光纤通道中光收发模块的设计与研究.pdf

武汉理工大学
硕士学位论文
光纤通道中光收发模块的设计与研究
姓名:龚纯
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:陈伟
20051101
摘要关键词:光纤通道,光收发模块,高速电路,信号完整性光纤通道現技术是一项新兴的网络存储交换技术,它可以提供长距离连接和高带宽,能够在存储器、服务器和客户节点问实现大型数据文件的传输。而且光纤通道也是一种工业标准接口,用于二在计算机和计算机子系统接口之间传输信息。光收发一体模块作为光纤通道系统之间的接口和光存储网络存储设备之间的接口,具有小型化、可热插拔和自诊断等特点。然而,其技术实现难度也相应加大,要在很小的面积上集成光监测器、放大器、激光器、驱动器以及各种告警、监测控制信号电路,而且数据传输的速率高达到陨希捅匦考虑信号完整性及电磁干扰等问题。本文建立在对光纤通道技术层结构、拓扑结构研究基础之上,研究设计了一种带宽充足、性能稳定、商可靠性的俾实目刹灏馐辗⒛?椤J紫冉ü馐辗⒛?楣ぷ髟斫醒芯浚ǔS玫募钢技术方案进行比较分析,确定实施方案,然后对光收发模块电路中的发射、接收部分的主要芯片电路和关键技术进行分析,接着利用高速电路信号完整性的理论知识对电路板设计进行优化,最后采取有效的测试方法对电路板进行调试,调试后的结果符合预定的各项指标。本文重点研究了该光收发模块的应用环境一光纤通道的结构特点,指出光纤通道的应用优势。在高速电路设计的时候重点考虑并提出了消除反射、串扰和电磁干扰的优化方法,特别针对消除电磁干扰的去耦电容作用、原理及电路设计技巧做了分析和仿真。这种信号完整性的优化设计能更好的保持信号的质量。千兆光收发模块己经广泛应用于各种宽带接入网环境中,并将逐步应用于环形骨干网和链形骨干网。千兆辗⒛?榻ù鍿和成为于兆光收发模块市场的主流,是通信光电器件发展的必然趋势。
甒甒甀—.,琩,甊—,瓼琺.,、瓼,瓵,琣甌—畃琧琩
簅...,琽,.瑂
第滦髀课题研究的目的和意义光纤通道虺艶体系于年开始发展,最新的基于光纤信道的传输技术能实现和满足信道和网络环境需要的最好连接。光纤通道是唯一在技术上可以实现光存贮网络的高可靠性、可应答性、可测量性、高吞吐量且满足广阔市场领域和技术需求的短潜伏性的技术。如今,光通道可以提供、、甚至拇怼由于光纤通道连接距离很远,最长可达到千米,并具有优良的扩展能力,在其仲裁环路,最多可接錾璞福换唤峁箍闪蛏璞福铱梢提供更高的带宽,极大地满足了现代通信对存储、传输速度的要求。在加上它使用灵活、系统稳定等特点,使它的应用范围变得十分广阔。它主要应用在以父隽煊颍≯不间断工作的企业主干网≯高性能的痗网络》用于视频传输和减少后期制作的上市时间糜诔上竦目焖傧煊ν光纤通道技术作为技术的继任者,与前任相比,主要具有龇矫娴优势:连接距离、扩展能力和性能。作为光纤通道系统之间的接口和光存储网络存储设备之间的接口,光收发模块的研究是十分有必要的。光收发模块应用面广,可应用于交换机到交换机接口、骨干网交换募衿鞲咚俳涌凇⒏咝阅茏烂娴瘸∷K淙唬疚9庀送ǖ乐付的标准光收发模块,因其自身的技术特点发展为支持千兆以太网并且成为其事实上的接口标准,并在一定的时期内统治千兆数据设备市场。但随着用户对产品低成本、高的端口密度的要求,产生了辗⑵鳎筁系统光纤端口的密度比现有光纤网络部件提高了一倍。为适应更高光纤端口密度和可热插拔能力的需求,部分光纤收发模块制造商和连接器制造商合作丌发了新一代的插入式光收发模块的标准,并签署了小武汉理大学硕士学位论文
杭虺芐贝壳安渴鸬腟运行速度为拦冶曜佳Щ于年作为“光纤通道物理接口”甈涎菔玖光纤通道T赟的演示与试验设备的端对端菔尽国内外研究的现状及动态尺寸可热插拔式收发模块多源协议””篗荚诳7⒁恢趾鲜誓壳岸嗍〕叽连接器的通用设备接口。稍币丫瓿尚〕叽缈刹灏问光收发模块的性能指标文档,并已得到、和戎饕A悠髦圃焐痰闹持,这对爸圃焐讨凉刂匾#币灿欣诳突д莆照庵旨际酰饨助于推广光纤通信的应用。因此,光收发模块因其具有小型化、热插拔和自诊断功能的三大特点将代替虶晌8烧资辗⒛?槭谐〉闹髁鳎峭ㄐ胖泄獾缙骷⒄沟谋厝趋势。目前,国内外在光纤通道光收发模块这一领域的技术进展:光纤通道是利用专用设备进行数据高速传输的一种网络标准,主要用于连接服务器以及把服务器连接到存储设备上。年存储区域网批准了庀送ǖ拦娣丁4痈鞔蠊庀送ǖ澜换换痰玫降南⑹牵产品在年底就可以供货,明年新购买产品则大都为罚牵钡年光纤通道才可以完全进入贝光纤通道标准大大提高了存储区域网的性能,它将速度增加一倍的同时保持了与系统的兼容性。安捷伦科技杭敬娲⑼缡澜绱蠡中,把“”光纤通道控制器连接到主机服务器与磁盘访问用目标服务器上,在端对端的庀送ǖ郎鲜导什僮鞔溆跋裼胧据的环节。这是业内第一款贰4舜尾唤