?2.5G/5G/10G BASE-T 以太網一致性測試服務

2.5G/5G/10G BASE-T以太網標準

      IEEE 組織于2006年推出802.3an協議，即10GBASE-T以太網協議。該協議定義了基于RJ-45 接口和雙絞線傳輸介質的10Gbps以太網傳輸速率，與千兆網相比，速率提高了10 倍。

      該規范為網絡管理員和IT人員構建數據中心和企業網絡提供了兩個重要的特性。首先，它支持傳統的銅質電纜，新裝用戶能夠沿用原有的銅質電纜結構并支持RJ-45連接器和接插板。其次，10GBASE-T通過支持高密度的10G開關，實現了成本//低的10G互連解決方案。

      IEEE 802.3an-2006 - IEEE Standard for Information Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems  LANMAN - Specific Requirements Part 3 CSMACD Access Method and Physical Layer Specifications。

     在2016年9月23日，IEEE-SA標準委員會批準IEEE標準802.3bz-2016。

     IEEE標準802.3bz定義下列事項：

     Cat 5e 長度100米速度提升到 2.5Gbit/s

     Cat 6 長度100米速度提升到 5 Gbit/s

     Cat 5e 長度100米要達到 5 Gbit/s,

     IEEE802.3bz在物理層(PHY)的傳輸技術基準是10GBASE-T，但工作在一個比較低的發送信號速率。通過減少原始信號速率的1?4或1?2，傳輸速率分別下降到2.5或5 Gbit/s。訊號的頻寬也相對減少，降低了布線的要求，以便2.5G BASE-T 和 5G BASE-T可以部署在分別為Cat 5e和Cat 6長度為100米的非屏蔽雙絞線上。

     IEEE 802.3bz-2016 - IEEE Standard for Ethernet Amendment 7 Media Access Control Parameters, Physical Layers, and Management Parameters for 2.5 Gbs and 5 Gbs Operation, Types 2.5GBASE-T and 5GBASE-T

2.5G/5G/10G BASE-T以太網發展和測試的重要性

    以太網協議發展至今已歷經四代，從早的10BASE-T到100BASE-T，再到目前市場主流的1000BASE-T，再到方興未艾的10GBASE-T，每次更新換代都是以10倍的速率在刷新，并且都是向下兼容。

    以太網是個人電腦和消費電子非常重要的外圍通訊接口。隨著新一代以太網協議10GBASE-T 的登場，傳輸速度大幅提升，在可以預見的未來幾年內，10GBASE-T 以太網將逐步取代千兆網成為市場的主流。

    從10Gbase-T物理層和編碼特征可以看出，對其接口進行物理層一致性測試是非常重要的，是確保不同設備互通互聯的基礎。同時2.5G/5G/10G BASE-T以太網一致性測試也帶來了新的挑戰。

    博達實驗室可以提供10GBASE-T以太網一致性測試、10GBASE-T以太網信號完整性測量方案，包括示波器、夾具和探頭等測試儀器和治具，為有需求的公司提供2.5G/5G/10G BASE-T以太網測試支持。

10GBASE-T測量項目

    IEEE 802.3an 中列出了10GBASE-T一致性測量所需的測量項目，包括七個單項的測量，分別是：

10G BASE-T

5G BASE-T

2.5G BASE-T

10GBASE-T測試的目的和達成方法

    //大輸出跌落：需要配置待測設備(DUT)進入測試模式6，由待測設備同時在四對傳輸鏈路上發出如下數據循環{連續128個“+16” Symbol, 連續128個”-16” Symbol…}，形成一個3.125MHZ的低頻方波信號。需要量測的是從方波過零點開始的第10ns 到第90ns，要求電壓的跌落不超過10%。該測試的主要目的是確保Symbol 連續高度重復的情況下， 幅度的跌落仍然在可允許的范圍之內， 不至于出現Symbol誤判的情況。

    傳輸線性度：需要配置DUT進入測試模式4，由DUT同時往四對傳輸鏈路發出一組雙音信號(Dual Tone), 即兩個頻率非常接近、幅度相等的正弦波信號。傳輸線性度用無雜散動態范圍(SFDR)來衡量, 即載波頻率( //大信號成分) 的RMS幅度與次//大噪聲成分或諧波失真成分( 僅考慮1 MHz to 400 MHz 之間的諧波成分) 的RMS值之比。規范要求此測試的SFDR應滿足:SFDR ≥ 2.5 + min{52, 58 – 20 × log10(f/25)}此測試中需要分別測試五組不同頻率的雙音信號。考慮到信號經過長距離傳輸之后，不可避免的產生抖動和失真，信號的頻率會在小范圍內波動。每組雙音信號就是模擬//壞的抖動狀況，如果在此情況下都能保證產生的諧波失真成分能量足夠小，那就不會對其它頻率的信號產生影響了。

    發送端抖動-主模式：此測試與發送端時鐘頻率測試非常類似，同樣是進入測試模式2。規范要求抖動的RMS值應在5.5ps 范圍之內。值得一提的是，由于抖動測量的要求非常高，協會推薦測量時使用中頻為200MHZ、帶寬為2MHZ的中頻濾波器，以濾除與測試無關的噪聲和雜波的影響。

    發送端抖動-從模式：與主模式不同，從模式下的抖動測試需要有一個連接伙伴(LinkPartner) 來輔助測量，即與另一臺支持10GBASE-T的設備互連。Link Partner 進入測試模式1，在主模式下同時往A、B、C三對數據鏈路上發送偽隨機碼(PRBS33)。DUT進入測試模式3，在接收到Link Partner 的信號之后，從中恢復出一個200MHZ的時鐘，以數據循環{2 個“+16” Symbol, 2 個”-16” Symbol…} 的方式往D數據對上發送出來。需要測量的就是D數據對上偽時鐘的抖動，規范要求仍為抖動RMS值在5.5ps 之內。此測量同樣推薦使用中頻濾波器進行濾波。

    發送端時鐘頻率：需要配置待測設備進入測試模式2，由待測設備同時在四對傳輸鏈路上發出如下數據循環{2 個“+16” Symbol, 2 個”-16”Symbol…}, 形成一個200MHZ的偽時鐘。測量這個時鐘的的頻率，規范要求結果需在200MHZ的50ppm范圍之內。

    功率譜密度和功率值：需配置DUT進入測試模式5，即正常操作模式。發送端功率需介于3.2dBm 和5.2dBm 之間。其功率譜密度(100 ohm負載下) 需滿足協議規定的上下限要求。

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