FEC, autonegotiatie en linktraining

Vanaf 25G is een Ethernet-link niet alleen ‘licht erin, licht eruit’: beide uiteinden moeten het eens zijn over voorwaartse foutcorrectie en, bij sommige media, over autonegotiatie en linktraining. Een mismatch veroorzaakt de meest voorkomende moderne storing: een link met goede optische niveaus die nooit tot stand komt.

Voorwaartse foutcorrectie

FEC voegt redundantie toe zodat de ontvanger bitfouten kan corrigeren. Hogere lanesnelheden zijn ervan afhankelijk omdat de ruwe bitfoutenratio van de optiek op zichzelf niet meer goed genoeg is.

FEC	Naam	Gebruikt bij	Opmerkingen
none	—	1G-, 10G-optiek	ruwe BER moet voldoen aan 10⁻¹²
BASE-R / FC-FEC	Fire-code, Clause 74	10G KR, sommige korte 25G-links	lage latentie, beperkte correctie
RS-FEC (528,514)	Reed-Solomon, Clause 91/108	25G SR/LR, 100G SR4/CWDM4/PSM4	de 100G-familie ‘KR4/KP4’
RS-FEC (544,514)	Reed-Solomon, Clause 134	alle PAM4 met 50G per lane en 100G per lane	verplicht; sterker, meer latentie

Vuistregels:

PAM4 = altijd FEC. Lanes van 50G/100G (SFP56, QSFP56, QSFP-DD, OSFP) kunnen niet zonder RS(544,514) werken.
25G/100G NRZ = meestal FEC. SR en de meeste SMF PMD's vereisen RS-FEC; enkele korte bereiken staan volgens afspraak ‘geen FEC’ of BASE-R toe.
10G en lager = geen FEC voor optiek.

De host moet zijn geconfigureerd voor de FEC die de PMD vereist. De module adverteert zijn mogelijkheden in het geheugen, maar de switchconfiguratie past ze toe.

Autonegotiatie

IEEE Clause 73-autonegotiatie wisselt snelheids-, FEC- en pausemogelijkheden uit op koperen backplanes en direct-attach-kabels (bijvoorbeeld 25GBASE-CR). Op optische links is er doorgaans geen autonegotiatie: beide uiteinden worden statisch geconfigureerd. Juist daarom komen FEC-mismatches zo vaak voor bij optiek.

Linktraining

Bij koperen DAC- en backplane-links laat linktraining (Clause 72/93/136) elke ontvanger de equalization van de verre zender afstemmen voordat er data stroomt. Optische links slaan dit over; PAM4-optiek berust in plaats daarvan op de eigen DSP van de module en op de host-side-equalization die wordt geselecteerd via de geadverteerde applicatie van de module (CMIS).

Symptomen en oplossingen

Symptoom	Waarschijnlijke oorzaak	Oplossing
Optische niveaus goed, link down	FEC-mismatch tussen de uiteinden	stel beide poorten in op de FEC die de PMD vereist
Link up maar hoge teller voor door FEC gecorrigeerde blokken	marginale optiek of vuile connector	niveaus → reinigen → vervangen (link flapping)
Link up, niet-corrigeerbare fouten, resets	FEC aan de limiet: Rx-vermogen of dispersie	controleer het bereikbudget; verkeerde PMD voor de afstand
DAC maakt nooit link, optiek op dezelfde poort wel	AN/training uitgeschakeld of kabel niet ondersteund	schakel Clause 73 AN in of gebruik een gekwalificeerde kabel

In CodingBox

Het identiteitsblok dat CodingBox in het scherm Check transceiver toont, bevat de PMD-/conformiteitscodes waaruit de vereiste FEC volgt. Bij CMIS-modules geeft de lijst met geadverteerde applicaties aan welke hostinterface en daarmee welke FEC elke modus verwacht. Houd bij het hercoderen van een module deze codes consistent met de werkelijke PMD, zodat de host de juiste FEC toepast.

FEC als diagnose: limieten voor pre-FEC BER per code, VDM-waarden en hosttellers, en hoe u die samen met Rx-vermogen leest: VDM- en FEC-metrieken.

Waarom PAM4 zowel FEC als een DSP nodig heeft en wat verandert met lineaire (LPO-)modules: Modulatie en DSP.

FEC- en autonegotiatieopdrachten voor elk NOS naast elkaar: Recepten voor poortconfiguratie.

Vindt u een onjuistheid of fout in dit materiaal? Selecteer het betreffende fragment en druk op Ctrl+Enter om .