2.5G/5G/10GBase-T以太網(wǎng)測試方案 Tektroni示波器一站式租賃廠商

10Base-T/100Base-Tx/，100Base-Tx Gigabit Ethernet為大家所熟知，隨著時代的發(fā)展，

現(xiàn)在對以太網(wǎng)的通信有的更高的需求，所以2.5G/5G/10GBase-T以太網(wǎng)也逐漸被普及。針對如此高的速率的標準以太網(wǎng)，

我們?nèi)绾蝸頊y試他呢？如下是針對2.5G/5G/10GBase-T

以太網(wǎng)測試方案的講解。

以太網(wǎng)絡演進史上，10Gbps規(guī)范的時間較早，IEEE組織于2006年就推出802.3an協(xié)議，即為10GBASE-T之以太網(wǎng)絡協(xié)議。該協(xié)議規(guī)范了RJ-45接口和雙絞線傳輸介質(zhì)的10 Gbps以太網(wǎng)絡傳輸速率。

10GBASE-T沿用先前以太網(wǎng)絡規(guī)范，但每對線的總傳輸數(shù)據(jù)提升至2.5Gbps，訊號則采用16級脈沖幅度調(diào)制（PAM-16）方式傳輸，每一個電壓振幅皆代表著3.125bit的數(shù)據(jù)，故每對傳輸線實際傳輸率僅為800Mbps，大大降低了對傳輸帶寬的要求，并增加了有效傳輸距離。布線距離則依據(jù)纜線等級不同，CAT-6 型纜線傳輸距離可達55公尺，而CAT-6A型纜線則可達到100米。

10GBASE-T到2.5G/5GBASE-T的演變

隨著以太網(wǎng)絡普及，我們發(fā)現(xiàn)市面上建筑物中部署的CAT-5e電纜布線實際運行10GBASE-T的狀況較為困難，而先前的1000BASE-T已無法提供讓使用者滿意的上傳帶寬。因此2015年IEEE802.3便成立了僅降低1/2、1/4的帶寬，卻可以應用CAT-5e或CAT-6長達到100公尺線纜的2.5G/5GBASE-T專案。其實，在官方IEEE802.3的2.5G/5GBASE-T項目小組成立前，民間已先成立了策略聯(lián)盟，分別為以思科（CISCO）、賽靈思（Xilinx）等公司為首的NBase-T Alliance，及競爭對手以博通（Broadcom）為首的MGBase-T Alliance，再后在IEEE-SA標準委員會協(xié)調(diào)統(tǒng)合，于2016年訂定IEEE標準802.3bz-2016規(guī)范。

測試上如果要進行2.5/5GBase-T驗證，將可視以太網(wǎng)絡芯片支持的規(guī)格分別選擇NBase-T/MGBase-T進行測試，兩者與現(xiàn)行的測試項目基本大同小異，僅有上下限規(guī)范的些微不同，因此本文我們將著重在10GBase-T物理層電性測試的介紹，并說明測試項目及相關流程；文末再針對2.5G/5G/10GBase-T之測試規(guī)范做整理。

10GBase-T物理層電性測試

以太網(wǎng)絡測試一般分為時域（Time-Domain）測試、諧波失真（Distortion）測試、振幅（Amplitude）測試與回波損耗（Return Loss）測試四個類別。

· 時域（Time-Domain）測試相對之前沒有太大的改變，只是對抖動（Jitter）要求變得更嚴謹，詳細的測試波型會在下個章節(jié)進行說明。

· 諧波失真（Distortion）測試采用傳輸線性度（Transmitter Linearity）進行衡量，透過要求待測物發(fā)出兩個頻率的訊號，觀測其互相干擾之噪聲以進行驗證。

· 振幅（Amplitude）測試方面，10GBASE-T測試的難點來源于PAM16的調(diào)制方式。由于產(chǎn)生16個不同幅度的脈沖，其復雜性使部分常見的測試也都難以實現(xiàn)，如100BASE-TX眼圖測試中的MAU測項或模板測試（1000BASE-T）的Point A, B, C等。

IEEE組織利用頻譜方面的測量，以功率譜密度（power spectral density, PSD）的方式來衡量如此多層級的復雜電位訊號，透過分析頻譜計算單位時間內(nèi)不同頻率訊號的能量值，針對如PAM-16多層級的復雜電位進行驗證。

· 回波損耗（Return Loss）測試部分，仍然需要一臺訊號源來輸出并掃描各個頻率，頻率范圍須達到500MHZ，遠高于1000BASE-T要求的100MHZ。

對以太網(wǎng)絡的四個測試類別有基本認知后，以下為802.3an中10GBase-T測試項目的詳細介紹：

· Transmit Clock Frequency要求DUT進入測試模式2，同時四對傳輸在線發(fā)送2個+16電位與2個-16電位所組成之循環(huán)數(shù)據(jù)，仿真一個200 MHZ的Clock Frequency，測量此頻率的同時，規(guī)范要求誤差比率需小于50ppm。

· Transmitter Timing Jitter測試與 Transmit Clock Frequency測試非常類似，同樣是進入測試模式2。規(guī)范要求抖動的RMS值應在5.5ps范圍之內(nèi)。

· Transmitter Linearity Test需要求DUT進入測試模式4，由DUT發(fā)出一組雙音（Dual Tone）訊號，即兩個頻率相近、幅度相等的正弦波。此測試用無雜散動態(tài)范圍（Spurious-Free Dynamic Range, SFDR）來計算，即頻譜zui大振幅之RMS幅度與次zui大噪聲成分或諧波失真成分RMS值之比。

Spec規(guī)范計算后SFDR應符合以下方程序:

SFDR ≥ 2.5 + min[52, 58 – 20 × log10(f/25)] (frequency, f =1~400Mhz)

測試規(guī)范DUT需要發(fā)送五組不同頻率之訊號，每組雙音頻號于理論上仿真zui嚴重的干擾狀況，若結(jié)果符合規(guī)范將說明諧波失真比例于容忍范圍內(nèi)，使用者正常操作時較不會對其它頻率訊號產(chǎn)生較大的影響。

· Transmitter Power Spectral Density & Power Level Test需要求DUT進入測試模式5，即一般待測物正常操作之狀態(tài)。Power of Transmitter需介于3.2dBm和5.2dBm之間，而其功率譜密度(100 ohm負載下)需滿足Spec定義之上下限。

· MDI Return Loss測試仍沿用以太網(wǎng)絡系列協(xié)議一貫的測試方法，由訊號源發(fā)出訊號并掃描反射的訊號，透過比較入射波形和反射波形，計算出Return Loss。只是10GBASE-T對訊號源的能力提出了更高的要求，需要能發(fā)出max高到500MHZ。

· Maximum Output Droop需要求DUT進入測試模式6，發(fā)出連續(xù)128個個+16電位與連續(xù)128個-16電位循環(huán)訊號，仿真3.125MHZ的低頻訊號。驗證的區(qū)間為方波過零點開始之第10ns至第90ns，要求電壓壓降幅度不超過10%。此測試為驗證訊號在連續(xù)高度重復的情境下，造成電壓變形程度不至于出現(xiàn)誤判的結(jié)果。

我司經(jīng)營信息

一、自研、聯(lián)合研發(fā)，系統(tǒng)集成硬件測試設備，提供一站式測試解決方案；

二、上海精汐電子經(jīng)營儀器銷售、租賃、維修，覆蓋品牌：

Keysight，Tektronix，Lecroy，Spirent，RS，enerfine，Diligent-energy Environmental

三、上海精汐電子儀表銷售、租賃、維修的種類：

示波器、頻譜分析儀、信號發(fā)生器、波形/碼型/函數(shù)發(fā)生器、網(wǎng)絡分析儀、可編程電源、協(xié)議分析儀，矢量網(wǎng)絡分析儀器計、各類一致性測試夾具等

四、上海精汐電子經(jīng)營儀表銷售、租賃、維修的優(yōu)點：

1.解決應對短期研發(fā)生產(chǎn)測試需要

2.降低生產(chǎn)研發(fā)投資風險

3.應付不可預期的生產(chǎn)研發(fā)訂單

4.無需投入大量的資金

五、上海精汐電子儀表經(jīng)營儀表的銷售、租賃、維修的優(yōu)勢：

1.免費送貨（僅支持小件）:上海精汐電子科技可提供免費接送貨(僅上海地區(qū))，外地客戶可免費郵寄（僅支持小件）;

2.租金優(yōu)惠：租金可根據(jù)租期的長短及儀器價值給予不同的優(yōu)惠;

3.技術支持：上海精汐電子可按客戶要求調(diào)試儀器及進行技術指導;

4.退換貨便利：

(1)如果在驗收時發(fā)現(xiàn)設備的型號、規(guī)格、數(shù)量和技術性能等有不符、不良或瑕疵等，我司負責退換貨;

(2)租賃期間如果出現(xiàn)非人為故障，上海精汐電子負責免費退換貨，若因客戶使用不當造成儀器損壞，則需按照上海精汐電子對儀器損壞部位報價進行賠償。

六、上海精汐電子租賃/銷售/維修流程：

1、客戶詢問、官網(wǎng)、微信留言

2、協(xié)助客戶選擇設備及配置

3、租金可跟據(jù)租期長短給予不同優(yōu)惠

4、達成合作意向,簽署租賃合同

5、免費送貨上門（僅支持小件）

6、按客戶要求調(diào)試儀器及進行技術指導

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