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10GBASE-R FEC 接收端处理过程面临一个独特的挑战。与其他 FEC 方案不同,它没有像 RS-FEC 那样的显式对齐标记来辅助同步。因此,接收端必须依赖 FEC 自身的纠错特性,采用一种试错机制来实现同步和数据恢复。
接收端的处理分为两个关键步骤。首先是解扰处理,接收端对收到的串行比特流进行 PN-2112 解扰。然后是 FEC 块边界搜索,这是最关键的步骤。接收端在一个滑动窗口内不断尝试对 2112 比特的数据进行 FEC 解码和校验。如果校验位不匹配,就将窗口向后滑动一个比特位,这个过程称为比特滑动。
FEC 块锁定判定是同步过程的关键步骤。当接收端在某个对齐位置上连续成功解码了 4 个 FEC 块时,就表明 FEC 块锁定成功,同步完成。锁定成功后,接收端就按此边界对后续数据进行解码和纠错。但如果在锁定状态下连续出现 8 个解码失败的块,则认为同步失锁,需要重新进入搜索状态。
锁定成功后,接收端开始数据恢复处理,这是与发送侧相反的过程。首先进行 FEC 解码和纠错,检测并纠正传输过程中的错误。然后进行解扰处理,恢复原始数据流。接着将 65B 码块转换回 66B 码块,恢复同步头信息。最后将处理好的 64B/66B 码块输出到 PCS 层进行后续处理。
总结来说,10GBASE-R FEC 技术的最大优势是在不增加链路带宽的情况下增加了 FEC 功能,显著降低了信道的误码率。通过独特的试错同步机制,它能够在没有显式对齐标记的情况下实现可靠的块边界检测。这项技术为高速以太网提供了重要的数据传输保障,在保持传输效率的同时大幅提升了通信的可靠性。