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FEC, 자동 협상, 링크 트레이닝

25G부터는 이더넷 링크가 단순히 “빛이 들어가고 나오는” 문제가 아닙니다 — 양쪽 끝이 순방향 오류 정정에 합의해야 하며, 일부 매체에서는 자동 협상과 링크 트레이닝에도 합의해야 합니다. 이 합의가 어긋나면 요즘 가장 흔한 장애가 생깁니다 — 광 레벨은 정상인데 링크가 절대 올라오지 않는 상태입니다.

순방향 오류 정정

FEC는 중복 정보를 더해 수신기가 비트 오류를 정정할 수 있게 합니다. 레인 레이트가 높아질수록 FEC에 의존하는데, 옵틱스 자체의 원시 비트 오류율만으로는 더 이상 충분하지 않기 때문입니다.

FEC이름사용처비고
없음—1G, 10G 옵틱스원시 BER이 10⁻¹²를 충족해야 함
BASE-R/FC-FECFire-code, Clause 7410G KR, 일부 25G 단거리 링크지연 적음, 정정 능력 약함
RS-FEC(528,514)Reed-Solomon, Clause 91/10825G SR/LR, 100G SR4/CWDM4/PSM4100G “KR4/KP4” 계열
RS-FEC(544,514)Reed-Solomon, Clause 134레인당 50G와 레인당 100G PAM4 전체필수; 더 강력하지만 지연 증가

경험칙:

  • PAM4 = 항상 FEC. 50G/100G 레인(SFP56, QSFP56, QSFP-DD, OSFP)은 RS(544,514) 없이는 동작할 수 없습니다.
  • 25G/100G NRZ = 대개 FEC. SR과 대부분의 SMF PMD는 RS-FEC가 필요합니다. 일부 단거리 규격은 합의에 따라 “FEC 없음”이나 BASE-R을 허용합니다.
  • 10G 이하 = 옵틱스에는 FEC 없음.

호스트는 해당 PMD가 요구하는 FEC로 설정되어야 합니다. 모듈은 자신의 성능을 메모리에 광고하지만, 이를 실제로 적용하는 것은 스위치 설정입니다.

자동 협상

IEEE Clause 73 자동 협상은 구리 백플레인과 직결 케이블(예: 25GBASE-CR)에서 속도, FEC, 일시 정지 기능을 주고받습니다. 광 링크에서는 일반적으로 자동 협상이 없습니다 — 양쪽 끝을 정적으로 설정해야 하며, 바로 이 때문에 옵틱스에서 FEC 불일치가 그토록 자주 발생합니다.

링크 트레이닝

구리 DAC와 백플레인 링크에서는 링크 트레이닝(Clause 72/93/136)을 통해 데이터가 흐르기 전에 각 수신기가 원단 송신기의 이퀄라이제이션을 조정합니다. 광 링크는 이 과정을 건너뜁니다 — PAM4 옵틱스는 대신 모듈 자체의 DSP와, 모듈이 광고하는 애플리케이션(CMIS)으로 선택되는 호스트 측 이퀄라이제이션에 의존합니다.

증상과 해결책

증상가능성 있는 원인해결책
광 레벨은 정상, 링크 다운양쪽 끝의 FEC 불일치양쪽 포트를 PMD가 요구하는 FEC로 설정
링크는 살아 있지만 FEC 정정 블록 수가 높음아슬아슬한 옵틱스 또는 오염된 커넥터레벨 확인 → 세정 → 교체(링크 플래핑)
링크는 살아 있지만 정정 불가능한 오류, 리셋 발생FEC가 한계치 — Rx 파워 또는 분산 문제전송 거리 버짓 확인; 거리에 맞지 않는 PMD
DAC는 전혀 링크되지 않는데 같은 포트의 옵틱은 됨AN/트레이닝 비활성화 또는 지원되지 않는 케이블Clause 73 AN을 활성화하거나 검증된 케이블 사용

CodingBox에서

CodingBox가 Check transceiver 화면에 보여주는 식별 정보 블록에는 필요한 FEC를 결정하는 PMD/컴플라이언스 코드가 포함되어 있습니다. CMIS 모듈에서는 광고된 애플리케이션이 각 모드가 기대하는 호스트 인터페이스(따라서 FEC)를 나열합니다. 모듈을 다시 코딩할 때는 호스트가 올바른 FEC를 적용하도록 이 코드들을 실제 PMD와 일치시켜야 합니다.

진단 수단으로서의 FEC — 코드별 pre-FEC BER 한계, VDM 관측값과 호스트 카운터, 이를 Rx 파워와 함께 읽는 방법: VDM 및 FEC 지표.

PAM4에 FEC와 DSP가 모두 필요한 이유, 선형(LPO) 모듈에서는 무엇이 달라지는지: 변조와 DSP.

각 NOS의 FEC와 자동 협상 명령을 나란히 비교: 포트 설정 레시피.

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