投入商用的光传输系统都是10Gb/s及更低速率的光传输系统，能提供光传输性能的测试仪表也都是在10Gb/s及其以下速率。随着市场对传输系统信息容量要求的不断增长，开发研制基于40Gb/s及以上速率例如80Gb/s、160Gb/s的光传输系统一直是人们不断追求的目标。但是，随着速率的增加，遇到的技术难题也越来越大。在光传输方面，由于色散和非线性的影响，实现40Gb/s及以上速率的光传输面临着很大的难题。同时，在电信号的处理方面，40Gb/s速率也已经接近电信号处理的极限，必须采用新技术新材料来解决。
因此，研制和开发40Gb/s及以上速率数字光通信传输设备，进行光传输试验，将不可避免的遇到测试上的难题。目前，40Gb/s及以上速率的误码性能测试仪也都处于研制阶段，技术难度很大，能提供产品的测试仪极少，价格非常昂贵，性能也不稳定。现阶段，各高速光传输系统研制开发机构进行的40Gb/s光信号传输性能分析主要使用以下两种方法：
第一种测试方法，直接产生40Gb/s的PRBS(伪随机信号)或STM-256 SDH帧信号，然后经光电或电光转换，实现40Gb/s误码性能测试；
第二种测试方法，从4路10Gb/s光或电信号采用4∶1的复用方法复用成为40Gb/s信号，在接收端采用1∶4的解复用把40Gb/s的信号解复用成为10Gb/s速率的信号，然后采用10Gb/s误码性能测试仪在10Gb/s接口对40Gb/s信号的传输性能进行测试分析。
第一种测试方法是真正的40Gb/s误码性能测试，目前实现难度大、成本非常高，能提供该种测试设备的厂家很少。第二种测试方法相对容易一点，它是利用10Gb/s信号误码测试仪在10Gb/s接口对40Gb/s信号的传输性能进行测试分析。但只能测试具有10Gb/s接口的系统，对目前40Gb/s发送接收模块的多源协议(MSA)所规范的SFI-5(Serdes Framer InterfaceLevel 5)接口却无能为力。因此，需要一种对40G光传输系统进行有效测试的方法和设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对40G光传输系统进行误码率检测的方法和该方法所使用的设备。
首先详细解释本发明方法和设备的工作原理。
有关40G的标准和建议已经基本成熟，在ITU-T建议中，G.707定义了SDH STM-256的帧结构，G.959定义了40G传输方面的一些指标。在光互联网论坛(OIF)的一些建议中，对实现40G设备的一些接口功能作了规范，如从成帧器到交叉连接单元的接口标准TFI-5，从成帧器到发送接收模块(Transponder)之间的接口标准SFI-5。同时，各主要设备厂商也有了40Gb/s发送接收模块的多源协议(MSA)。
在SFI-5接口中，定义了16路并行2.5Gb/s电信号和一路抗畸变信号(DESKEW)用于复用成为40Gb/s电信号。在发送端，在发送接收模块(Transponder)将这16路并行2.5Gb/s电信号复用成40Gb/s电信号，然后经电光调制后，变成40Gb/s的光信号输出。在接收端，在发送接收模块(Transponder)将接收到的40Gb/s光信号，经光电转换后，再解复用成16路并行2.5Gb/s电信号输出。在这16路并行2.5Gb/s电信号之外，还有一路抗畸变(DESKEW)信号，在接收方向，这个信号用于将16路并行2.5Gb/s电信号之间的相位同步信息合成后送给成帧器，成帧器的SFI-5接口电路依据此信号将收到的16路并行2.5Gb/s电信号同步。在发送方向，根据成帧器的SFI-5接口电路提供的抗畸变(DESKEW)信号信息，发送接收模块(Transponder)同步成帧器送来的16路并行2.5Gb/s电信号，保持这16路信号位对齐。
在SFI-5接口中，定义了的16路2.5Gb/s电信号速率实际上支持的速率范围是从2.488Gb/s到3.125Gb/s，本发明也支持该速率范围，为表达方便，只表述为2.5Gb/s。同样，40Gb/s速率也是指从39.813Gb/s到50Gb/s的速率范围，支持SDH STM-256、SONET OC-768及OTN OUT-3等。
本发明的方法和装置利用一台2.5Gb/s误码测试仪提供一路2.5Gb/s信号，然后将该信号复制成16路数据相同相位不同的信号，作为40G发送接收模块(Transponder)的输入信号，由transponder复接成40Gb/s信号；在接收端，transponder分接出来的16路信号码型序列完全相同，只是相位不同，这样任意一路都可以接入2.5Gb/s误码测试仪进行误码测试。为了得到真正的40Gb/s数据流，避免长时间的连“0”和连“1”出现，在将一路2.5Gb/s信号复制到16路信号时，必须将这16路信号的相位错开，这样复接出的40Gb/s数据流，在Transponder接收端才能正确恢复40G时钟。本发明技术方案中，加在发送接收模块(Transponder)SFI-5接口的16路2.5Gb/s信号内容完全相同，且是在2.5Gb/s数据口进行误码测试，每路2.5Gb/s端口间没有相位关系要求，因此第17路抗畸变(DESKEW信)号可以不用。在实际电路模块描述中，一般将发送和接收端口的抗畸变信号分别标记为TXDSC和RXDSC。理论上说，由于光路上的40Gb/s信号是由16路相同数据内容的2.5Gb/s信号间插复用而成的，只要每路2.5Gb/s信号测试无误码，就可以验证40Gb/s信号无误码。在实际应用中，可以通过长时间的观察任一路2.5Gb/s信号误码性能，作为40Gb/s信号误码性能测试结果。
一种40G光传输系统的误码测试方法，该方法包括步骤：
利用2.5Gb/s误码测试仪产生光信号，并传输给2.5Gb/s光接收器；
利用2.5Gb/s光接收器将光信号转换为2.5Gb/s电信号，并恢复2.5GHz线路时钟；
将2.5Gb/s电信号经过移位寄存器复制成16路数据相同而相位不同的2.5Gb/s电信号；
将16路2.5Gb/s电信号传送给具有SFI-5接口的发送接收模块，由发送接收模块复用和转换后产生40Gb/s的光信号，传输到40Gb/s光路上；
将40Gb/s光路进行线路传输后远端光路环回，使得发送接收模块接收环回的40Gb/s光信号；
由发送接收模块将40Gb/s光信号转换和分解成16路2.5Gb/s电信号；
将16路2.5Gb/s电信号传输给选择器，并由选择器选择其中的1路2.5Gb/s电信号；
将所选择的2.5Gb/s电信号传送给2.5Gb/s光发送器，产生2.5Gb/s的光信号；
将2.5Gb/s光信号传输给2.5Gb/s误码测试仪接收，检测误码率，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，因此所检测2.5Gb/s信号的误码率反映40.Gb/s光传输路径的误码率。
一种40G光传输系统的误码测试方法，该方法包括步骤：
利用2.5Gb/s误码测试仪产生光信号，并传输给2.5Gb/s光接收器；
利用2.5Gb/s光接收器将光信号转换为2.5Gb/s电信号，并恢复2.5GHz线路时钟；
将2.5Gb/s电信号经过移位寄存器复制成16路数据相同而相位不同的2.5Gb/s电信号；
将16路2.5Gb/s电信号传输给具有SFI-5接口的发送接收模块，由发送接收模块复用和转换后产生40Gb/s的光信号，传输到40Gb/s光路上；
被测设备接收40Gb/s光信号，根据测试目标进行环回操作，并将环回的信号转换成40Gb/s光信号传输到40Gb/s光路上；
发送接收模块接收被测设备送来的40Gb/s光信号，并转换和分解成16路2.5Gb/s电信号；
将16路2.5Gb/s电信号传送给选择器，并由选择器选择其中的1路2.5Gb/s电信号；
将所选择的2.5Gb/s电信号传输给2.5Gb/s光发送器，产生2.5Gb/s的光信号；
将2.5Gb/s光信号传输给2.5Gb/s误码测试仪接收，检测误码率，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，并经过被测设备的处理，因此所检测2.5Gb/s信号的误码率反映40.Gb/s光传输路径和被测设备的误码率。
一种40G光传输系统的误码测试装置，该装置包括：
2.5Gb/s误码测试仪，用于产生光信号并传输给2.5Gb/s光接收器，并接收来自2.5Gb/s光发送器产生2.5Gb/s的光信号，通过检测该信号误码率，从而检测出40.Gb/s光传输路径的误码率；
2.5Gb/s光接收器，用于将所接收的光信号转换为2.5Gb/s电信号，并恢复2.5GHz线路时钟；
移位寄存器，用于将2.5Gb/s电信号复制成16路数据相同而相位不同的2.5Gb/s电信号；
发送接收模块，具有SFI-5接口，用于将16路2.5Gb/s电信号复用和转换以产生40Gb/s的光信号，传输到40Gb/s光路上，还用于将从光路接收的40Gb/s光信号转换和分解成16路2.5Gb/s电信号；
远端光路环回的40Gb/s光传输路径或40Gb/s光传输试验的线路，用于将发送接收模块发送到光路上的光信号环回到同一发送接收模块；
选择器，用于将发送接收模块转换和分解的16路2.5Gb/s电信号选择出1路2.5Gb/s电信号，并传输给2.5Gb/s光发送器；
2.5Gb/s光发送器，产生2.5Gb/s的光信号，并传输给2.5Gb/s误码测试仪。
一种40G光传输系统的误码测试装置，该装置包括：
2.5Gb/s误码测试仪，用于产生光信号并传输给2.5Gb/s光接收器，并接收来自2.5Gb/s光发送器产生2.5Gb/s的光信号，通过检测该信号误码率，从而检测出40.Gb/s光传输路径和远端发送接收模块的误码率；
2.5Gb/s光接收器，用于将所接收的光信号转换为2.5Gb/s电信号，并恢复2.5GHz线路时钟；
移位寄存器，用于将2.5Gb/s电信号复制成16路数据相同而相位不同的2.5Gb/s电信号，传输到近端发送接收模块；
发送接收模块，具有SFI-5接口，用于将16路2.5Gb/s电信号复用和转换以产生40Gb/s的光信号，传输到40Gb/s光路上，还用于将从光路接收的40Gb/s光信号转换和分解成16路2.5Gb/s电信号；
被测设备，为对端的另一个40G发送接收模块或者对端的40G速率SDH/DWDM设备，该被测设备接收40G发送接收模块产生的40Gb/s光信号，处理后产生40Gb/s光信号送回40G发送接收模块接收；
40Gb/s光传输路径或要测试的光传输线路，连接被测设备和40G发送接收模块之间；
选择器，用于将近端发送接收模块转换和分解的16路2.5Gb/s电信号选择出1路2.5Gb/s电信号，并传输给2.5Gb/s光发送器；
2.5Gb/s光发送器，产生2.5Gb/s的光信号，并传输给2.5Gb/s误码测试仪。
本发明的装置也支持对SFI-5标准接口装置和具有SFI-5接口的被测设备的环回测试，具体的测试方法和所使用的装置如下：
一种40G光传输系统设备中测试具有SFI-5接口的40G发送接收模块的方法，该方法包括步骤：
用被测试的40G光发送接收模块替代本测试装置的光发送接收模块，即该光发送接收模块同时又是被测设备；
利用一台具有40Gb/s光接口的误码测试仪产生40Gb/s光信号输出；将40Gb/s光信号传输给被测试的发送接收模块接收，并转换和分解成标准SFI-5接口的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变(RXDSC)信号；
将转换和分解获得的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和1路抗畸变(RXDSC)信号送给SFI-5接口；
在SFI-5接口环回，即将16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和1路抗畸变(RXDSC)信号环回到16路2.5Gb/s(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号上：
SFI-5接口将环回的16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号送给发送接收模块；
由发送接收模块将16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号复用和转换后产生40Gb/s的光信号，送给40Gb/s误码测试仪接收；
在40Gb/s误码测试仪上观测40Gb/s信号的误码，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，并经过被测40G发送接收模块的SFI-5接口侧环回，因此所检测40Gb/s信号误码率反映SFI-5接口上所有路2.5Gb/s信号的误码率的汇总，可以反映该被测40G发送接收模块及其SFI-5接口工作是否正常，连接关系是否正确，抗畸变信号是否能正常工作等。
一种40G光传输系统设备中测试具有SFI-5接口的40G发送接收模块的装置，该装置包括：
40Gb/s误码测试仪，用于产生40Gb/s光随机码型测试信号，并传输给40G发送接收模块，同时接收40G发送接收模块SFI-5接口环回产生的40b/s的光信号，通过检测该信号误码率，从而检测出该40G发送接收模块SFI-5接口的工作状态；
40Gb/s光传输路径，用于连接40Gb/s误码测试仪和40G发送接收模块；
40G发送接收模块，用于将来自40Gb/s光传输路径上光信号转换、分解成SFI-5标准的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变信号(RXDSC)输出，也用于将SFI-5标准的16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和一路抗畸变信号(TXDSC)复用、转换成40Gb/s光信号输出；该模块是被测设备，同时又是整个测试装置的一部分；
SFI-5接口，从40G发送接收模块接收16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变信号(RXDSC)，并环回这些信号到发送端，将发送端16路2.5Gb/s信号(Txdata1至Txdata16)和一路抗畸变信号(TXDSC)传送给发送接收模块；
在40Gb/s误码测试仪上观测40Gb/s信号的误码，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，并经过被测40G发送接收模块的SFI-5接口环回，因此所检测40Gb/s信号误码率反映SFI-5接口上所有路2.5Gb/s信号的误码率的汇总，可以反映该被测40G发送接收模块及其SFI-5接口工作是否正常，连接关系是否正确，抗畸变信号是否能正常工作等。
一种40G光传输系统设备中测试具有SFI-5接口的被测设备的方法，该方法包括步骤：
利用一台具有40Gb/s光接口的误码测试仪产生40Gb/s光信号输出；
将40Gb/s光信号传输给发送接收模块接收，并转换和分解成标准SFI-5接口的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变(RXDSC)信号；
将转换和分解获得的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和1路抗畸变(RXDSC)信号送给SFI-5接口；
SFI-5接口将16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和1路抗畸变(RXDSC)信号传送给被测设备；
在被测设备另一侧环回，即当另一侧是线路侧时，从线路侧将信号流环回；当另一侧是成帧器侧时，从成帧器将信号流环回；
被测设备将16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号传送给SFI-5接口；
SFI-5接口将16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号送给发送接收模块；
由发送接收模块将16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号复用和转换后产生40Gb/s的光信号，送给40Gb/s误码测试仪接收；
在40Gb/s误码测试仪上观测40Gb/s信号的误码，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，并经过被测设备的环回，因此所检测40Gb/s信号误码率反映被测设备上所有路2.5Gb/s信号的误码率的汇总，可以反映该被测设备工作是否正常，连接关系是否正确，抗畸变信号是否能正常工作等。
一种40G光传输系统设备中测试具有SFI-5接口的被测设备的装置，该装置包括：
40Gb/s误码测试仪，用于产生40Gb/s光随机码型测试信号，并传输给40G发送接收模块；同时接收40G发送接收模块SFI-5接口环回产生的40b/s的光信号，通过检测该信号误码率，从而检测出该40G发送接收模块SFI-5接口的工作状态；
40Gb/s光传输路径，用于连接40Gb/s误码测试仪和40G发送接收模块；
40G发送接收模块，用于将来自40Gb/s光传输路径上光信号转换、分解成SFI-5标准的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变信号(RXDSC)输出，也用于将SFI-5标准的16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和一路抗畸变信号(TXDSC)复用、转换成40Gb/s光信号输出；
SFI-5接口，从40G发送接收模块接收16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变信号(RXDSC)，传送给被测设备，并将来自被测设备的16路2.5Gb/s信号(Txdata1至Txdata16)和一路抗畸变信号(TXDSC)传送给发送接收模块；
被测设备，从SFI-5接口装置接收16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变信号(RXDSC)，并在被测设备另一侧环回，并将16路2.5Gb/s信号(Txdata1至Txdata16)和一路抗畸变信号(TXDSC)传送给SFI-5接口；
在40Gb/s误码测试仪上观测40Gb/s信号的误码，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，并经过被测设备的环回，因此所检测40Gb/s信号误码率反映被测设备上所有路2.5Gb/s信号的误码率的汇总，可以反映该被测设备工作是否正常，连接关系是否正确，抗畸变信号是否能正常工作等。
本发明方法和装置的有益效果是，可以利用常用的低价位2.5Gb/s误码测试仪器进行40Gb/s光传输试验，也可以对40G发送接收模块或40G的SDH或DWDM设备进行误码性能测试。同时也可以用本测试装置和方法，对40G发送接收模块(Transponder)的SFI-5接口进行测试，还可以测试具有SFI-5接口的其他被测设备。本发明方法所使用的装置电路简单、成本低、易于实现。
附图说明
图1是采用本发明方法对40G光线路传输进行误码率测试的电路原理图；
图2是采用本发明方法对40G设备进行进行误码率测试的电路原理图；
图3表示采用本发明SFI-5接口环回的方法测试具有SFI-5接口的40G发送接收模块的电路结构示意图；
图4是采用本发明的环回方法测试具有SFI-5接口装置的电路结构示意图。
具体实施方式
图1表示采用本发明方法测试40G光传输路径误码率所使用的测试装置电路结构示意图。图1中的电路包括了几个主要部分，2.5Gb/s误码测试仪、2.5Gb/s光接收器、2.5Gb/s光发送器、16位移位寄存器、选择器、40Gb/s发送接收模块、40Gb/s光通道、控制电路。在图1所示的电路中，2.5Gb/s光接收器用于将2.5Gb/s误码测试仪送来的2.5Gb/s光信号转换成电信号，同时恢复2.5GHz线路时钟；2.5Gb/s电信号经过16位移位寄存器产生16路相位不同的并行2.5Gb/s数据；16路2.5Gb/s电信号被输送给发送接收模块，由其进行复用和电/光转换，所产生的40G光信号被传输到光路上。经过远端光路环回，40G光信号返回到发送接收模块，由该模块进行光/电转换和解复用，恢复16路2.5Gb/s的电信号。选择器选择经发送接收模块输出的16路数据信号中的任一路信号，然后送给2.5Gb/s光发送器，将2.5Gb/s电信号转换成光信号，送给2.5Gb/s误码测试仪接收。由于在40G光路上传输的光信号是利用2.5Gb/s误码测试仪发出的2.5Gb/s光信号，经过光接收器转换位电信号，然后复制成16路数据内容相同而相位不同的2.5Gb/s电信号，在经过复用并电/光转换产生，因此2.5Gb/s误码测试仪所接收的信号的误码率，理论上代表了40G光路传输过程中的误码率。图1的电路中，2.5GHz时钟分配电路将一路2.5GHz时钟信号转换成多路输出，驱动移位寄存器和提供给锁相环和分频电路使用。锁相环用来抑制提供给40G发送接收模块的参考时钟的抖动，也可以使用未经处理的时钟。延时电路通过控制时钟的相位使2.5Gb/s数据和时钟的相位关系满足移位寄存器的要求。40G发送接收模块的接收/发送参考时钟(RXREF和TXREF)必须与2.5Gb/s光接收器产生的时钟信号同源，可以选择由锁相环或分频器电路输出。
图2表示采用本发明的方法和装置，对40G设备或模块进行误码率测试的电路结构示意图。图2中连接2.5Gb/s误码测试仪的一端40G误码测试装置与图1中的40G误码测试装置结构相同在40G光接口接入了被测设备，被测设备可以是40G发送接收模块，或者40G的SDH或DWDM设备，接收40G发送接收模块产生的40Gb/s光信号，处理后产生40Gb/s光信号送给40G发送接收模块接收。
图1和图2中，2.5Gb/s光接收器可以采用商用的2.5Gb/s光接收模块实现，但该模块要求有2.5GHz接收时钟输出，移位寄存器选用高速D触发器实现，也可选用高速移位寄存器实现，要求工作频率大于3GHz。时钟分配电路将一路时钟分成多路时钟供其它电路使用。延时电路用于调整2.5G时钟和数据间的相位关系，确保移位寄存器时钟的上升延对准数据中间位置，正确读到数据。可采用专用延时电路芯片实现，或者在接收电路和移位寄存器电路间，数据和时钟都用同轴电缆连接，通过电缆长短调整两者之间的相位关系。
40G发送接收模块(Transponder)的接收参考时钟RXREF和发送参考时钟TXREF为622Mhz时钟信号，根据使用要求不同，可选用与2.5Gb/s电信号同源的时钟信号，也可选用本地振荡器产生的622Mhz时钟信号。如果选用与2.5Gb/s电信号同源的时钟信号，则需要采用分频电路分频为622MHz时钟。
图1和图2中的2.5Gb/s光发送器采用商用的2.5Gb/s光发送模块实现，提供给模块2.5Gb/s电数据信号，由2.5Gb/s光发送模块完成电信号到光信号的转换。为了保证正常稳定工作，该发送模块要求有2.5Gb/s电数据信号时钟恢复功能，即必须用恢复出来的时钟信号来作为发送定时，或者直接利用2.5Gb/s电数据信号完成电信号到光信号的调制。
在作为40G误码测试装置使用时，发送接收模块(Transponder)SFI-5接口的抗畸变(DESKEW)功能的信号线路RXDSC和TXDSC必须关闭，禁止使用。
图3表示采用本发明使用40G误码测试仪测试具有SFI-5标准接口的40G发送接收模块的电路结构示意图。图4是采用本发明的方法测试具有SFI-5接口装置的电路结构示意图。图3和图4中，需要有一台具有40Gb/s光接口的40G误码测试仪。在不具有该40G误码测试仪的情况下，也可以用本发明的误码测试装置替代，或使用其它40G误码测试装置，但必须具有40Gb/s光接口。该40G误码测试仪产生40Gb/s伪随机信号。然后转换成40G光信号送给本发明的SFI-5接口测试装置，经该SFI-5接口测试装置上的40G发送接收模块光/电转换并解复用成16路2.5G的电信号和一路抗畸变信号RXDSC。
图3中，主要目的在于测试具有SFI-5接口的40G发送接收模块，测试时，将该被测模块作为SFI-5接口测试装置的一部分。为测试40G发送接收模块及其SFI-5接口，将40G误码测试仪产生的40G光信号经发送接收模块分解后，获得的16路2.5Gb/s信号和一路抗畸变RXDSC信号，经过SFI-5接口输出后又环回到该装置经过SFI-5接口传送给40G发送接收模块，由40G发送接收模块经过复用和电/光转换，产生40G光信号回送给40G误码测试仪。在本测试装置中，利用时钟电路提供的本地622MHz时钟给发送接收模块的接收参考时钟(RXREF)使用，发送参考时钟(TXREF)选择用从40Gb/s光接口提取的接收时钟。
图4中，利用本发明提供的测试装置测试具有SFI-5接口装置。为测试SFI-5接口装置，将40G误码测试仪产生的40G光信号经本装置的发送接收模块分解后，获得的16路2.5Gb/s信号和一路RXDSC信号，在被测SFI-5接口装置的另一侧环回，被环回的16路2.5Gb/s和一路抗畸变信号TXDSC传送给本装置的40G发送接收模块处理，再由该发送接收模块经过复用和电/光转换，产生40G光信号，传输回给40G误码测试仪。40G发送接收模块的接收参考时钟(RXREF)选择时钟电路提供的本地622MHz时钟，发送参考时钟(TXREF)选择接收参考时钟(RXREF)输入，该输入来自被测设备的SFI-5接口的接收定时输出。
图3和图4中的测试装置与图1和图2基本相同，不同之处是作为测试SFI-5接口功能使用时，增加了SFI-5接口电路。SFI-5接口电路是由16路MSA同轴连接器组成，每路信号为差分对连接，16路数据输出由32个MSA同轴连接器组成，其它时钟信号如RXDSC、RXREF等也经同轴连接器输出，同样在发送方向，16路数据输入由32个MSA同轴连接器组成，时钟信号如TXDSC、TXREF等也经同轴连接器输入。40Gb/s发送接收模块具有满足40G光模块多源协议的(MSA)接口，采用300路引线的标准连接器，40Gb/s发送接收模块与电路板之间用300引线的标准连接器连接。
图3和图4中发送接收模块(Transponder)SFI-5接口的抗畸变功能必须打开，即图3和图4中的RXDSC和TXDSC信号必须使用。
在图1-图4中的测试装置中，都有控制电路，该控制电路由电平转换接口芯片和微处理器电路组成，一方面，微处理器与40Gb/s发送接收模块控制口连接，并与之进行串行通信；另一方面，通过微处理器与外部计算机通信，外部计算机对该本发明装置的40Gb/s发送接收模块进行控制。另外，该控制电路对40Gb/s发送接收模块为TTL接口，对外部计算机用RS232串行接口。
利用本发明的方法和装置进行光传输试验，测试40Gb/s SDH或DWDM设备性能，还可以用于对40G发送接收模块(Transponder)接口进行检查和测试，还可以用于测试SFI-5接口装置以及下级被测设备，上述测试均可获得比较好的使用效果。
Claims (7)
1.一种40G光传输系统的误码测试方法，该方法包括步骤：
利用2.5Gb/s误码测试仪产生光信号，并传输给2.5Gb/s光接收器；
利用2.5Gb/s光接收器将光信号转换为2.5Gb/s电信号，并恢复2.5GHz线路时钟；
将2.5Gb/s电信号经过移位寄存器复制成16路数据相同而相位不同的2.5Gb/s电信号；
将16路2.5Gb/s电信号传送给具有SFI-5接口的发送接收模块，由发送接收模块复用和转换后产生40Gb/s的光信号，传输到40Gb/s光路上；
将40Gb/s光路进行线路传输后远端光路环回，使得发送接收模块接收环回的40Gb/s光信号；
由发送接收模块将40Gb/s光信号转换和分解成16路2.5Gb/s电信号；
将16路2.5Gb/s电信号传输给选择器，并由选择器选择其中的1路2.5Gb/s电信号；
将所选择的2.5Gb/s电信号传送给2.5Gb/s光发送器，产生2.5Gb/s的光信号；
将2.5Gb/s光信号传输给2.5Gb/s误码测试仪接收，检测误码率，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，因此所检测2.5Gb/s信号的误码率反映40.Gb/s光传输路径的误码率。
2.一种40G光传输系统的误码测试方法，该方法包括步骤：
利用2.5Gb/s误码测试仪产生光信号，并传输给2.5Gb/s光接收器；
利用2.5Gb/s光接收器将光信号转换为2.5Gb/s电信号，并恢复2.5GHz线路时钟；
将2.5Gb/s电信号经过移位寄存器复制成16路数据相同而相位不同的2.5Gb/s电信号；
将16路2.5Gb/s电信号传输给具有SFI-5接口的发送接收模块，由发送接收模块复用和转换后产生40Gb/s的光信号，传输到40Gb/s光路上；
被测设备接收40Gb/s光信号，根据测试目标进行环回操作，并将环回的信号转换成40Gb/s光信号传输到40Gb/s光路上；
发送接收模块接收被测设备送来的40Gb/s光信号，并转换和分解成16路2.5Gb/s电信号；
将16路2.5Gb/s电信号传送给选择器，并由选择器选择其中的1路2.5Gb/s电信号；
将所选择的2.5Gb/s电信号传输给2.5Gb/s光发送器，产生2.5Gb/s的光信号；
将2.5Gb/s光信号传输给2.5Gb/s误码测试仪接收，检测误码率，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，并经过被测设备的处理，因此所检测2.5Gb/s信号的误码率反映40.Gb/s光传输路径和被测设备的误码率。
3.一种40G光传输系统的误码测试装置，该装置包括：
2.5Gb/s误码测试仪，用于产生光信号并传输给2.5Gb/s光接收器，并接收来自2.5Gb/s光发送器产生2.5Gb/s的光信号，通过检测该信号误码率，从而检测出40.Gb/s光传输路径的误码率；
2.5Gb/s光接收器，用于将所接收的光信号转换为2.5Gb/s电信号，并恢复2.5GHz线路时钟；
移位寄存器，用于将2.5Gb/s电信号复制成16路数据相同而相位不同的2.5Gb/s电信号；
发送接收模块，具有SFI-5接口，用于将16路2.5Gb/s电信号复用和转换以产生40Gb/s的光信号，传输到40Gb/s光路上，还用于将从光路接收的40Gb/s光信号转换和分解成16路2.5Gb/s电信号；
远端光路环回的40Gb/s光传输路径或40Gb/s光传输试验的线路，用于将发送接收模块发送到光路上的光信号环回到同一发送接收模块；
选择器，用于将发送接收模块转换和分解的16路2.5Gb/s电信号选择出1路2.5Gb/s电信号，并传输给2.5Gb/s光发送器；
2.5Gb/s光发送器，产生2.5Gb/s的光信号，并传输给2.5Gb/s误码测试仪。
4.一种40G光传输系统的误码测试装置，该装置包括：
2.5Gb/s误码测试仪，用于产生光信号并传输给2.5Gb/s光接收器，并接收来自2.5Gb/s光发送器产生2.5Gb/s的光信号，通过检测该信号误码率，从而检测出40.Gb/s光传输路径和远端发送接收模块的误码率；
2.5Gb/s光接收器，用于将所接收的光信号转换为2.5Gb/s电信号，并恢复2.5GHz线路时钟；
移位寄存器，用于将2.5Gb/s电信号复制成16路数据相同而相位不同的2.5Gb/s电信号，传输到近端发送接收模块；
发送接收模块，具有SFI-5接口，用于将16路2.5Gb/s电信号复用和转换以产生40Gb/s的光信号，传输到40Gb/s光路上，还用于将从光路接收的40Gb/s光信号转换和分解成16路2.5Gb/s电信号；
被测设备，为对端的另一个40G发送接收模块或者对端的40G速率SDH/DWDM设备，该被测设备接收40G发送接收模块产生的40Gb/s光信号，处理后产生40Gb/s光信号送回40G发送接收模块接收；
40Gb/s光传输路径或要测试的光传输线路，连接被测设备和40G发送接收模块之间；
选择器，用于将近端发送接收模块转换和分解的16路2.5Gb/s电信号选择出1路2.5Gb/s电信号，并传输给2.5Gb/s光发送器；
2.5Gb/s光发送器，产生2.5Gb/s的光信号，并传输给2.5Gb/s误码测试仪。
5.一种40G光传输系统设备中测试具有SFI-5接口的40G发送接收模块的方法，该方法包括步骤：
用被测试的40G光发送接收模块替代本测试装置的光发送接收模块，即该光发送接收模块同时又是被测设备；
利用一台具有40Gb/s光接口的误码测试仪产生40Gb/s光信号输出；将40Gb/s光信号传输给被测试的发送接收模块接收，并转换和分解成标准SFI-5接口的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变(RXDSC)信号；
将转换和分解获得的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和1路抗畸变(RXDSC)信号送给SFI-5接口；
在SFI-5接口环回；，即将16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和1路抗畸变(RXDSC)信号环回到16路2.5Gb/s(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号上；
SFI-5接口将环回的16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号送给发送接收模块；
由发送接收模块将16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号复用和转换后产生40Gb/s的光信号，送给40Gb/s误码测试仪接收；
在40Gb/s误码测试仪上观测40Gb/s信号的误码，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，并经过被测40G发送接收模块的SFI-5接口侧环回，因此所检测40Gb/s信号误码率反映SFI-5接口上所有路2.5Gb/s信号的误码率的汇总，可以反映该被测40G发送接收模块及其SFI-5接口工作是否正常，连接关系是否正确，抗畸变信号是否能正常工作。6.一种40G光传输系统设备中测试具有SFI-5接口的40G发送接收模块的装置，该装置包括：
40Gb/s误码测试仪，用于产生40Gb/s光随机码型测试信号，并传输给40G发送接收模块；同时接收40G发送接收模块SFI-5接口环回产生的40b/s的光信号，通过检测该信号误码率，从而检测出该40G发送接收模块SFI-5接口的工作状态；
40Gb/s光传输路径，用于连接40Gb/s误码测试仪和40G发送接收模块；
40G发送接收模块，用于将来自40Gb/s光传输路径上光信号转换、分解成SFI-5标准的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变信号(RXDSC)输出，也用于将SFI-5标准的16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和一路抗畸变信号(TXDSC)复用、转换成40Gb/s光信号输出；该模块是被测设备，同时又是整个测试装置的一部分；
SFI-5接口，从40G发送接收模块接收16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变信号(RXDSC)，并环回这些信号到发送端，将发送端16路2.5Gb/s信号(Txdata1至Txdata16)和一路抗畸变信号(TXDSC)传送给发送接收模块；
在40Gb/s误码测试仪上观测40Gb/s信号的误码，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，并经过被测40G发送接收模块的SFI-5接口环回，因此所检测40Gb/s信号误码率反映SFI-5接口上所有路2.5Gb/s信号的误码率的汇总，可以反映该被测40G发送接收模块及其SFI-5接口工作是否正常，连接关系是否正确，抗畸变信号是否能正常工作。
7.一种40G光传输系统设备中测试具有SFI-5接口的被测设备的方法，该方法包括步骤：
利用一台具有40Gb/s光接口的误码测试仪产生40Gb/s光信号输出；
将40Gb/s光信号传输给发送接收模块接收，并转换和分解成标准SFI-5接口的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变(RXDSC)信号；
将转换和分解获得的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和1路抗畸变(RXDSC)信号送给SFI-5接口；
SFI-5接口将16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和1路抗畸变(RXDSC)信号传送给被测设备；
在被测设备另一侧环回，即当另一侧是线路侧时，从线路侧将信号流环回；当另一侧是成帧器侧时，从成帧器将信号流环回；
被测设备将16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号传送给SFI-5接口；
SFI-5接口将16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号送给发送接收模块；
由发送接收模块将16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和1路抗畸变(TXDSC)信号复用和转换后产生40Gb/s的光信号，送给40Gb/s误码测试仪接收；
在40Gb/s误码测试仪上观测40Gb/s信号的误码，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，并经过被测设备的环回，因此所检测40Gb/s信号误码率反映被测设备上所有路2.5Gb/s信号的误码率的汇总，可以反映该被测设备工作是否正常，连接关系是否正确，抗畸变信号是否能正常工作。
8.一种40G光传输系统设备中测试具有SFI-5接口的被测设备的装置，该装置包括：
40Gb/s误码测试仪，用于产生40Gb/s光随机码型测试信号，并传输给40G发送接收模块；同时接收40G发送接收模块SFI-5接口环回产生的40b/s的光信号，通过检测该信号误码率，从而检测出该40G发送接收模块SFI-5接口的工作状态；
40Gb/s光传输路径，用于连接40Gb/s误码测试仪和40G发送接收模块；
40G发送接收模块，用于将来自40Gb/s光传输路径上光信号转换、分解成SFI-5标准的16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变信号(RXDSC)输出，也用于将SFI-5标准的16路2.5Gb/s电信号(Txdata1至Txdata16)和一路抗畸变信号(TXDSC)复用、转换成40Gb/s光信号输出；
SFI-5接口，从40G发送接收模块接收16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变信号(RXDSC)，传送给被测设备，并将来自被测设备的16路2.5Gb/s信号(Txdata1至Txdata16)和一路抗畸变信号(TXDSC)传送给发送接收模块；
被测设备，从SFI-5接口装置接收16路2.5Gb/s电信号(Rxdata1至Rxdata16)和一路抗畸变信号(RXDSC)，并在被测设备另一侧环回，并将16路2.5Gb/s信号(Txdata1至Txdata16)和一路抗畸变信号(TXDSC)传送给SFI-5接口；
在40Gb/s误码测试仪上观测40Gb/s信号的误码，由于40.Gb/s信号由16路数据相同的2.5Gb/s信号复用形成，并经过被测设备的环回，因此所检测40Gb/s信号误码率反映被测设备上所有路2.5Gb/s信号的误码率的汇总，可以反映该被测设备工作是否正常，连接关系是否正确，抗畸变信号是否能正常工作。
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