Ethernet信号测试方法

以太网技术特征常用称谓connectors码率连接标准Page 310/100/1000BASE-T 连接器引脚排列TD/RD: Transmit Data/Receive Data BI_D x : Bi-directional Pair xComputer RJ45 / 8P8C connector规范要求的测试内容10BASE-T测试项目描述参考规范规范要求的测试内容100BASE-TXrise/fall time symmetry 测试项目描述参考规范规范要求的测试内容1000BASE-T测试项目描述10BASE-T 测试码型First signal in auto-negotiation to test link connectivity. Sent every 16ms until a response is received.Sent at the end of data packet to indicate end of transmission. Pulse width is 300 or 350ns depending on whether the last bit was ‘0’or ‘1’.Differential Manchester encoded signal with pre-emphasis.All ‘1’s Manchester encoded signal, essentially a 5 MHz signal. Used in harmonic test to ensure all harmonics are 27 dB down from the fundamental.100BASE-TX 测试码型Random Data数据加扰保持链路上的DC平衡以及足够多的边沿进行Page 91000BASE-T 测试码型•1000BASE-T 数据经过4b/5b 编码保持链路DC 平衡和足够的边沿进行CDR 数据的时钟源Test Mode 1Test Mode 4Test Mode 2/3如何获得Ethernet 测试码型10/100/1000BASE-T 设备输出测试码型方法是半导体芯片供应Ethernet 一致性测试所需仪器设备DSO80000B系列示波器•控制PHY芯片发测试码型的软件Page 11Step 1开启示波器，连接上探头113x系列探头，并安装好尖，预热30分钟113x 不需任何附件Step2设置示波器为Default setupStep2设置示波器为Default setupStep 3启动示波器上的USB自动化测试软件Step 4 USB自动化测试软件设置Step 5 选择测试项目Agilent 测试软件已经列出了所有需要进行测试的项目根据测试需求选择相应的测试项目Step 6 配置信号是输入到示波器的那个通道….这个配置项目Step 7 连接按照要求和提示进行连接连接提示图Step 8 测试结果和Report自动生成html格式reportPage 21Step 9 保存结果和report输入文件名称选择保存路径Page 22连接示例测试夹具1130A 系列探头短直通UTP 线缆连接至link partner被测设备Page 24常见测试问题(1)短路帽Agilent测试夹具的每个block是什么功能如何进行Return Loss测试Return Loss测试使用网络分析仪测试，安捷伦的示波器可以和安捷伦的网络分析仪互联，控制网络分析仪进行测试安捷伦测试夹具上。

Ethernet信号测试方法一、Ethernet物理层测试1、简介在PC和数据通信等领域中，以太网的应用非常广泛。

以太网的技术从1990年10Base-T标准推出以来，发展非常迅速，目前普及的是基于双绞线介质的10兆/百兆/千兆以太网，同时10G以太网的技术也逐渐开始应用。

为了保证不同以太网设备间的互通性，就需要按照规范要求进行响应得一致性测试。

测试所依据的标准主要是IEEE802.3和ANSI X3.263- 1995中的相应章节。

根据不同的信号速率和上升时间，要求的示波器和探头的带宽也不一样。

对于10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的测试需要1GHz带宽。

对于10G以太网的测试，由于其标准非常多，如10GBase-CX、10GBase-T、10GBase-S等，有的是电接口，有的是光接口，不同接口的信号速率也不一样。

10GBase-CX、XAUI、10GBase-T的测试至少需要8G带宽的实时示波器，10GBase-S等光接口的测试，根据不同速率则需要相应带宽的采样示波器。

要进行一致性测试，首先要保证的是测量的重复性，由于以太网信号的摆幅不大，如1000Base-T的信号幅度只有670~820mv，XAUI信号最小摆幅只有200mv，如果测量仪器噪声比较大，就会造成比较大的测量误差。

2、10M/100M/1000M以太网测试方法对于10M/100M/1000M以太网的信号测试，可以选择Agilent 9000系列示波器，也可以选择90000系列示波器。

要进行Ethernet信号的测试，只有示波器是不够的，为了方便地进行以太网信号的分析，还需要有测试夹具和测试软件。

测试夹具的目的是把以太网信号引出，提供一个标准的测试接口以方便测试，测试夹具的型号是N5395B。

下图是夹具的图示。

在N5395B测试夹具上划分了不同的区域，可以分别进行10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的测量。

以太网物理层一致性测试方案100BaseTX1000BaseT10BaseT泰克电子(中国)Xerox Altos 工作站与其他Xerox Altos2.94Mb/s的数据传输率, 并命名为Alto Aloha IEEE 802.3以太网的物理层种类:4DTE Power via MDI (Media Dependent Interface) ：发送端透过以太网向远端设备供电410BaseT负责通道编码, 使用跳跃到”-“, “1”= 由”-“跳4100BaseTx PCS(Physical Coding Sublayer)–在速度或以上的以太网物理层里才采4MII层4 bit的输入, PCS层会编译成5 bit Code-Group的输出. 上图为4B/5B编码对照表3-Level Multiple Level Transition Encoding MLT-3编码方法MLT-3 的眼图–所有+1, 0, -1, 341000BaseT PCS(Physical Coding Sublayer)–进行研数据被分为两个子块4对线，并且同时收发，在全编码方法实现1000MB/s的MLT-34D-PAM54D-PAM5编码方法，+2，+1，0，-1，-2共5个幅度对2bit进行编码Intel 2002 Fall IDF时对以太网市场的预测:倍的数据传输率，增加了网络的带宽，支100BaseTx快10倍测试模式接着个最后是测试模式行模板测试，验证是否在规范所容许的范围内的要求ABDC F, GH, JTest Mode 1 Signal一按便自动测试所有点Template for Points A, B, C and D自动陈述测试结果是否通过?Template for Points F and H点击这里显示详细测试结果TDSET2软件TDSET2软件对模式1信号上的A,B,C,D共4点的峰值电压与它们之间的对称性，验证是否在峰值电压与对称性测试后的Ｊ点，测量它们的电压，验证插入的磁测试衰落时注意:F点后500ns的G点的电平Pt. F Pt. G首先测试不滤波的主控抖动, 若在不滤4不滤波的主控抖动4滤波的主控抖动测量时钟抖动的峰峰值是不滤波的主控抖动测试步骤4:对抖动波形进行滤波3.010ns4.000ns16.02nstxout pk-pk = 0.02ns –0.005ns = 0.015ns MDI 数据时钟测量MDI 数据相对于主控时钟的抖动J txout Pk-Pk 值4主控与从属有特殊的测试电缆相连起来主控与从属需要使用以下的特殊的测试电缆Test不滤波的从属抖动测试步骤5:对抖动波形进行滤波,3.010ns4.000ns16.02nspk-pk MDI 数据时钟测量从属MDI 数据相对于从属时钟的抖动J txout Pk-Pk 值准备完成1000BaseT物理层一致性测试任务TDS/CSA带宽示波器。

以太网物理层信号测试与分析1 物理层信号特点以太网对应OSI七层模型的数据链路层和物理层，对应数据链路层的部分又分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC)。

MAC与物理层连接的接口称作介质无关接口（MII）。

物理层与实际物理介质之间的接口称作介质相关接口（MDI）。

在物理层中，又可以分为物理编码子层（PCS）、物理介质连接子层（PMA）、物理介质相关子层（PMD）。

根据介质传输数据率的不同，以太网电接口可分为10Base-T，100Base-Tx和1000Base-T三种，分别对应10Mbps，100Mbps和1000Mbps三种速率级别。

不仅是速率的差异，同时由于采用了不同的物理层编码规则而导致对应的测试和分析方案也全然不同，各有各的章法。

下面先就这三种类型以太网的物理层编码规则做一分析。

1、1 10Base-T 编码方法10M以太网物理层信号传输使用曼彻斯特编码方法，即“0”=由“+”跳变到“-”，“1”=由“-”跳变到“+”,因为不论是”0”或是”1”,都有跳变,所以总体来说,信号是DC平衡的, 并且接收端很容易就能从信号的跳变周期中恢复时钟进而恢复出数据逻辑。

图1 曼彻斯特编码规则1、2100Base-Tx 编码方法100Base-TX又称为快速以太网，因为通常100Base-TX的PMD是使用CAT5线传输，按TIA/EIA-586-A定义只能达到100MHz，而当PCS层将4Bit编译成5Bit时，使100Mb/s数据流变成125Mb/s数据流，所以100Base-TX同时采用了MLT-3（三电平编码）的信道编码方法，目的是使MDI的5bit输出的速率降低了。

MLT-3定义只有数据是“1”时，数据信号状态才跳变，“0”则保持状态不变，以减低信号跳变的频率，从而减低信号的频率。

图2 MLT-3编码规则100Base-Tx的MAC层在数据帧与帧之间，会插入IDEL帧（IDEL=11111），告诉网上所连接的终端，链路在闲置但正常的工作状态中（按CSMA/CD，DTE数据终端机会检测链路是否空闲，才会发送数据）。

（完整版）以太网物理层信号测试与分析以太网物理层信号测试与分析1 物理层信号特点以太网对应OSI七层模型的数据链路层和物理层，对应数据链路层的部分又分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC)。

MAC与物理层连接的接口称作介质无关接口（MII）。

物理层与实际物理介质之间的接口称作介质相关接口（MDI）。

在物理层中，又可以分为物理编码子层（PCS）、物理介质连接子层（PMA）、物理介质相关子层（PMD）。

根据介质传输数据率的不同，以太网电接口可分为10Base-T，100Base-Tx和1000Base-T三种，分别对应10Mbps，100Mbps和1000Mbps 三种速率级别。

不仅是速率的差异，同时由于采用了不同的物理层编码规则而导致对应的测试和分析方案也全然不同，各有各的章法。

下面先就这三种类型以太网的物理层编码规则做一分析。

1、1 10Base-T 编码方法10M以太网物理层信号传输使用曼彻斯特编码方法，即“0”=由“+”跳变到“-”，“1”=由“-”跳变到“+”,因为不论是”0”或是”1”,都有跳变,所以总体来说,信号是DC平衡的, 并且接收端很容易就能从信号的跳变周期中恢复时钟进而恢复出数据逻辑。

图1 曼彻斯特编码规则1、2100Base-Tx 编码方法100Base-TX又称为快速以太网，因为通常100Base-TX的PMD 是使用CAT5线传输，按TIA/EIA-586-A定义只能达到100MHz，而当PCS层将4Bit编译成5Bit时，使100Mb/s数据流变成125Mb/s 数据流，所以100Base-TX同时采用了MLT-3（三电平编码）的信道编码方法，目的是使MDI的5bit输出的速率降低了。

MLT-3定义只有数据是“1”时，数据信号状态才跳变，“0”则保持状态不变，以减低信号跳变的频率，从而减低信号的频率。

图2 MLT-3编码规则100Base-Tx的MAC层在数据帧与帧之间，会插入IDEL帧（IDEL=11111），告诉网上所连接的终端，链路在闲置但正常的工作状态中（按CSMA/CD，DTE数据终端机会检测链路是否空闲，才会发送数据）。

专线号为ETN打头的电路一般为MSTP承载的N*2M速率的以太网电路专线，用户接入设备为MSAP接入，用户设备接口为以太口。

目前现场测试主要方式：在电路A端和Z端业务电路接入设备端口对PING或通过硬件、软件环回实线线路逐段环回测试。

现介绍2种环回测试方式，供大家在日常维护工作中参考使用：以太电路用户端传输设备电接口硬环回RJ45接头的制作方法说明：1、选用一个标准RJ45端子与一短段超五类UTP双绞线。

2、超五类UTP双绞线，选取其中一端中的2根线，环回到另一端后依照右图示的连接关系，分别将1与3，2与6连通，其它线对可以去除，若保留需保持断开状态。

3、依照RJ45端子的制作方法压制接头，即可完成RJ45硬环回端子的制作。

1.硬环回端子通过电脑测试:一端用电脑接接入设备以太网口，对通路进行硬件、软件环回，通过电脑上安装的相关网络分析软件（Sniffer或科来网络分析软件等）进行收发包测试。

Sniffer测试测试方法：用软件Sniffer发送一定量数据，再用Sniffer承受这些数据，比较承受和发送的数据量是否正确，来判断环回通路是否正常。

Sniffer操作方法：Sniffer Pro 4.70.530 的用户界面：自环测试方法如下：对软件进行必要的设备：Capture(捕获)/Define Filter（定义筛选）按以下图设置即可2)对包发生器进行设置：Tools/Packet Generator出现以下对话框：点击按钮，出现以下对话框：设置完成后点确定。

注：在包的容中的前6个地址要改为“1”。

因为系统的地址过滤功能会将源地址与目的地址一致的包，不通过E1发送去，所以导致E1方向无法环回，导致测试失败。

监测发送和接收的包的数量： 点击工具栏上的START 按钮Capture 对话框会被击活，然后，再点击Packets Generator对话框中的START 按钮，这时，Capture 对话框中Packets 下的数字会有变化。

EPON测试技术1 引言伴随着宽带接入技术的迅速发展，各种新兴的宽带接入技术如雨后春笋般不断涌现。

PON技术是继DSL技术和Cable技术后，又一个理想的接入平台，PON可以直接提供光业务或FTTH业务。

EPON（以太网+无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光传输，在以太网之上提供多种业务。

它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。

因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等。

EPON的测试与传统以太网设备的测试有很大不同，本文着重介绍EPON测试技术。

2 EPON技术介绍以及所面临的测试挑战 EPON系统由多个光网络单元（ONU），一个光线路终端（OLT）和一个或多个分光器组成（见图1）。

在下行方向，OLT所发送的信号广播到所有的ONU上。

在上行方向，采用TDMA多址接入技术，多个ONU的上行信息组成一个TDM信息流传送到OLT。

802.3ah修改了以太网帧格式，重新定义Preamble 部分，加入时间戳和逻辑链路标识（LLID）。

LLID标识PON系统的每一个ONU，LLID在发现过程中被指定。

图1 EPON系统组成 2.1 在PON系统中的关键技术（1）测距 EPON 系统中，上行信息传输方向上各ONU与OLT之间的物理距离是不相等的。

一般的EPON系统规定ONU到OLT之间的最远距离为20km，最近距离为0km。

这种距离差将导致时延在0~200us 之间变化。

如果没有足够的隔离间隙，来自不同的ONU信号可能同时到达OLT的接收端，这将引起上行信号的冲突。

冲突将引起大量的误码和同步丢失等，造成系统不能正常工作。

采用测距的方法，首先测量物理距离，然后把所有ONU都调整到与OLT相同的逻辑距离处再进行TDMA的方法来实现冲突避免。

目前，采用的测距方法有扩频法测距、带外法测距和带内开窗法测距等几种。

标准文案以太网业务测试方法目录一、系统适应性测试 (4)1.1、上电测试 (4)1.2、各槽位适应性测试 (5)1.3、混插测试 (5)1.4、满框测试 (6)1.5、时钟盘切换测试 (6)1.6、交叉盘切换测试 (7)1.7、SDH保护倒换测试 (8)1.8、盘保护倒换测试 (9)二、网管测试 (10)2.1、告警功能测试 (10)2.2、性能统计测试 (10)2.3、配置参数测试 (11)2.4、状态上报测试 (11)2.5、控制命令测试 (12)2.6、交叉功能测试 (12)三、功能测试 (13)3.1、最小帧长度 (13)3.2、最大帧长度 (13)3.3、异常包检测 (14)3.4、特殊包传输特性 (14)3.5、端口自适应功能 (15)3.6、自动协商功能 (15)3.7、以太网帧格式测试 (16)3.8、单播帧测试 (17)3.9 组播帧测试 (18)3.10、广播帧测试 (18)3.11、静态MAC地址配置功能 (19)3.12、MAC地址动态学习功能 (20)3.13、MAC地址老化时间测试 (21)3.14、MAC地址表容量测试 (21)3.15、MAC地址学习速度测试 (22)3.16、VLAN功能测试 (23)3.16.1、用户安全隔离测试 (23)3.16.2、VLAN Trunk功能 (23)3.16.3、设备VLAN条目数量 (24)3.16.4、VLAN支持的ID标识 (25)3.16.5、VLAN优先级测试 (25)3.16.6、PVID功能 (26)3.16.7、VMAN功能 (27)3.17、水平分割测试 (27)3.18、GFP封装测试 (29)3.18.1、GFP封装帧格式 (29)3.18.2、GFP告警检测和产生 (29)3.18.3、GFP误码监测和处理 (30)3.19、LCAS功能测试 (30)3.19.1、多径传输及最大时延差测试 (30)3.19.2、多径保护 (31)3.19.3、LCAS标准性测试 (31)3.19.4、LCAS保护时间 (32)3.19.5、时隙告警保护功能 (33)3.20、流量控制（仪表到设备） (34)3.21、流量控制（设备到仪表） (34)3.22、流量控制（拥塞形成流控） (35)3.23、端口聚合 (35)3.24、端口镜像功能 (36)3.25、生成树测试 (37)3.26、快速生成树测试 (38)3.27、基于端口优先级测试 (39)3.28、二层流功能 (39)3.29、端口接收包类型配置 (40)3.30、PING功能测试 (41)3.31、端口环回检测测试 (41)3.32、LPT功能 (42)四、指标性能测试 (44)4.1、吞吐量 (44)4.2、时延 (44)4.3、过载丢包率 (45)4.4、背靠背 (45)4.5、GE光口指标 (45)4.5.1、平均发送光功率 (46)4.5.2、接收灵敏度 (46)4.5.3、中心波长测试 (47)4.5.4、光谱宽测试 (47)4.5.5、消光比测试 (48)4.5.6、上升时间测试 (49)4.5.7、下降时间测试 (49)4.5.8、数据相关抖动测试 (50)4.5.9、发送眼图 (51)五、稳定性测试 (51)六、对通组网测试 (52)6.1、常规组网测试 (52)6.2、数据文件传送 (54)6.3、多媒体应用 (54)七、环境测试 (55)7.1、温循试验 (55)7.2、高低温性能测试 (55)7.3、电源拉偏试验 (56)7.4、单盘功耗 (56)7.5、单盘重量 (56)八、一致性测试 (56)一、系统适应性测试系统适应性测试主要针对单盘与能够使用的系统和各单盘是否进行良好的配合，单盘是否能适应各种不同的组网方式和环境变化。