Funktionen: ◊ 4 CWDM-Lanes MUX/DEMUX-Design ◊ Bis zu 11,2 Gbps pro Kanalbandbreite ◊ Gesamtbandbreite von > 40 Gbps ◊ Duplex-LC-Anschluss ◊ Kompatibel mit 40G Ethernet IEEE802.3ba und 40GBASE-ER4 Standard ◊ QSFP MSA-kompatibel ◊ APD-Fotodetektor ◊ Bis zu 40 km Übertragung ◊ Kompatibel mit QDR/DDR Infiniband-Datenraten ◊ Einzelne +3,3 V Stromversorgung ◊ Integrierte digitale Diagnosefunktionen ◊ Temperaturbereich 0°C bis 70°C ◊ RoHS-konform Teilanwendungen: ◊ Rack-to-Rack ◊ Rechenzentrums-Switches und -Router ◊ Metro-Netzwerke ◊ Switches und Router ◊ 40G BASE-ER4 Ethernet-Links Beschreibung: Die JHA-QC40 ist ein Transceivermodul, das für optische Kommunikationsanwendungen über 40 km entwickelt wurde. Das Design entspricht 40GBASE-ER4 des IEEE P802.3ba-Standards. Das Modul konvertiert 4 Eingangskanäle (ch) mit elektrischen Daten von 10 Gb/s in 4 optische CWDM-Signale und multiplext sie in einen einzigen Kanal für optische Übertragung mit 40 Gb/s. Umgekehrt demultiplext das Modul auf der Empfängerseite einen 40 Gb/s-Eingang optisch in 4 CWDM-Kanalsignale und wandelt sie in elektrische Daten mit 4 Kanälen um. Die zentralen Wellenlängen der 4 CWDM-Kanäle sind 1271, 1291, 1311 und 1331 nm als Mitglieder des in ITU-T G694.2 definierten CWDM-Wellenlängenrasters. Es enthält einen Duplex-LC-Anschluss für die optische Schnittstelle und einen 38-poligen Anschluss für die elektrische Schnittstelle. Um die optische Dispersion im Langstreckensystem zu minimieren, muss in diesem Modul Singlemode-Faser (SMF) verwendet werden. Das Produkt ist mit Formfaktor, optischer/elektrischer Verbindung und digitaler Diagnoseschnittstelle gemäß dem QSFP Multi-Source Agreement (MSA) ausgelegt. Es wurde entwickelt, um den härtesten äußeren Betriebsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit und EMI-Interferenzen standzuhalten. Das Modul wird mit einer einzelnen +3,3-V-Stromversorgung betrieben und LVCMOS/LVTTL-Globalsteuersignale wie Modul vorhanden, Reset, Interrupt und Energiesparmodus sind mit den Modulen verfügbar. Eine 2-adrige serielle Schnittstelle ist verfügbar, um komplexere Steuersignale zu senden und zu empfangen und digitale Diagnoseinformationen zu erhalten. Einzelne Kanäle können angesprochen und ungenutzte Kanäle für maximale Designflexibilität abgeschaltet werden. Das JHA-QC40 ist mit Formfaktor, optischer/elektrischer Verbindung und digitaler Diagnoseschnittstelle gemäß dem QSFP Multi-Source Agreement (MSA) ausgelegt. Es wurde entwickelt, um den härtesten äußeren Betriebsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit und EMI-Interferenzen standzuhalten. Das Modul bietet eine sehr hohe Funktionalität und Funktionsintegration, zugänglich über eine 2-adrige serielle Schnittstelle. • Absolute Maximalwerte Parameter Symbol Min. Typisch Max. Gerät Lagertemperatur TS -40 +85 °C Versorgungsspannung VCCT, R -0,5 4 V Relative Luftfeuchtigkeit RH 0 85 % • Empfohlene Betriebsumgebung: Parameter Symbol Min. Typisch Max. Einheit Gehäusebetriebstemperatur TC 0 +70 °C Versorgungsspannung VCCT, R +3,13 3,3 +3,47 V Versorgungsstrom ICC 1000 mA Leistungsabgabe PD 3,5 W • Elektrische Eigenschaften (TOP = 0 bis 70 °C, VCC = 3,13 bis 3,47 Volt Parameter Symbol Min Typ Max Einheit Hinweis Datenrate pro Kanal - 10,3125 11,2 Gbps Leistungsaufnahme - 2,5 3,5 W Versorgungsstrom Icc 0,75 1,0 A Steuer-E/A-Spannung-High VIH 2,0 Vcc V Steuer-E/A-Spannung-Low VIL 0 0,7 V Inter-Channel Skew TSK 150 Ps RESETL Dauer 10 Us RESETL De-Assert Zeit 100 ms Einschaltzeit 100 ms Transmitter Single Ended Ausgangsspannungstoleranz 0,3 4 V 1 Gleichtaktspannung Toleranz 15 mV Sende-Eingangsdifferenzspannung VI 150 1200 mV Sende-Eingangsdifferenzimpedanz ZIN 85 100 115 Datenabhängiger Eingangsjitter DDJ 0,3 UI Toleranz der unsymmetrischen Ausgangsspannung des Empfängers 0,3 4 V Rx-Ausgangsdifferenzspannung Vo 370 600 950 mV Rx-Ausgangsanstiegs- und -abfallspannung Tr/Tf 35 ps 1 Gesamtjitter TJ 0,3 UI Hinweis: 20～80 % • Optische Parameter (TOP = 0 bis 70 °C, VCC = 3,0 bis 3,6 Volt) Parameter Symbol Min. Typ. Max. Einheit Ref. Sender Wellenlängenzuordnung L0 1264,5 1271 1277,5 nm L1 1284,5 1291 1297,5 nm L2 1304,5 1311 1317,5 nm L3 1324,5 1331 1337,5 nm Seitenmodus-Unterdrückungsverhältnis SMSR 30 - - dB Gesamte durchschnittliche Einkoppelleistung PT - - 8,3 dBm Durchschnittliche Einkoppelleistung, jede Spur -3 - 5 dBm TDP, jede Spur TDP 2,3 dB Extinktionsverhältnis ER 3,5 6,0 dB Sender-Augenmaskendefinition {X1, X2, X3, Y1, Y2, Y3} {0,25, 0,4, 0,45, 0,25, 0,28, 0,4} Optische Rückflussdämpfungstoleranz - - 20 dB Durchschnittliche Einkoppelleistung AUS Sender, jede Spur Poff -30 dBm Relative Intensität Rauschen Rin -128 dB/HZ 1 Optische Rückflussdämpfungstoleranz - - 12 dB Empfängerschadensschwelle THd 3 dBm 1 Durchschnittliche Leistung am Empfängereingang, jede Spur R -21 -6 dBm Elektrischer Empfang 3 dB obere Grenzfrequenz, jede Spur 12,3 GHz RSSI-Genauigkeit -2 2 dB Empfängerreflexion Rrx -26 dB Empfängerleistung (OMA), jede Spur - - 3,5 dBm Elektrischer Empfang 3 dB obere Grenzfrequenz, jede Spur 12,3 GHz LOS-Deaktivierung LOSD -25 dBm LOS-Bestätigung LOSA -35 dBm LOS-Hysterese LOSH 0,5 dB Hinweis 12 dB Reflexion • Diagnoseüberwachungsschnittstelle Eine digitale Diagnoseüberwachungsfunktion ist auf allen QSFP+ ER4 verfügbar. Eine 2-adrige serielle Schnittstelle ermöglicht dem Benutzer die Kontaktaufnahme mit dem Modul. Die Struktur des Speichers ist im Flussdiagramm dargestellt. Der Speicherplatz ist in einen unteren, einseitigen Adressraum von 128 Bytes und mehrere obere Adressraumseiten aufgeteilt. Diese Struktur erlaubt zeitnahen Zugriff auf Adressen auf der unteren Seite, wie Interrupt-Flags und Monitore. Weniger zeitkritische Einträge, wie serielle ID-Informationen und Schwellwerteinstellungen, sind mit der Seitenauswahlfunktion verfügbar. Die verwendete Schnittstellenadresse ist A0xh und wird hauptsächlich für zeitkritische Daten wie die Interrupt-Behandlung verwendet, um ein einmaliges Lesen aller Daten im Zusammenhang mit einer Interrupt-Situation zu ermöglichen. Nachdem ein Interrupt, IntL, aktiviert wurde, kann der Host das Flag-Feld auslesen, um den betroffenen Kanal und den Flag-Typ zu bestimmen. EEPROM Serielle ID Speicherinhalt (A0h) Datenadresse Länge (Byte) Name der Länge Beschreibung und Inhalt Basis-ID-Felder 128 1 Kennung Kennung Typ des seriellen Moduls (D=QSFP+) 129 1 Ext. Kennung Erweiterte Kennung des seriellen Moduls (90 = 2,5 W) 130 1 Anschluss Code des Anschlusstyps (7 = LC) 131-138 8 Spezifikationskonformität Code für elektronische Kompatibilität oder optische Kompatibilität (40GBASE-LR4) 139 1 Kodierung Code für seriellen Kodierungsalgorithmus (5 = 64B66B) 140 1 BR, Nominale Nominale Bitrate, Einheiten von 100 MBits/s (6C = 108) 141 1 Erweiterte Ratenauswahl Konformität Tags für Konformität mit erweiterter Ratenauswahl 142 1 Länge (SMF) Unterstützte Verbindungslänge für SMF-Glasfaser in km (28 = 40 km) 143 1 Länge (OM3 50 µm) Unterstützte Verbindungslänge für EBW 50/125 µm-Glasfaser (OM3), Einheiten von 2 m 144 1 Länge (OM2 50 µm) Unterstützte Verbindungslänge für 50/125 µm-Glasfaser (OM2), Einheiten von 1 m 145 1 Länge (OM1 62,5 µm) Verbindungslänge unterstützt für 62,5/125 µm Glasfaser (OM1), Einheiten von 1 m 146 1 Länge (Kupfer) Verbindungslänge von Kupfer- oder Aktivkabel, Einheiten von 1 m Verbindungslänge unterstützt für 50/125 µm Glasfaser (OM4), Einheiten von 2 m, wenn Byte 147 850 nm VCSEL deklariert, wie in Tabelle 37 definiert 147 1 Gerätetechnologie Gerätetechnologie 148-163 16 Herstellername QSFP+ Herstellername: TIBTRONIX (ASCII) 164 1 Erweitertes Modul Erweiterte Modulcodes für InfiniBand 165-167 3 Hersteller OUI QSFP+ Hersteller IEEE-Firmen-ID (000840) 168-183 16 Hersteller-PN Teilenummer: JHA-QC40 (ASCII) 184-185 2 Herstellerrev Revisionsebene für angegebene Teilenummer nach Hersteller (ASCII) (X1) 186-187 2 Wellenlänge oder Kupferkabeldämpfung Nominale Laserwellenlänge (Wellenlänge = Wert/20 in nm) oder Kupferkabeldämpfung in dB bei 2,5 GHz (Adrs 186) und 5,0 GHz (Adrs 187) (65A4 = 1301) 188-189 2 Wellenlängentoleranz Garantierter Bereich der Laserwellenlänge (+/- Wert) von der nominalen Wellenlänge. (Wellenlängentoleranz = Wert/200 in nm) (1C84 = 36,5) 190 1 Max. Gehäusetemp. Maximale Gehäusetemperatur in Grad C (70) 191 1 CC_BASE Prüfcode für Basis-ID-Felder (Adressen 128-190) Erweiterte ID-Felder 192-195 4 Optionen Rate Select, TX Disable, Tx Fault, LOS, Warnanzeigen für: Temperatur, VCC, RX, Leistung, TX Bias 196-211 16 Vendor SN Vom Hersteller bereitgestellte Seriennummer (ASCII) 212-219 8 Date Code Herstellungsdatumscode des Herstellers 220 1 Typ der Diagnoseüberwachung Gibt an, welche Arten der Diagnoseüberwachung (sofern vorhanden) im Modul implementiert sind. Bit 1, 0 Reserviert (8=Durchschnittsleistung) 221 1 Erweiterte Optionen Gibt an, welche optionalen erweiterten Funktionen im Modul implementiert sind. 222 1 Reserviert 223 1 CC_EXT Prüfcode für die erweiterten ID-Felder (Adressen 192-222) Herstellerspezifische ID-Felder 224-255 32 Herstellerspezifisches EEPROM • Timing für Soft Control und Statusfunktionen Parameter Symbol Max. Einheitsbedingungen Initialisierungszeit t_init 2000 ms Zeit vom Einschalten1, Hot Plug oder steigender Flanke von Reset bis das Modul voll funktionsfähig ist2 Reset-Init-Assert-Zeit t_reset_init 2 μs Ein Reset wird durch einen Low-Pegel generiert, der länger ist als die minimale Reset-Impulszeit am ResetL-Pin. Hardware-Bereitschaftszeit des seriellen Busses t_serial 2000 ms Zeit vom Einschalten1 bis das Modul auf die Datenübertragung über den 2-adrigen seriellen Bus reagiert Monitordaten-Bereitschaftszeit t_data 2000 ms Zeit vom Einschalten1 bis Daten nicht bereit, Bit 0 von Byte 2, deaktiviert und IntL aktiviert Reset-Aktivierungszeit t_reset 2000 ms Zeit von der steigenden Flanke am ResetL-Pin bis das Modul voll funktionsfähig ist2 LPMode-Aktivierungszeit ton_LPMode 100 μs Zeit von der Aktivierung von LPMode (Vin:LPMode =Vih) bis der Stromverbrauch des Moduls den niedrigeren Leistungspegel erreicht IntL-Aktivierungszeit ton_IntL 200 ms Zeit vom Auftreten der Bedingung, die IntL auslöst, bis Vout:IntL = Vol IntL-Deaktivierungszeit toff_IntL 500 μs toff_IntL 500 μs Zeit vom Löschen des zugehörigen Flags beim Read3 Voh. Dies beinhaltet Deaktivierungszeiten für Rx LOS, Tx Fault und andere Flag-Bits. Rx LOS-Bestätigungszeit ton_los 100 ms Zeit vom Rx LOS-Zustand bis zum Setzen des Rx LOS-Bits und der Bestätigung von IntL Flag-Bestätigungszeit ton_flag 200 ms Zeit vom Auftreten des bedingungsauslösenden Flags bis zum Setzen des zugehörigen Flag-Bits und der Bestätigung von IntL Maskenbestätigungszeit ton_mask 100 ms Zeit vom Setzen des Maskenbits4 bis zur Unterdrückung der zugehörigen IntL-Bestätigung Masken-Deaktivierungszeit toff_mask 100 ms Zeit vom Löschen des Maskenbits4 bis zur Wiederaufnahme des zugehörigen IntlL-Betriebs ModSelL-Bestätigungszeit ton_ModSelL 100 μs Zeit von der Aktivierung von ModSelL bis das Modul auf eine Datenübertragung über den 2-adrigen seriellen Bus reagiert ModSelL-Deaktivierungszeit toff_ModSelL 100 μs Zeit von der Deaktivierung von ModSelL bis das Modul nicht mehr auf eine Datenübertragung über den 2-adrigen seriellen Bus reagiert Power_over-ride oder Power-set-Bestätigungszeit ton_Pdown 100 ms Zeit vom Setzen des P_Down-Bits 4 bis zum Erreichen des niedrigeren Leistungsniveaus. Power_over-ride oder Power-set-Deassert-Zeit toff_Pdown 300 ms Zeit vom Löschen des P_Down-Bits4 bis zur vollen Funktionstüchtigkeit des Moduls3 Hinweis: 1. Als Einschalten gilt der Zeitpunkt, an dem die Versorgungsspannungen den angegebenen Mindestwert erreichen und darauf oder darüber bleiben. 2. Volle Funktionstüchtigkeit wird definiert als IntL gesetzt aufgrund eines „Daten nicht bereit“-Bits, Bit 0 Byte 2 deaktiviert. 3. Gemessen ab der fallenden Taktflanke nach dem Stopbit der Lesetransaktion. 4. Gemessen ab der fallenden Taktflanke nach dem Stopbit der Schreibtransaktion. • Blockdiagramm des Transceivers • Pinbelegungsdiagramm des Hostboard-Anschlussblocks – Pinnummern und -bezeichnung • Pinbeschreibung Pinlogik Symbolname/Beschreibung Ref. 1 GND Masse 1 2 CML-I Tx2n Sender Invertierter Dateneingang 3 CML-I Tx2p Sender Nicht-invertierter Datenausgang 4 GND Masse 1 5 CML-I Tx4n Sender Invertierter Datenausgang 6 CML-I Tx4p Sender Nicht-invertierter Datenausgang 7 GND Masse 1 8 LVTTL-I ModSelL Modulauswahl 9 LVTTL-I ResetL Modulreset 10 VccRx +3,3 V Stromversorgung Empfänger 2 11 LVCMOS-I/O SCL 2-Draht Serielle Schnittstelle Takt 12 LVCMOS-I/O SDA 2-Draht Serielle Schnittstelle Daten 13 GND Masse 1 14 CML-O Rx3p Empfänger Invertierter Datenausgang 15 CML-O Rx3n Empfänger Nicht-invertierter Datenausgang 16 GND Masse 1 17 CML-O Rx1p Empfänger Invertierter Datenausgang 18 CML-O Rx1n Empfänger Nicht-invertierter Datenausgang 19 GND Masse 1 20 GND Masse 1 21 CML-O Rx2n Empfänger Invertierter Datenausgang 22 CML-O Rx2p Empfänger Nicht-invertierter Datenausgang 23 GND Masse 1 24 CML-O Rx4n Empfänger Invertierter Datenausgang 25 CML-O Rx4p Empfänger Nicht-invertierter Datenausgang 26 GND Masse 1 27 LVTTL-O ModPrsL Modul vorhanden 28 LVTTL-O IntL Unterbrechung 29 VccTx +3,3 V Stromversorgung Sender 2 30 Vcc1 +3,3 V Stromversorgung 2 31 LVTTL-I LPMode Energiesparmodus 32 GND Masse 1 33 CML-I Tx3p Sender Invertierter Datenausgang 34 CML-I Tx3n Sender Nicht-invertierter Datenausgang 35 GND Masse 1 36 CML-I Tx1p Sender Invertierter Datenausgang 37 CML-I Tx1n Sender Nicht-Invertierter Datenausgang 38 GND Masse 1 Hinweise: GND ist das Symbol für Einzel- und Versorgungsspannung (Strom) gemeinsam für QSFP-Module. Alle sind gemeinsam innerhalb des QSFP-Moduls und alle Modulspannungen beziehen sich auf dieses Potenzial, sofern nicht anders angegeben. Verbinden Sie diese direkt mit der gemeinsamen Massefläche des Host-Board-Signals. Laserausgang deaktiviert bei TDIS >2,0 V oder offen, aktiviert bei TDIS