以太网收发器工作原理及其信号质量测试
以太网测试方法与指标
在企业网络环境下，以太网测试主要包括吞吐量、延迟、丢包率、抖动等指标。测试时 需要模拟企业实际业务流量，如ERP、CRM、邮件系统等，以评估以太网在真实场景
下的性能表现。
云服务提供商的以太网测试案例
总结词
详细描述
云服务提供商的以太网测试案例主要关注高 可用性和可扩展性，以满足大量用户的需求。
测试方法与指标的重要性
重要性
以太网测试方法和指标是评估网 络性能和诊断问题的关键工具， 有助于提高网络的稳定性和可靠 性。
测试方法
常见的以太网测试方法包括吞吐 量测试、延迟测试、丢包率测试 等，这些方法可用于评估网络连 接的性能。
指标
以太网测试的指标包括吞吐量、 延迟、丢包率、抖动等，这些指 标可帮助我们了解网络连接的质 量和可靠性。
05
以太网测试实践
测试环境搭建
01
02
03
确定测试需求
明确测试目的、测试范围 和测试标准，以便选择合 适的测试设备和工具。
配置网络设备
根据测试需求，配置以太 网交换机、路由器、终端 设备等网络设备，确保设 备正常运行。
搭建测试环境
根据测试需求和网络设备 配置，搭建测试环境，包 括网络拓扑、IP地址分配、 设备连接等。
协议分析仪
协议解析与诊断
协议分析仪可以对以太网中的数 据包进行深度解析，帮助用户了 解网络中各个协议的运行状况，
发现潜在问题。
流量监控与审计
协议分析仪可以实时监控网络流量， 对流量进行统计和分析，提供流量 报告和审计功能。
支持多种协议
协议分析仪不仅支持以太网协议， 还可以测试其他协议，如FTP、 SMTP等。
以太网测试方法与指
• 引言 • 以太网测试方法 • 以太网性能指标 • 以太网测试工具 • 以太网测试实践 • 案例分析
以太网信号质量问题之收发器驱动偏置电阻的处理
以太网信号质量问题之收发器驱动偏置电阻的处理一前言对于系统设计人员来说，模数混合电路中最困难的地方在于模拟部分的设计，其中最具代表性的就是我们经常要面对的物理层收发器(PHY)及其收发回路和匹配网络的设计。
即使对于应用比较成熟的以太网物理层设计而言，DA C驱动电流的基准偏置，差分信号线对的走线，乃至于匹配电阻的位置，都有可能影响到其物理层的信号质量并通过接口技术指标测试暴露出来。
二以太网口信号质量测试分析1 100Base-TX接口测试环境及其设置100Base-TX接口测试原理100Base-TX接口的测试采用业内比较通用的诱导发包的方法来引导DUT发出扰码后的IDLE进行测试，更多细节请参考美国力科公司《Ethernet solution-QualiPHY》专项技术文档，测试设备：测试拓扑如图1：图1 Ethernet接口指标测试连接框图2 测试中出现的问题本次测试将主要验证产品上4个以太网100Base-TX接口的技术指标。
对于其中比较直观的100Base-TX物理层的眼图模板，《ANSI+X3_263-1995》标准中有着明确的眼图模板定义见图2。
图2 100Base-TX 眼图模板关于100Base-TX接口技术指标的测试方法，《IEEE Std 802.3-2000》标准中也有详细的说明，工程师按照诱导发包的测试方法进行了网口眼图的测试，测试过程中发现测试网口出现了信号波形碰触模板的问题，波形见图3：图3 以太网口测试眼图_FAIL3 问题分析解决从眼图初步分析来看，发送信号的幅度应该是满足要求的。
但是可以明显的发现信号边沿还是比较缓，而且从单个波形来看边沿有不单调的问题。
方案的原厂是一家通讯业内专注于IP宽带解决方案的国际型大公司，其以太网模块部分应该经过详细验证过。
最大的可能是二次开发过程中板级系统设计时的一些关键技术参数的配合问题。
工程师在进行了信号幅度以及上升下降时间等细节指标的测试之后证明了之前的判断，信号的幅度是满足要求的，但信号的上升下降时间与其他的方案相比确实大了（此方案的信号上升下降时间在4.3nS~4.6nS区间，虽然满足标准中要求的3~5nS。
光纤发射器和接收器工作原理
光纤发射器和接收器工作原理光纤发射器和接收器是光纤通信系统中的重要组成部分，它们分别负责将电信号转换为光信号和将光信号转换为电信号。
本文将从工作原理的角度来介绍光纤发射器和接收器的工作原理。
光纤发射器的工作原理如下：首先，将待传输的电信号输入到发射器中。
发射器内部包含一个电调制器，它的作用是将电信号转换为光信号。
当电信号进入电调制器时，它会通过电调制器中的调制器电路，将电信号的特定特征转换为光信号的特定特征。
这个过程是通过改变光源的亮度或频率来实现的。
在发射器的另一端，有一个光纤耦合器。
它的作用是将光信号从发射器中引导到光纤中。
光纤耦合器可以将发射器中的光信号有效地耦合到光纤中，并确保光信号的损失最小化。
光纤接收器的工作原理如下：首先，从光纤中接收到的光信号进入到光纤耦合器中。
光纤耦合器的作用是将光信号从光纤中引导到接收器中。
接收器内部包含一个光检测器，它的作用是将光信号转换为电信号。
当光信号通过光检测器时，光检测器会根据光信号的特定特征，将其转换为电信号。
光检测器通常采用光电二极管或光电探测器等器件，它们可以将光信号的能量转换为电信号的能量。
在接收器的另一端，有一个电调制器。
它的作用是将电信号调制为原始的信号。
当电信号通过电调制器时，它会通过调制器电路，将电信号的特定特征转换为原始信号的特定特征。
这个过程是通过改变电信号的幅度、频率或相位来实现的。
通过光纤发射器和接收器的工作原理，光信号可以在光纤中进行传输。
在传输过程中，光纤起到了传输媒介的作用，光信号会沿着光纤的路径传播。
光纤的核心部分由高折射率材料构成，可以有效地将光信号限制在光纤的核心中，减少了信号的损失。
总结起来，光纤发射器和接收器是光纤通信系统中的重要组成部分。
发射器负责将电信号转换为光信号，并将其通过光纤耦合器引导到光纤中。
接收器则负责将光信号从光纤中引导到光检测器中，并将其转换为电信号。
通过光纤发射器和接收器的工作原理，光信号可以在光纤中进行传输，实现了高速、稳定和可靠的通信。
以太网中网络扫描原理与检测
以太网中网络扫描原理与检测以太网中网络扫描原理与检测摘要:对网络扫描原理和现有基本方法进行了分析,并设计了一个陷阱机来检测所在网段中的网络扫描行为。
关键词:网络扫描网络扫描检测陷阱机网络扫描通过扫描本地主机,能检测主机当前可用的服务及其开放端口,帮助网络管理员查找安全漏洞,查杀木马、蠕虫等危害系统安全的病毒。
一些扫描器还封装了简单的密码探测,利用自定义规则的密码生成器来检测过于简单和不安全的密码。
网络扫描一般包括2个阶段:(1)对整个网络扫描一遍,从而找到活动主机(因为许多子网配置得很稀疏,大部分IP地址是空的)。
(2)对每个活动主机进行穷尽式的端口扫描。
网络扫描也是网络入侵的基础。
一次成功的网络入侵离不开周密的网络扫描。
攻击者利用网络扫描探知目标主机的各种信息,根据扫描的结果选择攻击方法以达到目的。
因此,若能及时监测、识别网络扫描,就能预防网络攻击。
为了得到被扫描主机的信息,网络扫描报文对应的源地址往往是真正的地址,因此监测网络扫描可以定位攻击者。
1网络扫描原理网络扫描通过检测目标主机TCP/IP不同端口的服务,记录目标给予的回答。
通过这种方法,可以搜集到很多目标主机的各种信息(如是否能用匿名登录,是否有可写的FTP目录,是否能用Telnet等)。
在获得目标主机TCP/IP端口和其对应的网络访问服务的相关信息后,与网络漏洞扫描系统提供的漏洞库进行匹配,如果满足匹配条件,则视为漏洞存在。
在匹配原理上,网络漏洞扫描器一般采用基于规则的匹配技术。
根据安全专家对网络系统安全漏洞、黑客攻击案例的分析和系统管理员关于网络系统安全配置的实际经验,形成一套标准的系统漏洞库,然后在此基础上构成相应的匹配规则,由程序自动进行系统漏洞扫描的分析工作。
如在对TCP 80端口的扫描过程中,发现/cgi-bin/phf或/cgi-bin/Count.cgi,则根据专家经验以及CGI程序的共享性和标准化,可以推知该WWW服务存在2个CGI漏洞。
网线测试仪的工作原理
网线测试仪的工作原理网线测试仪是一种用于测试网络连线质量的仪器，广泛应用于网络工程师、电信运营商和电脑维修工等领域。
其主要工作原理是通过发送测试信号并接收反馈信号来评估网线的传输性能。
下面将详细介绍网线测试仪的工作原理。
首先，网线测试仪通过插入网线两端并对其进行测试。
它可以测试的网线类型包括RJ45 类，光纤类等。
测试时，测试仪会首先发送一个测试信号，这个信号可以是一种特定的频率、振幅和波形的电信号。
测试信号会通过网线传输，然后到达网线另一端。
接下来，网线的另一端会接收到测试信号并产生一个反馈信号。
反馈信号经过网线传输回到测试仪，被测试仪接收并进行分析。
通过分析反馈信号的参数，测试仪可以确定网线传输的性能指标，比如传输速率、信号损耗和信号干扰等。
网线测试仪的工作原理是基于这样的基本原理：测试仪发送的信号在网线传输过程中会受到各种因素的影响而发生变化，包括电缆长度、线材质量、接触连接的质量等。
这些因素都可能对信号的质量产生影响。
在网线传输过程中，信号可能会发生以下问题：第一个问题是传输速率降低，这可能是由于网线长度过长、线缆使用了低质量的材料或者连接部件质量不过关导致的。
第二个问题是信号干扰，这可能是由于电磁场、射频信号和其他外部干扰源而引起的。
这些干扰会干扰信号的传输，从而导致信号质量的下降。
第三个问题是信号损耗，这指的是信号在传输过程中的能量损失。
这可能是由于电缆材料导致的阻抗不匹配、电缆连接部分损坏或者信号经过长距离传输引起的。
为了解决上述问题，网线测试仪会分析反馈信号，并根据分析结果对网线传输性能进行评估。
测试仪会检查传输速率、信号损耗、信号干扰等指标，以判断网线的传输质量是否符合标准。
根据测试结果，工程师可以调整或更换受到影响的部件，以提高网络传输的质量。
总结来说，网线测试仪通过发送测试信号并接收反馈信号，通过分析反馈信号的参数来评估网线传输的性能。
通过检测传输速率、信号损耗和信号干扰等指标，网线测试仪能够帮助工程师发现问题并采取相应的措施，提高网络的传输质量。
以太网收发器工作原理及其信号质量测试综述
以太网简介
CSMA/CD协议的基本思想
每站在发送数据前，先监听信道是否空闲；若是，则发送 数据，并继续监听下去，一旦监听到冲突，立即停止发送 ，并在短时间内连续向信道发出一串阻塞信号（JAM）强 化冲突，如果信道忙，则暂不发送，退避一随机时间后再 尝试。 CSMA/CD协议在CSMA协议基础上增加了发送期间检测 冲突的功能。其最大特点是“先听后说,边说边听”。该 协议已被IEEE 802委员会采纳，并以此为依据制定了IEEE 802.3标准。 CSMA/CD协议同样可分为非坚持、1坚持和p坚持3种。 以太网通常采用非分隙1坚持CSMA/CD。 。
以太网收发器工作原理详解
• 在OSI 的7 层基准模型中我们使用的PHY属于第一层--物理层( PHY) 。物理层协议可定义电气信号、线的状态、时钟要求、数据编码和数 据传输用的连接器。数据链路层可以通过定义好的接口而与物理层通 话。例如MAC可以利用介质无关性接口( MII)与PHY进行数据交换。 • • • • 的基本作用： 对端口LINK 状态的判断； 自动协商，当然MAC 可以修改PHY 的寄存器间接控制 完成MII（RMII）数据和串行数据流之间的转化：包括4B/5B 的 编码的转化（不包括10BASET）；串并转换；最后转换成低压信 号，根据端口不同的工作模式，转换方式也有所不同。例如在 100BASE-T 下是MLT-3；在10BASE-T 下是曼彻斯特编码 • (4) 在MII 的工作方式下，完成冲突检测。若是工作于RMII 模式下 则此项任务由MAC 完成。 PHY (1) (2) (3)
以太网简介
• 按照网络传输速率可以分为10BASE-T、100BASE-T、 1000BASE-T 。 • 以太网物理层传输介质双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP) 和屏蔽双绞线(STP)，现在使用的UTP可分为3类、4类、五
(完整版)以太网物理层信号测试与分析
以太网物理层信号测试与分析1 物理层信号特点以太网对应OSI七层模型的数据链路层和物理层，对应数据链路层的部分又分为逻辑链路控制子层(LLC)和介质访问控制子层(MAC)。
MAC与物理层连接的接口称作介质无关接口（MII）。
物理层与实际物理介质之间的接口称作介质相关接口（MDI）。
在物理层中，又可以分为物理编码子层（PCS）、物理介质连接子层（PMA）、物理介质相关子层（PMD）。
根据介质传输数据率的不同，以太网电接口可分为10Base-T，100Base-Tx和1000Base-T三种，分别对应10Mbps，100Mbps和1000Mbps三种速率级别。
不仅是速率的差异，同时由于采用了不同的物理层编码规则而导致对应的测试和分析方案也全然不同，各有各的章法。
下面先就这三种类型以太网的物理层编码规则做一分析。
1、1 10Base-T 编码方法10M以太网物理层信号传输使用曼彻斯特编码方法，即“0”=由“+”跳变到“-”，“1”=由“-”跳变到“+”,因为不论是”0”或是”1”,都有跳变,所以总体来说,信号是DC平衡的, 并且接收端很容易就能从信号的跳变周期中恢复时钟进而恢复出数据逻辑。
图1 曼彻斯特编码规则1、2100Base-Tx 编码方法100Base-TX又称为快速以太网，因为通常100Base-TX的PMD是使用CAT5线传输，按TIA/EIA-586-A定义只能达到100MHz，而当PCS层将4Bit编译成5Bit时，使100Mb/s数据流变成125Mb/s数据流，所以100Base-TX同时采用了MLT-3（三电平编码）的信道编码方法，目的是使MDI的5bit输出的速率降低了。
MLT-3定义只有数据是“1”时，数据信号状态才跳变，“0”则保持状态不变，以减低信号跳变的频率，从而减低信号的频率。
图2 MLT-3编码规则100Base-Tx的MAC层在数据帧与帧之间，会插入IDEL帧（IDEL=11111），告诉网上所连接的终端，链路在闲置但正常的工作状态中（按CSMA/CD，DTE数据终端机会检测链路是否空闲，才会发送数据）。
以太网传输原理
以太网传输原理
以太网是一种常用的局域网技术，它基于CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）协议。
它的传输原理如下：
1. 以太网使用一种双绞线或光纤传输数据。
数据通过电信号或光脉冲的形式在物理媒介上进行传输。
2. 在物理层，数据被组织成帧。
每一帧包含了目的地址、源地址、数据等必要的信息。
通过帧的形式，数据可以在局域网中进行传输。
3. 当一台计算机要发送数据时，它首先监听网络上是否有其他计算机正在发送数据。
这是通过载波侦听来实现的。
4. 如果网络空闲，计算机就可以发送数据。
它会将数据作为一系列的比特传输到物理媒介上。
5. 其他计算机也在同时监听网络状态。
如果它们在同一时间内尝试发送数据，就会发生冲突。
这是通过冲突检测来发现的。
6. 当发生冲突时，所有冲突的计算机都会停止发送数据，并等待一个随机的时间间隔后再次尝试发送。
这被称为指数后退算法。
7. 将数据从一个计算机传输到另一个计算机需要经过多个中继设备（如交换机、集线器等）。
这些设备负责将数据帧从一个物理接口转发到另一个物理接口，以实现数据的传输。
总的来说，以太网利用CSMA/CD协议和帧的组织方式，通过物理媒介在局域网中传输数据。
当发生冲突时，采用指数后退算法来解决，以保证数据的正常传输。
以太网收发器工作原理及其信号质量测试
以太网收发器工作原理详解
• PHY Block Diagram
以太网收发器工作原理详解
• 一 PHY主要组成部分
• (1) PCS(PHYSICAL CODING SUBLAYER)：在100BASE-X 模式时，提供RMII 接 口、4B/5B 编码、串并转换以及冲突检测功能，同时只要TXEN 无效就提供 “idle”信号给PMD 层。在10BASE-T 模式下只提供接口和串并转换功能。
• 10BASE-T采用Manchester 编码方法，即“0”=由“+”跳变到“-” ，“1”=由“-”跳变到“+”,因为不论是”0”或是”1”,都有跳变 ,所以总体来说,信号是DC平衡的, 并且接收端很容易就能从信号的跳
变周期中恢复时钟.
• 100BASE-T时采用了MLT-3（三电平编码）的信道编码方法.(MLT-3定 义只有数据是“1”时数据信号状态才跳变,数据为“0”则保持不变)
• 1000M信号质量的测试采用修改PHY寄存器的方法使得PHY 强制工作在测试模式来进行测试.四种测试模式的设定通 过改写MII寄存器9[15:13]来进行设定.这个标准测试寄存 器在IEEE802.3 条款 40.6中被定义.
以太网物理层信号质量测试
• 100Base-TX接口的指标测试特点及波形捕抓
• 当连接的双方只有一方支持自动协商的时候，没有自协商能力的一方发送NLP (normal link pulses in 10Mbps)或者Idle Symbols（100Mbps）；有自动协 商能力的PHY 探测线路上的速度信息，配置端口为10M 半双工或者是100M 半 双工。NLP 是每间隔16±8ms 发送一个脉冲，IDLE 就是全“1”信号
以太网物理层信号质量测试
以太网测试方法(详细)
以太网业务测试方法目录一、系统适应性测试 (4)1.1、上电测试 (4)1.2、各槽位适应性测试 (5)1.3、混插测试 (5)1.4、满框测试 (6)1.5、时钟盘切换测试 (6)1.6、交叉盘切换测试 (7)1.7、SDH保护倒换测试 (8)1.8、盘保护倒换测试 (9)二、网管测试 (10)2.1、告警功能测试 (10)2.2、性能统计测试 (10)2.3、配置参数测试 (11)2.4、状态上报测试 (11)2.5、控制命令测试 (12)2.6、交叉功能测试 (12)三、功能测试 (13)3.1、最小帧长度 (13)3.2、最大帧长度 (13)3.3、异常包检测 (14)3.4、特殊包传输特性 (14)3.5、端口自适应功能 (15)3.6、自动协商功能 (15)3.7、以太网帧格式测试 (16)3.8、单播帧测试 (17)3.9 组播帧测试 (18)3.10、广播帧测试 (18)3.11、静态MAC地址配置功能 (19)3.12、MAC地址动态学习功能 (20)3.13、MAC地址老化时间测试 (20)3.14、MAC地址表容量测试 (21)3.15、MAC地址学习速度测试 (22)3.16、VLAN功能测试 (23)3.16.1、用户安全隔离测试 (23)3.16.2、VLAN Trunk功能 (23)3.16.3、设备VLAN条目数量 (24)3.16.4、VLAN支持的ID标识 (25)3.16.5、VLAN优先级测试 (25)3.16.6、PVID功能 (26)3.16.7、VMAN功能 (27)3.17、水平分割测试 (27)3.18、GFP封装测试 (29)3.18.1、GFP封装帧格式 (29)3.18.2、GFP告警检测和产生 (29)3.18.3、GFP误码监测和处理 (30)3.19、LCAS功能测试 (30)3.19.1、多径传输及最大时延差测试 (30)3.19.2、多径保护 (31)3.19.3、LCAS标准性测试 (31)3.19.4、LCAS保护时间 (32)3.19.5、时隙告警保护功能 (33)3.20、流量控制（仪表到设备） (33)3.21、流量控制（设备到仪表） (34)3.22、流量控制（拥塞形成流控） (34)3.23、端口聚合 (35)3.24、端口镜像功能 (36)3.25、生成树测试 (37)3.26、快速生成树测试 (38)3.27、基于端口优先级测试 (39)3.28、二层流功能 (39)3.29、端口接收包类型配置 (40)3.30、PING功能测试 (41)3.31、端口环回检测测试 (41)3.32、LPT功能 (42)四、指标性能测试 (43)4.1、吞吐量 (43)4.2、时延 (44)4.3、过载丢包率 (45)4.4、背靠背 (45)4.5、GE光口指标 (45)4.5.1、平均发送光功率 (46)4.5.2、接收灵敏度 (46)4.5.3、中心波长测试 (47)4.5.4、光谱宽测试 (47)4.5.5、消光比测试 (48)4.5.6、上升时间测试 (48)4.5.7、下降时间测试 (49)4.5.8、数据相关抖动测试 (49)4.5.9、发送眼图 (50)五、稳定性测试 (51)六、对通组网测试 (52)6.1、常规组网测试 (52)6.2、数据文件传送 (54)6.3、多媒体应用 (54)七、环境测试 (54)7.1、温循试验 (54)7.2、高低温性能测试 (55)7.3、电源拉偏试验 (55)7.4、单盘功耗 (56)7.5、单盘重量 (56)八、一致性测试 (56)一、系统适应性测试系统适应性测试主要针对单盘与能够使用的系统和各单盘是否进行良好的配合，单盘是否能适应各种不同的组网方式和环境变化。
光纤收发器工作原理及技术详解（分类,使用方法及接线图）
光纤收发器工作原理及技术详解（分类,使用方法及接线图） 一、光纤收发器介绍 光纤收发器，是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，在很多地方也被称之为光电转换器（Fiber Converter）。
产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，且通常定位于宽带城域网的接入层应用；如：监控安全工程的高清视频图像传输；同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。
二、光纤收发器作用 光纤收发器一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。
有了光纤收发器，也为需要将系统从铜线升级到光纤，为缺少资金、人力或时间的用户提供了一种廉价的方案。
光纤收发器的作用是，将我们要发送的电信号转换成光信号，并发送出去，同时，能将接收到的光信号转换成电信号，输入到我们的接收端。
三、光纤收发器分类 1、按性质分 从光纤的性质来划分，可以分为多模光纤收发器和单模光纤收发器。
它们两者的区别在于所传输的距离不一样，多模收发器一般的传输距离在2公里到5公里之间，而单模收发器覆盖的范围可以从20公里至120公里。
2、按收发数据分 单纤光纤收发器和双纤光纤收发器是按所需光纤分类的，单纤光纤收发器是接收发送的数据在一根光纤上传输；而双纤光纤收发器接收发送的数据在一对光纤上传输。
3、按网管分 按网管可以分为网管型光纤收发器和非网管型光纤收发器。
4、按管理类型分 按管理类型可分为网管型以太网光纤收发器和非网管型以太网光纤收发器，网管型以太网光纤收发器是支持电信级网络管理，而非网管型以太网光纤收发器是通过硬件拨码开关设置电口工作模式，即插即用。
5、按工作方式分 按工作方式来分，全双工方式是指当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工制。
以太网的原理
以太网的原理
以太网是一种局域网技术，是目前应用最广泛的局域网传输协议之一。
它的原理基于共享式传输介质，采用了CSMA/CD
（载波监听多点接入/碰撞检测）的访问方式。
在以太网中，所有设备都连接到同一个传输介质上，即共享同一根电缆或交换机端口。
传输介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤等。
每个设备通过物理地址（MAC地址）来唯一标识自己。
设备之间通过帧来进行通信。
当一个设备要发送数据时，它首先监听传输介质上的状态，以确保没有其他设备在发送数据。
如果检测到传输介质上无信号，设备就可以开始发送数据帧。
在发送数据的过程中，设备会不停地检测是否发生了碰撞（即其他设备同时开始发送数据导致冲突）。
如果发生碰撞，设备会停止发送数据，并发送一个特殊的信号来通知其他设备发生了碰撞，并等待一段随机时间后重新尝试发送。
这种碰撞检测和重新发送的机制保证了在传输介质上只有一个设备在发送数据。
以太网的传输速率可以根据具体的实现而有所不同，常见的有10Mbps、100Mbps、1Gbps甚至更高。
此外，以太网还使用了
一些其他的技术，如双工通信、自动协商等，以提高数据的传输效率和可靠性。
总的来说，以太网的原理是基于共享式传输介质和CSMA/CD
访问方式的局域网技术，通过帧的传输来实现设备之间的通信。
它具有简单、灵活、可扩展的特点，被广泛应用于各种局域网环境中。
以太网的的原理与应用
以太网的原理与应用1. 简介以太网是一种常用的局域网技术，使用标准化的物理层和数据链路层协议，用于在局域网内传输数据。
以太网凭借其低成本、高性能和简单灵活的特点，在现代计算机网络中得到广泛应用。
2. 原理以太网的原理基于CSMA/CD（载波监听多点接入/碰撞检测）机制，它允许多个设备共享同一物理介质，通过协调发送和接收数据来避免碰撞。
具体的传输过程如下： 1. 设备检查是否有其他设备正在发送数据，如果没有，则发送数据； 2. 如果有其他设备同时发送数据，设备会检测到碰撞，并发送一个冲突信号； 3. 发送冲突后，设备随机等待一段时间，然后重新发送数据； 4. 如果发送成功，则其他设备会接收到数据帧，并进行相应处理。
3. 物理层标准以太网的物理层采用不同的标准，常见的有： - 10BASE-T：使用双绞线作为物理介质，传输速率为10Mbps； - 100BASE-T：也使用双绞线作为物理介质，传输速率为100Mbps； - 1000BASE-T：采用四对双绞线作为物理介质，传输速率为1Gbps； - 10GBASE-T：使用四对双绞线作为物理介质，传输速率为10Gbps。
4. 数据链路层协议以太网的数据链路层采用以太网协议，其中最常见的是以太网II帧格式，包括以下几个字段： - 前导码：用于同步发送和接收设备的时钟； - 目的MAC地址：指示数据帧的目标设备； - 源MAC地址：标识数据帧的发送设备； - 类型/长度字段：指示数据帧长度或以太类型； - 数据字段：实际的数据内容； - 校验和字段：用于校验数据是否正确。
5. 应用以太网在各种领域有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：5.1 企业局域网以太网是企业内部局域网的常用技术，用于连接办公室内的计算机和其他网络设备。
通过以太网，员工可以共享文件、打印机和其他资源，提高工作效率。
5.2 互联网接入许多家庭和办公室使用以太网作为互联网接入的方式。
光纤收发器测试检测项目
光纤收发器测试检测项目
光纤收发器是光通信领域中的重要组件，其性能测试和检测项
目至关重要。
光纤收发器的测试检测项目包括但不限于以下几个方面：
1. 光电参数测试，包括光发射功率、光接收灵敏度、波长范围、光谱宽度等参数的测试。
光发射功率是指光纤收发器发送光信号的
强度，光接收灵敏度是指光纤收发器接收光信号的灵敏程度，波长
范围和光谱宽度则是指光纤收发器工作的光波长范围和光谱特性。
2. 环境适应性测试，包括温度适应性测试、湿度适应性测试、
抗振动、抗冲击等环境适应性测试。
光纤收发器在不同的环境条件
下的稳定性和可靠性是其性能的重要指标，因此需要进行各种环境
适应性测试。
3. 传输性能测试，包括传输距离测试、传输速率测试、误码率
测试等。
传输性能是衡量光纤收发器性能优劣的重要指标，传输距
离测试是指在不同距离下光信号的传输性能，传输速率测试是指光
纤收发器支持的最大传输速率，误码率测试则是指在传输过程中出
现的误码率情况。
4. 兼容性测试，包括光纤收发器与其他设备的兼容性测试，如光纤跳线、光纤交换机等设备的兼容性测试。
光纤收发器作为光通信系统中的重要组件，其与其他设备的兼容性对整个系统的稳定性和可靠性至关重要。
综上所述，光纤收发器的测试检测项目涵盖了光电参数、环境适应性、传输性能和兼容性等多个方面，通过全面的测试检测可以确保光纤收发器的稳定性、可靠性和性能优越性。
以太网数据传输原理
以太网数据传输原理
以太网是一种广泛使用的局域网技术，它使用了特定的数据传输原理来实现计算机之间的通信。
以太网采用了CSMA/CD
（载波侦听多点接入/碰撞检测）的机制来实现数据传输。
CSMA/CD是一种多台计算机共享一条通信线路的介质访问控
制方法。
在以太网中，所有计算机都通过同一根传输线（即通信介质）进行数据传输。
当一台计算机需要发送数据时，它首先会监听传输线上是否有其他计算机正在发送数据。
如果线路空闲，该计算机则开始发送数据。
否则，它会等待一段随机的时间再次尝试。
当多台计算机同时发送数据导致碰撞时，它们会侦测到碰撞并立即停止发送。
然后，每一台计算机都会等待不同的时间（根据随机退避算法）再次尝试发送数据。
通过CSMA/CD机制，以太网可以有效地控制传输介质的访问，避免多台计算机同时发送数据而导致的冲突。
这种机制可以在确保数据传输的同时，提供较低的延迟和高效的带宽利用率。
此外，以太网还使用了帧的数据传输方式。
数据在发送之前会被分割成较小的数据块，称为帧。
每个帧包括了发送和接收计算机的地址信息、数据以及错误检测码。
接收计算机通过检查帧的错误检测码来确保接收到的数据的准确性。
总之，以太网通过CSMA/CD的机制和帧的数据传输方式，实
现了高效的计算机之间的数据通信。
这种技术被广泛应用于局域网中，为用户提供了快速可靠的数据传输服务。
OTDR的工作原理
OTDR的工作原理标题：OTDR的工作原理引言概述：OTDR（Optical Time Domain Reflectometer）是一种用于光纤传输系统中进行光纤链路性能测试和故障定位的重要设备。
本文将详细介绍OTDR的工作原理，包括光信号发射和接收、时域反射和散射的分析、测试参数的选择以及测试结果的解读。
一、光信号发射和接收1.1 光信号发射OTDR中的光信号发射是通过激光器产生的窄脉冲光信号进行的。
激光器将电能转化为光能，产生高强度的单色激光光束。
激光器的波长选择应与被测光纤的波长相匹配，以确保信号的传输和接收质量。
1.2 光信号接收OTDR中的光信号接收是通过光电探测器将光信号转化为电信号进行的。
光电探测器是一种能够将光能转化为电能的器件，其接收到的光信号会被转化为电流信号。
光电探测器的灵敏度和响应速度对测试结果的准确性和稳定性起着重要作用。
1.3 光信号发射和接收的配对在OTDR中，光信号发射和接收是配对使用的，发射的光信号经过被测光纤传输后，被接收器接收到的反射和散射光信号会被转换为电信号并记录下来。
通过分析接收到的信号，可以了解光纤链路中的损耗和反射情况。
二、时域反射和散射的分析2.1 时域反射（Reflectometry）时域反射是OTDR的核心原理之一，用于测量光纤链路中的反射事件。
当光信号遇到光纤连接点、光纤末端或其他非均匀介质时，部分光信号会被反射回来。
OTDR通过测量反射信号的强度和时间来定位反射事件的位置和强度。
2.2 时域散射（Backscattering）时域散射是OTDR的另一个核心原理，用于测量光纤链路中的散射事件。
光信号在光纤中传输时，会与光纤材料的不均匀性和杂质发生散射。
OTDR通过测量散射信号的强度和时间来分析光纤链路中的散射事件，从而了解光纤的质量和损耗情况。
2.3 时域反射和散射的区分在OTDR中，时域反射和散射的信号是同时存在的，但通过分析信号的强度和时间信息，可以将其区分开来。
以太网收发器工作原理及其信号质量测试-精品文档
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主要内容
• • • • • 以太网简介 以太网收发器工作原理详解 以太网物理层信号质量测试 以太网收发器常见问题分析和调试 附录：以太网信号质量测试指标
以太网简介
【以太网】使用IEEE 802.3标准（即采用CSMA/CD访问控 制技术）的网络系统。 • 由美国Xerox（施乐）公司和Stanford（斯坦福）大学联 合开发并于75年推出，原为总线型，现已扩展到星形、星 形总线、树形等。81年Xerox、DEC、Intel联合推出商业 产品。85年IEEE 802委员会在此基础上颁布了802.3标准 • 由于以太网与其他LAN类型相比，具有易用、易安装、易 维护、低成本等诸多优点，目前世界上80～85%与LAN相 连的PC和工作站使用以太网连接。 • 以太网为基带系统，采用曼彻斯特等编码技术，且只支持 LLC层的类型1操作 ——不确认的无连接服务（数据报服 务） 。
以太网简介
CSMA/CD协议的基本思想
每站在发送数据前，先监听信道是否空闲；若是，则发送 数据，并继续监听下去，一旦监听到冲突，立即停止发送 ，并在短时间内连续向信道发出一串阻塞信号（JAM）强 化冲突，如果信道忙，则暂不发送，退避一随机时间后再 尝试。 CSMA/CD协议在CSMA协议基础上增加了发送期间检测 冲突的功能。其最大特点是“先听后说,边说边听”。该 协议已被IEEE 802委员会采纳，并以此为依据制定了IEEE 802.3标准。 CSMA/CD协议同样可分为非坚持、1坚持和p坚持3种。 以太网通常采用非分隙1坚持CSMA/CD。 。
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以太网收发器工作原理详解
• • • (4) MII (MEDIA INDEPENDENT INTERFACE):媒体无关接口,是PHY和控制期间 之间的数据通路. (5) MDI (MEDIUM DEPENDENT INTERFACE):介质相关接口,不同的PMD对应着不 同的MDI接口 (6) SMI (SERIAL MANAGEMENT INTERFACE):这个接口允许上层器件监控PHY。 物理接口包括一个数据线（MDIO）和一根时钟线（MDC）。MAC 利用SMI 可以 完成读写状态寄存器的功能
网线测试仪工作原理
网线测试仪工作原理
网线测试仪是一种用于测试和诊断网络连接和电缆的工具。
它能够检测网络中的故障和问题，并提供有关连接质量和性能的详细信息。
网线测试仪的工作原理如下：
1. 接线：首先，将测试仪的发送单元和接收单元通过网线连接到待测试的网络连接或电缆上。
其中发送单元发送测试信号，而接收单元接收和分析信号。
2. 发送信号：发送单元会发送一系列特定的测试信号通过待测试的网络连接或电缆。
这些测试信号可以是不同频率和振幅的电信号或光信号等。
3. 接收信号：接收单元会监听和接收通过待测试的网络连接或电缆传输的测试信号。
它会检测和记录传输信号中的各种参数和特征。
4. 分析结果：接收单元会将接收到的测试信号进行分析和评估，以检测是否存在故障或问题。
它可以检测传输信号的强度、幅度、频率、相位等参数，并与标准参数进行比较。
5. 显示结果：最后，网线测试仪会将分析后的结果显示在屏幕上或通过其他输出方式呈现给用户。
结果通常包括连接性能、故障信息、网络拓扑图等。
网线测试仪可以通过比较测试信号和标准信号的参数来判断网络连接或电缆的质量和性能。
如果测试结果与标准参数不符，就可以定位和修复网络连接中的故障，提高网络性能和可靠性。
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以太网收发器工作原理详解
• (2) Auto MDI/MDIX Crossover：Crossover 是PHY 的一个可选的功 能，具有此功能的PHY 能 • 够根据对方的发送和接收信号，使用MDI 或者是MDIX。连接的双方， 只要有一方具有Crossover， • 就可实现功能。此时双方无论使用正线还是反线都能连接上 • (3) Polarity Detection and Correction • 极性检测和纠正是防止差分输出TP+和TP-出现反接导致传输错误. • 问题:为什么只是10M采用极性检测和纠正? 案例分析
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以太网收发器工作原理详解
• • • (4) MII (MEDIA INDEPENDENT INTERFACE):媒体无关接口,是PHY和控制期间 之间的数据通路. (5) MDI (MEDIUM DEPENDENT INTERFACE):介质相关接口,不同的PMD对应着不 同的MDI接口 (6) SMI (SERIAL MANAGEMENT INTERFACE):这个接口允许上层器件监控PHY。 物理接口包括一个数据线（MDIO）和一根时钟线（MDC）。MAC 利用SMI 可以 完成读写状态寄存器的功能
以太网物理层信号质量测试
• 10 Mbps和100 Mbps以太网的物理层信号质量测试采用诱 导发包的测试方法
以太网物理层信号质量测试
• 诱导发包方法(10M/100M) • 上述图示的Ethernet processor以及Auxiliary Board为 辅助发包设备,设置Ethernet processor为10M/100M模式, 使得DUT工作在相应的工作模式。将其发送管脚(3,6)引出 至测试Module进行信号质量的测试. • 1000M信号质量的测试采用修改PHY寄存器的方法使得PHY 强制工作在测试模式来进行测试.四种测试模式的设定通 过改写MII寄存器9[15:13]来进行设定.这个标准测试寄存 器在IEEE802.3 条款 40.6中被定义.
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以太网收发器工作原理详解
• 所以当强制端口工作于全双工的时候，就必须保证连接的对方也是强 制于此种工作状态，否则对方（具有自协商能力的一方）会选择端口 的工作状态为半双工，双方能够连接上且按照各自的模式工作。当连 接的双方都没有பைடு நூலகம்协商能力的时候，双方都发送NLP (normal link pulses in 10Mbps)或者Idle Symbols（100Mbps），如果探测到的速 度信息与自己发送的一致，双方就按照自己的工作模式LINK 上且开 始工作。如果一方强制为100M 全双工，另一方为强制为100M 半双工 的时候，能够连接上且按照各自的模式工作。 案例分析
以太网收发器工作原理及其 信号质量测试
主要内容
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以太网简介
【以太网】使用IEEE 802.3标准（即采用CSMA/CD访问控 制技术）的网络系统。 • 由美国Xerox（施乐）公司和Stanford（斯坦福）大学联 合开发并于75年推出，原为总线型，现已扩展到星形、星 形总线、树形等。81年Xerox、DEC、Intel联合推出商业 产品。85年IEEE 802委员会在此基础上颁布了802.3标准 • 由于以太网与其他LAN类型相比，具有易用、易安装、易 维护、低成本等诸多优点，目前世界上80～85%与LAN相 连的PC和工作站使用以太网连接。 • 以太网为基带系统，采用曼彻斯特等编码技术，且只支持 LLC层的类型1操作 ——不确认的无连接服务（数据报服 务） 。
主要内容
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以太网收发器工作原理详解
• PHY =PHYSICAL LAYER DEVICE 即物理层器件。此次培训 中提到的10/100/1000M PHY 是指专用于以太网，支持 IEEE 802.3 10 Mbps、100Mbps、1000 Mbps物理层应用的 收发器。即通过双绞线可使用在10 Mbps 和 100 Mbps 、 1000 Mbps以太网的物理层器件。有些PHY 可通过光纤收 发器支持100 Mbps (100BASE-FX)以太网，和此相关部分 本次培训不涉及。以下将10/100/1000 Mbps 以太网收发 器简称为PHY。 • 问题 在OSI 基准模型中，PHY 属于哪一层？
以太网收发器工作原理详解
• 在OSI 的7 层基准模型中我们使用的PHY属于第一层--物理层( PHY) 。物理层协议可定义电气信号、线的状态、时钟要求、数据编码和数 据传输用的连接器。数据链路层可以通过定义好的接口而与物理层通 话。例如MAC可以利用介质无关性接口( MII)与PHY进行数据交换。 的基本作用： 对端口LINK 状态的判断； 自动协商，当然MAC 可以修改PHY 的寄存器间接控制 完成MII（RMII）数据和串行数据流之间的转化：包括4B/5B 的 编码的转化（不包括10BASET）；串并转换；最后转换成低压信 号，根据端口不同的工作模式，转换方式也有所不同。例如在 100BASE-T 下是MLT-3；在10BASE-T 下是曼彻斯特编码 • (4) 在MII 的工作方式下，完成冲突检测。若是工作于RMII 模式下 则此项任务由MAC 完成。 • • • • PHY (1) (2) (3)
以太网收发器工作原理详解
• 三 PHY简单工作过程
• 以100Mbps 为例，在接收方向上，PHY 必须把125M 的串行的MLT-3 信号转化为MII（RMII、SMII）信号。PHY 从双绞线上接收MLT-3 信 号。首先，AGC 模块对MLT-3 信号进行处理，去除信号中的直流分量 ，实现baseline wander correction；数字锁相环会从接收到的数据 恢复出125M 的时钟，ADC 模块利用此时钟对MLT-3 信号进行采样； 把MLT-3 信号转化为NRZI 信号；然后按照与发送相反的流程完成 NRZI到NRZ 信号的转化，DESCRAMBLE，串并转化，4B/5B 的译码；最 后把处理完的信号送入FIFO，准备发送给MAC。使用FIFO 的主要原因 是纠正恢复时钟与系统时钟之间存在的差别。 • 问题:为什么需要baseline wander correction? • 问题:为什么需要DESCRAMBLE ?
以太网简介
CSMA/CD协议的基本思想
每站在发送数据前，先监听信道是否空闲；若是，则发送 数据，并继续监听下去，一旦监听到冲突，立即停止发送 ，并在短时间内连续向信道发出一串阻塞信号（JAM）强 化冲突，如果信道忙，则暂不发送，退避一随机时间后再 尝试。 CSMA/CD协议在CSMA协议基础上增加了发送期间检测 冲突的功能。其最大特点是“先听后说,边说边听”。该 协议已被IEEE 802委员会采纳，并以此为依据制定了IEEE 802.3标准。 CSMA/CD协议同样可分为非坚持、1坚持和p坚持3种。 以太网通常采用非分隙1坚持CSMA/CD。 。
以太网收发器工作原理详解
• 二 PHY主要功能部分
• • (1) Auto-negotiation 与Parallel Detection： 当连接的双方都有自动协商能力的时候，PHY 通过发送 FLP（ Fast Link Pulse 快速链路脉冲）来决定端口的工作模式，每一个FLP 脉冲群包括33 个 脉冲，每个脉冲间隔62.5us，脉冲群的间隔为16±8ms。奇数脉冲代表时钟长 有，偶数脉冲表示数据，有脉冲信号为“1”，没有脉冲信号为“0”。每个 FLP 包含16bits 数据即所谓的“page”。所有的支持Auto-negotiation 的 器件必须能够读懂“base page”。有些phy 支持“next page”功能。通过 交换“base page 互相相连的两方可告知对方它的实际能力（速度、双工等 ）。PHY 选择双方都有的最高能力作为端口的工作模式。 当连接的双方只有一方支持自动协商的时候，没有自协商能力的一方发送NLP (normal link pulses in 10Mbps)或者Idle Symbols（100Mbps）；有自动协 商能力的PHY 探测线路上的速度信息，配置端口为10M 半双工或者是100M 半 双工。NLP 是每间隔16±8ms 发送一个脉冲，IDLE 就是全“1”信号
以太网简介
• 按照网络传输速率可以分为10BASE-T、100BASE-T、 1000BASE-T 。 • 以太网物理层传输介质双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP) 和屏蔽双绞线(STP)，现在使用的UTP可分为3类、4类、五 类和超五类四种 。 • 在美国线缆标准(AWG)中对3类、4类、五类和超五类双绞 线都定义为4对，在千兆位以太网中更是要求使用全部的4 对线进行通信。所以，标准五类线缆中应该有4对线。
以太网物理层信号质量测试
• 100Base-TX接口的指标测试特点及波形捕抓 100Base-TX接口的指标测试特点及波形捕抓
• 在《IEEE Std 802.3-2000》标准中要求使用的测试波形是14位（112ns）的非跳变（ transition）波形，然而在实际测试中很难获得这种112ns宽度的脉冲信号。通常在 Idle状态下，96ns宽度的脉冲信号非常容易获得，因此采用96ns替代112ns脉冲信号作 为测试信号。在使用100电阻作为测试负载时，使被测试端口LinkUP，通过示波器的宽 度触发功能捕抓到宽度为96ns信号。
以太网收发器工作原理详解
• PHY Block Diagram
以太网收发器工作原理详解
• 一 PHY主要组成部分
• (1) PCS(PHYSICAL CODING SUBLAYER)：在100BASE-X 模式时，提供RMII 接 口、4B/5B 编码、串并转换以及冲突检测功能，同时只要TXEN 无效就提供 “idle”信号给PMD 层。在10BASE-T 模式下只提供接口和串并转换功能。 (2) PMA(PHYSICAL MEDIUM ATTACHMENT)：提供对LINK 状态的判断和载波侦 听的功能，完成串行信号和NRZI 信号之间的转化。PMA 使用标准的方法来判 断端口的LINK 状态。当PMA 判断到对方设备存在的时候，如果自动协商使能 ，就会开始同对方进行自动协商确定端口的工作模式；当对方不支持自动协 商的时候，端口的工作模式根据并行探测的结果。 (3) PMD(PHYSICAL MEDIUM DEPENDENT)：提供对信号的scrambling/ descrambling；对信号进行编码，在100TX 下是MLT-3 , 在10T 下是 Manchester； polarity correction；baseline wander correction 等功能 。其中的scrambling(扰频)/ descrambling（解扰）和baseline wander（基 线漂移）功能是100BASE TX专有的