O que é um transponder 300-pin MSA?

300-pin MSA

No artigo técnico Multiplexação DWDM em fibras ópticas foram abordadas algumas técnicas de multiplexação de canais de comunicação por fibra óptica mostrando os recursos que são utilizados para aumentar a capacidade desses canais e ainda atingir relações de custo/benefício bastante atraentes. Este artigo complementa o artigo sobre DWDM e traz uma breve descrição sobre os transponders modulares para comunicação por fibra óptica em conformidade com as especificações 300-pin MSA.

 

 

Introdução

 

Definindo o termo transponder:

 

Transponder: De acordo com a definição encontrada na ITU-T (Recomendation G.691 Terms and definitions, 3.1.4 - pg. 8), da União Internacional de Telecomunicações, um transponder é um dispositivo que combina um transmissor e um receptor (transceptor), com ou sem recuperação de pulso e ajuste de temporização, que converte um sinal óptico em outro sinal óptico por uma transformação em sinal elétrico. Numa definição um pouco mais detalhada, um transponder óptico é composto por dois transceptores, um que transmite e recebe os sinais ópticos num comprimento de onda padrão e outro que transmite e recebe os sinais em outro comprimento predeterminado. A conexão entre os transceptores é elétrica.

 

 

O que é 300-pin MSA?

 

MSA é acrônimo de Multi Source Agreement, um acordo de fornecedores para a padronização, neste caso de módulos do tipo transponder para comunicação por fibra óptica, nas velocidades de 10 Gb/s e 40 Gb/s. O 300-pin é a identificação do tipo de acordo com referência ao conector especificado. O conector é do tipo Meg Array da FCI de 300 pinos (Figura 1 e Figura 2).

 

Meg Array

Figura 1: Conector do tipo Meg Array de 300 pinos

 

Meg_Array_Novo

Figura 2: Dimensões do conector do tipo Meg Array de 300 pinos

 

Esse MSA foi criado por um grupo de fabricantes de dispositivos eletro-ópticos, entre eles a Agere, Alcatel, Ericsson, Agilent, JDS, NEC e Fujitsu. Eles criaram uma especificação padronizada para a fabricação de módulos transceptores ou transponders de forma que os módulos dos diversos fabricantes tenham características semelhantes e possam ser intercambiados, permitindo assim a interoperabilidade entre os módulos. Para isso foram criadas as especificações REFERENCE DOCUMENT FOR 300 PIN 10Gb TRANSPONDER REFERENCE DOCUMENT FOR 300 PIN 40Gb TRANSPONDER. Nessas especificações foram definidos parâmetros de arquitetura interna do transponder onde, por exemplo, define-se que o dispositivo deve possuir um transmissor laser e um receptor óptico compatível, outros parâmetros de desempenho óptico que devem atender a determinadas normas técnicas, parâmetros elétricos de comunicação e alimentação; foram estabelecidos padrões físicos do invólucro, dimensões, posição dos conectores, furos de fixação, etc (Figura 2). Esses módulos atendem às especificações de comunicação de longo e ultralongo alcance, por meio de fibras ópticas, a taxas de 10 Gb/s e 40 Gb/s. Esses módulos podem ser usados para multiplexação do tipo DWDM. Também são definidos modos de operação com laser de frequência fixa ou sintonizável.

 

300_pi_Package

Figura 2: Dimensões mecânicas de um transponder 300-pin MSA

 

 Nas tabelas a seguir se pode observar algumas dimensões especificadas para um transponder de 10 Gb/s (Tabela 1 e Tabela 2).

 

Tabela 1Cooled and Uncooled Transceiver connector and holes position dimensions

Symbolmminch
Min.Typ.Max.Min.Typ.Max.
D-45.7--1.80 -
E-46.7 - -1.84 -
F -9.4 - -0.37-
G -23.37 - -0.92 -
H - -12.2 - -0.48
K - -3.0  -0.12
N0.38- -0.015 - -

 

Tabela 2Cooled and Uncooled Transceiver connector and holes position dimensions

Symbolmminch
Min.Typ.Max.Min.Typ.Max.
A- -127.0  -- 5.0
2 x B - -127.0  --5.0 
C - - 18.0--0.7
J 12.4- -0.49 --
2 x L 49.6-- 1.96--
2 x M 42.5 -- 1.68 - -
P900 1000 110035.439.4  43.4
Q - -30- -1.2

 

Dessa forma os diversos fabricantes puderam desenvolver seus módulos em conformidade com esse padrão. Podem ser citados, entre outros: CIVCOM, FINISAR, FUJITSU, JDSU, MULTIPLEX INC, NEC, OCLARO  e  OPNEXT.

 

 

Principais funções

 

Na Figura 3, podemos observar num diagrama de blocos típico, as principais funções do transponder sintonizável, em conformidade com o 300-pin MSA. Há duas interfaces principais: A elétrica, que se conecta com outros sistemas através de um conector elétrico de 300 pinos, e a óptica, que se conecta por meio de fibras ópticas. Pode-se observar também que o módulo tem um canal de comunicação de transmissão e outro de recepção no mesmo invólucro.

 

MSA BlocosFigura 3: Blocos típicos de um transponder 300-pin MSA

 

Os blocos principais do transponder são:

 

Na transmissão: O Laser sintonizável, que gera uma fonte de luz coerente de banda estreita bastante estável. Os parâmetros do Laser e de outros blocos podem ser programados através do conector de 300 pinos. O Mux, que também é chamado de Serializador, recebe 16 bits de dados e os converte num canal serial de 1 bit com a taxa de 10 Gb/s. Esse canal serial é conduzido a um driver de modulador, que por sua vez aciona um modulador óptico do tipo Mach-Zehnder de LiNbO3 (Niobato de Lítio) para modular o laser e gerar o sinal óptico de comunicação;

 

Na recepção: Um fotodetector do tipo APD (Avalanche Photodiode) de alta sensibilidade, que transforma o sinal óptico num canal serial de 10 GB/s. Esse canal é transferido para um Demux, também chamado de "Desserializador", transformado num barramento de 16 bits de dados e transferido para o sistema externo através do conector de 300 pinos.

 

 

Referências

 

https://www.embarcados.com.br/multiplexacao-dwdm-em-fibras-opticas/

http://300pinmsa.org

https://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=T-REC-G.691-200603-I%21%21PDF-E&type=items

http://300pinmsa.org/MSA10GTRXPublicDocumentEdition4.doc

http://300pinmsa.org/MSA40GTRXPublicDocumentv3.doc

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Henrique Frank Werner Puhlmann
Sou paulistano, 60 anos, formado em Engenharia Eletrônica pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (formado em 1982) e trabalho há pelo menos 33 anos no Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S/A - IPT com Pesquisa e Desenvolvimento, principalmente pesquisa aplicada e desenvolvimento tecnológico de protótipos e produtos eletrônicos dedicados.

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