FEC, autonegociação e treinamento de enlace

A partir de 25G, um enlace Ethernet não é apenas “luz entra, luz sai”: as duas extremidades precisam concordar sobre a correção antecipada de erros, e em alguns meios sobre autonegociação e treinamento de enlace. Uma incompatibilidade produz a falha moderna mais comum — um enlace com bons níveis ópticos que nunca sobe.

Correção antecipada de erros

O FEC acrescenta redundância para que o receptor possa corrigir erros de bit. Taxas de lane mais altas dependem dele porque a taxa de erro de bit bruta da óptica já não é boa o suficiente por si só.

FEC	Nome	Usado em	Notas
nenhum	—	óptica de 1G, 10G	a BER bruta precisa atingir 10⁻¹²
BASE-R / FC-FEC	Fire-code, Cláusula 74	10G KR, alguns enlaces curtos de 25G	baixa latência, correção fraca
RS-FEC (528,514)	Reed-Solomon, Cláusula 91/108	25G SR/LR, 100G SR4/CWDM4/PSM4	a família 100G “KR4/KP4”
RS-FEC (544,514)	Reed-Solomon, Cláusula 134	todo PAM4 de 50G-por-lane e 100G-por-lane	obrigatório; mais forte, mais latência

Regras práticas:

PAM4 = FEC sempre. Lanes de 50G/100G (SFP56, QSFP56, QSFP-DD, OSFP) não funcionam sem RS(544,514).
25G/100G NRZ = FEC geralmente. SR e a maioria dos PMDs de SMF exigem RS-FEC; alguns alcances curtos permitem “sem FEC” ou BASE-R por acordo.
10G e abaixo = sem FEC na óptica.

O host precisa estar configurado para o FEC que o PMD exige; o módulo anuncia suas capacidades na memória, mas é a configuração do switch que as aplica.

Autonegociação

A autonegociação da Cláusula 73 da IEEE troca capacidades de velocidade, FEC e pause em backplanes de cobre e cabos de conexão direta (por exemplo, 25GBASE-CR). Em enlaces ópticos, geralmente não há autonegociação — as duas extremidades são configuradas estaticamente, o que é exatamente por isso que incompatibilidades de FEC acontecem com tanta frequência na óptica.

Treinamento de enlace

Em enlaces de DAC de cobre e backplane, o treinamento de enlace (Cláusula 72/93/136) permite que cada receptor ajuste a equalização do transmissor distante antes de os dados fluírem. Enlaces ópticos o dispensam; a óptica PAM4, em vez disso, depende do próprio DSP do módulo e da equalização do lado do host selecionada por meio da aplicação anunciada do módulo (CMIS).

Sintomas e correções

Sintoma	Causa provável	Correção
Níveis ópticos normais, enlace inativo	incompatibilidade de FEC entre as extremidades	ajuste as duas portas para o FEC que o PMD exige
Enlace ativo, mas contagem alta de blocos corrigidos por FEC	óptica marginal ou conector sujo	níveis → limpeza → troca (oscilação do enlace)
Enlace ativo, erros não corrigíveis, reinicializações	FEC no limite — potência de Rx ou dispersão	verifique o orçamento de alcance; PMD errado para a distância
DAC nunca estabelece link, a óptica na mesma porta sim	AN/treinamento desabilitado, ou cabo não suportado	habilite a AN da Cláusula 73, ou use um cabo qualificado

No CodingBox

O bloco de identidade que o CodingBox mostra na tela Check transceiver inclui os códigos de PMD/conformidade dos quais o FEC exigido decorre; em módulos CMIS, as aplicações anunciadas listam a interface de host (e, portanto, o FEC) que cada modo espera. Ao recodificar um módulo, mantenha esses códigos consistentes com o PMD real para que o host aplique o FEC certo.

O FEC como diagnóstico: limites de BER pré-FEC por código, observáveis de VDM e contadores do host, e como lê-los junto com a potência de Rx: Métricas de VDM e FEC.

Por que o PAM4 precisa tanto de FEC quanto de um DSP, e o que muda com módulos lineares (LPO): Modulação e DSP.

Comandos de FEC e autonegociação lado a lado para cada NOS: Receitas de configuração de porta.

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