背景
100BASE-T1方興未艾，國內外OEM量產車型紛至沓來；為了滿足高帶寬的應用場景需求（如圖像、雷達等數據傳輸），1000BASE-T1將至已至，如大眾MEB平台采用1000BASE-T1總線作為主干網，用於滿足域控制器之間的通信，以及實現如ICAS3域控制器與HUD、Display、Cluster之間的圖像數據傳輸。
物理層作為保證通信暢通的最基本條件，對其測試驗證既“基礎”又“關鍵”，尤其通信速率的提高對物理鏈路更為敏感。鑒於此，北匯信息嘉定實驗中心聯合多個合作伙伴&行業伙伴提前開展了相關的測試研究工作，探尋其中的“奧妙”。
100BASE-T1和1000BASE-T1對比
圖1 100BASE-T1和1000BASE-T1對比圖
1000BASE-T1-設備環境組成
實物如下圖2和圖3:
圖2北匯自有車載以太網測試系統
圖3 被測的兩個千兆節點的連接實物特寫
CANoe+VN接口卡+ VT板卡+程控電源
- CANoe+VN接口卡的作用：DUT測試相關的狀態設置和讀取
- VT板卡的作用：DUT供電控制及提供喚醒/使能信號
- 程控電源的作用：DUT供電
示波器(RTO2024)+信號發生器+測試軟件R&S ScopeSuite
- 作用： Maximum Output Droop、Transmitter Timing Jitter in Master Mode and Slave Mode、Transmitter Timing MDI Jitter and Clock Frequency、PSD and Power Level and Output Voltage、Transmitter Distortion測試
網絡分析儀+測試軟件R&S ScopeSuite
- 作用：MDI Return Loss、MDI Mode Conversion Loss測試
測試夾具
- 型號：RT-ZF2、RT-ZF7A、RT-ZF8，實物見下圖4
- 作用：接口轉換、環境配置
圖4 測試夾具
1000BASE-T1-測試對象簡介
PHY：BROADCOM BCM89883和MARVELL 88Q2112
實物如下圖5：
圖5 被測樣件
1000BASE-T1-測試結果
測試結果示意圖：
圖6 兩種線束的MDI Return Loss對比
圖7 兩種線束的Transmitter Distortion對比
圖8 兩種電源的Transmitter Distortion對比
圖9 兩種電源的Transmitter Timing MDI Jitter對比
圖10 兩種PHY的MDI Return Loss對比
1000BASE-T1-分析
100BASE-T1和1000BASE-T1 PMA測試內容對比
圖11 100BASE-T1和1000BASE-T1 PMA測試內容對比圖
測試用例上，1000BASE-T1取消了EMC相關測試要求，即MDI Common Mode Emission；在測試方法以及測試設備上，1000BASE-T1對測試環境和測試夾具的性能也提出了更高的要求。
MDI Return Loss等測試項主要是驗證在MDI接口處因阻抗不連續造成的信號反射是否符合標准要求，所以測試夾具和被測樣件之間的“鏈路”的品質對測試結果的影響很大，此次測試特別對比了不同線束對測試結果的影響，測得數據也佐證了這點；同時，電源的某些特性同樣會對測試結果帶來直接的影響。
總結
當前的測試規范正處於迭代和完善的過程中，定會有一些“坑”和“死角”，需要“趟”。如對於部分測試項，必須選擇合適的測試模式，但測試規范中並沒有明確約束該條件，從而導致出現誤測的情況。且測試規范僅是提供理論上的指導，對測試環境也沒有明確說明，但實踐證明測試環境對測試結果有直接影響。這對於測試人員而言是挑戰和機遇並存，紙上得來終覺淺，需要在實踐中發現並分析問題，追根溯源，積累實戰經驗。
此次測試驗證歷時兩個多月，不斷在先驅和先烈間輪擺，特別感謝Rohde&Schwarz、Vector、Broadcom、Marvell等合作伙伴、行業伙伴給予的大力支持，共贏共享，相伴而行。
參考文獻
【1】IEEE Standard for Ethernet：Amendment 1: Physical Layer Specifications and Management Parameters for 100 Mb/s Operation over a Single Balanced Twisted Pair Cable(100BASE-T1)
【2】IEEE Standard for Ethernet：Amendment 4: Physical Layer Specifications and Management Parameters for 1 Gb/s Operation over a Single Twisted-Pair Copper Cable
【3】OPEN Alliance Automotive Ethernet ECU Test Specification(TC8 ECU Test)
【4】Datasheet：BCM89883 Single-Port Automotive Ethernet Transceiver
【5】Datasheet：88Q2110/88Q2112 Automotive 100/1000BASE-T1 Transceiver
【6】2019年羅德與施瓦茨汽車測試技術研討會：車載以太網技術及其一致性測試方案