​2.5G/5G/10G BASE-T 以太网一致性测试服务

2.5G/5G/10G BASE-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。

      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5 Gbit/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Cat 5e和Cat 6长度为100米的非屏蔽双绞线上。

     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/10G BASE-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/10G BASE-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：

10G BASE-T

5G BASE-T

2.5G BASE-T

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(Dual Tone), 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Link Partner 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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