​2.5G/5G/10G BASE-T 以太网一致性测试服务

2.5g/5g/10gbase-t以太网标准

      ieee组织于2006年推出802.3an协议，即10gbase-t以太网协议。该协议定义了基于rj-45接口和双绞线传输介质的10gbps以太网传输速率，与千兆网相比，速率提高了10 倍。

     该规范为网络管理员和it人员构建数据中心和企业网络提供了两个重要的特性。首先，它支持传统的铜质电缆，新装用户能够沿用原有的铜质电缆结构并支持rj-45连接器和接插板。其次，10gbase-t通过支持高密度的10g开关，实现了成本//低的10g互连解决方案。

      ieee802.3an-2006 - ieee standard for information technology -telecommunications and information exchange between systems lanman - specific re part 3 csmacd access methodand physical layer specifications。

    在2016年9月23日，ieee-sa标准委员会批准ieee标准802.3bz-2016。

    ieee标准802.3bz定义下列事项：

     cat 5e长度100米速度提升到 2.5gbit/s

     cat 6长度100米速度提升到 5 gbit/s

     cat 5e长度100米要达到 5 gbit/s,

    ieee802.3bz在物理层(phy)的传输技术基准是10gbase-t，但工作在一个比较低的发送信号速率。通过减少原始信号速率的1⁄4或1⁄2，传输速率分别下降到2.5或5gbit/s。讯号的频宽也相对减少，降低了布线的要求，以便2.5g base-t 和 5g base-t可以部署在分别为cat5e和cat 6长度为100米的非屏蔽双绞线上。

     ieee802.3bz-2016 - ieee standard for ethernet amendment 7 media accesscontrol parameters, physical layers, and management parameters for2.5 gbs and 5 gbs operation, types 2.5gbase-t and5gbase-t

2.5g/5g/10gbase-t以太网发展和测试的重要性

   以太网协议发展至今已历经四代，从早的10base-t到100base-t，再到目前市场主流的1000base-t，再到方兴未艾的10gbase-t，每次更新换代都是以10倍的速率在刷新，并且都是向下兼容。

   以太网是个人电脑和消费电子非常重要的外围通讯接口。随着新一代以太网协议10gbase-t的登场，传输速度大幅提升，在可以预见的未来几年内，10gbase-t 以太网将逐步取代千兆网成为市场的主流。

   从10gbase-t物理层和编码特征可以看出，对其接口进行物理层一致性测试是非常重要的，是确保不同设备互通互联的基础。同时2.5g/5g/10gbase-t以太网一致性测试也带来了新的挑战。

   博达实验室可以提供10gbase-t以太网一致性测试、10gbase-t以太网信号完整性测量方案，包括示波器、夹具和探头等测试仪器和治具，为有需求的公司提供2.5g/5g/10gbase-t以太网测试支持。

10gbase-t测量项目

    ieee 802.3an中列出了10gbase-t一致性测量所需的测量项目，包括七个单项的测量，分别是：

10gbase-t

测试项目

ieee 802.3an-2006标准

//大输出跌落(maximum output droop)

ieee 802.3an-2006 subclause 55.5.3.

传输线性度(transmitter linearity

ieee 802.3an-2006 subclause 55.5.3.2

发送端抖动-主模式(transmitter timing jitter-master)

ieee 802.3an-2006 subclause 55.5.3.

发送端抖动-从模式(transmitter timing jitter -slave

ieee 802.3an-2006 subclause 55.5.3.

发送端功率谱密度和功率值(transmitter power spectral density (psd) and powerlevel),

ieee 802.3an-2006 subclause 55.5.3.4

发送端时钟频率(transmitter clock frequency )

ieee802.3an-2006 subclause 55.5.3.5

5gbase-t

测试项目

ieee 802.3-2018标准

//大输出跌落(maximum output droop)

ieee 802.3bz subclause 126.5.3.1

传输线性度(transmitter linearity

ieee 802.3bz subclause 126.5.3.2

发送端抖动-主模式(transmitter timing jitter-master)

ieee 802.3bz subclause 126.5.3.3

发送端抖动-从模式(transmitter timing jitter -slave

ieee 802.3bz subclause 126.5.3.3

ieee 802.3bz subclause 126.5.3.4

发送端时钟频率(transmitter clock frequency )

ieee 802.3bz subclause 126.5.3.5

2.5gbase-t

测试项目

ieee 802.3-2018标准

传输线性度(transmitter linearity

ieee 802.3bz subclause 126.5.3.2

发送端抖动-主模式(transmitter timing jitter-master)

ieee 802.3bz subclause 126.5.3.3

发送端抖动-从模式(transmitter timing jitter -slave

ieee 802.3bz subclause 126.5.3.3

ieee 802.3bz subclause 126.5.3.4

发送端时钟频率(transmitter clock frequency )

ieee 802.3bz subclause 126.5.3.5

10gbase-t测试的目的和达成方法

   //大输出跌落：需要配置待测设备(dut)进入测试模式6，由待测设备同时在四对传输链路上发出如下数据循环{连续128个“+16”symbol, 连续128个”-16”symbol…}，形成一个3.125mhz的低频方波信号。需要量测的是从方波过零点开始的第10ns到第90ns，要求电压的跌落不超过10%。该测试的主要目的是确保symbol 连续高度重复的情况下，幅度的跌落仍然在可允许的范围之内， 不至于出现symbol误判的情况。

    传输线性度：需要配置dut进入测试模式4，由dut同时往四对传输链路发出一组双音信号(dualtone), 即两个频率非常接近、幅度相等的正弦波信号。传输线性度用无杂散动态范围(sfdr)来衡量, 即载波频率( //大信号成分)的rms幅度与次//大噪声成分或谐波失真成分( 仅考虑1 mhz to 400 mhz 之间的谐波成分)的rms值之比。规范要求此测试的sfdr应满足:sfdr ≥ 2.5 + min{52, 58 – 20 ×log10(f/25)}此测试中需要分别测试五组不同频率的双音信号。考虑到信号经过长距离传输之后，不可避免的产生抖动和失真，信号的频率会在小范围内波动。每组双音信号就是模拟//坏的抖动状况，如果在此情况下都能保证产生的谐波失真成分能量足够小，那就不会对其它频率的信号产生影响了。

   发送端抖动-主模式：此测试与发送端时钟频率测试非常类似，同样是进入测试模式2。规范要求抖动的rms值应在5.5ps范围之内。值得一提的是，由于抖动测量的要求非常高，协会推荐测量时使用中频为200mhz、带宽为2mhz的中频滤波器，以滤除与测试无关的噪声和杂波的影响。

    发送端抖动-从模式：与主模式不同，从模式下的抖动测试需要有一个连接伙伴(linkpartner)来辅助测量，即与另一台支持10gbase-t的设备互连。link partner进入测试模式1，在主模式下同时往a、b、c三对数据链路上发送伪随机码(prbs33)。dut进入测试模式3，在接收到linkpartner 的信号之后，从中恢复出一个200mhz的时钟，以数据循环{2 个“+16” symbol, 2 个”-16”symbol…} 的方式往d数据对上发送出来。需要测量的就是d数据对上伪时钟的抖动，规范要求仍为抖动rms值在5.5ps之内。此测量同样推荐使用中频滤波器进行滤波。

    发送端时钟频率：需要配置待测设备进入测试模式2，由待测设备同时在四对传输链路上发出如下数据循环{2个“+16” symbol, 2 个”-16”symbol…},形成一个200mhz的伪时钟。测量这个时钟的的频率，规范要求结果需在200mhz的50ppm范围之内。

    功率谱密度和功率值：需配置dut进入测试模式5，即正常操作模式。发送端功率需介于3.2dbm和5.2dbm 之间。其功率谱密度(100 ohm负载下) 需满足协议规定的上下限要求。

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