VDM ve FEC metrikleri: PAM4 bağlantıları · DDM/DOM tanılaması · Optik alıcı-vericiler ve kablolar · Belgeler · CodingBox
CodingBox Belgeler

VDM ve FEC metrikleri: PAM4 bağlantıları

Şerit başına 50G ve üzerinde, optik güç artık yeterli bir sağlık göstergesi olmaktan çıkar: mükemmel Rx gücüne sahip bir PAM4 bağlantısı, düzeltilemeyen hatalara tek bir kirli konektör kadar yakın olabilir ve ilk belirti bir dBm değil bir bit hata oranıdır. Bu sayıyı iki kaynak verir. Modülün içinde, CMIS VDM’si (çok yönlü tanılama izleme) şerit başına FEC öncesi BER’i, SNR’yi ve lazer sağlığını bildirir; hostta ise FEC çözücü, düzeltilen ve düzeltilemeyen kod sözcüklerini sayar. Birlikte, bir bağlantının kayıpsız trafik taşımaya devam ederken arızaya ne kadar uzak olduğunu gösterirler.

FEC tanılamayı neden değiştirdi

PAM4 üzerindeki her 25G+ Ethernet PMD’si (ve çoğu 25G NRZ PMD’si) Reed-Solomon FEC varsayar. Optiklerin 10⁻⁵–10⁻⁴’lük bir ham hata oranı vermesine izin verilir, çünkü FEC bunu 10⁻¹² veya daha iyisine onarır. Sonuç: bozulan bir bağlantı, FEC sınırı aşılana kadar MAC’a hiç hata göstermez, ardından aniden arızalanır. FEC öncesi BER, marjın tek düzgün göstergesidir.

FECKodKod sözcüğü başına düzeltme10⁻¹² çıkış için FEC öncesi BER sınırı (yaklaşık)Kullanan
BASE-R (“FC-FEC”, Clause 74)Fire code (2112, 2080)11 bitlik burstlar≈ 10⁻⁷ … 10⁻⁸, ~2 dB kazanç10G/25G NRZ, CA-25G-S
RS-FEC KR4 (Clause 91/108)GF(2¹⁰) üzerinde RS(528, 514)7 sembol≈ 5 × 10⁻⁵25GBASE-CR/SR/LR, 100GBASE-SR4/CWDM4/CR4
RS-FEC KP4 (Clause 119/134)RS(544, 514)15 sembol≈ 2,4 × 10⁻⁴tüm 50G PAM4 şeritleri: 50G/100G/200G/400G/800G
Zincirlenmiş / oFEC (koherent)iç + dış kodlar—≈ 10⁻² … 2 × 10⁻²400ZR (CFEC), OpenZR+ (oFEC)

Yapılandırma uyuşmazlıkları: FEC, otomatik anlaşma ve bağlantı eğitimi.

VDM — modülün bildirdikleri

VDM, CMIS sayfa 20h–2Fh’de yaşar (her 8 şerit için bankalanmış) ve sayfa 01h’de duyurulur. Her gözlemlenebilirin bir tanımlayıcısı (tip, şerit), canlı bir örneği, dört eşiği ve bayrağı vardır — tıpkı klasik ölçülen değerler gibi.

Sayfalarİçerik
20h–23htanımlayıcılar: hangi gözlemlenebilir, hangi şerit, hangi eşik kümesi
24h–27hörnekler (her biri 2 bayt)
28h–2Bheşikler: yüksek/düşük alarm, yüksek/düşük uyarı
2Ch–2Fhbayraklar ve maskeler

Gözlemlenebilir tipleri (CMIS 4.0/5.x)

IDGözlemlenebilirBirim / biçimSize ne anlattığı
1Lazer yaşı% (U16)satıcının tüketilen ömür tahmini
2TEC akımımaksimumun yüzdesi (S16)soğutucu yükü — Sıcaklık ve gerilim
3Lazer frekans hatasıMHz (S16)DWDM/ZR: ızgaraya olan uzaklık
4Lazer sıcaklığı°C (S16, 1/256)soğutmalı lazerler
5 / 6eSNR, medya / host girişidB (U16, 1/256)eşitlemeden sonraki elektriksel SNR — PAM4 “göz yüksekliği”; > 18–20 dB rahat, < 15 dB sınırda (satıcıya bağlı)
7 / 8PAM4 seviye geçiş parametresi, medya / hostdBdört seviyenin doğrusallığı
9 / 10FEC öncesi BER minimum, medya / hostF16aralık boyunca en iyi değer
11 / 12FEC öncesi BER maksimumF16aralık boyunca en kötü değer — uyarı için izlenecek sayı
13 / 14FEC öncesi BER ortalamaF16—
15 / 16FEC öncesi BER güncelF16son örnek
17–24FERC (frame error ratio count) min / maks / ort / güncel, medya / hostF16FEC sonrası düzeltilemeyen çerçeveler — 0 olmalı
128+koherent küme (CMIS 5.x): modülatör bias akımı, CD, DGD, SOPMD, OSNR, eSNR, Q faktörü, Rx toplam/sinyal gücü, taşıyıcı frekans ofseti…çeşitli400ZR/ZR+ modülleri

F16, CMIS’in 16 bitlik oran biçimidir: 5 bitlik bir üs ve 11 bitlik bir mantis; değer = mantis × 10^(üs − 24). 1,5 × 10⁻⁶’lık bir FEC öncesi BER, mantis 1500 ve üs 15 olarak saklanır. Medya tarafı = optik hat; host tarafı = anahtar ASIC’ine giden elektriksel arayüz — kötü bir host tarafı BER’i, fiberi değil, konektörü veya kartı işaret eder.

Host tarafı FEC sayaçları

Anahtar veya NIC, port başına ve genellikle şerit başına şunları sayar:

SayaçSağlıklıDikkatArızalı
Düzeltilen kod sözcükleriyavaşça artıyor (FEC öncesi BER 10⁻⁸ … 10⁻⁶)hızlı artış (KP4’te 10⁻⁵)sınıra yakın
Düzeltilemeyen kod sözcükleri0herhangi bir artışsürekli artışlar = çerçeve kaybı
Şerit başına sembol hatalarışeritler arasında dengelibir şerit baskıno şeridin fiberi/konektörü/lazeri
FEC öncesi BER (türetilmiş)< 10⁻⁷10⁻⁶ … 10⁻⁵> 10⁻⁴ (KP4)

Nerede okunur: çoğu NOS’ta show interfaces … fec / phy detail (Optiklerin doğrulanması), Linux’ta ethtool -S (fec_corrected_blocks, fec_uncorrectable_blocks) ve ethtool --show-fec, SONiC’te show interfaces counters fec. Sayaçlar birikimlidir — onları sıfırlayın ve oranı izleyin.

İkisini birlikte okuma

Rx gücüFEC öncesi BER / eSNRDüzeltilemeyenTanı
pencerede< 10⁻⁷, eSNR yüksek0marjlı, sağlıklı
pencerede10⁻⁵, bir şeritte eSNR düşüyor0o şerit bozuluyor: kirli MPO fiberi, yaşlanan VCSEL, sınırda konektör — arızalanmadan önce düzeltin (Şerit başına tanılama)
düşükyüksekvarbütçe sorunu — Rx gücü ve bağlantı bütçesi
pencerede, her iki uçtahost tarafında yüksekvarelektriksel: kafes/konektör teması, kart, DAC kalitesi, yanlış eşitleme ayarları
penceredemedya tarafında yüksek, tüm şeritlerdevardispersiyon, yanlış erişim sınıfı, mux’tan sapmış dalga boyu, kısmen yanlış polarite
iyi0 hata, bağlantı çırpınıyor0bir sinyal sorunu değil — FEC/AN uyuşmazlığı, ısıl, yazılım

Eşikler ve uyarı

VDM eşikleri satıcı tarafından ayarlanır; FEC öncesi BER için tipik yüksek uyarı, FEC sınırının onda biri civarındadır (KP4’te 2 × 10⁻⁵). Uyarı için oranları ve eğilimleri kullanın: bir haftada bir basamak yükselen bir FEC öncesi BER, eşiklerden bağımsız olarak bir iş emridir (İzleme). FEC sonrası düzeltilemeyen hatalar her zaman bir olaydır.

VDM’nin bulunmadığı yerler

SFF-8472 ve SFF-8636 modüllerinde VDM yoktur: 10G/25G/100G NRZ bağlantıları, host FEC sayaçlarına ve Rx gücüne dayanır. Bazı SFF-8636 modülleri, sayfa 20h–21h’de veya satıcıya özgü baytlarda satıcıya özgü SNR veya BER sunar — yalnızca satıcının aracıyla okunabilir. FEC’siz NRZ için (10G LR, 1G), arayüzdeki CRC/giriş hatası sayaçları tek bit düzeyi görünümdür.

CodingBox’ta

CMIS modülleri için CodingBox, VDM tanımlayıcılarını ve örneklerini okur ve bunları DDM üzerinde klasik ölçülen değerlerin yanında şerit başına gösterir; F16 oranlarını düz sayılara çözümler. Host FEC sayaçları modülün ve programlayıcının dışındadır — bunlar anahtardan gelir.


Bu materyalde bir yanlışlık veya hata bulursanız ilgili bölümü seçin ve Ctrl+Enter tuşlarına basarak .