長距離、大容量、高速の光通信システムの開発に伴い、特に単一波長レートが 40g から 100g、さらには超 100g に進化すると、光ファイバにおける波長分散、非線形効果、偏波モード分散、その他の伝送効果が増大します。伝送速度と伝送距離のさらなる向上に重大な影響を及ぼします。したがって、業界の専門家は、光通信システムの急速な発展のニーズを満たすために、より高いネットコーディングゲイン（NCG）とより優れた誤り訂正性能を得るために、より優れたパフォーマンスのFECコードタイプの研究開発を続けています。
1、FECの意味と原理
FEC（前方誤り訂正）は、データ通信の信頼性を高める方式です。伝送中に光信号が乱れると、受信側で「1」信号を「0」信号と誤判定したり、「0」信号を「1」信号と誤判定したりする可能性があります。したがって、FEC 機能は、送信側のチャネル エンコーダで情報コードを一定の誤り訂正能力を備えたコードに形成し、受信側のチャネル デコーダで受信したコードを復号します。送信中に発生したエラーの数がエラー訂正能力の範囲内である場合 (不連続エラー)、デコーダはエラーを特定して訂正し、信号の品質を向上させます。
2、FECの2種類の受信信号処理方式
FEC は、硬判定デコーディングと軟判定デコーディングの 2 つのカテゴリに分類できます。硬判定復号化は、誤り訂正符号の従来の考え方に基づいた復号化方法です。復調器は判定結果をデコーダに送り、デコーダはコードワードの代数構造を使用して判定結果に従って誤りを訂正します。軟判定デコーディングには、硬判定デコーディングよりも多くのチャネル情報が含まれます。デコーダは確率復号化を通じてこの情報を最大限に活用し、硬判定復号化よりも大きな符号化ゲインを得ることができます。
3、FECの開発経緯
FEC は、時間とパフォーマンスの点で 3 世代を経験しました。第 1 世代 FEC は硬判定ブロック コードを採用しており、代表的なものは RS (255239) であり、ITU-T G.709 および ITU-T g.975 標準に書き込まれており、コードワード オーバーヘッドは 6.69% です。出力 ber=1e-13 の場合、正味符号化ゲインは約 6dB です。第2世代FECは硬判定連結符号を採用し、連結、インターリーブ、反復復号などの技術を総合的に適用する。コードワードのオーバーヘッドは依然として 6.69% です。出力 ber=1e-15 の場合、正味符号化ゲインは 8dB を超え、10G および 40G システムの長距離伝送要件をサポートできます。第 3 世代 FEC は軟判定を採用しており、コードワードのオーバーヘッドは 15% ～ 20% です。出力 ber=1e-15 の場合、正味符号化ゲインは約 11db に達し、100g またはスーパー 100g システムの長距離伝送要件をサポートできます。
4、FECと100g光モジュールの応用
FEC機能は100gなどの高速光モジュールに使用されています。一般に、この機能をオンにすると、FEC機能をオンにしない場合に比べて高速光モジュールの伝送距離が長くなります。たとえば、100g 光モジュールは通常、最大 80km の伝送を実現できます。FEC機能をオンにすると、シングルモード光ファイバーによる伝送距離は最大90kmに達します。ただし、エラー訂正のプロセスで一部のデータ パケットに遅延が避けられないため、すべての高速光モジュールでこの機能を有効にすることが推奨されるわけではありません。
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