이더넷 테스트 솔루션

이더넷 테스트

이더넷 테스트 및 데이터 전송 기술

이더넷은 1980년 최초로 컴퓨터 네트워킹에 상용으로 도입되었으며, 1983년에는 IEEE 802.3으로 채택 및 표준화되었습니다. 1980년대 말까지 이더넷은 가장 보편적인 LAN(Local Area Network) 기술이었습니다. 훨씬 두꺼웠던 원래 케이블은 1990년 10BASE-T2(연선 2쌍 사용)를 지원하는 연선 4쌍이 들어 있는 현재 케이블로 대체되었습니다.
이더넷의 최대 송신률은 원래 2.94 Mbit/s에서 현재 400 Gbit/s까지 향상되었습니다. 현재 송신률 측면에서 대부분의 LAN에서 기기와 기기를 연결하는 사슬 중 가장 느린 링크는 기본 배선 자체인 구리 연선 케이블입니다. 설치되는 배선은 대부분 Category 5/5e 및 Category 6이며, 두 카테고리는 1GBASE-T로 최대 1 Gbps의 송신률을 지원합니다(10 및 100 Gbps 송신률은 광섬유 케이블 필요). 2.5GBASE-T 및 5.0GBASE-T에서는 최대 100미터까지 기존 케이블에서 각각 2.5 Gbps, 5 Gbps까지 송신률을 높일 수 있습니다.

이더넷 기술은 이후에도 다른 애플리케이션채택되어 왔습니다. 이더넷 기술은 Broadcom에서 최초로 개발한 후 BroadR-Reach라는 명칭으로 출시하고, 2011년부터 본격적인 판매을 시작하였습니다. OPEN Alliance(One-Pair Ether-Net)SIG(Special Interest Group)는 802.3 이더넷 표준의 일부인 100BASE-T1S를 802.3bw로 지정하고 이 기술을 채택하였습니다. "S"는 자동차에 적합한 15미터 미만(40미터도 지원)의 "short distance"의 약자입니다. 물리적 계층은 연선 1쌍의 비차폐 케이블에 최적화되어 배선 비용과 무게를 크게 줄인 동시에 허용 가능한 EMC 성능 수준을 유지합니다.

오토모티브 이더넷 컴플라이언스 테스트

xBASE-T1S자동차용 이더넷을 구현한 반면, 10BASE-T1L(Long Distance, 최대 1000미터 범위)은 필드 레벨 기기(센서 및 액추에이터)에 끊김 없는 이더넷 연결을 제공하는 통로로서 제조 자동화 및 설치 처리에 필수적인 산업용 이더넷을 구현합니다. 10BASE-T1L은 이전에 프로세스 자동화를 위한 이더넷 사용이 제한적이었던 과제를 해결해줍니다. 이러한 과제는 예를 들면 전력, 대역폭, 배선, 거리, 데이터 아일랜드, 위험 지역 애플리케이션에 대한 안전 연결 등이 있습니다. 10BASE-T1L은 원래 4ma-to20mA, HART(Highway Addressable RemoteTransducer), CC(Control and Communication)-Link와 같은 기술용으로 설치되었던 연선 1쌍 케이블을 다시 사용할 수 있습니다.

이더넷 테스트 과제

  • 최소한의 이더넷 테스트 장비만 사용하여 10BASE-T부터 10GBASE-T까지 적합한 장비를 테스트해야 합니다. 이보다 높은 송신률 버전(2.5GBASE-T 이상)에서는 송신기 선형성 및 반환 손실 측정을 위해 가능한 최고의 정확도를 필요로 합니다.
  • 전체 이더넷 표준에 대한 테스트를 위해 PCB에서 8P8C 플러그, 케이블, 테스트 포인트 및 트랙을 간편하고 신속하며 정확하게 연결할 수 있어야 합니다.
  • 컴플라이언스 테스트에서는 일련의 절차를 엄격히 준수해야만 유효한 결과를 얻을 수 있습니다. 컴플라이언스 테스트를 올바르게 수행하고 있다는 확신이 있어야 합니다.

로데슈바르즈 이더넷 테스트 솔루션

로데슈바르즈 오실로스코프는 세 가지 애플리케이션 분야의 데이터 전송에 대한 이더넷 표준을 지원합니다.

  • 컴퓨터 네트워크
    10BASE-T, 100BASE-T, 1000BASE-T, 2.5G BASE-T, 5G BASE-T, 10GBASE-T 관련 컴플라이언스 테스트:
    100BASE-T 및 1000BASE-T 관련 에너지 절감 보조 표준인 IEEE 802.3az 컴플라이언스 테스트도 지원합니다.
    10BASE-T, 100BASE-T, MDIO 관련 트리거 및 디코딩.
  • 차량 산업 분야
    10BASE-T1S, 100BASE-T1S, 1000BASE-T1S, 2.5GBASE-T1, 5GBASE-T1, 10GBASE-T1 관련 컴플라이언스 테스트.
    100Base-T1, 1000BASE T1 관련 트리거 및 디코딩 기능.
  • 공장/산업
    10BASE-T1L, Ethernet-APL 관련 컴플라이언스 테스트.

높은 정확도와 낮은 노이즈 플로어의 R&S®RTO64R&S®RTP오실로스코프는 개별 옵션과 함께 세 가지 애플리케이션 분야에 대한 다양한 이더넷 테스트 요구사항 및 표준을 지원합니다. 또한, 디버그 및 검증과 관련하여 빠른 통계 측정, 실시간 아이, 고급 지터 분해 등의 광범위한 신호 분석 툴을 제공합니다. 임의 파형 발생기 및 주파수 변환기용 옵션을 사용하면 전체 컴플라이언스 테스트 요구사항을 충족하는 데 필요한 추가 테스트 장비를 줄일 수 있습니다.

로데슈바르즈는 오실로스코프뿐만 아니라 컴플라이언스 테스트에 필요한 일체의 장비를 제공합니다.

  • 이더넷 컴플라이언스 옵션을 탑재한 오실로스코프를 사용하여 컴플라이언스 절차를 간소화, 자동화하려는 경우 R&S®ScopeSuite의 다음 기능을 사용해 보십시오.
    • 종합 그래픽 마법사는 처음부터 끝까지 컴플라이언스 절차를 안내합니다.
    • 자동 컨트롤을 통해 필요한 오실로스코프 설정 및 컴플라이언스 테스트 시퀀스를 모두 관리할 수 있습니다.
    • 사용자 설정 가능한 테스트 리포트로 테스트 결과를 문서화할 수 있습니다.
  • 산업 표준 인터페이스를 오실로스코프에 연결하는 데 필요한 테스트 픽스처:
    • 컴퓨터 LAN의 경우 8P8C 모듈식(RJ45) 소켓이 이더넷 사양 테스트에 관한 요구사항을 충족합니다.
    • 공장 애플리케이션을 위한 Ethernet-APL 및 10BASE-T1L 컴플라이언스 테스트의 경우 업계 표준 강화 커넥터 및 SMA 커넥터를 사용해 납땝 케이블을 빠르게 체결/해체할 수 있습니다.
    • 광범위한 디퍼런셜 프로브는 PCB의 테스트 포인트에 직접 부착하기에 적합합니다.
    • 컴플라이언스 테스트의 일부 표준에서 요구하는 반환 손실 및 변환 손실 측정의 경우 R&S®ZNBR&S®ZND벡터 네트워크 분석기를 사용합니다.
    • 컴플라이언스 테스트의 일부 표준에서 요구하는 송신기 선형성 측정의 경우 로데슈바르즈 스펙트럼 분석기인 R&S®FPCSpectrum Analyzer 등이 적합합니다.
    • 몇 미터 거리의 데이터 전송용 고속 이더넷 링크 관련 IEEE 802.3에 따라 케이블 번들에 대한 컴플라이언스 테스트를 수행할 경우측정용 R&S®ZNA또는 R&S®ZNBVector Network Analyzer, 멀티포트 스위칭용 R&S®OSPSwitch and Control Platform 및 R&S®ZNrun을 사용하여 프로세스를 자동화하십시오.
    • 백플레인, 케이블, 커넥터에서 신호 무결성 측정을 수행할 경우 R&S®ZNAR&S®ZNBVector Network Analyzer를 사용합니다. 두 분석기 제품군에 K2 및 K20 옵션을 탑재할 경우 아이 다이어그램, 동시 주파수 도메인 분석을 포함한 시간 도메인 분석을 진행할 수 있습니다.

로데슈바르즈 이더넷 솔루션의 장점

  • 임의 파형 발생기 및 주파수 변환기용 오실로스코프 옵션을 사용하면 장비 요구사항을 최소화하고 테스트 셋업을 간소화할 수 있으므로별도의 신호 발생기가 필요하지 않습니다.
  • 산업 표준 소켓 및 커넥터가 지원되므로 컴퓨팅, 자동차, 공장/산업 분야에 사용할 수 있습니다.
  • 적절한 IEEE 802.3 표준에 따라 엄격히 구현된 컴플라이언스 테스트.
    이더넷의 경우 테스트 케이스의 표준 적합성을 승인하는 당국이 없습니다. 로데슈바르즈 컴플라이언스 테스트 장비로 테스트하여 적합성이 승인된 기기는 로데슈바르즈 이더넷 컴플라이언스 테스트 장비를 이용해 승인된 다른 장비와 함께 정상적으로 연동합니다. 정확한 결과뿐만 아니라, 모든 컴플라이언스 옵션은 오실로스코프, 프로브, 테스트 픽스처, DUT(테스트 기기) 연결부터 개별 테스트 실행, 테스트 중 파라미터 변경, 사용자 정의 한도 설정을 포함한 테스트 시퀀스 마지막까지 일러스트레이션과 함께 단계별 지침을 제공합니다.
  • 관련 데이터를 정확히 검색합니다.
    전체 신호 대역폭에서 데이터 및 제어 문자, 제어 코드, 에러 등에 대한 빠른 하드웨어 기반 트리거링이 가능합니다. 디코딩된 데이터는 신호와 함께 직접 표시되거나 표 형식으로 표시됩니다. 다양한 데이터 파라미터를 적용해 검색하고 신호 디스플레이 또는 디코딩된 데이터 표에서 발견 항목을 표시하십시오.
  • 빠르고 직관적인 장기 신호 무결성 테스트.
    데이터 아이 분석 툴을 사용해 모든 신호 문제를 조사할 수 있습니다. 아이에 마스크 테스트를 설정한 다음 긴 시간에 걸쳐 컴플라이언스를 점검하고 신호의 지속적 컴플라이언스를 확인할 수 있습니다.

이더넷 테스트에 관해 기타 궁금한 사항이 있는 경우 당사에 문의해 주십시오.

이더넷 테스트 관련 콘텐츠

An overview on Ethernet testing

이더넷 설계 및 테스트 작업을 하는 엔지니어를 위해 기획된 웹세미나입니다.
서론에서는 본 디지털 인터페이스의 목적과 다양한 표준 및 용도에 대해 설명하고, 본론에서는 과제, 사양, 테스트 절차 등 테스트 및 측정의 주요 내용을 다룹니다.

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고속 이더넷 케이블의 자동 컴플라이언스 테스트 솔루션

IEEE 802.3bj, by, cd, ck에 따라 고속 이더넷 케이블을 테스트할 경우 고속 데이터 레인에서 IL 및 RL 측정이 필요하며, 다양한 NEXT 및 FEXT 측정과 COM 및 ERL 값 계산이 요구됩니다. R&S©ZNrun-K410 및 R&S©ZNrun-K411은 완전한 테스트 자동화 및 종합적인 테스트 리포트를 제공합니다.

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최대 100 Gbps 인터페이스 채널의 IEEE 테스트를 위한 MOI(Method of Implementation)

본 애플리케이션 노트는 로데슈바르즈의 벡터 네트워크 분석기를 이용, 고속 백플레인 및 DAC(Direct Attach Copper) 케이블의 IEEE 802.3bj, IEEE 802.3by, IEEE 802.3cd, IEEE 802.3ck 적합성 테스트를 25 Gb/s, 50 Gb/s, 100 Gb/s의 레인당 시그널링을 기준으로 에러 없이 정밀하고 신속하게 수행하는 MOI(Methods of Implementation)에 대해 설명합니다.

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IBTA 25+ Gbps 직렬 인터페이스 케이블 테스트를 위한 MOI(Mothod of Implementation)

본 애플리케이션 노트는 로데슈바르즈의 벡터 네트워크 분석기를 이용, 고속 백플레인 및 DAC(Direct Attach Copper) 케이블의 InfiniBand EDR 및 HDR 사양에 따른 적합성 시험을 25 Gb/s, 50 Gb/s의 레인당 시그널링을 기준으로 에러 없이 정밀하고 신속하게 테스트하는 MOI(Methods of Implementation)에 대해 설명합니다.

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PAM-4 애플리케이션에서 정화한 S-파라미터의 중요성

고속 이더넷 백플레인과 케이블을 테스트할 때에는 정확한 S-파라미터가 중요합니다. S-파라미터는 RL(Return Loss), IL(Insertion Loss), NEXT/FEXT(Near End/Far End Crosstalk) 등의 결과를 제공하며 COM(Channel Operation Margin), ERL(Effective Return Loss)과 같은 값을 계산하기 위한 기초이기도 합니다.

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FAQ(자주 묻는 질문)

이더넷에서 hdmi란 무슨 의미입니까?

HDMI(High-Definition Multimedia Interface)란 데이터 소스에서 시청/청취할 디스플레이/오디오 기기(스크린, 라우드스피커)까지 오디오/비디오 데이터를 케이블을 통해 매우 빠른 속도로 전송하기 위한 표준입니다. 최초 HDMI 버전은 2002년에 출시되었으며, 2010년 릴리스 1.4a 이후 HDMI는 네트워크의 컴퓨터 기기를 연결하는 데 사용하는 이더넷 신호도 케이블을 통해 전송할 수 있습니다. HEC(HDMI Ethernet Channel) 호환 기기인 경우 HDMI 케이블을 사용해 기기를 네트워크 데이터 소스에 연결합니다. HEC의 핵심 아이디어는 이더넷으로 인터넷에 연결하여 TV를 홈 네트워크의 허브로 사용하고 HDMI 케이블로 연결된 모든 기기가 WiFi의 대체 수단으로서 인터넷에 고속 액세스하는 기능을 구현하는 것이었습니다.

이더넷 테스터는 어떻게 운영되나요?

이더넷 표준은 요구사항에 대한 적합성을 입증하는 테스트 절차를 정의합니다. 테스트 방식은 표준마다 다르지만, DUT(테스트 기기)에서 오실로스코프로의 신호 출력을 테스트한다는 공통점이 있습니다. 오실로스코프는 관련 테스트 사양에 따라 신호를 측정하여 파형 지터, 왜곡과 같은 특성을 측정합니다. 테스트 픽스처는 기기를 테스트 포인트에 연결하거나 프로브 부착용 접점에 연결하기 위한 소켓을 제공합니다. 오실로스코프의 소프트웨어는 테스트 절차를 구현하고 결과를 분석합니다. 표준에 따라 신호 소스가 필요할 수 있습니다. 일부 표준의 경우 반환 손실을 측정하는 데 네트워크 분석기가 필요할 수 있습니다. 오실로스코프는 테스트 목적과 이더넷 표준에 따라 몇 백 MHz부터 몇 GHz에 이르는 최소 대역폭을 필요로 하며, 신뢰할 수 있는 결과를 달성하려면 DUT보다 훨씬 높은 정확도와 낮은 노이즈 플로어가 요구됩니다.

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