長距離、大容量、および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 またはさらには超 100g に進化する場合、波長分散、非線形効果、偏波モード分散、およびその他の光通信における伝送効果。光ファイバーは、伝送速度と伝送距離のさらなる向上に深刻な影響を与えます。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、より高い正味符号化利得 (NCG) とより優れたエラー訂正性能を得るために、より優れた性能を持つ FEC コード タイプの研究と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法です。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 エンコーダー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 デコーダーが受信したコードをデコードします。伝送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)、デコーダー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、硬判定復号と軟判定復号の 2 つのカテゴリに分けることができます。硬判定復号化は、誤り訂正符号の従来の見方に基づく復号化方法です。復調器は判定結果をデコーダに送信し、デコーダはコードワードの代数構造を使用して、判定結果に従ってエラーを訂正します。軟判定復号化には、硬判定復号化よりも多くのチャネル情報が含まれます。復号器は、硬判定復号よりも大きな符号化利得を得るために、確率復号を通じてこの情報を十分に活用することができます。
3、FECの開発経緯
FEC は、時間とパフォーマンスの点で 3 世代を経験しています。第 1 世代の FEC は硬判定ブロック コードを採用しています。代表的なものは RS (255239) で、これは ITU-T G.709 および ITU-T g.975 規格に記載されており、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、正味の符号化ゲインは約 6dB です。第 2 世代 FEC は硬判定連結符号を採用し、連結、インターリービング、反復復号などの技術を包括的に適用します。符号語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、正味の符号化ゲインは 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 世代の 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、正味の符号化ゲインは約 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光モジュールの適用
FEC 機能は、100g などの高速光モジュールで使用されます。一般に、この機能をオンにすると、高速光モジュールの伝送距離は、FEC 機能をオンにしない場合よりも長くなります。たとえば、100g の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を介した伝送距離は最大90 kmに達する可能性があります。ただし、エラー訂正の過程で一部のデータ パケットの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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