Добрый день!

Сейчас занимаюсь разработкой Ethernet-коммутатора с портами на 10G.
Особенности этого коммутатора: герметичный (IP67), применение - индустриальное и (в основном) военное. Поэтому есть требования на устойчивость к вибрациям и ударам.
Для пользователя коммутатор неразборный.
Сейчас при реализации каналов на 10G (850нм, ММ) оказался перед выбором, как реализовать эти каналы. Применение стандартных съемных модулей типа SFP+ и т.п. - исключено по причинам их неустойчивости к вибрациям, ударам и т.п. + при установке они требуют очень много места внутри блока, чего у меня нет.
Вариантов реализации этих каналов как мне видится два:
1. Использование адаптированного для спец. условии модуля, аналога SFP+. Т.е. с запайкой на плату, отводом тепла (если надо), и нормальным креплением волокна (которое не отвалится на вибрации)
На данный момент нашел только один вариант от Glenair: 050-327 - вроде то что надо, цену запрошу, но думаю очень дорого.
Может кто подскажет, кто производит похожее?
2. Реализовывать аналог SFP+ модуля прямо на печ. плате своего коммутатора. Как я понимаю это вроде не сложно. Или есть какие-то подводные камни?
Микросхему для реализации нашел такую GN1158 (от Semtech). Может кто-что лучше посоветует?

Заранее спасибо за советы.

по-аглицки то что вам нужно называется "TOSA ROSA". вероятно ещё "pigtailed"
отечественных на десятку нет.
и кстати почему именно 850 МMF?

я читал про TOSA и ROSA - это вместе с микросхемой GN1158 вариант 2 - вопрос был про подводные камни для этого варианта.
MMF 850 - военные (по крайней мере с теми с которыми мы работаем) не применяют одномод.

кроме GN1158 есть например
http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX3956.pdf

а подводные камни - они все зарыты в электрике интерфейса SFP+
вообще там достаточно жесткие требования к плате.
на FR4 выдержать в норме длинную (по меркам SFP+) линию будет сложнее, на Ro4350В или подобных проще.
если длины на FR4 больше 6 см то я бы сразу закладывал ещё и редрайверы по всем.

в итоге нужно убедиться, что передатчики свича можно переключить в тестовые 802.3 режимы, либо каким другим образом завести сигнал на плату, прогнать по ней, и проверить что сигнал проходит по всем маскам. сначала по электрике, затем по оптике. сделать замеры на всей опытной партии для подтверждения надежности разводки.
http://www.jdsu.com/ProductLiterature/ethe...p_acc_tm_ae.pdf
http://www.chinawebinar.com/zh_CN/STATIC/S...5991-3587EN.pdf
если этого не делать, то
а) могут дропаться пакеты в нескромных количествах
б) при передаче определенных пакетов может падать линк

моделировать можно, но я сильно сомневаюсь что получится раздобыть ibis/ams на оба чипа.

ну и будьте готовы к тому, что с первого раза может не получиться. =)

ясно, спасибо за ответ

1. Как ни крути со спец. модулями, а сквозь корпус проходить придётся. Т.е., без специализированного защищённого корпусного разъёма не обойтись.
Например: IP67 connector
Т.е., вместе с защищённым корпусным разъёмом можно использовать что-то типа SFF с "хвостом", но я бы такой вариант не посоветовал. Это уже вчерашний день.

2. Самопальному оптическому трансиверу тоже понадобится корпусной разъём.
Т.е., проблема не решится, а головной боли прибавится.

3. Лучше всего поставить на плату SFP+ (с рамкой для фиксации), между платой и панелью с корпусными разъёмами оставить место для коммутации, соединить патчкордом модуль SFP+ с корпусным разъёмом.
Ессно, корпусной разъём IP67 подразумевает наличие соответствующей внешней ответной части.

С конструктивом можно пофантазировать и даже предусмотреть замену модулей.

Если горячая замена нежелательна (опечатанная железка и т.д.), а вопросы надёжности модулей придётся решать, можно изобразить "холодное" резервирование.
Например, использовать пассивные оптические сплиттеры, которые располагаются в том же коммутационном пространстве, и пару софтово-отключаемых модулей SFP+ на каждый выходной канал.


Ну да, SFP+ - это не подарок. Для 10GBASE-R требования по-человечески не специфицированны.
Но не все так плохо и страшно. И требования не столь жёсткие, как это могло бы показаться.
Приведённый Вами даташит на MAX3956 тому подтверждение (см. пример с потерями 4.5дБ).

При потерях в линии примерно до 3дБ на 5ГГц, можно сильно не напрягаться. Ай-диаграмма практически не пострадает.
Реально, граница допустимых суммарных потерь существенно выше, но резерв на разъём и т.д. не помешает.
Потери на 5ГГц для "стандартного" FR4 - до 0.7..0.8дБ на дюйм. Т.е. 4 дюйма - это не проблема.
Не говоря уже о том, что можно найти улучшенные варианты FR4.
А для собственного спокойствия лучше заказать тесты по потерям у производителя печатных плат.

Кроме того, с редрайверами я бы не стал горячиться.
В большинство современных PHY можно задействовать функции предыскажения и эквалайзеры.
С правильно настроенным PHY "прострелить" 20см до SFP+ на FR4 - это далеко не фантастика.
Если бы и приемопередатчики модуля SFP+ можно было настраивать... Но это уже другая история.

Но вот что верно, то верно.
Работать с 10G надо очень аккуратно, и думать о тестировании получившегося сильно заранее.
И с первого раза может не получиться или получиться далеко не всё.

если вы сделаете ФНЧ на 5 ГГц, скажем, 2 порядка, и подадите ему на вход 10GBASE, то на выходе увидите максимум синус, и нераскрывшийся глазок.
для более-менее прямоугольной формы необходимо пропустить сигнал вплоть до 5-й гармоники, т.е. вплоть до 25 ГГц.
пересчитайте потери с этими оговорками, и убедитесь на практике.


Для электрики они специфицированы S-параметрами.
Если требование по наличию векторника вы считаете бесчеловечным - извините. =)

1). Ну и где Вы видели "более-менее прямоугольную форму" на таких частотах?
Даже на выходе передатчика наблюдаются что-то типа слегка подрезанных синусов на частоте полубитрейта с "полочками" от сравнительно низкочастотных сигналов.

А 25ГГц - это вообще за пределами здравого смысла.
Очень рекомендую посмотреть 802.3 Annex 83A и Annex 83B (XLAUI). Для 10Гбит/с (на 40GBASE-R) выше 11ГГц в принципе ничего не специфицировано.
Единственный существенный момент, XLAUI подразумевает De-emphasis. Как результат, допустимый потери в линии до 10дБ. Со всеми прочими набежит до 20дБ.
И поэтому получается следующая симпатичная "картинка":
The XLAUI/CAUI is primarily intended as a point-to-point interface of up to approximately 25 cm between integrated circuits using controlled impedance traces on low-cost printed circuit boards (PCBs) (считай FR4).

И таки, посмотрите ещё раз пример с потерями 4.5дБ в даташите на MAX3956. Не 2-й порядок фильтра, но смысл тот же.
И забудьте о прямоугольной форме. Смысл в том, что бы синус на получастоте битрейта не должен слишком сильно проседать относительно меньших частот.
При ощутимых, но ещё терпимых потерях, ай-диаграмма будет выглядеть именно как наслоившиеся друг на друга и просевшие синусы на получастоте битрейта с "полочками" от низких частот. Проседание этих синусов и будет определять качество ай-диаграммы.

2) Давайте определимся, что и где специфицировано для скорости 10G.
XLAUI определяется для "Physical Medium Attachment (PMA) sublayer, type 40GBASE-R".
С ним всё чётко, но к 10GBASE-R он не имеет никакого отношения. Разве что, что-то из него можно позаимствовать для конкретных решений.
Нет проблем и со спецификациями XAUI, но к 10GBASE-R он имеет только косвенное отношение, и битрейт там не 10G.

Для 10GBASE-R (не считая KR) существенны параметры Serial PMA, и в особенности параметры PMD Service Interface с заветным битрейтом 10G (если речь о соединении с SFP+)).
10GBASE-R описываются в Clause 49, 51, 52.
И вот неприятность, S-параметров на электрику там и близко не лежало. Впрочем, как и прочих на любую электрику с битрейтом 10G .

Вероятно, говоря о S-параметрах Вы подразумевали спеки на XAUI (Clause 47), но речь-то была о другом.

Да, стоить пояснить один момент.

По-факту, с учётом действующих реалий, если речь о электрических параметрах 10G-линков, 10GBASE-(x)R (x - S, L, or E) бодро (но не явно) отсылает к SFP+ (SFF-8431). Не родные спецификации, но всё же.
Там и S-параметры есть, и ай-диаграммы. И картина мира выглядит прекраснее, чем это могло бы представляться изначально.
Разве не прекрасно, SFI CHANNEL TRANSFER RECOMMENDATIONS: SDD21 at 5.5 GHz, -6.5 ... -2.25 dB? FR4 форева! 8 дюймов - как с куста!

К сожалению, фокус в том, что эти цифры подразумевают возможность использвания предыскажений. И всё. О характеристиках предыскажений ни слова.
Если попробовать вписаться в 6дБ, доп. развлечения с учётом характеристик и свойств реальных передатчиков гарантированы.
С чистыми "прямоугольниками" лучше и не пробовать. С "продвинутыми" передатчиками, коих сейчас большинство, всё м.б. заметно проще.

К ай-диаграммам SFP+ тоже есть вопросы... Ну, да ладно, не суть.
Суть в том, что при использовании SFP+ стоит обращать внимание на поддержку передатчиками 40/100GBASE-R, KR, прямого указания на SFP+, 10G SFP+Cu или просто на наличие в нём функции предискажений и эквалайзера на приём. Если ничего этого нет, то лучше не выходить за 3дБ потерь на 5ГГц.

прочитал walloftext, спасибо за старания.
если вы не внимательно следили за развитием дискуссии по поводу SFP, SFP+, QSFP, CFP, Limiting TIA/Linear TIA, - то советую посмотреть гору pdf по мере работы task force - http://www.ieee802.org/3/ba/public/ и там дальше.
и я вас-таки прошу, не называйте "recomendations" стандартом.
запад перестал принимать стандарты со времен 70-х. там есть исключительно рекомендации. И судя по вашим же словам, да, вы можете даже им не соответствовать. тупо ставить разъем SFP+ и делать трассу 12" дюймов - всем плевать на рекомендации. =)

и речь даже не про S21.
речь в основном про S11 (отражёнку).
вот она действительно сильно мешает.


ieee802.3/OIF остановились на постепенном принятии (adoption of) Limiting TIA. www.ieee802.org/3/hssg/public/nov07/ghiasi_01_1107.pdf
так что даже при "продвинутых" передатчиках от ASIC к SFP+, приемники ASIC после 12" от разъема SFP+ и limiting TIA не получат ничего хорошего.
об этом уже три года как речи не идёт, поскольку это слишком значительно увеличивало рассеиваемую мощность многопортовых ASIC'ов.


ps/ вы кстати не из метротека? а то у нас на BERcut-SDH 10G Link регулярно падает

- Как бы, не перелопатив гору pdf, заниматься 10G и более сложновато.
- Когда Вы последний раз открывали какой-нибудь "IEEE Standard"? Например, IEEE Std 802.3. Там как бы чёрным по белому.
- На чём IEEE остановились, я в курсе. Рекомендую смотреть соответствующие разделы 802.3. Вполне себе рабочие документы.
А вот то, что Вы немного не на то ссылаетесь, это печалит. Полезно, но не о том.
Во первых, ранее речь шла о 10GBASE-R, а не о 40/100G. О последних я упоминал и как бе намекал не путать. При всей их похожести.
Во вторых, вопрос касался параметров и требований к линкам Serial PMA для 10GBASE-R SFP+.
И в третьих, о каких 12" вдруг пошла речь? Но раз уж такая пьянка, Вам KR ни о чём не говорит? И это всё те же "продвинутые" приёмопередатчики.

ПС
Давайте не будем тыкать палочкой в Метротек. Дел с ними не имел, но учень уважительно отношусь к тому, что они делают.
Ежели у кого что падает, это скорее философский вопрос. Всяко бывает. Развивать дискуссию в этом направлении не слишком перспективно.

ПСПС
И да, если непосредственно по сабжу.
У Молекса есть защищённое исполнение разъёма и корпусного гнезда для установки SFP/+. Патнамбера не знаю.