FEC والتفاوض التلقائي وتدريب الوصلة
من 25G فصاعدًا، لم تعد وصلة إيثرنت مجرد «ضوء يدخل، وضوء يخرج»: إذ يجب أن يتفق الطرفان على تصحيح الأخطاء الأمامي، وعلى بعض الوسائط على التفاوض التلقائي وتدريب الوصلة. وعدم التطابق ينتج عنه أكثر الأعطال الحديثة شيوعًا — وصلة بمستويات ضوئية جيدة لا تعمل أبدًا.
تصحيح الأخطاء الأمامي
يضيف FEC تكرارًا بحيث يستطيع المستقبل تصحيح أخطاء البتات. وتعتمد معدلات المسار الأعلى عليه لأن معدل الخطأ الخام للضوئيات لم يعد كافيًا وحده.
| FEC | الاسم | يُستخدم عند | ملاحظات |
|---|---|---|---|
| لا شيء | — | ضوئيات 1G، و10G | يجب أن يبلغ BER الخام 10⁻¹² |
| BASE-R / FC-FEC | Fire-code، البند Clause 74 | 10G KR، وبعض وصلات 25G القصيرة | كمون منخفض، وتصحيح ضعيف |
| RS-FEC (528,514) | Reed-Solomon، البند Clause 91/108 | 25G SR/LR، و100G SR4/CWDM4/PSM4 | عائلة «KR4/KP4» بسرعة 100G |
| RS-FEC (544,514) | Reed-Solomon، البند Clause 134 | كل PAM4 بمعدل 50G أو 100G لكل مسار | إلزامي؛ أقوى، وكمون أكبر |
قواعد عامة:
- PAM4 = FEC دائمًا. فمسارات 50G/100G (SFP56، وQSFP56، وQSFP-DD، وOSFP) لا يمكن أن تعمل دون RS(544,514).
- 25G/100G NRZ = FEC غالبًا. فـSR ومعظم طبقات PMD أحادية النمط تتطلب RS-FEC؛ وتسمح بعض المديات القصيرة بـ«بلا FEC» أو BASE-R بالاتفاق.
- 10G فأقل = بلا FEC على الضوئيات.
يجب إعداد المضيف على FEC الذي تتطلبه طبقة PMD؛ وتُعلن الوحدة عن قدراتها في الذاكرة، لكن إعداد المبدّل هو ما يطبّقها.
التفاوض التلقائي
يتبادل التفاوض التلقائي بموجب البند Clause 73 من IEEE قدرات السرعة وFEC والإيقاف المؤقت (pause) على الألواح الخلفية النحاسية والكبلات المباشرة التوصيل (مثلًا 25GBASE-CR). أما على الوصلات الضوئية فلا يوجد عمومًا تفاوض تلقائي — إذ يُعدّ الطرفان بشكل ثابت، وهذا بالضبط سبب حدوث حالات عدم تطابق FEC كثيرًا على الضوئيات.
تدريب الوصلة
على وصلات DAC النحاسية والألواح الخلفية، يتيح تدريب الوصلة (البند Clause 72/93/136) لكل مستقبل ضبط موازنة (equalisation) المرسل البعيد قبل تدفق البيانات. وتتخطاه الوصلات الضوئية؛ وتعتمد ضوئيات PAM4 بدلًا من ذلك على DSP الخاص بالوحدة وعلى موازنة جانب المضيف المختارة عبر التطبيق المُعلَن من الوحدة (CMIS).
الأعراض والحلول
| العَرَض | السبب المرجَّح | الحل |
|---|---|---|
| المستويات الضوئية سليمة، والوصلة معطَّلة | عدم تطابق FEC بين الطرفين | اضبط المنفذين على FEC الذي تتطلبه PMD |
| الوصلة تعمل لكن عدد كتل FEC المصحَّحة مرتفع | ضوئيات حدّية أو موصل متسخ | المستويات ← التنظيف ← الاستبدال (تذبذب الوصلة) |
| الوصلة تعمل، مع أخطاء غير قابلة للتصحيح، وإعادة ضبط | FEC عند الحد — قدرة Rx أو التشتت | تحقق من ميزانية المدى؛ PMD خاطئة للمسافة |
| DAC لا يتصل أبدًا، والضوئية تعمل على المنفذ نفسه | AN/التدريب معطَّل أو كبل غير مدعوم | فعِّل AN بالبند Clause 73 أو استخدم كبلًا مؤهَّلًا |
في CodingBox
تتضمن كتلة بيانات التعريف التي يعرضها CodingBox على شاشة Check transceiver رموز PMD/التوافق التي يُستنتج منها FEC المطلوب؛ وعلى وحدات CMIS، تسرد التطبيقات المُعلَنة واجهة المضيف (وبالتالي FEC) التي يتوقعها كل نمط. وعند إعادة ترميز وحدة، أبقِ هذه الرموز متسقة مع PMD الحقيقية بحيث يطبّق المضيف FEC الصحيح.
FEC كأداة تشخيص: حدود BER قبل FEC لكل رمز، ومقاييس VDM وعدادات المضيف، وكيفية قراءتها مع قدرة Rx: مقاييس VDM وFEC.
لماذا يحتاج PAM4 إلى FEC وDSP معًا، وما الذي يتغيّر مع الوحدات الخطية (LPO): التضمين وDSP.
أوامر FEC والتفاوض التلقائي لكل نظام تشغيل شبكة جنبًا إلى جنب: وصفات ضبط المنافذ.