10GBASE-T技术白皮书20160718.doc

IEEE Std 802.3an-2006 1 摘要本文档描述了10GBASE-T基本原理，并且介绍10GBASE-T PMA层与PCS层的相关技术及10GBASE-T自动协商原理，详细描述了10GBASE-T物理层电气一致性测试原理，方法及步骤。2 关键词 10GBASE-T， PMA层，PCS层，自动协商，物理层电气一致性测试3 概述3.1 10GBASE-T技术目标支持自动协商，以全双工基带的传输方式在至少100m长度的4对线缆上传输满足IEEE 802.3标准的帧，要求BER Function - Band PowerFor ESA/PSA, set Marker - Delta Pair - Ref to start freq and to stop freqFor MXA/EXA, set the band interval to 1-400MHze) 测量3MHz400MHz频率范围内发送器功率电平；f) 从频谱分析仪中收集数据，然后送至应用程序并且画出相应曲线图，或送至Excel表格进行分析；g) 对于BI_DB, BI_DC和BI_DD差分对线对重复步骤b)f);h) 将测试结果与标准规范参数进行对比；7.4.7 发射机线性度1） 测试说明：发射机线性度测试是为了验证DUT是否满足IEEE 802.3 55.5.3.2规范定义的无杂散动态范围(SFDR)要求，发射机线性度用无杂散动态范围(SFDR)来衡量, 即载波频率(最大信号成分)的RMS幅度与次最大噪声成分或谐波失真成分(仅考虑1 MHz to 400 MHz之间的谐波成分)的RMS值之比。Figure 无杂散动态范围(SFDR)示意图说明：RMS Fundamental Signal：基频Spurious Free Dynamic Range：无杂散动态范围Largest Spur：最大杂散测试时首先配置被测设备进入测试模式4，这时被测设备会同时往四对传输线发出一组双音信号(Dual Tone), 即两个频率非常接近、幅度相等的正弦波信号，要求在Pair A, Pair B, Pair C和Pair D四对线上验证无杂散动态范围(SFDR)。此测试中需要分别测试五组不同频率的双音信号。双音信号的频率以及规范的要求请参考表1。考虑到信号经过长距离传输之后，不可避免的产生抖动和失真，信号的频率会在小范围内波动。每组双音信号就是模拟最坏的抖动状况，如果在此情况下都能保证产生的谐波失真成分能量足够小，那就不会对其它频率的信号产生影响了。Table : 测试模式4双音信号频率设置表IEEE 802.3 55.5.3.2规范定义： The SFDR of the transmitter, with dual tone inputs as specified in test mode 4, shall meet the requirement that:where f is the maximum frequency of the two test tones in MHz and SFDR is the ratio in dB of the minimum RMS value of either input tone to the RMS value of the worst intermodulation product in the frequency range of 1 MHz to 400 MHz ;2.5+58-20*LOG10(41.406/25)= 56.117532.5+58-20*LOG10(80.469/25)= 50.346232.5+58-20*LOG10(141.406/25)= 45.449442.5+58-20*LOG10(219.531/25)= 41.628882.5+58-20*LOG10(313.281/25)= 38.54012Table : The Test Limit of SFDRdB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算公式： 10lg（甲功率/乙功率）；dBc 也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。一般来说，dBc 是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。 在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。dBm是一个考征功率绝对值的值，计算公式为：10lg（功率值/1mw）。2） 测试配置图：Figure 发送器线性度测试连接图3） 测试通过条件：a) The SFDR of the transmitter for each Lane should meet the below requirement:SFDR 2.5 + min 52, 58 -20*LOG10(f/25) ;Where, f = maximum frequency of the two test tones, SFDR = Ratio of the minimum RMS value between two input tone and worst intermodulation product of RMS.b) The relative amplitudes of the tones in a two-tone pair shall be within 0.5 dB of each other.(00.5