手把手教会千兆以太网一致性分析测试
以太网作为当前最普遍的一种计算机网络，经过多年发展，从最初的10m速率发展至100mbps、1000mbps乃至10gbps。当中千兆以太网以传输速率高、高性能等特点，已经广泛应用在电子、物联网、生活等行业。为满足负责产品设计、检测和验证的工程师对于快速检定设备的需求，rigol提供了完备的测试方案实现快速验证100mbps快速以太网及1000mbps千兆以太网的信号质量，提升产品开发及测试效率。
本篇小编将为大家讲解演示，如何使用ds70000系列数字示波器与配套测试夹具，进行1000mbps千兆以太网一致性测试内容及测试方案。
本期内容
视频示范如何使用ds70000系列数字示波器进行千兆以太网一致性分析测试
案例背景
1000base-t物理层一致性分析
1000base-tx物理层分为pcs(physical coding sublayer，物理编码子层)、pma(physical media attachment，物理介质附加)及pautoneg组成。
其中pcs采用的是4d-pam5编码方式，即使用4对线，5个电平对信号进行传输。每对线的传输速度与100base-t一样为125mbps;每2bit转为1baud传输，即每个ui可以传输2bit信息。4*125mbps*2bit=1000mbps实现1000mbps的传输速度。
▲1000base-t拓扑图
测试原理
信号质量测试
根据 ieee 802.3 标准对 1000base-t 物理层一致性测试的规定，被测设备需要在标准规定的四种测试模式下进行一系列一致性测试：
测试模式1：模板测试、峰值电压测试、衰落测试
测试模式2：主模式抖动
测试模式3：从模式抖动
测试模式4：波形失真测试，共模输出电压
产品支持
pca系列电流探头
1000base-t信号质量测试需要使用带宽在1ghz以上、采样率为5gsa/s的数字示波器。同时在测试过程中，还需搭配合规的探头、线缆、测试夹具以及干扰源。为降低重复性工作量，提高测试效率，rigol 以太网一致性测试软件能够帮助工程师实现测试过程自动化。
rigol ds70000系列实时采样数字示波器，支持最大5ghz带宽与20gsa/s采样率，帮助工程师获得更高的测试精度。
rigol提供了足够性能的探头附件来完成以太网一致性分析测试，包含高速有源差分探头(pva7000，pva8000系列)，高速单端有源探头(rp7000s系列)，电流探头(pca系列)。
rigol提供符合规范的测试夹具tf-enet-stp，用于 1000base-t 以太网一致性测试，夹具包括 tc2、tc3、tc4、tc5 四个部分，能够支持不同的测试项目。
▲1000base-t测试夹具图
千兆以太网一致性分析测试软件支持测试结果报告导出，测试报告将包含信号质量分析的各个测试项，各个测试项对应的合规指标范围以及实测的值。通过对比将测试结果显示在最后一列，满足标准将显示结果为passes，否则会显示failure。
▲千兆以太网一致性分析测试报告示意(以实测结果为准)
测试步骤
千兆以太网一致性分析测试要几步?
测试模式一：模板测试、峰值电压测试、衰落测试
模式一测试存在有干扰和无干扰两种情况，根据规范要求，需要使用干扰信号模仿mdi信号传输时受邻道干扰的受压状况。本次演示无干扰信号的情况下的模式一测试。
测试准备
· 准备一台支持千兆以太网一致性分析的数字示波器：根据规范要求，示波器需要有1ghz以上带宽，本次使用ds70504数字示波器进行演示;
· 准备测试夹具，本次使用rigol 千兆以太网一致性测试夹具tf-enet-stp;
· 准备待测设备，本次使用一台带有网络接口的电脑与一块能产生1000base-t高速信号的demo板进行演示;
· 准备一个差分探头，本次使用rigol pva8700探头;
· cat6网络线缆一根、bnc线缆一根与跳线帽若干。
连接设备
· 使用 cat6 以太网线连接夹具 tc2 的 j201 接口和 dut 的测试端口
· 将差分探头安装到示波器的 ch1 通道
正式测量
1. 设置 dut 产生测试模式一信号;
2. 使用差分探头连接夹具tc2 的测试点 p21;
3. 进入“配置界面”子菜单，选择信源与设备连接保持一致;
4. 点击“波形预览”按钮，在波形视图窗口中查看配置信号，确保配置信号正确;
5. 点击“启动测量”按钮，开始测量;
6. 数据分析完成后，在操作界面的“1000base-t 测量结论”显示窗口中查看测量结果。
注意事项划重点
夹具 tc2 有四组测量点，本次演示以 pair a 为例介绍操作步骤。可以通过改变短接点，重复以上步骤完成对四组测试对的测试。夹具 tc2 中测试对所对应的短接点请参考下表：
设置“配置界面”子菜单中显示的参数为预览测试波形的配置参数。在启动测量后，测量参数会自动进行调整。
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本期内容
视频示范如何使用ds70000系列数字示波器进行千兆以太网一致性分析测试
案例背景
1000base-t物理层一致性分析
1000base-tx物理层分为pcs(physical coding sublayer，物理编码子层)、pma(physical media attachment，物理介质附加)及pautoneg组成。
其中pcs采用的是4d-pam5编码方式，即使用4对线，5个电平对信号进行传输。每对线的传输速度与100base-t一样为125mbps;每2bit转为1baud传输，即每个ui可以传输2bit信息。4*125mbps*2bit=1000mbps实现1000mbps的传输速度。
▲1000base-t拓扑图
测试原理
信号质量测试
根据 ieee 802.3 标准对 1000base-t 物理层一致性测试的规定，被测设备需要在标准规定的四种测试模式下进行一系列一致性测试：
测试模式1：模板测试、峰值电压测试、衰落测试
测试模式2：主模式抖动
测试模式3：从模式抖动
测试模式4：波形失真测试，共模输出电压
产品支持
pca系列电流探头
1000base-t信号质量测试需要使用带宽在1ghz以上、采样率为5gsa/s的数字示波器。同时在测试过程中，还需搭配合规的探头、线缆、测试夹具以及干扰源。为降低重复性工作量，提高测试效率，rigol 以太网一致性测试软件能够帮助工程师实现测试过程自动化。
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rigol提供了足够性能的探头附件来完成以太网一致性分析测试，包含高速有源差分探头(pva7000，pva8000系列)，高速单端有源探头(rp7000s系列)，电流探头(pca系列)。
rigol提供符合规范的测试夹具tf-enet-stp，用于 1000base-t 以太网一致性测试，夹具包括 tc2、tc3、tc4、tc5 四个部分，能够支持不同的测试项目。
▲1000base-t测试夹具图
千兆以太网一致性分析测试软件支持测试结果报告导出，测试报告将包含信号质量分析的各个测试项，各个测试项对应的合规指标范围以及实测的值。通过对比将测试结果显示在最后一列，满足标准将显示结果为passes，否则会显示failure。
▲千兆以太网一致性分析测试报告示意(以实测结果为准)
测试步骤
千兆以太网一致性分析测试要几步?
测试模式一：模板测试、峰值电压测试、衰落测试
模式一测试存在有干扰和无干扰两种情况，根据规范要求，需要使用干扰信号模仿mdi信号传输时受邻道干扰的受压状况。本次演示无干扰信号的情况下的模式一测试。
测试准备
· 准备一台支持千兆以太网一致性分析的数字示波器：根据规范要求，示波器需要有1ghz以上带宽，本次使用ds70504数字示波器进行演示;
· 准备测试夹具，本次使用rigol 千兆以太网一致性测试夹具tf-enet-stp;
· 准备待测设备，本次使用一台带有网络接口的电脑与一块能产生1000base-t高速信号的demo板进行演示;
· 准备一个差分探头，本次使用rigol pva8700探头;
· cat6网络线缆一根、bnc线缆一根与跳线帽若干。
连接设备
· 使用 cat6 以太网线连接夹具 tc2 的 j201 接口和 dut 的测试端口
· 将差分探头安装到示波器的 ch1 通道
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3. 进入“配置界面”子菜单，选择信源与设备连接保持一致;
4. 点击“波形预览”按钮，在波形视图窗口中查看配置信号，确保配置信号正确;
5. 点击“启动测量”按钮，开始测量;
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