车载以太网简介及物理层测试
传统的汽车内部采用CAN、LIN、FlexRay等总线,但是随着自动驾驶技术的发展,汽车内部增加了更多的感知和连接装置,如摄像头、激光雷达、V2X和交通标志识别装置等。这些装置都会产生大量的数据,因此汽车内部也需要有支持更大带宽以及在和外部进行信息交互时能提供更有效安全措施的数据总线连接。其中,以太网技术以其高带宽、高开放性、灵活的连接、的产业界支持以及不断提升的安全措施,成为未来汽车内部互连总线的有竞争力的技术。车载以太网是一种使用以太网连接车内电子单元的新型局域网技术。
与普通的以太网使用4对非屏蔽双绞线(UTP)电缆不同,车载以太网在单对非屏蔽双绞线上可实现100Mbps或者1Gbps的数据传输速率(更高速率的标准也在制定中),同时还应满足汽车行业对高可靠性、低电磁辐射、低功耗、低延迟、时间同步等方面的要求。图7.31展示了车载以太网的典型应用场景。 以太网用于运动控制的三个原因;吉林以太网测试项目

以太网帧的概述:
以太网的帧是数据链路层的封装,网络层的数据包被加上帧头和帧尾成为可以被数据链路层识别的数据帧(成帧)。虽然帧头和帧尾所用的字节数是固定不变的,但依被封装的数据包大小的不同,以太网的长度也在变化,其范围是64~1518字节(不算8字节的前导字)。
/域
(Collision):在以太网中,当两个数据帧同时被发到物理传输介质上,并完全或部分重叠时,就发生了数据。当发生时,物理网段上的数据都不再有效。
域:在同一个域中的每一个节点都能收到所有被发送的帧。
影响产生的因素:是影响以太网性能的重要因素,由于的存在使得传统的以太网在负载超过40%时,效率将明显下降。产生的原因有很多,如同一域中节点的数量越多,产生的可能性就越大。此外,诸如数据分组的长度(以太网的比较大帧长度为1518字节)、网络的直径等因素也会影响的产生。因此,当以太网的规模增大时,就必须采取措施来控制的扩散。通常的办法是使用网桥和交换机将网络分段,将一个大的域划分为若干小域。
吉林以太网测试项目100G以太网标准及测试方法;

以太网交换机原理
以太网交换机,作为我们广为使用的局域网硬件设备,它的普及程度其实是由于以太网的使用,作为以太网的主流设备,几乎所有的局域网中都会有这种设备的存在。看看以下的拓扑,会发现,在使用星型拓扑的情况下,以太网中必然会有交换机的存在,因为所有的主机都是使用电缆集中连接到交换机上从而能够互相连接的:
标准的线缆集中连接设备是“HUB(集线器)”,但是集线器存在着:共享带宽、端口间等问题,因为大家都知道,标准的以太网是一个“的网络”,也就是说在一个所谓“域”里面,多只有两个节点可以互相通讯。而且,虽然集线器有很多端口,但是其内部结构完全是以太网所谓的“总线结构”,也就是说其内部只有一条“线路”来进行通信。如果上图中的设备是集线器的话,举个例子来说,假如端口1 和 2 之间的节点正在通信,其它端口是需要等待的。直接造成的现象也就是,比如端口 1和 2 所连接节点之间传送数据需要 10 分钟,端口 3 和 4 所在的节点在此同时也开始通过此集线器传输数据,互相间,造成大家所需的时间都会变久,时间可能会达到 20 分钟才能传送完毕。也就是说集线器上互相通讯的端口越多,越严重,传送数据所需的时间越久。
发射机功率谱密度:正常发送的10GBase-T的信号是类似噪声的信号,从时域分析比较困难,对其功率的衡量主要是从频域测试。这时被测件发出正常的随机数据流,
用频谱仪(或者示波器做FFT变换)测量其频域的功率分布,确保满足频谱模板的要求。·发射机功率:与上面一个测试类似,都是在频域进行测量。这个测试是用频谱仪测量验证被测件在频域发送的总功率满足3.2~5.2dBm的要求。
发送时钟频率:与发射机抖动测试项目的测试方法类似,被测件发出类似时钟的信号, 用示波器测量信号频率验证被测件的符号速率在800MHz±50ppm* 的范围内。 工业以太网交换机的产品分类?

以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑,但目前的快速以太网(100BASE-T、1000BASE-T标准)为了减少,将能提高的网络速度和使用效率比较大化,使用交换机来进行网络连接和组织。如此一来,以太网的拓扑结构就成了星型;但在逻辑上,以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection,即载波多重访问/碰撞侦测)的总线技术。
以太网实现了网络上无线电系统多个节点发送信息的想法,每个节点必须获取电缆或者信道的才能传送信息,有时也叫作以太(Ether)。(这个名字来源于19世纪的物理学家假设的电磁辐射媒体-光以太。后来的研究证明光以太不存在。)每一个节点有全球的48位地址也就是制造商分配给网卡的MAC地址,以保证以太网上所有节点能互相鉴别。由于以太网十分普遍,许多制造商把以太网卡直接集成进计算机主板。 以太网交换机工作原理;HDMI测试以太网测试测试流程
工业以太网五大主流协议对比分析;吉林以太网测试项目
由于在这些接口上,数据的速率真正达到了10Gbps左右,因此对于测试的带宽要求更高。虽然SFP+的规范中对于测试设备的带宽要求在12GHz以上,但是考虑到示波器的频响方式不同,以及现代的芯片比标准制定时都有更陡的边沿,使用实时示波器进行测量时建议使用20GHz以上的带宽。图7.30是用实时示波器进行SFP+接口测试的例子。
为了提高数据速率,IEEE还在10G以太网的接口标准上提出了用4路10G信号传输40G以太网信号的标准,比如40GBase-KR4、40GBase-SR4、40GBase-LR4、40GBase-ER4、40GBase-CR4,如果采用光纤进行传输时可能采用的是QSFP+(QuadSmallForm-factorPluggable)的光模块接口。QSFP+的光模块电接口一侧采用的标准和技术与相应的10G以太网接口类似,而40GBase-KR4也是用4对10Gbps的差分线同时传输实现40Gbps的传输速率。因此这些40G以太网的标准对于测试仪表的带宽要求也与对应的10G接口要求类似,只不过要测试的端口数更多。对于采用了光口作为以太网信号传输的接口,如果还想进行光口的眼图、抖动、消光比、光功率、波长等的测试,需要借助相应的光采样示波器、光功率计等完成,可以参考后面关于光信号测试的章节 吉林以太网测试项目