FEC, autonegoziazione e link training

Da 25G in su, un collegamento Ethernet non è solo «luce in ingresso, luce in uscita»: entrambe le estremità devono concordare sulla correzione degli errori in avanti, e su alcuni supporti su autonegoziazione e link training. Una mancata corrispondenza produce il guasto moderno più comune — un collegamento con buoni livelli ottici che non si alza mai.

Correzione degli errori in avanti

Il FEC aggiunge ridondanza in modo che il ricevitore possa correggere errori sui bit. I rate di lane più alti vi si affidano perché il bit-error rate grezzo delle ottiche da solo non è più sufficiente.

FEC	Nome	Usato a	Note
nessuno	—	ottiche 1G, 10G	il BER grezzo deve rispettare 10⁻¹²
BASE-R / FC-FEC	Fire-code, Clause 74	10G KR, alcuni collegamenti corti 25G	bassa latenza, correzione debole
RS-FEC (528,514)	Reed-Solomon, Clause 91/108	25G SR/LR, 100G SR4/CWDM4/PSM4	la famiglia 100G «KR4/KP4»
RS-FEC (544,514)	Reed-Solomon, Clause 134	tutti i PAM4 a 50G-per-lane e 100G-per-lane	obbligatorio; più forte, più latenza

Regole pratiche:

PAM4 = FEC sempre. Le lane 50G/100G (SFP56, QSFP56, QSFP-DD, OSFP) non possono funzionare senza RS(544,514).
25G/100G NRZ = FEC di solito. SR e la maggior parte dei PMD SMF richiedono RS-FEC; alcune portate corte ammettono «nessun FEC» o BASE-R per accordo.
10G e sotto = nessun FEC sulle ottiche.

L’host deve essere configurato per il FEC richiesto dal PMD; il modulo annuncia le proprie capacità in memoria, ma è la configurazione dello switch ad applicarle.

Autonegoziazione

L’autonegoziazione IEEE Clause 73 scambia le capacità di velocità, FEC e pause su backplane in rame e cavi direct-attach (per esempio 25GBASE-CR). Sui collegamenti ottici generalmente non c’è autonegoziazione — entrambe le estremità sono configurate staticamente, il che è esattamente il motivo per cui le mancate corrispondenze di FEC accadono così spesso sulle ottiche.

Link training

Sui collegamenti DAC in rame e backplane, il link training (Clause 72/93/136) permette a ogni ricevitore di regolare l’equalizzazione del trasmettitore remoto prima che i dati fluiscano. I collegamenti ottici lo saltano; le ottiche PAM4 si affidano invece al DSP del modulo stesso e all’equalizzazione lato host selezionata tramite l’applicazione annunciata dal modulo (CMIS).

Sintomi e soluzioni

Sintomo	Causa probabile	Soluzione
Livelli ottici a posto, collegamento down	mancata corrispondenza FEC tra le estremità	imposta entrambe le porte al FEC richiesto dal PMD
Collegamento up ma conteggio elevato di blocchi corretti FEC	ottiche marginali o connettore sporco	livelli → pulizia → sostituzione (link flapping)
Collegamento up, errori non correggibili, reset	FEC al limite — potenza Rx o dispersione	verifica il budget di portata; PMD sbagliato per la distanza
Il DAC non collega mai, l’ottica sulla stessa porta sì	AN/training disabilitati o cavo non supportato	abilita l’AN Clause 73 o usa un cavo qualificato

In CodingBox

Il blocco di identità che CodingBox mostra nella schermata Check transceiver include i codici PMD/conformità da cui deriva il FEC richiesto; sui moduli CMIS le applicazioni annunciate elencano l’interfaccia host (e quindi il FEC) attesa da ogni modalità. Quando ricodifichi un modulo, mantieni questi codici coerenti con il PMD reale in modo che l’host applichi il FEC corretto.

Il FEC come diagnostica: limiti di BER pre-FEC per codice, osservabili VDM e contatori host, e come leggerli insieme alla potenza Rx: Metriche VDM e FEC.

Perché il PAM4 richiede sia il FEC sia un DSP, e cosa cambia con i moduli lineari (LPO): Modulazione e DSP.

Comandi di FEC e autonegoziazione per ogni NOS messi a confronto: Ricette di configurazione delle porte.

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