P.1596.A.R - Einsatz & Planung eines 100km SFP+ mit CDR

Die CDR Funktion und deren Nutzen wurde bereits im Beitrag Welchen Nutzen bringt 3R / CDR / Clock-Data Recovery erläutert. Mit unserem seid Ihr in der Lage eine Strecke von bis zu 100km (26 dB) zu überbrücken. Jetzt stellt sich gerade jeder die Frage: Warum schreibt er jetzt schon wieder "bis zu 100km" anstatt 100km? Genau dieser kleine Unterschied soll Inhalt dieses Beitrags werden. Zuerst müssten ein paar zusätzliche technische Parameter definiert werden. Danach stelle ich kurz vor, was wir bereits getestet haben

Zusätzliche technische Parameter

  • Power Budget: 26 dB
  • Dispersionstoleranz: -500ps/nm bis 1.600ps/nm
  • Transmitter-Dispersion-Penalty @1.600ps/nm: 3,5 dB
  • Bitfehlerrate (BER): 10^-12 @10.3 Gbit/s mit PRBS 2^31-1 und OSNR > 30dB

Erklärung

Dies bedeutet, dass das garantierte Power Budget, also die Dämpfung auf der Strecke  26 dB betragen darf, die Dispersionstoleranz jedoch nur bei 1.600ps/nm liegt. Standard G.652 Singlemode-Fasern besitzen 18ps/km Chromatische Dispersion. Dies führt zu einer maximalen Streckenlänge von 88km bei einer Dispersionstoleranz von 1.600ps/nm. Solltet Ihr über eine dispersionsoptimierte Faser verfügen, so kann die Strecke durchaus länger ausfallen.

Unser Labortest mit "Feld" Bedingungen

Wir nutzen 100km einer Standard G.652 Faser und einen . Unser Empfangspegel lag bei -17,5 dBm. Wir übertrugen, bei unserem Bitfehlerratentest (BERT), 10 Gigabit Ethernet (10,3 Gbit/s) mit einem 2^31-1 PRBS und erreichten eine Bitfehlerrate von BER 10^-12. Eine zusätzlich herbeigeführte Dämpfung mit Hilfe eines Dämpfungsgliedes führte zu vielen Bitfehlern.

Erkenntnis

Eine Bitfehlerrate von BER 10^-12 bedeutet alle 100 Sekunden ist ein Bit falsch (1,4min). Eine Strecke von 100km ist möglich, wenn die Eingangsleistung groß genug. Ist die empfangene Lichtleistung jedoch geringer so können nur maximal 88km erreicht werden. --> Berechnete maximale Empfangsenpfindlichkeit (Dispersion-Penalty berücksichtigt): -21 dBm

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