10GBase-T一致性测试技术要点
10GBase-T 一致性测试技术要点
以太网是个人电脑和消费电子非常重要的外围通讯接口。随着新一代以太网协议10GBASE-T的登场，在传输速度大幅提升的同时，对测
试测量也带来了新的挑战。本文将重点介绍10GBASE-T以太网一致性
测试面临的新的挑战以及相应的测量方案。
IEEE组织于2006年推出802.3an协议，即10GBASE-T以太网协议。该协议定义了基于RJ-45接口和双绞线传输介质的10Gbps以太网传输
速率，与千兆网相比，速率提高了10倍。经历了三年的技术储备和市
场酝酿，10GBASE-T以太网相关产品在2009年开始面世。在可以预见
的未来几年内，10GBASE-T以太网将逐步取代千兆网成为市场的主流。
10GBASE-T以太网简介
以太网协议发展至今已历经四代，从最早的10BASE-T到100BASE-T，再到目前市场主流的1000BASE-T，再到方兴未艾的10GBASE-T，每
次更新换代都是以10倍的速率在刷新，并且都是向下兼容。
10GBASE-T沿用以太网规范，仍然采用RJ-45接口作为连接器，采用
四对双绞线作为传输介质。每对线的传输速率为2.5Gbps，最远传输
距离可达100m。对于所有认可的传输距离和传输介质，可以达到10E-12的BER(误码率)。10GBASE-T 采用PAM16(16级脉冲幅度调制)方式，每个脉冲幅度(称为字符Symbol)可以表征3.125bit的信息。因而每对
传输线的实际传输率仅为800M Symbol /秒，大大降低了对传输链路
带宽的要求，增加了有效传输距离，对测试仪器的要求也相应地变得
宽松。
一致性测试的挑战
测试上10GBASE-T的复杂程度比之前的以太网协议都高。传统的以太
网测试一般分为幅度域测试、时间相关测试、失真测试、回波损耗测
试四块。对于幅度域测试而言，10GBASE-T 测试的难点来源于
PAM16的调制方式。16级脉冲幅度的复杂性使得常用的眼图测试(如100BASE-T)和模板测试(如1000BASE-T)都难以实现。IEEE组织巧妙
地避开了幅度测试方面的难点，转而用一个频谱方面的测量-功率谱密
度(PSD)来衡量这样一个多级电平的复杂调制。失真测试采用传输线性
度(Transmitter Linearity)进行衡量，也是一个频谱域的测试项目。针
对频率域测量，有两种可行的方案，第一种方案是用示波器的FFT功能
进行测量，由于示波器是一致性测量必需的仪器，这种方法无需任何
额外的成本；第二种方案是用频率分析仪进行测量，虽然精度略高，
但是需要额外添置一台频谱分析仪，且需要多台仪器的互联工作，比
较麻烦。事实上，示波器FFT和频谱分析仪都能满足传输线性度和功率
谱密度这两个测量对精度的要求，从测试的便利性以及测试效率推荐
第一种测试方案。
回波损耗测试部分，仍然需要一台信号源来提供扫频信号输入，扫频
信号的频率要求达到500MHZ，远高于1000BASE-T要求的100MHZ。
时间相关测试则没有什么大的改变，只是对抖动的要求变得更高。
测量模式
测试模式是要求发射机必须能够发出用于测量失真，抖动，跌落以及BER的测试波形，10GBASE－T规定了7种测试模式，Test Mode 1用于从模式发送端抖动测试，Test Mode 2用于主模式发送端测试及发送端时钟频率测试，Test Mode 3用于支持环回时序的从模式发送端抖动测试，Test Mode 4用于发送端线性测试，Test Mode5用于验证发送端PSD模板测试，输出电平以及MDI损耗测试，Test Mode 6用于发送端跌落测试，Test Mode 7用于BER测试。
测量项目
802.3an中列出了10GBASE-T 一致性测量所需的测量项目，包括七个单项的测量，分别是最大输出跌落(Maximum Output Droop), 发送端时钟频率(Transmitter Clock Frequency ), 发送端抖动-主模式(Transmitter TIming Jitter-Master), 发送端抖动-从模式(Transmitter Timing Jitter -Slave) , 传输线性度(Transmitter Linearity),发送端功率谱密度和功率值(Transmitter Power Spectral Density (PSD) and Power Level), 回波损耗(Return Loss)。
我们来大致看看这些测试的目的和达成方法：
最大输出跌落需要配置待测设备(DUT)进入测试模式6，由待测设备同时在四对传输链路上发出如下数据循环{连续128个“+16”
Symbol, 连续128个”-16” Symbol…}，形成一个3.125MHZ的低频方波信号。需要量测的是从方波过零点开始的第10ns到第90ns，要求电压的跌落不超过10%。该测试的主要目的是确保Symbol连续高度重复的情况下，幅度的跌落仍然在可允许的范围之内，不至于出现Symbol误判的情况。
发送端时钟频率需要配置待测设备进入测试模式2，由待测设备同时在四对传输链路上发出如下数据循环{2个“+16” Symbol, 2个”-16” Symbol…}, 形成一个200MHZ的伪时钟。测量这个时钟的的频率，规范要求结果需在200MHZ的50ppm范围之内。
发送端抖动-主模式此测试与发送端时钟频率测试非常类似，同样是进入测试模式2。规范要求抖动的RMS值应在5.5ps范围之内。值得一提的是，由于抖动测量的要求非常高，协会推荐测量时使用中频为
200MHZ、带宽为2MHZ的中频滤波器，以滤除与测试无关的噪声和杂波的影响。在力科的自动测量方案中，就可以选择采用软件滤波器来进行滤波。
发送端抖动-从模式与主模式不同，从模式下的抖动测试需要有一个连接伙伴(Link Partner)来辅助测量，即与另一台支持10GBASE-T 的设备互连。Link Partner进入测试模式1，在主模式下同时往A、B、C三对数据链路上发送伪随机码(PRBS33)。DUT进入测试模式3，在接收到Link Partner的信号之后，从中恢复出一个200MHZ的时钟，以数据循环{2个“+16” Symbol, 2个”-16Symbol…}的方式往D数据对上
发送出来。需要测量的就是D数据对上伪时钟的抖动，规范要求仍为抖动RMS值在5.5ps之内。此测量同样推荐使用中频滤波器进行滤波。
传输线性度需要配置DUT进入测试模式4，由DUT同时往四对传输链路发出一组双音信号(Dual Tone), 即两个频率非常接近、幅度相等的正弦波信号。传输线性度用无杂散动态范围(SFDR)来衡量, 即载波频率(最大信号成分)的RMS幅度与次最大噪声成分或谐波失真成分(仅考虑1
MHz to 400 MHz之间的谐波成分)的RMS值之比。规范要求此测试的SFDR应满足:
SFDR ≥ 2.5 + min{52, 58 –20 × log10(f/25)}
此测试中需要分别测试五组不同频率的双音信号。双音信号的频率以
及规范的要求请参考表1。考虑到信号经过长距离传输之后，不可避免
的产生抖动和失真，信号的频率会在小范围内波动。每组双音信号就
是模拟最坏的抖动状况，如果在此情况下都能保证产生的谐波失真成
分能量足够小，那就不会对其它频率的信号产生影响了。
功率谱密度和功率值需配置DUT进入测试模式5，即正常操作模式。发
送端功率需介于3.2dBm和5.2dBm之间。其功率谱密度(100 ohm负载下)需满足协议规定的上下限要求。协议规定如图1所示。力科测试方
案的实测案例波形如图2所示，其中红色波形为频谱图，绿色波形为功
率谱密度，白色线条为功率谱密度的上下限。
回波损耗测试仍沿用以太网系列协议之前的测试方法，由一台信号源
发出扫频信号，用示波器的两个通道分别探测入射波形和反射波形，
计算出回波损耗。只是10GBASE-T对信号源的能力提出了更高的要求，需要能发出最高到500MHZ的扫频信号。另外，这个测量也可以用网
络分析仪来完成。
力科公司的方案
10GBASE-T 的symbol速率为800M Symbol/s, 其基频分量为400MHZ，按照5次谐波原则，示波器最少需要2GHZ带宽。考虑到PSD测量的上限定义到了3GHZ（参考图1），力科推荐使用
WaveRunner640Zi,WavePro760Zi-A示波器进行测量。除示波器外，还需要自动测量软件QPHY-10GBASE-T，差分探头或SMA线缆，测试夹具。如果要做回波损耗测试，还需要一台信号源。
协议一致性
计算机网络发展至今,已进入了一个系统化工程化的时代。其间最突出的事件是国际标准化组织开发了OSI七层协议参考模型,为解决异种机环境下的机间通信问题,做出了重要贡献,因而受到了广泛的欢迎,并被大多数人所承认与接受.但由于ISO协议的开发常常由不同的人员或组织进行,如何系统地开发协议软件,以确保不同实现之间的协调工作,又成为一个关键问题.这是因为绝对忠实于协议标准的实现几乎不存在,由于设计者对标准的理解不同,而实现过程又存在这样或那样的错误,导致产品的某些功能偏离标准,结果这些与标准不一致的产品在联成网络时,无法可靠地通信.解决这个向题的办法是对通信协议进行一致性测试. 一致性测试在通信协议工程中是非常重要的。通信产品遵循的通信协议是确保不同厂商的产品能够互通的关键,因此协议一致性测试便成为产品开发过程中的重要环节之一。在当今的信息和电信技术领域,技术和产品更新换代周期非常快,并制定了大量新的协议、标准和规范。随着统一的国际市场的形成,来自不同厂商的产品必须能够相互通信,而这些技术和产品所遵循的通信协议是确保其能接入现有通信网的关键。因此,如何快速、高效地完成通信设备的协议一致性测试便成为产品研制和开发中的重要环节之一。 通信协议是建立在互联网体系和分布式系统各通信端实体之间进行信息交流时应遵循的通用法则。互联网技术、计算机技术和通信技术的快速发展，促使通信网络趋向庞大，通信协议趋向复杂。为了确保各通信实体之间稳定可靠地开展通信，有必要对通信协议的一致性进行系统测试。 在OSI环境中,仅当一个协议实现在与其它协议实现通信时满足ISO标准的要求时,才说明它对该标淮呈现一致性.一致性的要求可以分为强制性要求,条件要求和可选要求.强制性要求 另一方面,一致性要求又可分为静态一致性要求与动态一致性要求. 为了评价一个特定实现的一致性,还要对协议实现的功能范围和选项作一说明,这样的 说明称为协议实现一致性声明PICS(ProtoeolxmplementationConformanceStatement). 一致性测试的目的是根据上述的一致性要求来确定IUT是否与相关标准的规范相一致。 然而,由于协议的复杂性,使得穷尽测试无论在技术上还是在经济上都无法实现. 协议一致性测试的目标是测试对象与相关协议的一致性,可以从以下几个方面进行:因此ISO 根据对一致性的断言,将协议的一致性测试分为4类型: (1)基本互联测试 基本互联测试不对协议实现作完全的测试,它主要是检测严重的非一致性情况, (2)能为测试 能力测试是对协议实现的静态一致性要求作有限的测试,以确定PICS中声明的那些可 以观察的能力,并检查这些关于静态一致性要求的可观察能力的有效性. (3)行为测试 行为测试是在整个动态一致性要求的范围内尽可能地讨IUT进行全面测试. (4)一致性判定测试 一致性判定测试对IUT是否满足特定的要求作出尽可能确定的诊断性回答. 总之,行为测试是一致性测试的主体部分,基本互联测试与能力测试可以作为它的先行 步骤来使用.一致性判定测试则可以认为是一种补充测试. 通信协议一致性测试的方法 (1)本地测试方法。(2)分布式测试方法。(3)协同测试方法。(4)远程测试方法。(5)“渡船”
Ethernet信号测试方法
Ethernet信号测试方法 一、Ethernet物理层测试 1、简介 在PC和数据通信等领域中，以太网的应用非常广泛。以太网的技术从1990年10Base-T标准推出以来，发展非常迅速，目前普及的是基于双绞线介质的10兆/百兆/千兆以太网，同时10G以太网的技术也逐渐开始应用。 为了保证不同以太网设备间的互通性，就需要按照规范要求进行响应得一致性测试。测试所依据的标准主要是IEEE802.3和ANSI X3.263- 1995中的相应章节。根据不同的信号速率和上升时间，要求的示波器和探头的带宽也不一样。对于10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的测试需要1GHz带宽。对于10G以太网的测试，由于其标准非常多，如10GBase-CX、10GBase-T、10GBase-S等，有的是电接口，有的是光接口，不同接口的信号速率也不一样。10GBase-CX、XAUI、10GBase-T的测试至少需要8G带宽的实时示波器，10GBase-S等光接口的测试，根据不同速率则需要相应带宽的采样示波器。 要进行一致性测试，首先要保证的是测量的重复性，由于以太网信号的摆幅不大，如1000Base-T的信号幅度只有670~820mv，XAUI信号最小摆幅只有200mv，如果测量仪器噪声比较大，就会造成比较大的测量误差。
2、10M/100M/1000M以太网测试方法 对于10M/100M/1000M以太网的信号测试，可以选择Agilent 9000系列示波器，也可以选择90000系列示波器。 要进行Ethernet信号的测试，只有示波器是不够的，为了方便地进行以太网信号的分析，还需要有测试夹具和测试软件。测试夹具的目的是把以太网信号引出，提供一个标准的测试接口以方便测试，测试夹具的型号是N5395B。下图是夹具的图示。 在N5395B测试夹具上划分了不同的区域，可以分别进行10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的测量。另外还有专门区域可以连接网络分析仪进行回波损耗的测量。夹具附带的短电缆可以连接夹具和被测件，附带的小板用于回波损耗的测量时进行网络仪校准。 IEEE802.3规定了很多以太网信号的参数，对于10Base-T/100Base-Tx/1000Base-T的电气参数，可以分别参考IEEE802.3规范的14、25和40节。如果不借助相应的软件，要完全手动进行这些参数的测量是一件非常烦琐和耗时耗力的工作，为了便于用户完成以太网信号的测量，Agilent在8000/90000系列的Infiniium系列示波器上都提供了以太网的一致性测试软件N5392A。 下图是N5392A 以太网一致性测试软件提供的测试项目。
充电桩新国标之协议一致性测试
一文读懂充电桩新国标之协议一致性测试 新国标，就是国家拟颁布的两个测试标准：《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试》和《电动汽车传导充电互操作性测试规范》。 充电桩市场有着怎样的“充电隐患”？新国标如何将其“绳之于法”？ 本文将通过三个方面深入浅出地阐述新国标之一——协议一致性测试标准。 1.1 为何要颁布新国标 早期，国家出台GBT 27930-2015《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》规定了充电机与BMS之间的通信协议。但是，由于标准制定过于宽泛，桩企、车企对标准的理解存在误差。如下图所示，BMS向充电机发送“蓄电池异常”的报文，但是充电机依旧向BMS回复“依旧允许充电”的报文。不顾蓄电池异常而继续正常充电，蒙混过关，将存在极大的安全隐患。 国家27930只是充电桩标准，但是没有规定具体的测试内容和测试方法。 国家拟颁布的《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试》，目的在于根据相关协议标准规定的要求，增加每一个实现的协议标准的可信度，检查每一个实现与协议标准的符合性，消除每一个实现与标准的理解歧义，达到充电“唯一”的目的。 那繁杂的通信协议，新国标如何进行测试呢？ 1.2 新国标测什么 车桩充电过程主要分为四个阶段，协议一致性测试规定了在四个阶段中分别检测充电机
以及BMS的技术规范，分析BMS和充电机是否正常工作。 1.2.1 低压辅助上电及充电握手阶段 测试系统分别发送握手报文、辨识报文等，测试充电机是否进行绝缘检测，以及测试充电机和BMS是否都反馈正常握手及辨识报文，并在进行错误报文检验中能准确判断并输出错误报文。 1.2.2 充电参数配置阶段 测试系统分别模拟充电机和BMS充电就绪状态，分别测试BMS和充电机是否做出相对应的正常反馈，完成充电参数配置，进入正常充电阶段。 1.2.3 充电阶段 测试系统发送模拟报文，考察BMS和充电机是否反馈发送充电需求、充电状态、蓄电池需求、蓄电池状态以及电压温度等信息，并检验两者对于中止充电是否准确判断，进入充电结束阶段。 1.2.4 充电结束阶段 测试系统分别发送充电中止报文，检验BMS和充电机是否正常结束充电过程。
协议一致性测试
IPv6协议一致性测试 发布时间：2010年02月05日 ? o分享 ?推荐 ?打印 ?收藏 文/黄哲 导言 IPv6测试首先需要关注在各个协议模块的一致性测试和性能规格测试，其次是各种应用组网和互通测试，尤其是关注过渡技术是否能满足当前IPv6与IPv4网络并存时期的需求。本文将针对IPv6设备的协议一致性测试，介绍其测试特点、测试环境搭建、测试脚本执行，以及测试结果的分析，帮助读者有效的进行相关测试，从而选择符合协议标准的IPv6设备。 IPv6一致性测试的特点 作为一个新的协议族，IPv6相对IPv4的主要变化首先在于网络层基础协议，包括地址、ND 协议等；其次各路由协议也都提供了IPv6的版本；在链路层、应用层也配合地址的变化做了相应的修改；并且新增了隧道、NATPT等过渡技术。 相对IPv4而言，IPv6协议一致性测试的特点在于首先要考虑数据平面的模块测试，而其中的报文处理、ICMP和ND模块为重点和难点，且这些模块的RFC都在不断的更新过程中，一些功能有了相应的变化，典型的例子就是0型路由扩展头在最新的RFC5095中被废弃。因此在协议一致性测试中，需要及时的关注协议的更新。 测试工具 Tahi IPv6 Ready协议一致性测试套是目前认可度最高、最被广泛使用的IPv6协议一致性测试工具，可以在Tahi组织的网站（https://www.360docs.net/doc/a813112913.html,）上免费下载，运行在安装FreeBSD 系统的PC上，截至目前的最新版本是4.0.5。通过该测试的设备，可以获得IPv6论坛（IPv6 Forum）的IPv6 Ready Phase2的金牌认证。 Tahi IPv6 Ready测试套是一种基于脚本开发的一致性测试工具，分为3个层次，如图1 所示，分别为底层的FreeBSD操作系统、居中的测试平台、以及最上层的测试脚本集。
手机测试蓝牙协议一致性测试方案
手机测试蓝牙协议一致性测试方案 1 蓝牙协议概述 蓝牙技术规范（Specification）包括协议（Protocol）和应用规范（Profile）两个部分。协议定义了各功能元素（如串口仿真协议（RFCOMM）、逻辑链路控制和适配协议（L2CAP）等各自的工作方式，而应用规范则阐述了为了实现一个特定的应用模型（Usage model），各层协议间和运转协同机制。显然，Protocol是一种横向体系结构，而Profile是一种纵向体系结构。较典型的Profile有拨号网络（Dial-up Networking）、耳机（Headset）、局域网访问（LAN Access）和文件传输（File Transfer）等，它们分别对应一种应用模型。 整个蓝牙协议体系结构可分为底层硬件模块、中间协议层（软件模块）和高端应用层三大部分。图1中所示的链路管理层（LM）、基带层（BB）和射频层（RF）属于蓝牙的硬件模块。RF层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波，实现数据位流的过滤和传输，它主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所满足的要求。BB层负责跳频和蓝牙数据及信息帧的传输。LM层负责连接的建立和拆除以及链路的安全机制。它们为上层软件模块提供了不同的访问人口，但是两个蓝牙设备之间的消息和数据传递必须通过蓝牙主机控制器接口（HCI）的解释才能进行。也就是说，HCI是蓝牙协议中软硬件之间的接口，它提供了一个调用下层BB、LM状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。HCI层以上的协议实体运行在主机上，而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成，二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。 中间协议层包括逻辑链路控制和适配协议（L2CAP,Logical Link Control and Adaptation Protocol）、服务发现协议（SDP，Service Discovery Protocol）、串口仿真协议（RFCOMM）和电信通信协议（TCS,Telephone control Protocol）。L2CAP完成数据拆装、服务质量控制和协议复用等功能，是其他上层协议实现的基础，因此也是蓝牙协议栈的核心部分。SDP为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。RFCOMM依据ETSI标准TS07.10在L2CAP上仿真9针RS232串口的功能。TCS提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制信令。 在蓝牙协议栈的最上部是高端应用层（Applications），它对应于各种应用模型的profile。 2 蓝牙协议测试背景 2.1 蓝牙测试背景 蓝牙组织成员为证明自己的产品达到了蓝牙组织加入协定的要求，符合蓝牙规范，必须通过蓝牙认证。蓝牙认证设置的目的在于保护蓝牙无线互连技术的一致性，同时尽可能降低对产品开发商的要求。 任何一个生产或销售蓝牙设备的公司必须首先签署蓝牙协定以成为蓝牙组织成员，然后证明自己的产品符合蓝牙系统规范（包括一致性要求）。在成功通过蓝牙认证之后，产品方案被列入合格产品目录。产品必须完全通过蓝牙认证，否则不享有蓝牙组织协定所赋予的权利。 蓝牙设备测试规范包括一系列为验证蓝牙设备而设计的测试。蓝牙设备应对蓝牙设备测试规范中所有的蓝牙设备测试案例逐一进行验证。 所谓测试案例是与被测试协议的一个特定特征相关的一个特定测试单元。每个测试案例都有一个特定的测试目的，运行后都对所得到的测试结果进行判断。例如为测试传输层和建链（Connection establishment）而设计一个测试案例，其测试目的为“测试传输层建链”，执行这个测试案例可能得到的结果为成功、失败或者不确定。 测试案例一般由三部分组成：初始化部分（Preamble）、测试体（Test Body）和重置部分（Postamble）。
RRM一致性测试与协议一致性测试区别与联系
RRM一致性测试： 终端测试简介（如图） RRM一致性测试主要观察待测终端在RRM性能方面的能力是否与标准中定义的一致，依据规范：3GPP TS 34.122；36.521-3. RRM性能测试主要特性包括： （1）对于终端在IDLE状态下重选的能力测量，主要是测试终端在不同的网络条件下进行重选的时间测试。 （2）对于终端在Connected 状态下切换的能力测试，主要测试终端在不同网络条件下处于RRC连接状态下进行切换的时间指标。 （3）对终端在Connected状态下移动性控制的性能测量，主要测试在不同网络配置下进行连接重建和随机接入过程的时间测试。 （4）对时间和信令的特性，主要测试终端发射精度和时间提前量控制等指标。 （5）测量报告的时间量测试。 （6）终端上报各种功率精度的用例。
TD-LTE网络所遇到的问题 TD-LTE网络所遇到的问题 （1）不间断的移动。（2）繁忙的网络。（3）复杂的城市环境。 终端RRM性能较差将会带来如下问题： （1）浪费无线资源。（2）无法准确的进行小区重选和切换。（3）无法正确驻留小区或经常掉话。（4）降低通信质量。（5）增加网络负荷。（6）严重干扰其他用户通信。 RRM的测试方法 1．RRM的测试环境（如图） 2.RRM测试流程，主要包括：小区的重选，小区的切换，RRC重建与测量精度测试流 程。（如下图）
协议一致性测试： 协议一致性测试主要观察待测终端在协议方面的能力是否与标准中定义的一致，是一致性测试中数量最多的测试。依据规范：3GPP TS 34.123; 36.523. TD-LTE协议一致性测试时对空中接口协议信令交互的一致性进行测试，协议一致性用例按照协议分层，包括下面几部分：空闲模式操作，MAC，RLC,PDCP,RRC,EPS
手机测试蓝牙协议一致性测试方案
手机测试蓝牙协议一致性测试方案 1蓝牙协议概述 蓝牙技术规范（Specification）包括协议（Protocol）和应用规范（Profile）两个部分。协议定义了各功能元素（如串口仿真协议（RFCOMM）、逻辑链路控制和适配协议（L2CAP）等各自的工作方式，而应用规范则阐述了为了实现一个特定的应用模型（Usage model），各层协议间和运转协同机制。显然，Protocol是一种横向体系结构，而Profile是一种纵向体系结构。较典型的Profile有拨号网络（Dial-up Networking）、耳机（Headset）、局域网访问（LAN Access）和文件传输（File Transfer）等，它们分别对应一种应用模型。 整个蓝牙协议体系结构可分为底层硬件模块、中间协议层（软件模块）和高端应用层三大部分。图1中所示的链路管理层（LM）、基带层（BB）和射频层（RF）属于蓝牙的硬件模块。RF层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波，实现数据位流的过滤和传输，它主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所满足的要求。BB层负责跳频和蓝牙数据及信息帧的传输。LM层负责连接的建立和拆除以及链路的安全机制。它们为上层软件模块提供了不同的访问人口，但是两个蓝牙设备之间的消息和数据传递必须通过蓝牙主机控制器接口（HCI）的解释才能进行。也就是说，HCI是蓝牙协议中软硬件之间的接口，它提供了一个调用下层BB、LM状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。HCI层以上的协议实体运行在主机上，而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成，二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。 中间协议层包括逻辑链路控制和适配协议（L2CAP,Logical Link Control and Adaptation Protocol）、服务发现协议（SDP，Service Discovery Protocol）、 串口仿真协议（RFCOMM）和电信通信协议（TCS,Telephone control Protocol）。L2CAP完成数据拆装、服务质量控制和协议复用等功能，是其他上层协议实现的基础，因此也是蓝牙协议栈的核心部分。SDP为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。RFCOMM依据ETSI标准TS07.10在L2CAP上仿真9针RS232串口的功能。TCS提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制信令。 在蓝牙协议栈的最上部是高端应用层（Applications），它对应于各种应用模型的profile。 2蓝牙协议测试背景 2.1蓝牙测试背景 蓝牙组织成员为证明自己的产品达到了蓝牙组织加入协定的要求，符合蓝牙规范，必须通过蓝牙认证。蓝牙认证设置的目的在于保护蓝牙无线互连技术的一致性，同时尽可能降低对产品开发商的要求。 任何一个生产或销售蓝牙设备的公司必须首先签署蓝牙协定以成为蓝牙组织成员，然后证明自己的产品符合蓝牙系统规范（包括一致性要求）。在成功通过蓝牙认证之后，产品方案被列入合格产品目录。产品必须完全通过蓝牙认证，否则不享有蓝牙组织协定所赋予的权利。 蓝牙设备测试规范包括一系列为验证蓝牙设备而设计的测试。蓝牙设备应对蓝牙设备测试规范中所有的蓝牙设备测试案例逐一进行验证。 所谓测试案例是与被测试协议的一个特定特征相关的一个特定测试单元。每个测试案例都有一个特定的测试目的，运行后都对所得到的测试结果进行判断。例如为测试传输层和建链（Connection establishment）而设计一个测试案例，其测试目的为“测试传输层建链”，执行这个测试案例可能得到的结果为成功、失败或者不确定。 测试案例一般由三部分组成：初始化部分（Preamble）、测试体（Test Body）和重置部分（Postamble）。
61850一致性测试
IEC 61850一致性测试研究 崔厚坤汤效军梁志成何卫 （国电自动化研究院，江苏省南京市 210003） 摘要：变电站自动化产品遵循的IEC 61850通信标准是确保不同厂家的产品能互通的关键，因此标准的一致性测试就相应成为产品开发过程中的重要环节,文章介绍了IEC 61850一致性测试的程序、内容及测试项目，提出并讨论了一致性测试的简单框架结构。对中国规约一致性测试的发展道路提出自己的观点。IEC 61850一致性测试工作的开展有一定的积极意义。关键词：IEC 61850; IED; 一致性测试; 互操作; 测试过程 0 引言 国际电工委员会TC 57制定了《变电站通信网络和系统》系列标准，该标准成为基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准。通过对变电站自动化系统中的对象进行统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象服务通信接口（ACSI）,增强了设备间的互操作性，可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接。为了检测开发的IED（智能电子设备）产品是否符合IEC 61850标准，标准第10部分即一致性测试部分定义了一致性测试的程序、内容及测试项目等[1,4],本文主要对一致性测试这部分加以讨论。 制定通信规约的国际标准其目的在于加强不同厂家之间产品的兼容性即实现无缝通信，使不同厂家生产的产品具有互操作性，从而降低在规约转换时造成的大量的人力物力的浪费，为制造商和用户带来利益。 为了保证设备相互间的兼容性,从国际上比较成功的标准规约IEC60870-5及DNP 3的来看,它们经历的过程非常值得注意。规约的统一解释对一个标准规约的实施推广起非常重要的作用。IEC 60870-5系列规约比DNP 3公布的早,实施推广却晚2-3年，3-5年前，IEC 60870-5作为国际标准，国际上却没有一个组织可以对IEC 60870-5的实施细节进行解释。北美的DNP3规约在1993年就成立了由以各个竞争厂家为主的DNP3用户协会,负责DNP3实施细节的解释以及规约的修改，目前DNP3的用户协会需要200美元加入。IEC 60870-5没有用户协会，但从2000年9月起,美国的Triangle Micro Works发起了IEC60870-5规约的INTERNET 讨论组，这个讨论组得到全世界IEC 60870-5方面专家的支持。可见规约的统一解释非常关键，通常标准规约文本仅仅定义了90%，而10%是选择项。各个厂家的实施实现程度也不相同。用户也未必在功能规范书中将规约的要求明确。这就给规约的使用带来了极大的困难，因此,标准测试步骤也慢慢成为标准规约的一部分。 1999年DNP3用户意识到标准测试的重要性,第一个完成了DNP3的标准测试步骤,并在各竞争厂家,用户组成的DNP3用户协会中投票通过成为DNP3规约的标准文件之一。以此文件为标准,目前DNP3用户协会批准了三家公司进行DNP3兼容性认证的测试及兼容证书的发放。 IEC 60870-5系列规约的兼容性测试始于欧洲的KEMA咨询公司。由于KEMA积极参与了IEC 60870－5系列规约的制定，甚至起草一些相应标准。KEMA从1996进行IEC 60870-5系列规约的兼容性测试。 IEC 60870-5系列2004年9月又制订了IEC 60870-5-6作为IEC 60870-5的标准测试步骤。而IEC 61850从一开始就设计了兼容认证步骤，即IEC 61850-10部分：一致性测试。 KEMA的经验统计表明，在KEMA做IEC规约兼容测试的设备及系统，60%没有一次通过的，必须进行第二次测试。自从认识到规约一致性测试的重要性后，规约一致性测试与规约
CAN一致性测试之输出电压测试
CAN一致性测试之输出电压测试 复杂的CAN网络，单个节点的输出电压如果不符合规范，则在现场组网后容易出现信号电平不可靠的情况，导致错误帧的出现，各节点间无法进行通信。那么，如何判断CAN 节点的输出电压符合严格的规定？ CAN一致性测试，就是要求整车CAN网络中的节点都满足CAN总线节点规范要求，缩小CAN网络中节点差异，保证CAN网络的环境稳定，有效提高CAN网络的抗干扰能力。所以，为了保证CAN节点的输出电压符合规范，应该对输出电压进行一致性测试。 一、测试标准 每个厂家在产品投入使用前，都要测试CAN节点DUT（被测设备）的输出电压幅值。一般是使用ISO11989-2输出电压标准的CAN测试方法，具体要求如表1所示，为测试标准“ISO 11898-2输出电压标准”。测试目的就是检查DUT的CAN_H与CAN_L的隐性/显性输出电压是否遵守ISO11898-2的定义。 表1 ISO11898-2输出电压标准 二、测试原理 负载条件下，选择被测DUT的适应条件，如图1所示，Rtest为网络负载电阻，正常为60Ω，高负载时为45Ω。测量绝对和差分电压等级和CANL CANH线电压：VCAN_H，VCAN_L，然后计算差分电压Vdiff和共模电压VCM。其中Vdiff和VCM的计算方法如下： V diff = V CAN_H – V CAN_L V CM = 0.5 * (V CAN_H + V CAN_L) 如果测试结果符合表1所示，则通过测试。
图1 输出电压测试原理 三、测试过程 ●进行测试连接，如图2所示。并且能通过调整CANScope-StressZ模拟扩展板上的R HL 值，进行模拟负载电阻的变化（正常测试时，R HL=60Ω，高负载测试时，R HL=45Ω），,进行DUT输出差分驱动能力测试。注意：本测试需要DUT能主动发送CAN报文，方便进行测试。并且CANScope设置不勾选总线应答，其黑色表笔（地）要和DUT的CAN 收发器共地； ●正确连接设备之后，配置并开启DUT电源； ●使用CANScope设备读取总线报文100帧，如图3所示为对应的CAN波形； ●统计分析各通道输出电压值，生成眼图，如图4所示； ●判定显性/隐性输出电压是否遵守ISO11898-2的输出电压标准。 图2 输出电压测试连接图
时序一致性测试解决方案
时序一致性测试解决方案 在某产品测试过程中，工程师反馈偶尔会出现数据异常，经过系统性的分析，致远电子测试团队推测可能是ADC芯片的SPI通信总线的时序存在偶发异常，但由于异常出现概率很低，该如何对SPI通信总线偶发的时序问题进行定位呢？ 一、搭建测试环境 SPI总线测试点位于主机的主板底部，时钟频率大约为33MHz，属高频信号，所以对探头的端接方式比较讲究；为了方便测试，如图1所示，用短线将测试点引出，探头的地线也从前端自绕线引出，这样可以提高信号完整性，减少示波器采样对时序分析过程的影响。 图1 探头端接测试点 二、长时间监测定位异常 ZDS4000的时序分析软件具备长时间统计功能，下班后设置好示波器，对数据采集仪的SPI总线时序连续监测一个晚上，第二天上班的时候，导出监测分析结果，如图2所示，一个晚上总共进行了72185次测量，其中有1347次是测量失败的，导致异常的原因是SPI的数据建立时间不满足后级芯片的时序要求。示波器自动保存了这1347份失败的测试报告，打开第1345份测试报告，如图3所示，显示了当前建立时间为3.75ns（包含时序违规处截图），不满足后级芯片4ns建立时间的要求，而且历史出现最差的时序是3.5ns，最好时序是8.5ns，问题得以定位。 图2 时序分析统计结果
图3 测量结果失败报表 三、定位问题并做稳定性验证 通过上述测试分析，SPI总线的建立时间偏小，保持时间偏大，调整时钟信号时序延迟6.5ns左右，就可得到较好时序分析，即将数据信号建立时间和数据信号保持时间尽可能接近。整改之后再次用时序分析软件对SPI总线进行一夜的稳定性测量，测量结果如图4所示，进行了72842次时序分析，所有测试都通过，且每一项测量项都PASS。之前的问题项建立时间，最小值10.75ns，最大值13.5ns，非常完美，这显示了 SPI总线的时序非常稳定性。
10GBase-T一致性测试技术要点
10GBase-T 一致性测试技术要点 以太网是个人电脑和消费电子非常重要的外围通讯接口。随着新一代以太网协议10GBASE-T的登场，在传输速度大幅提升的同时，对测 试测量也带来了新的挑战。本文将重点介绍10GBASE-T以太网一致性 测试面临的新的挑战以及相应的测量方案。 IEEE组织于2006年推出802.3an协议，即10GBASE-T以太网协议。该协议定义了基于RJ-45接口和双绞线传输介质的10Gbps以太网传输 速率，与千兆网相比，速率提高了10倍。经历了三年的技术储备和市 场酝酿，10GBASE-T以太网相关产品在2009年开始面世。在可以预见 的未来几年内，10GBASE-T以太网将逐步取代千兆网成为市场的主流。 10GBASE-T以太网简介 以太网协议发展至今已历经四代，从最早的10BASE-T到100BASE-T，再到目前市场主流的1000BASE-T，再到方兴未艾的10GBASE-T，每 次更新换代都是以10倍的速率在刷新，并且都是向下兼容。 10GBASE-T沿用以太网规范，仍然采用RJ-45接口作为连接器，采用 四对双绞线作为传输介质。每对线的传输速率为2.5Gbps，最远传输 距离可达100m。对于所有认可的传输距离和传输介质，可以达到10E-12的BER(误码率)。10GBASE-T 采用PAM16(16级脉冲幅度调制)方式，每个脉冲幅度(称为字符Symbol)可以表征3.125bit的信息。因而每对 传输线的实际传输率仅为800M Symbol /秒，大大降低了对传输链路 带宽的要求，增加了有效传输距离，对测试仪器的要求也相应地变得 宽松。 一致性测试的挑战
无线局域网设备射频一致性测试
无线局域网设备射频一致性测试 WLAN概述 WLAN (wireless local area network)是有线局域网的替代者。中国在2000年已经开始应用WLAN，但WLAN市场的真正启动和成长是在2001年下半年，中国电信、中国移动、中国网通都进入了WLAN市场。近年来我国WLAN产品型号核准的数量正在逐年增加，从这点也可以看出，WLAN在我国正经历着快速的增长，市场在不断地扩大。 无线局域网标准分两部分:射频测试标准和互操作性测试标准。射频测试标准包括:欧洲标准ETSI 300 328、美国FCC标准Part 15.247、IEEE 802.11PHY及我国的GB15629.1102-2003（即WAPI）。在我国有关WLAN产品的政策法规有两个:信部无[2002]277号文件《关于使用5.8 GHz频段频率事宜的通知》和信部无[2002]353号《关于调整2.4 GHz频段发射功率限值及有关问题的通知》。互操作性标准为Wi-Fi Alliance Test Plan。 802.11系列标准是IEEE制订的关于空中接口发送的以太网数据包的标准，包括IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g。（见表1） 由于最初的802.11标准在安全、用户健全等方面存在着缺陷，我国在IEEE 802.11基础上提出了一个改进的标准，即GB15629.1102-2003（WAPI）。两者的不同之处见表2。
WLAN射频一致性测试参考标准 WLAN射频一致性测试参考标准及我国相关政策法规包括: （1）信部无[2002]353号文件《关于调整2.4 GHz频段发射功率限值及有关问题的通知》; （2）信部无[2002]277号文件《关于使用5.8 GHz频段频率事宜的通知》; （3）GB 15629.1102-2003《信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分无线局域网媒体访问控制和物理层规范:2.4 GHz频段较高速物理层扩展规范》; （4）ETS 300 328 《Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters (ERM); Wideband Transmission systems; Data transmission equipment operating in the 2,4GHz ISM band and Using spread spectrum modulation techniques; Part 1: Technical characteristics and test conditions》; （5）IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g。 下面对信息产业部无线电管理局的两个法规文件的内容作一简单介绍。 2.1 信部无[2002]353号文件《关于调整2.4 GHz频段发射功率限值及有关问题的通知》 信部无[2002]353号文件规定了工作在2.4～2.4835 GHz频段的设备的相关参数。（文件中规定了设备的射频部分与其天线必须按照一体化设计和生产） （1）等效全向辐射功率(EIRP):≤100 mW或≤20 dBm(天线增益＜10dBi时);
CAN一致性测试
CAN一致性测试 CAN一致性测试在于缩小CAN网络中节点差异，保证CAN网络的环境稳定，有效提高CAN网络的抗干扰能力。因此CAN节点的一致性测试就显得尤为重要。 随着新能源、智能网联等概念发展，车身CAN总线环境变得复杂及紊乱，CAN节点质量不稳定给主机厂安全性带来极大威胁。所以，CAN一致性测试已成为保证CAN网络安全运行的重要手段，CAN一致性测试内容覆盖了物理层、链路层、应用层等测试需求，如表1 CAN一致性测试内容（节选）所示；其中包括了输入阈值、输出电压、采样点、位宽容忍度重点测试项目。 表1 CAN一致性测试内容（节选） 一、输入阈值测试 阈值测试分为隐形输入电压阈值和显性输入电压阈值。节点Vdiff大于0.9V时必须识别显性，小于0.5V时必须识别隐性，在0.5V~0.9V 之间，属于不确定区域，Vdiff≤0.5V时，节点可以正常发送报文，否
则说明节点工作处于异常状态；Vdiff＞0.9V时，节点必须停止发送，如果不停止，说明节点依然识别成隐性电平，存在电平判断的误判；所以对设备进行输入阈值测试显得尤为重要。 测试目的在于检查DUT 的CAN_H 与CAN_L 的显/隐性输入电 压阈值是否遵守ISO 11898-2 的定义。具体输入电压阈值标准如表2 ISO 11898-2 输入电压阈值标准所示。 表2 ISO 11898-2 输入电压阈值标准 1. 测试原理 在表2 ISO 11898-2 输入电压阈值标准所示的总线负载和共模电压条件下，按照图1 隐性输入电压测试原理和图2 显形输入电压测试原理的测试原理进行隐/显性输入电压阈值测试。 图1 隐性输入电压测试原理
信号完整性测试规范和工作流程
信号完整性测试规范和工作流程(Ver0.9x) 一．主要目的： 信号完整性测试的思想是信号源输出，经过传输线到达信号末端（负载），信号本身的相对变化情况。主要目的是验证PCB设计是否保证了信号在传输过程中能否保证其完整性，以信号的相对测试为主旨，信号本身8的绝对测试为辅。信号比较的内容主要是信号的本征特性参数。同时也部分验证电路原理设计的合理性。也检验产品的性能符合国家有关标准的要求，比如3C、EMC、ESD等。从定性参数的角度保证PCB设计达到了电路设计的要求，同时也保证产品的可靠性、一致性。 信号完整性测试一般是在线测试，因此很多测试参数在不同的工作模式下会有较大的差别。一般情况下需要测试静态工作模式，但一些参数需要测试满负荷工作模式。另外测试点的选择，特别是接地点的位置会对测试结果有很大的影响。 二．基本要求： 要求测试准确、可靠、完善。并要求有完整的测试报告。这里的要求是一般通用性的要求，针对具体的产品、产品的不同阶段，可以提出不同的参数要求和具体的测试内容。由于测试是在PCB板上（或称“在线”）的测试，因此一些测试条件和测试参数的定义条件可能会出现不一致的情况，因此规定：测试的基本状态在没有任何说明的情况下，认为是静态工作模式或额定正常工作模式。如果在测试方法中有规定或说明的，以测试说明的条件为准。在类型和参数中列出了比较详细全面的参数，但在测试中可能没有要求，因此，具体产品如果需要测试请加以特别说明。一般规定：主要参数是必须测试的项目参数。 + 三．类型和参数： 3.1电源部分： 3.1.1电源类型分为LDO电源、DC/DC电源。 3.1.2主要参数有：幅度、纹波、噪声。 3.1.3状态分为：额定负载、空载、轻载、重载、超载。 3.1.4保护能力：输出电流保护、输出电压保护、输入电压保护、热保护。 3.1.5其它参数：输入电压适应性、静态电流、关机电流（漏电流）。 3.2时钟信号： 3.2.1时钟源分类：晶体时钟（正弦波时钟）、晶振时钟（方波时钟、钟振时钟）。 3.2.2时钟类型：系统时钟（源时钟）、（数据）同步时钟。 3.2.3主要参数：频率、占空比、过冲、上升沿、下降沿。 3.2.4其它参数：相位抖动、频率漂移、波形畸变。 3.3总线类信号： 3.3.1分类：数据类总线、地址类总线、混合类总线。 3.3.2主要参数：幅度、过冲。 3.3.3其它参数：抖动、上升沿、下降沿。 3.4端口信号： 3.4.1分类：数据信号、基带（调制）信号、二次调制信号、 3.4.2主要参数：幅度、过冲、上升沿、下降沿。 3.4.3其它参数：抖动、频谱、功率（谱）密度。 3.4.4使用到的几种埠：串口、网口、USB口、IF、RF。 3.5其它信号、器件、电路： 3.5.1主要的几个：复位信号、JTAG、无线、功耗、温度、音频振荡器。 3.5.2参数： 四．测试方法和要求： 4.1电源部分：