FEC, autonegocjacja i trening łącza

Od 25G wzwyż łącze Ethernet to nie tylko „światło wchodzi, światło wychodzi”: oba końce muszą uzgodnić korekcję błędów w przód, a na niektórych mediach także autonegocjację i trenowanie łącza. Niedopasowanie daje najczęstszą współczesną usterkę — łącze z dobrymi poziomami optycznymi, które nigdy nie wstaje.

Korekcja błędów w przód

FEC dokłada nadmiarowość, dzięki czemu odbiornik może korygować błędy bitowe. Wyższe szybkości linii na niej polegają, bo surowa stopa błędów bitowych samej optyki przestaje wystarczać.

FEC	Nazwa	Stosowany przy	Uwagi
brak	—	optyka 1G, 10G	surowy BER musi spełniać 10⁻¹²
BASE-R / FC-FEC	Fire-code, klauzula 74	10G KR, niektóre krótkie łącza 25G	niskie opóźnienie, słaba korekcja
RS-FEC (528,514)	Reed-Solomon, klauzula 91/108	25G SR/LR, 100G SR4/CWDM4/PSM4	rodzina 100G „KR4/KP4”
RS-FEC (544,514)	Reed-Solomon, klauzula 134	wszystkie PAM4 50G-na-linię i 100G-na-linię	obowiązkowy; mocniejszy, więcej opóźnienia

Zasady praktyczne:

PAM4 = zawsze FEC. Linie 50G/100G (SFP56, QSFP56, QSFP-DD, OSFP) nie działają bez RS(544,514).
25G/100G NRZ = zwykle FEC. SR i większość PMD SMF wymagają RS-FEC; kilka krótkich zasięgów dopuszcza „brak FEC” albo BASE-R za obopólną zgodą.
10G i poniżej = brak FEC w optyce.

Host musi być skonfigurowany na FEC, jakiego wymaga PMD; moduł zgłasza swoje możliwości w pamięci, ale to konfiguracja przełącznika je stosuje.

Autonegocjacja

Autonegocjacja IEEE klauzuli 73 wymienia możliwości szybkości, FEC i pauzy na miedzianych backplane'ach i kablach direct-attach (np. 25GBASE-CR). Na łączach optycznych zwykle nie ma autonegocjacji — oba końce konfiguruje się statycznie, i właśnie dlatego niedopasowania FEC zdarzają się na optyce tak często.

Trenowanie łącza

Na miedzianych łączach DAC i backplane trenowanie łącza (klauzula 72/93/136) pozwala każdemu odbiornikowi dostroić korekcję dalekiego nadajnika, zanim popłyną dane. Łącza optyczne je pomijają; optyka PAM4 polega zamiast tego na własnym DSP modułu oraz na korekcji po stronie hosta, wybieranej przez zgłoszoną aplikację modułu (CMIS).

Objawy i rozwiązania

Objaw	Prawdopodobna przyczyna	Rozwiązanie
Poziomy optyczne w porządku, łącze down	niedopasowanie FEC między końcami	ustaw oba porty na FEC wymagany przez PMD
Łącze up, ale wysoka liczba bloków skorygowanych przez FEC	optyka na granicy albo zabrudzone złącze	poziomy → czyszczenie → wymiana (migotanie łącza)
Łącze up, błędy niekorygowalne, resety	FEC na granicy — moc Rx albo dyspersja	sprawdź budżet zasięgu; zły PMD dla tej odległości
DAC nigdy się nie łączy, optyka na tym samym porcie tak	AN/trenowanie wyłączone albo nieobsługiwany kabel	włącz AN klauzuli 73 albo użyj zakwalifikowanego kabla

W CodingBox

Blok danych identyfikacyjnych, który CodingBox pokazuje na ekranie Check transceiver, zawiera kody PMD/zgodności, z których wynika wymagany FEC; w modułach CMIS zgłoszone aplikacje wymieniają interfejs hosta (a więc i FEC) oczekiwany w każdym trybie. Przy przekodowywaniu modułu zachowaj zgodność tych kodów z rzeczywistym PMD, żeby host stosował właściwy FEC.

FEC jako diagnostyka: limity BER przed FEC dla każdego kodu, wielkości VDM i liczniki hosta oraz sposób odczytu ich razem z mocą Rx: Metryki VDM i FEC.

Dlaczego PAM4 potrzebuje jednocześnie FEC i DSP oraz co się zmienia w modułach liniowych (LPO): Modulacja i DSP.

Polecenia FEC i autonegocjacji dla każdego NOS zestawione obok siebie: Przepisy konfiguracji portów.

Jeśli znajdziesz nieścisłość lub błąd w tym materiale, zaznacz odpowiedni fragment i naciśnij Ctrl+Enter, aby .