L'origine et le développement d'Ethernet
En 1972, Metcalf et ses collègues de XeroxPARC étudiaient comment interconnecter les postes de travail XeroxAltos avec d'autres postes de travail, serveurs et imprimantes laser XeroxAltos. Ils ont réalisé avec succès l'interconnexion du débit de transmission de données de 2,94 Mb/s avec un réseau, et ont nommé ce réseau le réseau AltoAloha. En 1973, Metcalf l'a étendu pour prendre en charge d'autres types d'ordinateurs et l'a renommé Ethernet. Ainsi, Ethernet est né. En 1976, Metcalf a obtenu le brevet et a invité Intel et Digital à créer DIXgroup, et en 1989, il a évolué vers la norme IEEE802. La couche physique IEEE802.3 peut être réalisée à travers différents supports, y compris les fils de catégorie 3, catégorie 4 et catégorie 5 (paire torsadée blindée STP et UTP non blindée), les fils de cuivre coaxiaux, les fibres optiques multimodes et monomodes, etc., et sa transmission Le débit s'est également développé du 10M initial à 100M, 1000M, 10G, 100G, et maintenant 400G Ethernet.
Développement de la norme IEEE802.3
-
IEEE 802.3 a été établi en 1985 - taux de 10M, utilisant un câble coaxial comme support de transmission;
-
IEEE802.3i est prévu pour le débit 1990-10M, utilisant une paire torsadée (blindée/non blindée) comme support de transmission ;
-
IEEE802.3u est défini en 1995 - débit 100M, utilisant une paire torsadée (blindée/non blindée) comme support de transmission - débit 100M, utilisant la fibre optique (monomode/multimode) comme support de transmission ;
-
IEEE802.3z est prévu pour le débit 1998-1000M, utilisant la fibre optique (monomode/multimode) comme support de transmission ;
-
IEEE 802.3ab est prévu pour le débit 1999-1000M, utilisant une paire torsadée (monomode/multimode) comme porteuse de transmission ;
-
IEEE 802.3ae est prévu pour le débit 10G en 2001, utilisant la fibre optique (monomode/multimode) comme support de transmission.
Principes de base d'Ethernet
10Base-T
Méthode de codage : méthode de codage Manchester, c'est-à-dire "0"=saut de "+" à "-", "1"=saut de "-" à "+", car que ce soit "0" ou "1", Il y a des sauts, donc dans l'ensemble, le signal est équilibré en courant continu et le récepteur peut facilement récupérer l'horloge à partir de la période de saut du signal.
100Base-T
PCS (Physical Coding Sublayer) : responsable de l'encodage, PCS reçoit un flux de code de 100 Mbps via l'interface MII, PCS compile chaque donnée 4 bits en 5 bits, conversion 4B/5B. Par conséquent, le débit externe de l'interface 100Base-TX est de 125 Mbps et une interface utilisateur est de 8 ns. PMA adopte le niveau MLT-3 et le codage suit la forme NRZ. Le signal d'interface 100Base-TX a un saut de niveau lorsqu'il est "1", et le niveau du signal reste inchangé lorsqu'il est "0". Par conséquent, le signal d'interface 100Base-TX a trois niveaux et il y a deux "yeux" pour une interface utilisateur dans le diagramme de l'œil.
1000Base-T
L'interface 1000Base-T adopte la méthode de codage 4D-PAM5, adopte les 4 paires de lignes différentielles dans la ligne à 5 catégories et atteint un taux de transmission de 1000 Mbps en mode duplex intégral. Chaque débit de ligne est de 125 Mbps et chaque interface utilisateur est de 8 ns. 4x125 = 500M, utilisez la méthode de codage 4D-PAM5, 2bit est une transmission de 1Baud, afin d'atteindre un débit de 1000Mbps.
Si vous souhaitez mesurer le diagramme de l'œil de l'interface 1000Base-T, avec 5 niveaux, le diagramme de l'œil devrait ressembler à ceci.
Test de couche physique Ethernet 10M/100M/1000M
Voici les similitudes et les différences d'Ethernet 10M/100M/1000M :
Le même point : ce sont tous des signaux différentiels - tous deux utilisent des fiches cristal RJ-45 comme connecteurs et utilisent des câbles de catégorie 5.
Ce qui est différent : l'encodage est différent, donc les tests de modèle sont différents.
La figure ci-dessous est un schéma fonctionnel de la connexion de test Ethernet.
Éléments de test d'interface Ethernet 10Base-T
Principaux éléments de test : impulsion de liaison (avec et sans TPM), TP_IDL (avec et sans TPM), masque MAU, harmoniques, tension de mode commun, tension différentielle, gigue, perte de retour.
Éléments de test d'interface Ethernet 100Base-T
Principaux éléments de test : modèle AOI, temps de montée, temps de descente, symétrie du temps de montée/descente, tension de sortie différentielle, symétrie d'amplitude, dépassement de forme d'onde, distorsion du rapport cyclique, gigue, perte de retour.
Éléments de test d'interface Ethernet 1000Base-T
Principaux éléments de test : avec et sans interférence : modèle A, modèle B, modèle C, modèle D, modèle F, modèle H, pic A, pic B, pic C, pic D, top drop G, top drop J, distorsion (avec ou sans horloge, gigue maître - filtrée et non filtrée (avec et sans horloge), gigue esclave - filtrée et non filtrée (avec et sans horloge), tension de mode commun, perte de retour.
Test de perte de retour Ethernet
Le test de conformité de l'interface Ethernet doit également effectuer le test de perte de retour pour vérifier l'adaptation d'impédance du DUT. Trop de perte de retour entraînera des problèmes tels que la réflexion du signal, la distorsion et la diaphonie. Surtout pour Ethernet 1000M, puisque 4 paires de câbles fonctionnent dans les deux sens en même temps, les exigences de perte de retour seront plus élevées.
Pour mesurer la perte de retour Return Loss, en plus d'un oscilloscope, il est également nécessaire d'utiliser un analyseur de réseau VNA ou un générateur de signaux AFG ou AWG pour effectuer le test de perte de retour. Le logiciel de test de conformité Ethernet de l'oscilloscope peut passer par USB L'interface ou le port réseau contrôle l'AFG ou l'AWG pour effectuer le test automatique de perte de retour. Avant d'effectuer le test de perte de retour, vous devez utiliser les pièces d'étalonnage pour effectuer respectivement l'étalonnage d'ouverture, de court-circuit et de charge.La figure suivante est le schéma fonctionnel de connexion du test de perte de retour.
Configuration du mode de test Ethernet 10M/100M/1000M
IEEE 802.3ab stipule : pour effectuer le test de conformité de la couche physique de l'interface Ethernet 10M/100M/1000M, il est nécessaire de configurer le registre pour que le DUT entre dans 4 modes de test différents pour terminer le test.
Résultats des tests de masque de diagramme d'oeil Ethernet 10M/100M/1000M
Voici les résultats des tests des masques de diagramme de l'œil Ethernet 10M, 100M et 1000M.
Rapport de test Ethernet 100M/1000M
Configuration de référence de test Ethernet 10M/100M/1000M
| Article | Ethernet 10M/100M/1000M |
| Bande passante de l'oscilloscope | Bande passante de 1 GHz ou plus |
| options logicielles | Logiciel de test de conformité Ethernet |
| sonde | Sonde différentielle de bande passante 1GHz |
| fixation | Luminaire Ethernet |
| source ou vecteur | AFG/AWG/VNA |
Résumer
Avec la coopération de l'oscilloscope en temps réel, de la sonde différentielle, du logiciel d'automatisation, du luminaire et de l'AFG, le test de conformité de la couche physique de l'interface Ethernet 10M/100M/1000M est réalisé, ce qui améliore l'efficacité du test, aidant ainsi les ingénieurs à vérifier rapidement les produits et à accélérer le processus de commercialisation des produits.