Ethernet 10/100/1000BASE-T アプリケーション・ソフトウェア

TDSET3・DPO4ENET

特長

TDSET3によるEthernetコンプライアンス・テスト
  • 10、100、1000BASE-T物理レイヤ検証のための自動コンプライアンス・テスト
  • MSO/DSA/DPO70000シリーズ、DPO7000シリーズ、MSO/DPO5000シリーズ・オシロスコープ用
DPO4ENET型によるEthernetのトリガ/解析
  • 10BASE-T、100BASE-TX Ethernetの自動トリガ/デコード/サーチ
  • MDO4000シリーズ、MSO/DPO4000Bシリーズ・オシロスコープ用

アプリケーション

  • 10BASE-T Ethernet
  • 10BASE-Te Ethernet
  • 100BASE-TX Ethernet
  • 1000BASE-T Ethernet

テクトロニクスは、IEEE 802.3 Ethernetデバイスの物理レイヤ検証、およびEthernetベース・システムの開発、デバッグのための総合的なツール・セットを提供しています。

TDSET3 Ethernetコンプライアンス・テスト・アプリケーションとテクトロニクス・オシロスコープを使用することで、IEEE規格の10/100/1000BASE-Tのコンプライアンス・テストを1回のボタン操作で実行できます。コンプライアンス・テストが自動化できるため、エンジニアは作業ベンチ上で必要なテストを効率的に、確実に行うことができます。

DPO4ENET型Ethernetシリアル・トリガ/解析モジュールとMDO4000シリーズ、MSO/DPO4000Bシリーズ・オシロスコープを使用すると、Ethernetベース・システムの検証、デバッグ解析が容易に行えます。DPO4ENET型は、10BASE-T、100BASE-TX Ethernetの自動トリガ/デコード/サーチが行えるため、迅速で効率的な検証、デバッグが可能になります。

TDSET3-Ethernet物理レイヤの自動コンプライアンス・テスト

Ethernetのコンプライアンス・テストには、次のような測定上の問題点があります。

  • リターン・ロス測定には、実際のノイズと同じようなパターン・データとノイズのためのディスタービング信号が出力できるツールが必要です。
  • それぞれのEthernet規格固有の振幅、タイミング、リターン・ロス、テンプレートのテストが必要になります。
    • 10BASE-T規格には、ポートごとに22種類のテスト、障害耐性、CMRRが規定されています。
    • 100BASE-TX規格には、ポートごとに12種類のテストやCMRRなどが書かれています。
    • 1000BASE-Tには、ポートごとに80種類のテスト、BER、CMRRなどが規定されています。
  • それぞれのテストには数多くの種類があるため、コンプライアンス・テストには数多くのセットアップ、長時間の測定が必要であり、再現性のある測定を行うことは難しい作業です。
  •   ベクトル・ネットワーク・アナライザでリターン・ロスを測定することもできますが、高価な測定器が必要になります。テクトロニクスの任意波形ジェネレータ(AWG)とオシロスコープを使用すれば、コスト効果の高い測定が行えます。

TDSET3は、次のような項目において10、100、1000BASE-Tの物理レイヤの自動コンプライアンス・テストを実行できます。

  • 正確な解析、優れたインターオペラビリティのためのコンプライアンス・テスト、マージン・テスト
  • 1台の計測器による時間ドメイン、周波数ドメインの測定
  • フィルタの有無によるジッタ/タイミング測定
  • トランスミッタ性能のための振幅、リニアリティ、ドループ・テスト
  • リターン・ロス、パワー・スペクトラム密度を含む、周波数ドメイン測定
  • 特性評価、マージン解析において、ユーザが測定パラメータを定義することが可能
  • 解析のためのマージンと統計情報を含む詳細なテスト・レポート
広範囲な測定をサポート

ネットワークを介した信頼性の高い情報伝送のために、規格によってネットワークの物理レイヤの要件が規定されています。TDSET3 Ethernetコンプライアンス・テスト・ソフトウェアは、IEEE 802.3-2000およびANSI X3.263-1995などの規格に適合した10BASE-T、10BASE-Te、100BASE-TX、1000BASE-Tの物理レイヤ・テストを自動的に実行します。テスト項目には、テンプレート、歪み、リターン・ロス、ジッタ(代替ジッタ手法を含む)、コモンモード電圧など、PMA/MDIのコア・テストがあります。

振幅に関するテスト

業界規格では、デバイス間の確実なインターオペラビリティ(相互接続性)のため、信号の振幅範囲が規定されています。信号の速度によって振幅テストは異なりますが、ピーク、ピーク・トゥ・ピーク振幅、オーバシュート、コモンモード電圧、正/負のパルスの対称性などのパラメータが含まれています。

リターン・ロス・テスト


100BASE-TXリターン・ロス測定の85/100/115Ωによるプロット

ケーブル・システムのリターン・ロスも、インターオペラビリティに影響します。規格では、入射信号を基準にした、反射信号の最小の減衰量を定義しています。リターン・ロス・テストでは、一般的に100Ω±15%のレンジを超えるインピーダンスを測定します。TDSET3は、規格で規定されている85、100、115Ω(10BASE-Tでは111Ω)インピーダンスのリターン・ロスが測定できます。他のテストで使用されるオシロスコープとAWGを使用するため、リソースを有効活用できます。

時間に関するテスト

信号のタイミング・パラメータも規格によって規定されています。テスト項目には、立上り時間、立下り時間、立上り/立下り時間の差または対称性が含まれています。

ジッタ・テスト


クロスレベルによる100BASE-TXのピーク・ピーク・ジッタ

ジッタ・テストでは、規定のテスト・パターンを使用して信号エッジのタイミング変動を測定します。ジッタ測定は、デューティ・サイクル歪みやベースライン・ワンダなどによっても影響を受けます。ジッタは波形の蓄積から得られ、アイ・クロス・ポイントで蓄積されるポイントの幅で測定され、ピーク・トゥ・ピークはヒストグラムの裾の最小値、最大値から推定されます。上に示した例は、100BASE-TX信号のジッタ測定例です。

テンプレート・テスト


100BASE-TXの正極性AOIテンプレート・テスト

テンプレート・テストは、伝送された信号が規格の要件を満たしているかどうかを迅速に確認するために実行します。テンプレートは、オーバシュート、ジッタ、異常な立上り/立下り時間などでマスク・テストがフェイルするように定義されています。100BASE-TXのテンプレート・マスクを上図に示しています。

テスト・レポートの作成

TDSET3には優れた自動化機能も備わっており、面倒なレポート作成も自動化されているため、迅速な検証が行えます。簡単なボタン操作で、サマリ・レポートまたは詳細なレポートを作成することもできます。

テスト・フィクスチャ


TF-GBE-BTPベーシックEthernetテスト・フィクスチャ

TF-GBEシリーズのテスト・フィクスチャはさまざまなEthernetコンプライアンス・テストに対応しており、障害信号の正確な除去、リターン・ロス校正、クロス接続回路によるトラフィック・ジェネレータやリンク・パートナーとの接続などが容易に行えます。TF-GBE-BTPは、10/100/1000BASE-Tテスト用のベーシック・テスト・パッケージです。TF-GBEATPは、1000BASE-Tジッタ・テスト・チャンネル・ケーブルを含んだアドバンスト・テスト・パッケージです。


10BASE-TeのEEE(Energy Efficient Ethernet)測定用TF-GBE-EEテスト・フィクスチャ

TF-GBE-EEは、EEE(Energy Efficient Ethernet)測定用の追加テスト・フィクスチャです。

レシーバ・テストの優れたソリューション

当社は、正確なレシーバ・ストレス・テストのための障害信号の生成と管理の優れたソリューションを提供しています。当社の任意波形ジェネレータは、障害信号のノイズ関連成分の付加と除去が行えます。また、当社はオシロスコープ、プローブからコンプライアンス・テスト・ソフトウェア、テスト・フィクスチャ、シグナル・ソースまで、Ethernetのコンプライアンス・テストとデバッグのための優れた計測器ラインアップを取り揃えています。

DPO4ENET型-10BASE-T、100BASE-TXのトリガと解析

Ethernetベースの組込みシステム設計のデバッグには、次のような複雑な測定/解析問題があります。

  • 特定のEthernetのアドレスとデータの取込み
  • さまざまな分野のエンジニア、技術者が理解できるようなフォーマットによるEthernetのメッセージ表示
  • 組込みシステムのEthernetメッセージとアナログ/デジタル信号の時間相関関係
  • Ethernetトラフィックの長い時間ウィンドウを取込み、取込んだデータから特定のイベント検出

DPO4ENET型アプリケーション・モジュールはMDO4000シリーズ、MSO/DPO4000Bシリーズ・オシロスコープに装着され、10BASE-T、100BASE-TXのEthernet組込みシステムを次のようなツールでデバッグします。

  • Ethernet 10BASE-T、100BASE-TXの自動シリアル・トリガ、デコード、サーチ機能
  • アドレス、データなど、Ethernet 10BASE-T、100BASETXで重要なすべての要素にトリガ
  • IPv4インターネット・プロトコル、TCPトランスポート・プロトコルのトリガとデコード
  • 各メッセージの重要な要素すべてをデコードするため、1、0を数える必要なし
  • 探したいメッセージを定義することで、長いメモリ長を検索可能
  • デコードされたバス動作をタイムスタンプ付のフォーマットでイベント・テーブルに表示できるため、システム動作をすばやく把握できる
10BASE-T、100BASE-TXのトリガ


10BASE-Tの特定のMACソース・アドレスにトリガした例。特定のMACアドレス、MAC長/タイプ、MACクライアント・データ、IPv4およびTCPヘッダの内容、TCPおよびIPv4クライアント・データ、FCSエラーなどにトリガできるため、特定のイベントをすばやく取込むことが可能

SFD(Start Frame Delimiter)、MACアドレス、MAC長さ/タイプ、MACクライアント・データ、Qタグ・コントロール情報、IPv4ヘッダ、TCPヘッダ、TCP/IPv4クライアント・データ、EOP(End of Packet)、FCS(CRC)エラーなどのEthernetパケット内容にトリガすることができます。

10BASE-T、100BASE-TXのデコード


シリアル信号のプリアンブル、MACアドレス、IPヘッダ、TCPヘッダがカラーコードで表示された100BASE-TXの例

DPO4ENET型Ethernetシリアル・トリガ/解析モジュールは、10BASE-Tまたは100BASE-TXバスを構成する個々の信号が表示でき、パケットの始めと終わり、プリアンブル、SFD、MACアドレス、データ、FSC、エラーなどのサブパケット・コンポーネントが簡単に識別表示できます。

波形を読み取って手作業でデコードするのは時間のかかる作業です。また、波形からクロック数を数えて各ビットが1か0かを判定したり、各ビットをまとめてHex表示したりすることも面倒な作業です。MDO4000シリーズ、MSO4000BシリーズまたはDPO4000Bシリーズ・オシロスコープとDPO4ENET型Ethernetシリアル・トリガ/解析モジュールを使用すると、10BASE-Tまたは100BASE-TXバスを設定するだけで、バスの各パケットをデコードし、バス波形とともに16進、バイナリ、またはASCIIで値を表示します。

10BASE-T、100BASE-TXのイベント・テーブル


100BASE-TXのデコード・イベント・テーブル表示では、タイムスタンプ情報と共にすべてのパケット情報が表示される

デコードされたパケット・データがバス波形上で見えるだけでなく、取込んだすべてのパケットを、ロジック・アナライザのようにリスト形式で見ることができます。パケットにはタイムスタンプが付き、各コンポーネント(時間、宛先アドレス、送信元アドレス、長さ、データ、FCS/CRC、エラー)の欄が連続的にリスト表示されます。

10BASE-T、100BASE-TXのサーチ

10BASE-T、100BASE-TXのパケット内容でのトリガは特定のイベントを検出するのに非常に便利な機能ですが、取込んだ後、そのイベントの周辺のデータまでは解析できません。今までは波形をマニュアルでスクロールして、イベントの原因を検証していました。DPO4ENET型Ethernetシリアル・トリガ/解析モジュールは、シリアル・パケットの内容など、ユーザが定義した条件で取込んだデータを自動的に検索することができます。検出されたイベントには検索マークが付きます。各ブックマークへの移動は、オシロスコープ前面パネルの(←)ボタン、(→)ボタンを押すだけです。

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