Por Randy Clark, Desarrollo Componentes de Fibra Óptica de Agilent Technologies
(randy_clark@agilent.com)


El aumento de los requerimientos a la disponibilidad en aplicaciones de memoria y de redes ha llevado a las industrias del sector a buscar, en el ámbito de los componentes, diferentes posibilidades para la mejora de la disponibilidad de sistemas. Esto ha llevado a transceptores ópticos, que ahora contienen también dispositivos de diagnóstico y de supervisión, a apoyar a los operadores de redes en la gestión de enlaces (link-management). El diagnostic monitoring interface (DMI), definido en el documento SFF-8472 (agosto 2002), agrega la supervisión paramétrica a SFP (small form-factor pluggable) y otros transceptores ópticos, expandiendo las posibilidades según el acuerdo extraempresarial para SFP (SFF-8074i).
SFP es la primera plataforma de transceptores de fibra óptica en la que se aplica SFF-8472. Los transceptores multi-rate HFBR-57M5AP SFP (1,0625/2,125 GBd canal de fibra óptica y 1,25 GBd Ethernet) y HFCT-5745xx (155 Mb/s, 622 Mb/s, 2,488 Gb/s SONET) de Agilent están equipados con funcionalidad SFF-8472. Las capacidades DMI son además incorporadas a otros productos SFF, SFP y GBIC de Agilent. Se obtienen sobre demanda juegos de evaluación SFP y SFF 2x6 DMI.
Los propósitos principales de SFF-8472 son: obtener una predicción de la vida útil de los transceptores, aislar los fallos del sistema y supervisar la aptitud de los componentes. Las posibilidades para la predicción de fallos ayudan al host u ordenador central, a reconocer posibles problemas en el enlace antes de que la capacidad de transmisión se perturbe.
Los elementos más importantes de SFF-8472 son:
• Sensores de tiempo real para potencia de transmisión, potencia de recepción, temperatura, tensión de operación y corriente láser bias.
• Control de software para “desactivar emisor” y “selección de velocidad” (importante en aplicaciones con diferentes velocidades de transmisión).
• Banderines de estado para fallos del transmisor, pérdida de la señal por el receptor, alarmas de sensor y advertencias.
• Memoria con posibilidad de ser escrita por el cliente: NVRAM de 120 byte disponible para el usuario.

El hardware del ordenador central no requiere modificaciones
El acceso a las funciones DMI según SFF-8472 resulta a través de la misma interfaz serie de dos conductores ya definida para GBIC y SFP. El tiempo SCL (reloj) y SDA (datos), el direccionamiento de los aparatos y el protocolo de comunicación no sufren modificaciones. Los transceptores SFF-8472 son aparatos subsidiarios (slaves) con dirección fija. La dirección de memoria 0xA0 (A0h), bytes 0-255, queda intacta, con algunos agregados relacionados con DMI.
Para determinar si un transceptor SFP cumple con SFF-8472, el ordenador central accede a la memoria A0h (figura 1) para comprobar si está identificada la capacidad de diagnóstico. Varios bits adicionales identifican qué funciones opcionales de control de software y de estado están activadas en el SFP.
El acceso a la información de diagnóstico se realiza usando la dirección de memoria 0xA2 (A2h) bytes 0-255. Esta segunda dirección de memoria define, además de proveer información paramétrica de sensores, banderines para estados de alarma, advertencia y de pines conectores. A2h también tiene bytes de escritura para control digital y 120 bytes no volátiles de campo para escritura de propósito general.
Cada sensor ocupa 16 bits (figura 2) para guardar información en tiempo real (dos bytes de 8 bit que deben ser leídos simultáneamente para asegurar lecturas correctas). Se requiere una consulta periódica de algunas direcciones A2h para leer los datos paramétricos actuales en tiempo real y los banderines de alarma y de advertencia.

Ejemplos de parámetros y valores de tiempo real
La temperatura (A2h bytes 96 y 97) se decodifica como número hexadecimal de 16 bits con signo, codificado en el complemento a dos, permitiendo al EEPROM memorizar un número en el campo desde +128 °C hasta -128 °C. El valor está decodificado en pasos de 1/256 °C por bit (ejemplo: hex 1900 = decimal 6400 = +25 °C). La exactitud de la temperatura según SFF-8472 es ± 3°C. La disposición física de un sensor de temperatura dentro de un transceptor depende del fabricante. La temperatura puede ser usada para observar desplazamientos del punto de operación. Puede ser correlacionada con la temperatura de la carcasa en caso de aplicaciones del ordenador central (host).
La tensión de alimentación (A2h bytes 98 y 99) es decodificada como número entero de 16 bits sin signo. En el EEPROM se memorizan valores desde 0 V hasta 6.55V. La exactitud según SFF-8472 es ± 3% del valor nominal. Las mediciones pueden ser usadas para observar desplazamientos del punto de operación. Puede ser correlacionada con pines Vcc en caso de aplicaciones del ordenador central (host).
La corriente láser bias (A2h bytes 100 y 101) es decodificada como número entero de 16 bits sin signo. En el EEPROM se memorizan valores desde 0 mA hasta 131 mA. La exactitud según MSA es ± 10% del valor nominal. Las desviaciones de corriente láser bias no relacionadas con variaciones rutinarias de la temperatura o de la tensión de alimentación, pueden ser una primera indicación de los problemas de fiabilidad del láser.
La potencia óptica de salida en CC del láser (bytes 102 y 103) es decodificada como número entero de 16 bits sin signo. En el EEPROM se memorizan valores desde 0 mW hasta 6,55 mW. Los láser típicos SFP operan con potencia constante, y raramente presentan variaciones de la potencia de transmisión. Indicación: la potencia promedio de salida (CC) se mide generalmente con un diodo de control de respuesta de láser.
Para la potencia óptica recibida, SFF-8472 deja a la decisión de los fabricantes la supervisión de la potencia óptica modulada o la promedio. Los estándares de fibra óptica en sí mismos están divididos en el uso de OMA (amplitud de modulación óptica) o de potencia promedio, para cumplimiento de las especificaciones. Fibre Channel FC-PI usa OMA para especificaciones ópticas. Ethernet 802.3 a 1.25 Gb/s y SONET/ATM OC-48 usan la potencia óptica promedio para el cumplimiento de las especificaciones. La potencia óptica recibida (bytes 104 y 105) es decodificada de la misma manera que la potencia óptica de transmisión y la exactitud según SFF-8472 también es de ± 3dB.
El campo efectivo de operación, resolución, frecuencia de actualización y linealidad de cada sensor es específico de cada fabricante.

Indicador de Estado y Bits de Control
SFF-8472 también provee memoria para banderines opcionales de alarma y de advertencia relacionados con cada sensor de tiempo real. La toma de decisiones se lleva a cabo en el transceptor, usando umbrales establecidos en la fábrica para alarmas y advertencias por exceso o defecto de los valores admisibles. Para localizar el fallo, el host puede también leer informaciones paramétricas en tiempo real, si se descubre un indicador de alarma o de advertencia.