イーサネットテストソリューション

イーサネットテスト

イーサネットテストとデータ伝送テクノロジー

イーサネットがコンピューターネットワーキング向けに初めて商用導入されたのは1980年のことです。1983年には、IEEE 802.3として採用され標準化されました。1980年代末までには、イーサネットはローカルエリアネットワーク技術の主流となりました。当初は非常にかさばったケーブルを使用していましたが、1990年に、10BASE-T2をサポートする4本のツイストペア線(ツイストペアのうち2本を使用)に置き換えられました。
イーサネットの最大データレートは、当初の2.94 Mbit/sから現在は400 Gbit/sまで上昇しています。現在、データレートに関して、多くのLANの中でデバイス間をつなぐ最も遅いリンクは、基本的な配線そのものである銅のツイストペアケーブルです。敷設されているケーブルの大部分は、カテゴリー5/5eおよびカテゴリー6です。これは、最大データレートが1 Gbpsの1GBASE-Tをサポートしています(10 Gbpsおよび100 Gbpsのデータレートには光ファイバーケーブルが必要です)。2.5GBASE-Tおよび5.0GBASE-Tを使用すれば、最大100 mの距離の既存ケーブルでデータレートを各々2.5 Gbpsおよび5 Gbpsまで高速化できます。

イーサネットテクノロジーはその後、他のアプリケーションにも採用されました。xBASE-T1の「T1」により指定される1本のツイストペアケーブルを伝送に使用することで、自動車環境と互換性のなかったイーサネットは、車両内でよりデータレートの高い信号を実現するために最適なテクノロジーへと変化しました。最初はBroadcom社により開発され、BroadR-Reachとして発表されましたが、その後、2011年からは、OPEN Alliance(One-Pair Ether-Net)SIGがこれを推進し、テクノロジーはイーサネット規格の802.3ファミリーである100BASE-T1S(802.3bw)の一部として採用されています。規格名における「S」は15 m以内を表す短距離(Short distance)を表しており、一般に自動車のアプリケーションに採用されています(40 mもサポートされています)。物理層を1本のシールドされていないツイストペアに最適化することで、EMC性能の許容レベルを維持しながら、配線コストと重量を大幅に軽減しています。

車載イーサネット・コンプライアンステスト

xBASE-T1S自動車用のイーサネットを実現する一方で、10BASE-T1L(最大1,000 mの長距離用)は、現場で使用されるデバイス(センサやアクチュエーター)へのシームレスなイーサネット接続の入口として使用されます。これらのデバイスは、製造やプロセス設備の自動化のために不可欠です。このような接続を産業用イーサネットといいます。10BASE-T1Lは、プロセスの自動化に対してイーサネットの使用が制限されるという課題を解決します。このような課題には、パワー、帯域幅、配線、距離、データアイランド、危険区域アプリケーションへの安全な接続などがあります。10BASE-T1Lでは、4mA - 20mAのHighway Addressable RemoteTransducer(HART)やControl and Communication(CC)-Linkなどのテクノロジー向けに元々敷設されている1本のツイストペアケーブルを再利用できます。

イーサネットテストの課題

  • 10BASE-Tから10GBASE-Tまでのすべてに準拠する機器を、最小限のイーサネットテスト機器でテストする必要があります。データレートが高いバージョン(2.5GBASE-T以上)に関しては、可能な限り最高の確度が、トランスミッターのリニアリティー測定とリターンロス測定のために必要となります。
  • シンプルで扱いやすく信頼性の高い正確な接続を、PCBの8P8Cプラグ、ケーブル、テストポイント、テストトレースに使用して、イーサネット規格のすべての範囲に対応する必要があります
  • コンプライアンステストは、有効な結果を得るために、厳密に従う必要がある一連の手順から成ります。コンプライアンステストは、必ず正しく実施する必要があります。

弊社のイーサネットテストソリューション

ローデ・シュワルツのオシロスコープは、以下の3つのアプリケーション領域すべてに関してデータ伝送のイーサネット規格をサポートしています:

  • コンピューターネットワーク
    10BASE-T、100BASE-T、1000BASE-T、2.5G BASE-T、5G BASE-T、10GBASE-Tのコンプライアンステスト。
    IEEE 802.3az、100BASE-T/1000BASE-Tの省電力補足規格にも対応。
    10BASE-T、100BASE-T、MDIOのトリガ/デコード。
  • オートモーティブ
    10BASE-T1S、100BASE-T1S、1000BASE-T1S、2.5GBASE-T1、5GBASE-T1、10GBASE-T1のコンプライアンステスト。
    100BASE-T1、1000BASE-T1のトリガ/デコード。
  • 工場/産業
    10BASE-T1L、Ethernet-APLのコンプライアンステスト。

高い確度と低いノイズフロアを実現しているR&S®RTO64/R&S®RTPオシロスコープは、3つのアプリケーション領域に関してイーサネットテストのさまざまな要件と規格をサポートしています。各アプリケーションは、個別のオプションによってサポートされています。さらに、オシロスコープは、デバッグ/検証向けに、高速な統計測定、リアルタイムアイ、高度なジッタ分解などの豊富な信号解析ツールを提供しています。任意波形発生器や周波数コンバーターのオプションを使用すれば、すべてのコンプライアンステスト要件を満たすためにテスト機器を追加する必要性が軽減されます。

R&Sは、オシロスコープに限らず、コンプライアンステストに必要な機器のすべてを提供しています。

  • イーサネット・コンプライアンスオプションを搭載したオシロスコープを使用して、コンプライアンス手順を簡素化および自動化するために、R&S®ScopeSuiteは、以下を提供しています:
    • 包括的なグラフィカルウィザードは、コンプライアンス手順の最初から最後までをガイドします。
    • 自動制御により、オシロスコープのすべての必要な設定およびコンプライアンステストシーケンスを制御します。
    • 設定可能なテストレポートで、テスト結果をドキュメント化できます。
  • 業界標準のインタフェースをオシロスコープに接続するためのテストフィクスチャ:
    • コンピューターLAN:8P8Cモジュラー(RJ45)ソケットは、確立されたすべてのイーサネット仕様をテストするための要件を満たしています。
    • 工場アプリケーションのEthernet-APLおよび10BASE-T1Lのコンプライアンステスト:業界標準の高耐久性コネクタとSMAコネクタにより、はんだ付けケーブルと素早く接続/切断できます。
    • さまざまな差動プローブを、PCBのテストポイントに直接取り付けられます。
    • コンプライアンステストの一部の規格では、リターンロス測定と変換損失測定が必要になります。この測定には、R&S®ZNB/R&S®ZNDベクトル・ネットワーク・アナライザを使用します。
    • コンプライアンステストの一部の規格では、トランスミッターのリニアリティー測定が必要になります。この測定には、ローデ・シュワルツのスペクトラム・アナライザを使用します。例えば、R&S®FPCスペクトラム・アナライザがあります。
    • 高速イーサネット用のIEEE 802.3を使用したケーブルバンドルのコンプライアンステスト:高速イーサネットリンクは、数メートルのデータ転送に使用されます。テスト手順を自動化すれば、テスト時間を大幅に短縮してテストの信頼性を向上させることができます。測定セットアップには、測定用のR&S®ZNAまたはR&S®ZNBベクトル・ネットワーク・アナライザ、R&S®OSPマルチポートスイッチング用のスイッチコントロール・プラットフォーム、プロセスを自動化するためのR&S®ZNrunが含まれます。
    • シグナルインテグリティーの測定を、バックプレーンで実行し、これをケーブル、コネクタについても実行します。R&S®ZNA/R&S®ZNBベクトル・ネットワーク・アナライザを使用します。これらのアナライザファミリーは両方ともオプションK2とK20を搭載すれば、アイダイアグラムや同時周波数ドメイン解析を含むタイムドメイン解析を使用できるようになります。

弊社のイーサネットソリューションの利点

  • オシロスコープのオプションを用いることで、機器要件を最小限に抑えてテストセットアップを簡素化できます。任意波形発生器および周波数コンバーターのオプションを使用すれば、別の信号発生器は不要です。
  • 業界標準のソケット/コネクタは、コンピューティング、オートモーティブ、工場/産業アプリケーションに対応しています。
  • 適切なIEEE 802.3規格に準拠したコンプライアンステストを厳格に実施します。
    イーサネットに関しては、テストケースが規格に準拠していることを承認する機関がありません。ローデ・シュワルツのイーサネット・コンプライアンステスト機器を用いてテストされ、準拠が承認されたデバイスは、ローデ・シュワルツのイーサネット・コンプライアンステスト機器を用いて承認された他の機器でも正しく動作するという確信が持てます。すべてのコンプライアンスオプション機能は、正確な結果を取得するだけでなく、オシロスコープ、プローブ、テストフィクスチャ、被試験デバイスの接続から、個別テストの実行、テスト中のパラメータの変更、ユーザー定義リミットの設定を含むテストシーケンスの終わりまでを、完全な図示により1ステップずつ指示します。
  • 関心のあるデータを高い信頼性で特定できます。
    信号帯域幅全体でハードウェアベースの高速なトリガを使用できます。データ、制御文字、制御コード、エラーに対してトリガが可能です。デコードデータは、信号と一緒に、または表形式で直接表示されます。信号表示でもデコードされたデータテーブルでも、さまざまなデータパラメータで検索して事象にマーカーを配置できます。
  • 迅速かつ直感的に、長期のシグナルインテグリティー・テストを実行します。
    データアイ解析ツールを使用して、信号に関するあらゆる問題を調査できます。アイにマスクテストを設定して、長期にわたってコンプライアンスを確認し、信号が一貫して規格に準拠していることを確認できます。

イーサネットテストに関してご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。

イーサネットの関連コンテンツ

イーサネットテストの概要

このウェビナーは、イーサネットの設計およびテストに携わるエンジニア用に作成されています。
最初に、このデジタルインタフェースの目的、さまざまな規格、アプリケーションを紹介します。さらに、課題、仕様、テスト手順を説明して、本ウェビナーの電子計測の核心に入ります。

詳しくは

高速イーサネットケーブルに対応したコンプライアンステスト自動化ソリューション

IEEE 802.3bj/by/cd/ckに従って高速イーサネットケーブルをテストするには、高速データレーンでのILおよびRLの測定が必要です。さらに、多数のNEXTとFEXTの測定、COM値とERL値の計算も必要になります。R&S©ZNrun-K410とR&S©ZNrun-K411は、完全なテストオートメーションと包括的なテストレポートを提供します。

詳しくは

最大100 GbpsのIEEEインタフェース・チャネル・テストの実施方法(MOI)

このアプリケーションノートでは、ローデ・シュワルツのベクトル・ネットワーク・アナライザを用いて、1レーン当たり25 Gb/s、50 Gb/s、および100 Gb/sのシグナリングベースの高速バックプレーンおよびダイレクトアタッチカッパー(DAC)ケーブルのコンプライアンステストを、IEEE 802.3bj、IEEE 802.3by、IEEE 802.3cd、およびIEEE 802.3ckに従って正確、高速かつエラーなしで行うための実装方法(MOI:Methods of Implementations)について説明します。

詳しくは

25 Gbps以上のIBTAシリアルインタフェース用ケーブルテストの実施方法(MOI)

このアプリケーションノートでは、ローデ・シュワルツのベクトル・ネットワーク・アナライザを用いて、1レーン当たり25 Gb/s、および50 Gb/sのシグナリングベースの高速バックプレーンおよびダイレクトアタッチカッパー(DAC)ケーブルのコンプライアンステストを、InfiniBand EDR/HDR規格に従って正確、高速かつエラーなしで行うための実装方法(MOI:Methods of Implementations)について説明します。

詳しくは

PAM-4アプリケーションでの正確なSパラメータの重要性

高速イーサネットのバックプレーンおよびケーブルをテストする際には、正確なSパラメータが鍵になります。Sパラメータは、リターンロス(RL)、挿入損失(IL)、近端/遠端クロストーク(NEXT/FEXT)などの結果を提供するだけでなく、チャネル動作マージン(COM)や実効リターンロス(ERL)などの値を計算するベースでもあります。

詳しくは

Knowledge+

ローデ・シュワルツのエコシステム全体が提供する、独自にパーソナライズされた、品質の高いコンテンツをご利用ください。すべてが1つのページにまとめられています。お客様のニーズに合わせた情報やマッチする専門知識をぜひご活用ください。

ビデオセンター

ソリューション、アプリケーション、製品に関する有益なビデオおよびウェビナーをご覧ください。

詳しくは

ダウンロードセンター

ローデ・シュワルツのダウンロードセンターで、ブローシャ、データシート、テクニカルペーパー、マニュアル、ファームウェア、ソフトウェア、ドライバーなどを検索してご利用ください。

詳しくは

ローデ・シュワルツのテクノロジーアカデミー

安心してお任せください!
実用的な知識。業界の見識。本物のエキスパート。ローデ・シュワルツのテクノロジーアカデミーなら、すべてを兼ね備えています。

詳しくは

よくある質問(FAQ)

hdmiがイーサネットに果たす役割

High-Definition Multimedia Interface(HDMI)は、データソースからそれを視聴するためのディスプレイ/オーディオ装置(画面、スピーカー)まで、ケーブルを介してオーディオ/ビデオデータを非常に高速に伝送するための規格です。HDMIの最初のバージョンは2002年にリリースされました。2010年のリリース1.4a以降のHDMIは、ネットワークのコンピューターデバイスに接続するために使用されるイーサネット信号も送信できます。デバイスがHEC(HDMI Ethernet Channel)と互換の場合、HDMIケーブルを使用してデバイスをネットワークデータのソースに接続します。HECの背後にある中心的な構想は、インターネットにイーサネット接続できるホームネットワークのハブとしてテレビを簡単に使用できるようにし、さらに、WiFiの代わりにHDMIケーブルを使用して、他のすべての接続デバイスがインターネットに高速アクセスできるようにすることでした。

イーサネットテスターの原理

イーサネット規格は、要件に対するコンフォーマンスを示すためのテスト手順を定義しています。規格ごとにテスト手法は異なりますが、共通しているのは、被試験デバイスからオシロスコープに出力される信号をテストすることです。オシロスコープは信号を測定して、波形ジッタや歪みなどの特性について、関連するテスト仕様と比較します。テストフィクスチャは、テストするデバイスを接続するためのソケットと、プローブを取り付けるための接点を提供します。オシロスコープのソフトウェアは、テスト手順を実行して結果を解析します。規格に応じて、信号源が必要になる場合があります。一部の規格では、リターンロスを測定するためにネットワーク・アナライザも必要になります。オシロスコープでは、テストの目的やイーサネット規格に応じて、数百MHz~数GHzの最小帯域幅が必要です。また、信頼性の高い結果を得るためには、DUTよりもはるかに高い確度と低いノイズフロアが求められます。

ニュースレターを購読する

今後のトレンドや最新のアプリケーションに関する情報をお届けします。

ニュースレターを購読する

Request information

Do you have questions or need additional information? Simply fill out this form and we will get right back to you.

マーケティング・パーミッション

お問い合わせ内容が送信されました。 後ほどご連絡致します。
An error is occurred, please try it again later.