Small Form-factor Pluggable (SFP) Transceiver MultiSource Agreement (MSA)
小型可插拔（SFP）收发器多源协议（MSA）
Cooperation Agreement for Small Form-Factor Pluggable Transceivers
Agilent Technologies, Blaze Network Products, E2O Communications, Inc., ExceLight Communications, Finisar Corporation, Fujikura Technology America Corp., Hitachi Cable, Infineon Technologies Corp., IBM Corp., Lucent Technologies, Molex, Inc., Optical Communication Products, Inc., Picolight, Inc., Stratos Lightwave, Tyco Electronics小型可插拔收发器合作协议
I（合作）协议的目的
（合作）各方希望建立国际兼容的可插拔光纤收发器模块源，以支持光纤系统标准，包括异步传输模式（ATM），FDDI，光纤通道，快速以太网和千兆以太网以及同步光纤网络（SONET）/同步数字体系（SDH）应用程序。
各方都希望：为可互换收发器模块建立兼容的源，可以使整个光纤市场更快地发展。这种增强的市场增长、客户选择和激烈竞争是本协议的明确目的。各方承认，本协议提供的解决方案以高度为主要限制条件，可能无法为具有不同限制条件的应用程序提供最佳解决方案。各方希望将来为其他产品建立兼容的来源。
II 协议
电气和光学规范应与相应标准中列举的规范兼容（即IEEE 802.3z千兆以太网标准和ITU G.957同步数字系列标准）。
许可和费用：
本协议任何一方的专利、专有技术、贸易记录或任何其他技术均未以明示、暗示或禁止反悔的方式获得许可。MSA各方均同意，将在适用于该MSA方的合理和非歧视条款和条件下，向所有相关方提供所有所需知识产权的许可。本协议的各个缔约方可能拥有他们认为可能与本协议相关的专利。应单独联系MSA各方，以确定他们是否拥有他们认为可能与本协议相关的专利权。为支持本协议项下的活动，各方可自由寻求与其他公司（注：指协议合作方公司，如：安捷伦科技、日立电缆、英飞凌科技公司、IBM、朗讯科技等合作制定协议的公司，具体见标题）的技术或其他交流。
协议的范围：
本协议的范围包括在多模和单模光纤上运行的传输速率高达5.0 Gb / s的收发器。
促进协议：
在本协议公布后，各方可以其认为适当的方式宣传或以其他方式宣传本协议。如果要提到对方的名字，必须征得对方的同意。
注，文档基本内容：
附录A.机械接口（CAD设计和PCB设计相关，略掉不译）
附录B.电气接口
B1、 介绍
B2、 引脚定义
B3、 控制和状态I / O的时序要求
B4、 模块定义接口和数据字段描述
【注：其中Annex B2和B3为重点翻译对象，B4由于在SFF-8472等协议中有更为完善的定义，因此只列出I2C读取的E2PROM的信息字段内容，不再此处详细分析字段含义，等到翻译SFF-8472时再统一记录翻译，并有提及此处并未定义而保留的字段】
附录B电气接口
B1 介绍
本附件包含小尺寸可插拔（SFP）收发器的引脚定义数据。
引脚定义数据特定于千兆速率数据通信应用，如光纤通道和千兆以太网。 预计将为SONET / ATM和较低数据速率数据通信应用开发不同的引脚定义。
B2 管脚定义
下面的图1显示了主板上连接器模块的引脚名称和编号。
该图与主板布局具有相同的相对方向（参见附录A，图4，略）。如上所述，此引脚排列仅适用于千兆位速率数据通信应用。引脚功能在表1和附注中定义。
插头序列（Plug Seq.）：热插拔时的插针接合顺序。
Notes 1~9：
1）TX Fault ：是一个开路集电极/漏极输出，应在主板上用4.7K - 10KΩ电阻上拉。上拉电压介于2.0V和VccT之间，R + 0.3V。高电平时，输出表示某种激光故障。拉低表示正常运行。在低电平状态下，输出将被拉至<0.8V。
2）TX Disable：是用于关闭发送器光输出的输入信号。它通过4.7 - 10KΩ电阻在模块内上拉。它的状态有如下几种：
Low（0-0.8V）： 发射器开启；
（> 0.8且<2.0V）： 未定义；
High（2.0-3.465V）： 发射器禁用；
Open： 发送器已禁用。
3）Mod-Def 0,1,2：这些是模块定义引脚。它们应在主板上用4.7K - 10KΩ电阻上拉。上拉电压应为VccT或VccR（更多详细信息，请参见第IV节，第IV节略，具体可见I2C总线或SFF-8472等）。
Mod-Def 0由模块接地，表示模块存在；
Mod-Def 1是串行ID的双线串行接口（I2C）的时钟线；
Mod-Def 2是串行ID的双线串行接口（I2C）的数据线。
4）Rate Select：这是一个可选输入信号，用于控制接收器带宽以兼容多种数据速率（很可能是光纤通道1x和2x速率）。如果实现，输入将通过>30kΩ电阻在内部下拉。输入状态是：
Low（0-0.8V）： 带宽减小；
（> 0.8 且 <2.0V）： 未定义；
high（2.0-3.465V）： 全带宽；
Open： 减少带宽。
5）LOS：（信号丢失）是一个开路集电极/漏极输出，应使用4.7K - 10KΩ电阻上拉。上拉电压介于2.0V和VccT之间，R + 0.3V。当为高电平时，此输出表示接收的光功率低于最差情况接收器灵敏度（由使用的标准定义）。低表示正常运行。在低电平状态下，输出将被拉至<0.8V。
6）VeeR和VeeT可以在SFP模块内部连接。
7）RD- /+：这些是差分接收器输出。它们是AC耦合的100Ω差分线路（注：交流耦合，AC Coupling，去掉直流分量；DC耦合为之流耦合，去掉交流分量），应在用户SERDES上以100Ω（差分）端接。 AC耦合在模块内部完成，因此主板上不需要。正确端接时，这些线路上的电压摆幅将介于370和2000 mV之间（单端185 -1000 mV）。
注：关于差分/差模信号（VDS）的“+”和“-”，VDS不是传输速率快，是抗干扰能力强。有信号时，一条线电压“+V”，另一条线电压“-V”，接收端获得的信号是两者的差值“+V-(-V)=2V”。外界的干扰信号在两条线上的是同样幅度和极性的“+v”信号，在接收端计算差值的过程中互相抵消了。由于抗干扰能力强，数字信号不易出错，可以避免因校验出错引起的重发，从这个意义上说差分信号传输速率更高。差分放大器的共模抑制比（CMRR）越高，对于共模噪声信号的抗干扰性越好，因此差分信号系统信噪比极好。
8）VccR和VccT：是接收器和发射器电源。它们在SFP连接器引脚处定义为3.3V±5％。最大电源电流为300 mA。推荐的主板电源滤波如下所示。应使用直流电阻小于1Ω的电感，目的是为了在3.3V电源电压下保持SFP输入引脚所需的电压。当使用推荐的电源滤波网络时，SFP收发器模块的热插拔将导致浪涌电流（电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流，瞬时特性）不超过稳态值30 mA。 VccR和VccT可以在SFP收发器模块内部连接。
9）TD- /+：这些是差分发送器输入。它们是交流耦合的差分线路，模块内部具有100Ω差分端接。AC耦合在模块内部完成，因此主板上不需要。 输入将接受500 - 2400 mV（单端250 - 1200 mV）的差分摆幅，但建议使用500至1200 mV差分（250 - 600 mV单端）的值以获得最佳EMI性能。
图2A显示了推荐的电源滤波网络。
图2B显示了一个完整的SFP主板原理图示例，其中包含与SerDes IC和Protocol IC的连接。 对于EMI保护：当在移除收发器时，应关闭20针连接器的信号。建议采用标准电路板布局实现。
注：关于EMI和EMC
EMC（Electro Magnetic Compatibility）：电磁兼容性；
EMI（Electromagnetic Interference ）：电磁干扰；EMI∈EMC。
B3 控制和状态I / O的时序要求
在编写本文时，控制和状态线的时序要求主要来自GBIC标准（注：SFF-8053 GBIC (Gigabit Interface Converter) [千兆接口转换器]，但是SFP MSA和GBIC在如今都已成为标准的基石，而非“上层建筑”，SFP+（千兆/万兆）、QSFP+（40G）、QSFP28（100G）等是比较常用的光模块封装）。 它们总结在下表2中：
关于这些I/O信号的详细描述如下所示（也是本译文的主要对象）：
1、SFP收发器上电初始化程序，TX_DISABLE取消/否定（negated）。
在SFP收发器上电期间，一旦电源电压在规范范围内，TX_FAULT（如果实现）就可以（可能随时之意）被置位（高）。
当发送器安全电路（如果实现）检测到发送器正在其正常状态下运行时，TX_FAULT应被取消。如果没有产生发送器故障，TX_FAULT应在VCCT超过规定的最小工作电压的时间t_init内被取消。如果TX_FAULT在周期t_init后依然保持有效，则主机可以假设收发器已检测到传输故障。
如果没有实现发送器安全电路，则TX_FAULT信号可以与其否定状态相关联。具有TX_DISABLE取消的收发器的上电初始化时序如图3所示。
2、SFP收发器上电初始化程序，TX_DISABLE取消
对于SFP收发器在TX_DISABLE有效的初始化时上电，TX_DISABLE被置位时TX_FAULT的状态未定义。在TX_DISABLE被取消之后，可以在执行安全电路初始化时断言TX_FAULT。当发送器安全电路（如果实现）检测到发送器正在其正常状态下运行时，TX_FAULT应被取消。如果未发生发送器故障，TX_FAULT应在TX_DISABLE被取消的时间t_init内被取消。 如果TX_FAULT在周期t_init之后保持有效，则主机可以假设收发器已检测到传输故障。
如果没有实现发送器安全电路，则TX_FAULT信号可以与其否定状态相关联。 具有TX_DISABLE断言的SFP收发器的上电初始化时序如图4所示。
未安装收发器时，TX_FAULT由于主机上的上拉电路而保持在置位状态。安装SFP收发器后，按指定顺序与接地，电压和信号触点进行接触。 在SFP确定VCCT已达到指定值后，上电初始化将按照上述部分所述进行。图5中提供了热插拔期间初始化的示例。
3、SFP发射机管理
使用TX_DISABLE信号，管理来自SFP收发器的光输出的时序要求如图6所示。注意，导通时间是指调制光信号达到最终值的90％之前的最大延迟，而不仅仅是平均光功率。
4、SFP收发器故障检测和示例
TX_FAULT应由支持安全电路的SFP收发器的那些模块定义实现。如果没有实现TX_FAULT，则SFP收发器应将信号保持在低状态。
5、SFP收发器故障恢复
应锁存由TX_FAULT提供的安全相关发送器故障条件的检测。在发送器故障状态是瞬态的情况下，可以使用以下协议来重置锁存器。要复位故障条件和相关的检测电路，TX_DISABLE应至少置位t_reset，然后取消TX_DISABLE。在小于t_init的最大值时，光发射器将正确地重新初始化激光器电路，取消TX_FAULT，并且如果故障条件不再存在则开始正常操作。如果在重新初始化期间检测到故障条件，则再次断言TX_FAULT，再次锁定故障条件，并且再次禁用光发送器电路，直到下一次尝试重置协议。
SFP的制造商应确保在所有复位尝试期间，正常运行期间或发生合理的单一故障条件时，从开放式连接器或光纤发出的光功率符合IEC825-1和CDRH。SFP收发器可能需要内部保护电路，以防止频繁断言TX_DISABLE信号产生违反安全要求的频繁能量脉冲。从瞬态安全故障状态成功恢复的时间如图8所示。
故障不是瞬态情况时，对应的不成功恢复示例如图9所示。
6、SFP收发器丢失信号指示
LOS信号旨在作为安装SFP收发器的系统的初步指示，其中链路信号可能超出正确操作所需的值。这种指示通常指向未安装的电缆，损坏的电缆，或电缆另一端的发射机失灵、故障或断电。安装了SFP收发器的系统还提供了其他指示，以验证正在传输的信息是否有效，正确编码并且格式正确。此类额外指示超出了SFP 收发机MSA的范围。LOS功能的时序如图10所示。
B4 模块定义接口和数据字段描述
MOD-DEF功能的定义主要来自GBIC标准，对字段或允许的值进行一些较小但向后兼容的更改，以反映这些收发器的最新标准和期望。在某些情况下，这种向后兼容方法可能导致非法组合(例如使用SC光学连接器定义SFP模块)。以前在GBIC序列识别中保留的一些位置现在已经确定了（注：同样，载SFP MSA中保留的某些字，也在更新的标准中确定了，如SFF-8472等）。
1、概述
SFP串行ID提供对复杂标识信息的访问，这些信息描述了收发器的功能，标准接口，制造商和其他信息。串行接口使用为ATMEL AT24C01A / 02/04系列组件定义的2线串行CMOS E2PROM协议（即所谓I2C协议）。
当串行协议被激活时，主机产生串行时钟信号（SCL，Mod Def 1）。上升沿将数据计入在SFP收发器中没有写保护的E2PROM段。下降沿为来自SFP收发器的数据提供时钟。串行数据信号（SDA，Mod Def 2）是双向的，用于串行数据传输。 主机将SDA与SCL结合使用，以标记串行协议激活的开始和结束（可参考：嵌入式硬件通信接口协议-IIC（一）协议基础）。内存被组织成一系列8位数据字，可以单独寻址，也可以按顺序寻址。
本节定义了通过串行ID从SFP收发器获得的信息结构。 结构基本内容如表3-1所示：
SFP收发器应满足电气和光学要求，包括幅度，眼图，抖动和其他参数，这些参数是针对收发器声称符合的标准规定的。
注:由于SFF-8472 SFP+中定义了双线接口及其扩展，并且兼容该规范，其描述更加详细，对于实现也更加有参考意义，因此字段值具体参照SFF-8472或SFF更新版本文档（参考： https://www.snia.org/technology-communities/sff/specifications）。
