CodingBox 說明文件

FEC、自動協商與鏈路訓練

從 25G 開始，以太網鏈路不再只是「進光、出光」：兩端必須在 前向糾錯（FEC）上達成一致，某些介質上還需要在自動協商和 鏈路訓練上達成一致。不匹配會造成如今最常見的故障——光功率正常但鏈路始終無法建立。

前向糾錯

FEC 增加冗餘資訊，使接收端能夠糾正位元錯誤。更高的通道速率依賴它，因為光模組本身的原始誤碼率已不足以單獨滿足要求。

FEC名稱用於說明
無—1G、10G 光模組原始 BER 必須滿足 10⁻¹²
BASE-R / FC-FECFire-code，Clause 7410G KR、部分 25G 短距鏈路低時延、糾錯能力弱
RS-FEC (528,514)Reed-Solomon，Clause 91/10825G SR/LR、100G SR4/CWDM4/PSM4100G「KR4/KP4」系列
RS-FEC (544,514)Reed-Solomon，Clause 134所有每通道 50G 和每通道 100G 的 PAM4強制；糾錯更強、時延更高

經驗法則：

  • PAM4 = 始終需要 FEC。 50G/100G 每通道速率（SFP56、QSFP56、 QSFP-DD、OSFP）離開 RS(544,514) 無法運行。
  • 25G/100G NRZ = 通常需要 FEC。 SR 和大多數單模 PMD 需要 RS-FEC；少數短距鏈路經協商可以「無 FEC」或 BASE-R。
  • 10G 及以下 = 光模組上不使用 FEC。

主機必須配置為 PMD 所要求的 FEC；模組在記憶體中聲明自身能力，但真正應用這些能力的是交換機配置。

自動協商

IEEE Clause 73 自動協商在銅纜背板和直連線纜上（例如 25GBASE-CR）交換速率、FEC 和暫停能力。在光鏈路上通常沒有自動協商——兩端都是靜態配置的，這正是光鏈路上 FEC 不匹配如此常見的原因。

鏈路訓練

在銅纜 DAC 和背板鏈路上，鏈路訓練（Clause 72/93/136）讓每個接收端在數據傳輸前調節對端發射器的均衡。光鏈路跳過這一步； PAM4 光模組轉而依賴模組自身的 DSP，以及通過模組聲明的應用所選擇的主機側均衡（CMIS）。

現象與解決方法

現象可能原因解決方法
光功率正常，鏈路不通兩端 FEC 不匹配將兩端端口都設定為 PMD 要求的 FEC
鏈路已通，但 FEC 糾正塊計數很高光模組處於邊緣狀態或連接器髒污檢查光功率 → 清潔 → 更換（鏈路抖動）
鏈路已通，出現不可糾正錯誤、復位FEC 已達極限——Rx 光功率或色散問題檢查傳輸距離預算；該距離下 PMD 選型錯誤
DAC 始終不通，同端口的光模組可以AN/訓練被禁用或線纜不受支援啟用 Clause 73 自動協商，或改用合格線纜

在 CodingBox 中

CodingBox 在 Check transceiver 屏幕上顯示的身份資訊包括 PMD/合規代碼，所需的 FEC 由此推出；對於 CMIS 模組，聲明的應用列表給出每種模式所期望的主機介面（進而給出 FEC）。重新編碼模組時，務必保持這些代碼與真實 PMD 一致，使主機應用正確的 FEC。

把 FEC 作為診斷手段：各代碼對應的糾前 BER 限值、VDM 可觀測量與主機計數器，以及如何結合 Rx 光功率解讀它們：VDM 與 FEC 指標。

為甚麼 PAM4 既需要 FEC 又需要 DSP，以及線性（LPO）模組帶來了哪些變化：調制與 DSP。

各 NOS 的 FEC 與自動協商命令並列對照：端口配置示例。

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