以太網(wǎng)  物理層  一致性測試
　　1,、 以太網(wǎng)物理層信號特點
　　以太網(wǎng)對應OSI七層模型的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，對應數(shù)據(jù)鏈路層的部分又分為邏輯鏈路控制子層(LLC)和介質(zhì)訪問控制子層(MAC),。MAC與物理層連接的接口稱作介質(zhì)無關接口(MII),。物理層與實際物理介質(zhì)之間的接口稱作介質(zhì)相關接口(MDI),。在物理層中，又可以分為物理編碼子層(PCS),、物理介質(zhì)連接子層(PMA)、物理介質(zhì)相關子層(PMD),。根據(jù)介質(zhì)傳輸數(shù)據(jù)率的不同,，以太網(wǎng)電接口可分為10base-T，100base-Tx和1000base-T三種,，分別對應10Mbps,，100Mbps和1000Mbps三種速率級別。不僅是速率的差異,，同時由于采用了不同的物理層編碼規(guī)則而導致對應的測試和分析方案也全然不同,，各有各的章法。下面先就這三種類型以太網(wǎng)的物理層編碼規(guī)則做一分析,。
　　1,、1 10base-T 編碼方法
　　10M以太網(wǎng)物理層信號傳輸使用曼徹斯特 編碼方法，即“0”=由“+”跳變到“-”,，“1”=由“-”跳變到“+”,因為不論是”0”或是”1”,都有跳變,所以總體來說,信號是DC平衡的, 并且接收端很容易就能從信號的跳變周期中恢復時鐘進而恢復出數(shù)據(jù)邏輯,。

　　1、2 100base-Tx 編碼方法
　　100base-TX又稱為快速以太網(wǎng),，因為通常100base-TX的PMD是使用CAT5線傳輸,，按TIA/EIA-586-A定義只能達到100MHz，而當PCS層將4Bit編譯成5Bit時,，使100Mb/s數(shù)據(jù)流變成125Mb/s數(shù)據(jù)流,，所以100base-TX同時采用了MLT-3(三電平編碼)的信道編碼方法，目的是使MDI的5bit輸出的速率降低了,。MLT-3定義只有數(shù)據(jù)是“1”時,，數(shù)據(jù)信號狀態(tài)才跳變，“0”則保持狀態(tài)不變,，以減低信號跳變的頻率,，從而減低信號的頻率。

 
　　100base-Tx的MAC層在數(shù)據(jù)幀與幀之間,，會插入IDEL幀(IDEL=11111),，告訴網(wǎng)上所連接的終端，鏈路在閑置但正常的工作狀態(tài)中(按CSMA/CD,，DTE數(shù)據(jù)終端機會檢測鏈路是否空閑,，才會發(fā)送數(shù)據(jù))。事實上鏈路絕大部分時間,，以IDEL“11111”為主,，5Bit IDLE“11111”若每個“1”都跳變的話,，MDI信號的頻率將會是125MHz，但是經(jīng)過MLT-3編碼后,，原來的125MHz變成31.25MHz的信號,，使頻率變成原來的1/4。FCC要求以太網(wǎng)不能產(chǎn)生過大的EMI,，因為鏈路絕大部分時間是傳輸IDEL,，MLT-3編碼會使頻率集中在31.25MHz范圍，因此,，在MLT-3編碼前,，PCS層會對數(shù)據(jù)流進行偽隨機的Scrambling擾碼，使“11111”分散,，同時將能量與頻譜擴散,。
　　1、3 1000base-T 以太網(wǎng)編碼方法
　　1000base-T在物理層使用5電平4D-PAM編碼,，每個電平表示5符號-2,-1,0,1,2中的一個符號,，每個符號代表2比特信息(其中4電平中每個電平代表2比特位,分別表示00，01,，10,，11，還有一個電平表示前向糾錯碼FEC),，這比二電平編碼提高了帶寬利用率,，并能把波特率和所需信號帶寬減為原來的一半(125Mbps)。但多電平編碼需要用多位A/D,，D/A轉換,，采用更高的傳輸信噪比和更好的接收均衡性能。
　　五個符號與電平的映射關系為:-2->-1, -1->-0.5, 0->0, 1->0.5, 2->1,。

　　1000base-T采用了UTP里所有的4對線,，并且同時收發(fā)，在全雙工的模式下,，加上使用4D-PMA5編碼方法實現(xiàn)1000MB/s的數(shù)據(jù)傳輸率,。每對線的數(shù)據(jù)率為100Mb/s，經(jīng)8b/10b編碼后變?yōu)?25Mb/s,。每個Baud波特碼元代表兩個比特的信息,，4對線的總帶寬為
　　? 125Mb/s x2 x4=1000Mb/s
　　所以，盡管是千兆速率,，但實際上對示波器的帶寬要求只需能高保真采集125MHz信號即可,，原因就是每對線上實際傳輸率是125Mbps。