揭开10G Base-T以太网的神秘面纱

2011-02-23 19:42:27来源: EEWORLD 关键字:测试  通信

最近这一两年PC 领域相关的新总线、新协议如雨后春笋一般冒出来: PCI-E 进入二代(5Gbps) ,正在向三代(8Gbps) 迈进;SATA/SAS 进入6Gbps 时代; HDMI 1.3 正热,马上1.4 的浪潮又开始了;USB 大跃进,直接从480Mbps 跳到5Gbps 。信息时代,连手机3G 都在摇旗呐喊,作为我们这些电脑用户日常生活最重要部分的以太网,怎能不闹点动静出来?这个新动作就是– 局限网/ 个人电脑正式大步向10Gbps 的速率挺进啦!

IEEE组织早在2006年就推出了802.3an协议,也就是我们通常所说的10G Base-T。但直到最近,才正式有产品开始应用这项协议。作为1000M Base-T的升级版,这个协议沿用了1000M Base-T的一些重要的定义和设定,向下兼容1000M/100M/10M Base-T,只是变得“更快、更高、更强”。那就来一起看看它是怎么更快、更高、更强吧。

更快 – 10G Base-T采用的仍然是RJ-45网络接口, 传输双绞线采用六类线,支持的传输距离最远可达100米,是局域网和个人电脑网络接口的不二选择。仍然采用四个差分对同时传输,全双工,但传输的总速率高达10Gbps,每对线的速率高达2.5Gbps。

更高 – 10G Base-T采用PAM16调制,比1000M Base-T的PAM5调制更高端。PAM即脉冲幅度调制,PAM16调制下,脉冲电压幅度分为16级电平,这样每个电压幅度(称之为”Symbol”)可以表示4个bit的信息,其中3.125 bit是有效数据,另外的0.875位用于辅助和校验等。当然了,这个3.125和0.875都是平均下来的一个数值。采用了PAM-16编码后,10G Base-T每对传输线的数据传输率为800M Symbols/s。就这样,这个协议变戏法一般的把一个10G的超高速总线变成了只有800M的低速总线,使得100M的远距离传输变成现实,也让信号完整性验证变得简单。

更强 – 10G Base-T的强大是显而易见的。常用的RJ-45接口,常用的六类传输线,同样的100M传输距离,速率可以达到1000M Base-T的10倍!跟光纤相比,则具有更低的成本。

由于采用了PAM-16编码,10G Base-T每对信号实际信号速率仅为800M Symbols/s, 其基频分量为400MHZ。基于示波器量测5次谐波原则,只需要一台2GHZ以上的示波器就可以满足10G Base-T的测量要求了。另外考虑到PSD测量项需要覆盖到3GHZ频率,示波器带宽3GHZ以上就足够了。这种需求相比PCI-E和SATA等协议动辄8GHZ,12.5GHZ甚至16GHZ的高带宽要求,对测试部门经理来说是一个福音。

802.3an协议中关于物理层电信号一致性测试定义了六大类、共7项测试,分别是: Maximum output droop, Transmitter timing jitter-master, Transmitter timing jitter-slave, Transmit clock frequency, Transmitter linearity, Power spectral density(PSD) and power level, Return loss。目前泰克公司已经推出了10G Base-T的全套测量方案,全面覆盖所有的测试项目,具体配置可以参考下表。相比其它的测量方案,所需仪器最少,价格最低,为用户的开发和调试大大节省了成本。

后话: 在中国电信垄断行业不思进取,满足于ADSL 2M传输的现状下,10G Base-T想要在个人电脑互联网访问和下载上发挥实效尚有待时日,直接通过互联网观看高清影视仍是一个梦。但梅花已经开了,春天还会远吗?

关键字:测试  通信

编辑:Galactica 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0223/article_2368.html
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