¿Qué tipo de herramientas necesitaría para analizar las formas de onda de 1000BASE-T / gigabit ethernet?

Para ser claros, por menos de $ 2,000, no podrá ver las formas de onda 1000Base-T.

Por qué:

• La señal Ethernet PHY se transmite a través de cuatro pares a 125MHz en cada par.

Como respondí esta pregunta ¿El ancho de banda de un osciloscopio debe coincidir o exceder la velocidad de reloj del microcontrolador / procesador? Si desea un vistazo rápido a la forma de onda, necesitará un ancho de banda de un osciloscopio de al menos 5 veces, por lo que 625 MHz.

Pero mencionaste jitter y su influencia. Por lo tanto, necesitará al menos 10 veces el ancho de banda: osciloscopio de 1.25 Ghz.

Además, si desea ver la influencia de la fluctuación de fase, necesitará un osciloscopio que sea capaz de hacer un diagrama de ojo y realizar estadísticas de fluctuación.

Para concluir con el osciloscopio, también necesitará una sonda diferencial, ya que la señal es diferencial.

• La señal Ethernet PHY se transmite con una modulación PAM5

Si necesita interpretar la señal, necesitará un osciloscopio o un analizador lógico que sea capaz de interpretar la señal. La mayoría de las veces, esta es una opción (no barata) y solo se vende en los osciloscopios de gama alta.

He realizado mediciones de jitter en un enlace 1000Base-KX (sí, KX, es una red Ethernet dúplex completa sobre 2 pares a 1 GHz), estaba trabajando con un alcance de 8 GHz, una sonda diferencial de Ghz, etc. También me pidieron que implementara un experimento con una fuente de reloj con un jitter controlado en lugar de un oscilador, para ver la influencia del jitter.

Lo que puede hacer es tener un tablero donde tenga un acceso completo y directo a la PHY, para poder verificar los registros de MDIO. Desafortunadamente, la cláusula 22 (para Gigabit Ethernet) no proporciona estadísticas detalladas. Por lo tanto, debe verificar el registro de especificaciones del proveedor para ver si implementaron estadísticas de bajo nivel, como en la Cláusula 45 (10G Ethernet).

Editar:
Un osciloscopio de 1 GHz es un mínimo de $ 10,000.
Una sonda diferencial de 1 Ghz diferencial es un mínimo de $ 2,000.

Además de la respuesta de Zeql, tuve la oportunidad de escuchar a una variedad de evaluadores de comunicaciones en una vida anterior, y lo que está preguntando es dos cosas separadas:

1 - Mirando las formas de onda de gigabit ethernet. Esto es "fácil", solo necesita un alcance como lo describe Zeql. Yo esperaría que una universidad tenga algo pateando alrededor de su departamento de electrónica / física / cirugía de cohetes que pueda ser adecuado, posiblemente "solo" tenga que comprar un módulo de plugin para ello. Se puede alquilar un kit como este , pero no es barato.

2 - Inducir fluctuaciones / errores : esto sugiere generar una señal de prueba, que idealmente no es el trabajo de la tarjeta de red GBE más cercana (de estabilidad / confiabilidad desconocida ) más algún sistema pirateado para interferir con él. A estas velocidades, y para obtener datos / resultados significativos, necesita algo para el trabajo.

El kit existe para hacer esto, si tienes el dinero, pero parte cuesta más que mi casa. También es rentable, pero no barato.

Las compañías que producen este tipo de kit incluyen:

• Exfo (Sus oficinas en Southampton, Reino Unido son buenos chicos y muy útiles)
• Phoenix Datacom (su kit es aterradoramente capaz, parecían frikis incondicionales)
• Tendencia (son algo así como el Microsoft del mundo del probador)

Dicho todo esto, retrocedamos un poco: ¿Por qué necesita investigar la corrección de errores a un millón de millas por hora? Puede elegir fácilmente 100Mbit, 10mbit o incluso 1Mbit de los estándares de Ethernet. O podría abandonar Ethernet y elegir algún otro esquema: RS485 / 422 es diferencial, el esquema de velocidad / señalización / codificación depende de usted, aunque solo ejecutar un enlace entre dos PC o micros a 9600 bps presenta un objetivo mucho más lento, en el alcance de un BusPirate o Open logic sniffer y más fácil de afectar mediante retoques.

Mi fondo es el de las telecomunicaciones, hay un millón de bits de kit que ejecutan todo tipo de sistemas para obtener bits de una longitud de cable, fibra o por aire desde 300 baudios hasta Tb / s con todo tipo de códigos de línea, correcciones de errores, etc. para que pueda expandir la búsqueda hasta donde lo desee; ethernet no es de ninguna manera la única aplicación y, ciertamente, no es la más interesante (o potencialmente lucrativa).