(完整版)以太网物理层信号测试与分析

详细描述
在企业网络环境下，以太网测试主要包括吞吐量、延迟、丢包率、抖动等指标。测试时 需要模拟企业实际业务流量，如ERP、CRM、邮件系统等，以评估以太网在真实场景
下的性能表现。
云服务提供商的以太网测试案例
总结词
详细描述
云服务提供商的以太网测试案例主要关注高 可用性和可扩展性，以满足大量用户的需求。
测试方法与指标的重要性
重要性
以太网测试方法和指标是评估网 络性能和诊断问题的关键工具， 有助于提高网络的稳定性和可靠 性。
测试方法
常见的以太网测试方法包括吞吐 量测试、延迟测试、丢包率测试 等，这些方法可用于评估网络连 接的性能。
指标
以太网测试的指标包括吞吐量、 延迟、丢包率、抖动等，这些指 标可帮助我们了解网络连接的质 量和可靠性。
05
以太网测试实践
测试环境搭建
01
02
03
确定测试需求
明确测试目的、测试范围 和测试标准，以便选择合 适的测试设备和工具。
配置网络设备
根据测试需求，配置以太 网交换机、路由器、终端 设备等网络设备，确保设 备正常运行。
搭建测试环境
根据测试需求和网络设备 配置，搭建测试环境，包 括网络拓扑、IP地址分配、 设备连接等。
协议分析仪
协议解析与诊断
协议分析仪可以对以太网中的数 据包进行深度解析，帮助用户了 解网络中各个协议的运行状况，
发现潜在问题。
流量监控与审计
协议分析仪可以实时监控网络流量， 对流量进行统计和分析，提供流量 报告和审计功能。
支持多种协议
协议分析仪不仅支持以太网协议， 还可以测试其他协议，如FTP、 SMTP等。
以太网测试方法与指
• 引言 • 以太网测试方法 • 以太网性能指标 • 以太网测试工具 • 以太网测试实践 • 案例分析

以太网收发器工作原理及其 信号质量测试
ห้องสมุดไป่ตู้
主要内容
• • • • • 以太网简介 以太网收发器工作原理详解 以太网物理层信号质量测试 以太网收发器常见问题分析和调试 附录：以太网信号质量测试指标
以太网简介
【以太网】使用IEEE 802.3标准（即采用CSMA/CD访问控 制技术）的网络系统。 • 由美国Xerox（施乐）公司和Stanford（斯坦福）大学联 合开发并于75年推出，原为总线型，现已扩展到星形、星 形总线、树形等。81年Xerox、DEC、Intel联合推出商业 产品。85年IEEE 802委员会在此基础上颁布了802.3标准 • 由于以太网与其他LAN类型相比，具有易用、易安装、易 维护、低成本等诸多优点，目前世界上80～85%与LAN相 连的PC和工作站使用以太网连接。 • 以太网为基带系统，采用曼彻斯特等编码技术，且只支持 LLC层的类型1操作 ——不确认的无连接服务（数据报服 务） 。
以太网简介
CSMA/CD协议的基本思想
每站在发送数据前，先监听信道是否空闲；若是，则发送 数据，并继续监听下去，一旦监听到冲突，立即停止发送 ，并在短时间内连续向信道发出一串阻塞信号（JAM）强 化冲突，如果信道忙，则暂不发送，退避一随机时间后再 尝试。 CSMA/CD协议在CSMA协议基础上增加了发送期间检测 冲突的功能。其最大特点是“先听后说,边说边听”。该 协议已被IEEE 802委员会采纳，并以此为依据制定了IEEE 802.3标准。 CSMA/CD协议同样可分为非坚持、1坚持和p坚持3种。 以太网通常采用非分隙1坚持CSMA/CD。 。
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以太网收发器工作原理详解
• • • (4) MII (MEDIA INDEPENDENT INTERFACE):媒体无关接口,是PHY和控制期间 之间的数据通路. (5) MDI (MEDIUM DEPENDENT INTERFACE):介质相关接口,不同的PMD对应着不 同的MDI接口 (6) SMI (SERIAL MANAGEMENT INTERFACE):这个接口允许上层器件监控PHY。 物理接口包括一个数据线（MDIO）和一根时钟线（MDC）。MAC 利用SMI 可以 完成读写状态寄存器的功能

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）。

以太网接口物理层一致性测试苏水金有限公司司）有限公（中国泰克科技克科技（中国）以太网的起源与发展1972年Metcalf与他在Xerox PARC的同事们，在研究如何将Xerox Altos工作站与其他Xerox Altos工作站、服务器以及激光打印机相互联网。

他们成功的用一个网络实现了2.94Mb/s的数据传输率的互联, 并将此网络命名为Alto Aloha网络。

1973年Metcalf 将此延伸至支持其他的计算机类型, 并改名为Ethernet。

因为Ether（以太）,曾被科学家认为是电磁波在真空中的传输介质。

而Ethernet就是以太网的意思，就是数据传输的网络。

如此，以太网便诞生了。

1976年, Metcalf拿到了专利, 并邀请了Intel 与Digital 成立了DIX group, 并在1989 年, 演变成了IEEE802标准。

基本上IEEE 802.3 是OSI第二层的协议，负责链路的接入管理与流量控制。

IEEE 802.3物理层可以通过不同的介质来实现，包括3类、4类、5类线（STP屏蔽与UTP非屏蔽双绞线），同轴铜线，多模与单模光纤等等。

其传输速率也从最初的10M发展到100M、1000M乃至当今的10GIEEE 802.3标准的发展IEEE 802.3定于1985年–10M速率，采用同轴电缆作为传输载体IEEE 802.3i定于1990年–10M速率，采用双绞线(屏蔽/非屏蔽)作为传输载体 IEEE 802.3u定于1995年–100M速率，采用双绞线(屏蔽/非屏蔽)作为传输载体–100M速率，采用光纤（单模/多模）作为传输载体IEEE 802.3z定于1998年–1000M速率，采用光纤（单模/多模）作为传输载体IEEE 802.3ab定于1999年–1000M速率，采用双绞线（单模/多模）作为传输载体IEEE 802.3ae定于2001年–10G速率，采用光纤（单模/多模）作为传输载体以太网基础知识：10Base-T 10Base-T与ISO/IEC的关系以太网的物理层：10Base-T编码方式：Manchester Manchester 编码方法编码方法,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出时钟.以太网的物理层：10Base-T 模板测试：脉冲电压模板以太网的物理层：100Base-TXPCS(Physical Coding Sublayer)：负责编码，PCS通过MII接口接收100Mbps的码流，PCS将每4bit数据编译成5bit。

以太陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬

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。

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信而泰科技—通信测试专家
1 范围
本规范规定了在宽带系统测试中如何进行以太网的测试 本规范适用于支持以太网接口的宽带产品系统测试
2 概述
2.1 测试关注点
在这里以太网测试指对2层及其2层以上的以太网设备或其它支持以太网接口的 设备的以太网部分的测试。对以太网的测试关注点应包括： 1、基本功能性能测试 2、针对物理层/MAC层的测试 3、针对Switch的测试 4、VLAN测试 5、优先级测试 6、 统计计数功能测试
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信而泰科技—通信测试专家
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生成树（Spanning Tree ）
通过生成树算法可以在网络中创建备用链路。当主链路工作时，备用链路处于空 闲状态；当主链路出现问题是，自动切换到备用链路。由此可见生成树算法实现 两个功能：网络环路的侦测和预防、拓扑自动重构。生成树参数包括桥优先级、 呼叫时间、最大老化时间、转发时延、端口优先级等。生成树可以是设备级的也 可以每VLAN独立的。
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流控 以太网在全双工工作方式下可采用PAUSE帧进行流量控制。 以太网流控的机 北京信而泰科技有限公司 ©版权所有
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信而泰科技—通信测试专家
制是这样的，如果一个以太网口的接收队列发送拥塞（入口buffer 中的数据超过 一定的阈值） ，且该网口支持PAUSE流控，则该网口向外发送PAUSE帧，帧中的 pause-time 域的值为N（0<N<=65535)；链路对端的以太网口接收到这个PAUSE 帧且该接口支持PAUSE流控，将在时间N（单位为512bit 数据的发送时间）内停 止数据的发送。这样会避免因为接收端口拥塞而导致丢包。如果接收端口的拥塞 已经消除（入口buffer 中的数据低于一定的阈值）而此时pause-time 还没有结束， 该端口将发送一个pause-time 为0的PAUSE帧，通知对端开始发送数据。具体的 buffer 阈值应根据设备的buffer 容量、接口类型（接口速率、传输距离） ，原则是 保证在对端响应PAUSE前线路上的数据不会使接收端Buffer 溢出造成丢包。另外 考虑高速接口长距离传输的情况， 如果设备本身的处理能力与线路传输速度差别 很大，即使将buffer 的阈值设为很低，在对端响应PAUSE帧前，因为线路上的数 据量很大，也会导致buffer 溢出造成丢包。对于这种情况可能需要进行特殊的处 理，例如定时发送PAUSE帧，具体的时间间隔根据设备的特点和传输距离确定。 PAUSE帧的格式在802.3 31B中定义：目的地址为多播地址01-80-C2-00-00-01； 源 地址为源端口的MAC地址； 类型/ 长度域为88-08， 表示MAC控制帧； 2字节的MAC 操控码为00-01，表示PAUSE 帧；2字节的pause 时间，指示对端端口暂停发送的 时间，该域为0表示通知对端暂停发送的端口可以开始发送数据。 流控包括几种不同的模式：非对称（Asymmetric PAUSE） 、对称（Symmetric PAUSE） 、完全（非对称+对称 Both Asymmetric And Symmetric PAUSE） 。其中非 对称表示该端口在拥塞时可以发送PAUSE帧，但不能处理接收到的PAUSE（丢 弃或作为普通多播帧处理） ；对称表示该端口既可以发送PAUSE也能够处理接收 的PAUSE帧。完全模式只用于流控的自协商，请参见流控自协商部分。以太网口 的流控可以通过手工设置或通过流控自协商机制自动设置， 具体参见流控自协商 部分。

以太网收发器工作原理及其 信号质量测试
主要内容
• • • • • 以太网简介 以太网收发器工作原理详解 以太网物理层信号质量测试 以太网收发器常见问题分析和调试 附录：以太网信号质量测试指标
以太网简介
【以太网】使用IEEE 802.3标准（即采用CSMA/CD访问控 制技术）的网络系统。 • 由美国Xerox（施乐）公司和Stanford（斯坦福）大学联 合开发并于75年推出，原为总线型，现已扩展到星形、星 形总线、树形等。81年Xerox、DEC、Intel联合推出商业 产品。85年IEEE 802委员会在此基础上颁布了802.3标准 • 由于以太网与其他LAN类型相比，具有易用、易安装、易 维护、低成本等诸多优点，目前世界上80～85%与LAN相 连的PC和工作站使用以太网连接。 • 以太网为基带系统，采用曼彻斯特等编码技术，且只支持 LLC层的类型1操作 ——不确认的无连接服务（数据报服 务） 。
以太网简介
CSMA/CD协议的基本思想
每站在发送数据前，先监听信道是否空闲；若是，则发送 数据，并继续监听下去，一旦监听到冲突，立即停止发送 ，并在短时间内连续向信道发出一串阻塞信号（JAM）强 化冲突，如果信道忙，则暂不发送，退避一随机时间后再 尝试。 CSMA/CD协议在CSMA协议基础上增加了发送期间检测 冲突的功能。其最大特点是“先听后说,边说边听”。该 协议已被IEEE 802委员会采纳，并以此为依据制定了IEEE 802.3标准。 CSMA/CD协议同样可分为非坚持、1坚持和p坚持3种。 以太网通常采用非分隙1坚持CSMA/CD。 。
以太网收发器工作原理详解
• 所以当强制端口工作于全双工的时候，就必须保证连接的对方也是强 制于此种工作状态，否则对方（具有自协商能力的一方）会选择端口 的工作状态为半双工，双方能够连接上且按照各自的模式工作。当连 接的双方都没有自协商能力的时候，双方都发送NLP (normal link pulses in 10Mbps)或者Idle Symbols（100Mbps），如果探测到的速 度信息与自己发送的一致，双方就按照自己的工作模式LINK 上且开 始工作。如果一方强制为100M 全双工，另一方为强制为100M 半双工 的时候，能够连接上且按照各自的模式工作。 案例分析

以太⽹测试⽅法（详细）以太⽹业务测试⽅法⽬录⼀、系统适应性测试 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

、上电测试 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

、各槽位适应性测试 .................................................................................... 错误!未定义书签。

、混插测试 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

、满框测试 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

、时钟盘切换测试 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

、交叉盘切换测试 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

、SDH保护倒换测试 ..................................................................................... 错误!未定义书签。

即更 高的计算 能力 ，更 大的存储 空间 ，以及更 快的Ｉ０ 口。１ 吉比以太 网作应运 而生。而其 中的１ Ｇ Ａ Ｅ Ｔ ／接 ０ ０ Ｂ Ｓ — 版本 以其 高速率低成本的特点被 业界 广泛接 受。本 文主要 讨论１Ｇ Ａ Ｅ Ｔ ０ Ｂ Ｓ — 物理层测试的意义 。要求 以及现有的测试 方案 ，通过分
一
பைடு நூலகம்
的高 速率 数据 的 传输 ，技术 复 杂度 可 想 而知 ，加 之很 高 的带 宽 ， 对 发 送 端 ，接 收 端 以及 传 输 链 路 都 有 较 高 的要 求 。 同时 为保 证 １Ｇ Ａ Ｅ Ｔ ０ Ｂ Ｓ — 的一 致性 ，互 操作 性 。 ＩＧ Ａ Ｅ Ｔ Ｏ Ｂ Ｓ — 的物理 层 测试 就显
表３ 出 了接 收端测 试 的项 目，及 其 判别标 准 ，亦 可根 据编 号 给 查询标 准 的相关 部分 。 ２３ １ Ｇ Ａ Ｅ Ｔ ． Ｂ Ｓ — 传输线 路的 要求 ０
１ ３ ４
应 用方 法论
科 年 １ ２ 第１ ０ 蟊 巯 期 ｌ ２
１ ＧＢ Ｅ Ｔ以太 网物理层测试 方案 ０ ＡＳ －
张正道
（ 上海交通大学微 电子学院 ，上海 ２ ０ ４ ） ０２０ 摘 要 随着信息技术 的持 续发展 ，尤其是视 频业务的激增和 云计 算的浪潮 的到来 ，对信息设备 的硬件提 出了更高的要 求，
析 １ＧＢ Ｅ Ｔ的技 术特点 ，进 而深入探讨测试 的各 项指标 。并对 目前的测试方案优缺点进行 比较。给 出相 对合理全 面的 ０ ＡＳ —
１ＧＢ Ｅ Ｔ物 理 层 测 试 方 案 。 ０ ＡＳ －
关键词 以太网；１ＧＢ Ｅ Ｔ；物理层测试 ；自动化测试 ０ ＡＳ —
中圈分类号 Ｔ 文 献标识 码 Ａ 文章编号 １７ — ６ １ （ １） １ ０ ３ — ４ Ｎ ６３ ９ ７ 一 ２ ２ ６ — １４ ０ ０ ０

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 (20)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） (33)3.21、流量控制（设备到仪表） (34)3.22、流量控制（拥塞形成流控） (34)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 (43)4.1、吞吐量 (43)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 (48)4.5.7、下降时间测试 (49)4.5.8、数据相关抖动测试 (49)4.5.9、发送眼图 (50)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 (54)7.1、温循试验 (54)7.2、高低温性能测试 (55)7.3、电源拉偏试验 (55)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。

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，在传输速度大幅提升的同时，对测试测量也带来了新的挑战。

本文将重点介绍10GBASE-T以太网一致性测试面临的新的挑战以及相应的测量方案。

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。

经历了三年的技术储备和市场酝酿，10GBASE-T以太网相关产品在2009年开始面世。

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。

对于这样一种新兴的个人电脑和消费电子外围通讯协议，泰克公司(Tektro NI x Inc.)第一时间推出了全套自动测量方案，包括示波器、信号源、自动测量软件、夹具和探头，为广大研发公司的技术创新提供了信号完整性保证。

10GBASE-T以太网简介以太网协议发展至今已历经四代，从最早的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。

10GBASE-T沿用以太网规范，仍然采用RJ-45接口作为连接器，采用四对双绞线作为传输介质。

每对线的传输速率为2.5Gbps，最远传输距离可达100m。

对于所有认可的传输距离和传输介质，可以达到10E-12的BER(误码率)。

10GBASE-T 采用PAM16(16级脉冲幅度调制)方式，每个脉冲幅度(称为字符Symbol)可以表征3.125bit的信息。

因而每对传输线的实际传输率仅为800M Symbol /秒，大大降低了对传输链路带宽的要求，增加了有效传输距离，对测试仪器的要求也相应地变得宽松。

一致性测试的挑战测试上10GBASE-T的复杂程度比之前的以太网协议都高。

传统的以太网测试一般分为幅度域测试、时间相关测试、失真测试、回波损耗测试四块。

. . .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 (20)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） (33)3.21、流量控制（设备到仪表） (34)3.22、流量控制（拥塞形成流控） (34)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 (43)4.1、吞吐量 (43)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 (48)4.5.7、下降时间测试 (49)4.5.8、数据相关抖动测试 (49)4.5.9、发送眼图 (50)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 (54)7.1、温循试验 (54)7.2、高低温性能测试 (55)7.3、电源拉偏试验 (55)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。

千兆以太网物理层收发器功能测试方法作者：***来源：《现代信息科技》2022年第07期摘要：针对自主研发的一款千兆以太网物理层收发器（GPHY）的功能测试，设计了GPHY的测试系统。

为便于定位测试中的问题，按照信号流将测试分为三个阶段：先进行内回环测试，再进行外回环测试，最后移植LwIP实现ping测试。

采用一款Cortex-M4內核具备GMAC（Gigabit Media Access Control）外设的MCU作主设备，实现了GPHY的功能测试程序。

在程序中，创建了可动态调整的系统日志和结构化的多参数函数接口，使得查看测试结果和进行压力测试更加简便。

关键词：GPHY;功能测试;GMAC;Cortex-M4;LwIP中图分类号：TP311 文献标识码：A文章编号：2096-4706（2022）07-0042-04Function Test Method for Gigabit Ethernet Physical Layer TransceiverLIU Wenyuan（Network Communication Institute of CETC， Shijiazhuang 050011， China）Abstract： In view of the function test of the Gigabit Physical Layer Transceiver （GPHY），this paper designs a GPHY test system. In order to easily locate the problems in the test， the test isdivided into three stages according to the signal flow. Firstly it conducts the inner loop test， then conducts the outer loop test， and finally transplants the LwIP to achieve the ping test. This paper uses a Cortex-M4 kernel and MCU with GMAC （Gigabit Media Access Control） peripheral as the master device to realize the GPHY function test program. In the test program， it creates the dynamically adjustable system log and the structured multi-parameters function interface， which make it handier to view test results and perform stress tests.Keywords： GPHY; function test; GMAC; Cortex-M4; LwIP0 引言随着物联网时代的到来，嵌入式系统的以太网设备需求量与日俱增，而负责以太网数据编码和传输的物理层收发器的需求量也随之增长[1]。

车载以太网物理层及信号测试肖孙波; 王鑫; 葛亮; 齐光石; 赵沛时【期刊名称】《《电子测试》》【年(卷),期】2019(000)021【总页数】3页(P87-89)【关键词】车载以太网; 物理层; 测试13/5000【作者】肖孙波; 王鑫; 葛亮; 齐光石; 赵沛时【作者单位】一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂江苏无锡 214000; 长春工业大学机电工程学院吉林长春 130011; 启明信息技术股份有限公司吉林长春130011【正文语种】中文1 车载以太网车载以太网是用于连接车内电子单元，并可以连接远程控制单元的新型车载总线，在单对非屏蔽双绞线上可实现100Mbit/s甚至1Gbit/s的数据传输速率，同时满足汽车行业高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面要求。

未来智能网联汽车能够实现在道路上驰骋的移动办公室与移动信息娱乐中心，将成为“人-车-路-云”的新型交通驾驶模式[1]，需要大量的传感器与高速可靠地的网络主干来支持，例如：高级驾驶员辅助系统ADAS可以提高驾驶安全性并减轻驾驶员驾驶负担，需要360度全身环境感知来做出相应的判断，这需要当前的交通状况，天气，温度，湿度，限速等等信息，然后规划路线，车速，能量分配及行车路线等，这些信息的交互都是发生在ECU层面的，依靠着以太网的物理层来进行信号转换与传输如图1所示，必须保证信号的完整性。

2 车载以太网物理层车载以太网协议是一组多个不同层次上的协议簇（如图1），但通常被认为是一个4层协议系统：应用层、传输层、网络层、数据链路层。

4层结构对应于OSI参考模型，并且提供了各种协议框架下形成的协议簇及高层应用程序，例如：UTP、TCP、SOME/IP及DoIP等。

参照OSI模型，物理层在车载以太网的最底层，用BroadR-Reach提供的标准以太网的MAC层接口与上层数据链路层连接，能够通过与其他以太网类型相同的方式运行高层协议和软件。

39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
以太网收发器工作原理及其信号质量 测试
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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