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Managment Data Input/Output Interface oder MDIO ist eine serielle Schnittstelle um Kontroll- und Statusregister des PHY zu lesen bzw. zu schreiben. MDIOs konfigurieren jede PHY vor dem Betrieb und ermöglichen den Link Status während der Nutzung zu prüfen. Für die meisten steckbaren optischen Transceiver wird die I2C Schnittstelle genutzt um die Funktionen zu überwachen.
MDIO - Ein kurzer Einblick
Management Data Input/Output Interface oder MDIO ist eine serielle Schnittstelle um Kontroll- und Statusregister des PHY zu lesen bzw. zu schreiben. MDIOs konfigurieren jede PHY vor dem Betrieb und ermöglichen den Link Status während der Nutzung zu prüfen. Für die meisten steckbaren optischen Transceiver wird die I2C Schnittstelle genutzt um die Funktionen zu überwachen.
Definiert als ein Teil von MII in IEEE802.3 clause45, kann MDIO ebenfalls für hochgeschwindigkeits-Transceiver wie CFP, CFP2 oder CFP4 anstatt für nur 100 Megabit, genutzt werden. Eine MDIO (Clause45) Schnittstelle besteht aus 8 Drähten. 2 Drähte für die Strom/Spannungsversorgung, 5 Drähte zur Portadressierung und einen Draht für den globalen Alarm. MDIO benötigt eine Betriebsspannung von 1.2V und arbeitet mit einer Taktrate von 4MHz (Rückwärts kompatibel bis zu 100 kHz). MDIO unterstützt alle internen Operationen für DDM / Digital Diagnostic Monitoring und nutzt einen 16 Bit Adressraum.
I2C - Ein kurzer Einblick
Die I2C Schnittstelle wurde im Jahr 1982 von Philips Smiconductors (heute NXP) entwickelt um die Kommunikation zwischen verschiedenen Bauteilen eines Gerätes zu ermöglichen. Für optische Transceiver ist die I2C Schnittstelle hauptsächlich für DDM oder Digital Diagnostic Monitoring bekannt (definiert in SFF-8472). I2C wird in sehr vielen verschiedenen Transceiver Formfaktoren verwendet, wie z.B.SFP, SFP+, XFP und QSFP. Des Weiteren werden alle Informationen für die Identifikation des Transceivers auf einem EEPROM gespeichert, welches ebenfalls über den I2C Bus erreichbar ist.
Eine I2C Schnittstelle verfügt über lediglich 2 Drähte (Clock (SCL) und DATA (SDA)). Der Bus arbeitet mit einer Taktrate von 1KHz (Standard Mode) oder 4KHz (Fast Mode) (bei optischen Transceivern). I2C unterstützt alle internen Operationen für DDM / Digital Diagnostic Monitoring und nutzt einen 7 oder 10 Bit Adressraum.
DDM / Digital Diagnostic Monitoring - Was ist das?
Mit DDM ist man in der Lage in Echtzeit die Versorgungsspannung, den Laser Versorgungsstrom, die Laser Ausgangsleistung, die Laser Eingangsleistung und die Temperatur auszulesen. Digital Diagnostic Monitoring hat sich mittlerweile zu einem der wichtigsten Werkzeuge entwickelt um ein optisches Netzwerk zu Warten und Fehlersuche zu betreiben. Die meiste Hardware die heute verfügbar ist, sowie optische Transceiver, unterstützt DDM / Digital Diagnostic Monitoring.
Wo ist der Unterschied?
Für den Anwender ist es nicht entscheident, welche Technik eingesetzt wird. MDIO und I2C können Identifikationsinformationen und DDM / Digital Diagnostic Monitoring Information bereitstellen. Von der technischen Seite gibt es große Unterschiede, wie die Taktrate, verschiedene Spannungsversorgung und Stromverbrauch sowie die Anzahl der Informationen die intern verarbeitet werden können.
Formfaktoren die MDIO benutzen: CFP, CFP2, CFP4 und XENPAK
Formfaktoren die I2C benutzen: SFP, SFP+, XFP, X2, QSFP, QSFP28 und SFP28
