Für Konformitätstests von Ethernet-Schnittstellen bietet Rohde & Schwarz eine automatisierte Testlösung für digitale Oszilloskope. Ein praktischer Wizard führt beim R&S RTO durch die Messung.
Ethernet-Konformitätstests mit R&S RTO: Testsoftware laden, Test Fixture Set anschließen und vom Wizard durch die Konfiguration führen lassen. Das Bildschirmfoto zeigt das mit dem Oszilloskop erfasste Signal eines Ethernet-Chips im Modus für 100BASE-TX-Tests für Peak-to-Peak-Jitter-Messungen.
(Rohde & Schwarz)
Eine Welt ohne Datenaustausch über Ethernet ist kaum noch vorstellbar, ob in der Industrie oder im privaten Bereich. Seinen Ursprung hat Ethernet in der IT-Netzwerktechnik und hat sich auch in unzähligen elektronischen Geräten und Anlagen als Kommunikationsschnittstelle etabliert. So nutzt die Automobilindustrie den Standard beispielsweise zur Robotersteuerung in der Produktion.
Entwickler müssen die Interoperabilität von Ethernet-Schnittstellen sicherstellen. Dafür gilt es festzulegen, welche Tests durchzuführen, welche Abnahmekriterien zu berücksichtigen sind und wie eventuelle Fehler im Design schnell gefunden werden können. Ein Ethernet-Konformitätstest überprüft Schnittstellen nach standardisierten Testabläufen und unterstützt Hardware-Entwickler bei Fehlersuche und Freigabe von Designs.
Die Entwicklung des Ethernet-Standards
Robert Metcalfe entwickelte Ethernet als Kommunikationsprotokoll bereits in den 1970er Jahren. Seit 1980 wird Ethernet von der Arbeitsgruppe 802 des IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) standardisiert und fortlaufend weiterentwickelt. 10BASE-T, 100BASE-TX und 1000BASE-T sind die am häufigsten genutzten elektrischen Ethernet-Standards. Für Switches und Server werden für einen höheren Datendurchsatz inzwischen vermehrt Schnittstellen mit 10GBASE-T-Ethernet eingesetzt. Alle diese Schnittstellen nutzen zwei bzw. vier verdrillte Leitungspaare und üblicherweise RJ45-Steckverbindungen.
Der Ethernet-Standard mit der geringsten Datenrate ist 10BASE-T und basiert auf einem Manchester-codierten Signal. Die anderen hier betrachteten Standards mit höheren Datenraten nutzen zur Datenübertragung aufwendigere Codierungen mit bis zu 16 elektrischen Signalpegeln. IEEE hat Konformitätstests für die elektrischen Eigenschaften der Ethernet-Schnittstellen spezifiziert. Diese Dokumente beschreiben umfangreiche Tests der Transmitter-Signalqualität und einige Tests für die Receiver-Signalqualität.
Die Spezifikation definiert Messaufbauten, Testsequenzen und spezielle Testmodi. Der Anwender muss die Testmodi bei einem Konformitätstests manuell aktivieren, indem er entsprechende Registereinträge setzt. Details hierzu sind in der Dokumentation des verwendeten Ethernet-Chips beschrieben. Das Bild 1 zeigt als Beispiel den Testmodus 1 des 100BASE-T-Transmitter-Tests, mit dessen Hilfe die Signalqualität (Peak Voltage, Maximum Droop, Differential Output Template) des 100BASE-T-Signals vermessen wird.