FEC, автосогласование и обучение линка

Начиная с 25G линк Ethernet — это не просто «свет вошёл, свет вышел»: оба конца должны договориться о прямой коррекции ошибок, а на некоторых средах — об автосогласовании и обучении линка. Несовпадение даёт самую частую современную неисправность — линк с хорошими оптическими уровнями, который никогда не поднимается.

Прямая коррекция ошибок

FEC добавляет избыточность, чтобы приёмник исправлял битовые ошибки. Высокие скорости на канал на неё полагаются, потому что сырая доля ошибок оптики сама по себе уже недостаточна.

FEC	Название	Где	Примечание
нет	—	оптика 1G, 10G	сырая BER должна быть 10⁻¹²
BASE-R / FC-FEC	Fire-code, Clause 74	10G KR, некоторые короткие 25G	низкая задержка, слабая коррекция
RS-FEC (528,514)	Рид–Соломон, Clause 91/108	25G SR/LR, 100G SR4/CWDM4/PSM4	семейство 100G «KR4/KP4»
RS-FEC (544,514)	Рид–Соломон, Clause 134	все PAM4 на 50G и 100G на канал	обязателен; сильнее, больше задержка

Правила большого пальца:

PAM4 = FEC всегда. Каналы 50G/100G (SFP56, QSFP56, QSFP-DD, OSFP) не работают без RS(544,514).
25G/100G NRZ = FEC обычно. SR и большинство PMD по одномоду требуют RS-FEC;

несколько коротких дальностей допускают «без FEC» или BASE-R по договорённости.

10G и ниже = без FEC на оптике.

Хост должен быть настроен на FEC, которого требует PMD; модуль объявляет возможности в памяти, но применяет их конфигурация коммутатора.

Автосогласование

Автосогласование IEEE Clause 73 обменивается скоростью, FEC и pause на медных бэкплейнах и кабелях прямого подключения (например, 25GBASE-CR). На оптических линках автосогласования, как правило, нет — оба конца настраиваются статически, поэтому несовпадения FEC на оптике так часты.

Обучение линка

На медных DAC и бэкплейнах обучение линка (Clause 72/93/136) позволяет каждому приёмнику подстроить эквализацию дальнего передатчика до передачи данных. Оптика его пропускает; оптика PAM4 вместо этого опирается на собственный DSP модуля и на эквализацию хоста, выбираемую через объявленное модулем приложение (CMIS).

Симптомы и решения

Симптом	Вероятная причина	Решение
Оптические уровни в норме, линк down	несовпадение FEC	выставить на обоих портах FEC, требуемый PMD
Линк up, но много скорректированных FEC-блоков	маргинальная оптика или грязный коннектор	уровни → чистка → подмена (флап линка)
Линк up, некорректируемые ошибки, сбросы	FEC на пределе — мощность Rx или дисперсия	проверить бюджет дальности; неверный PMD для расстояния
DAC не линкуется, оптика в том же порту работает	AN/обучение выключены или кабель не поддерживается	включить Clause 73 AN или взять квалифицированный кабель

В CodingBox

Блок идентификации на экране Check transceiver содержит коды PMD/соответствия, из которых следует требуемый FEC; у CMIS-модулей объявленные приложения перечисляют host-интерфейс (и значит FEC) каждого режима. При перекодировке держите эти коды согласованными с реальным PMD, чтобы хост применил правильный FEC.