Con el desarrollo de sistemas de comunicación óptica con mayor distancia, mayor capacidad y mayor velocidad, especialmente cuando la velocidad de onda única evoluciona de 40 ga 100 g o incluso súper 100 g, la dispersión cromática, el efecto no lineal, la dispersión del modo de polarización y otros efectos de transmisión en la fibra óptica aumentarán. afectar seriamente la mejora adicional de la velocidad de transmisión y la distancia de transmisión. Por lo tanto, los expertos de la industria continúan investigando y desarrollando tipos de códigos FEC con mejor rendimiento para obtener una mayor ganancia neta de codificación (NCG) y un mejor rendimiento de corrección de errores, a fin de satisfacer las necesidades del rápido desarrollo de los sistemas de comunicación óptica.
1. Significado y principio de FEC
FEC (corrección de errores directos) es un método para aumentar la confiabilidad de la comunicación de datos. Cuando la señal óptica se altera durante la transmisión, el extremo receptor puede juzgar erróneamente la señal "1" como una señal "0", o juzgar mal la señal "0" como una señal "1". Por lo tanto, la función FEC convierte el código de información en un código con cierta capacidad de corrección de errores en el codificador de canal en el extremo emisor, y el decodificador de canal en el extremo receptor decodifica el código recibido. Si el número de errores generados en la transmisión está dentro del rango de capacidad de corrección de errores (errores discontinuos), el decodificador localizará y corregirá los errores para mejorar la calidad de la señal.
2. Dos tipos de métodos de procesamiento de señales recibidas de FEC
FEC se puede dividir en dos categorías: decodificación de decisiones duras y decodificación de decisiones suaves. La decodificación por decisión difícil es un método de decodificación basado en la visión tradicional del código de corrección de errores. El demodulador envía el resultado de la decisión al decodificador, y el decodificador utiliza la estructura algebraica de la palabra clave para corregir el error de acuerdo con el resultado de la decisión. La decodificación por decisión suave contiene más información de canal que la decodificación por decisión dura. El decodificador puede hacer pleno uso de esta información mediante decodificación de probabilidad, para obtener una mayor ganancia de codificación que la decodificación de decisión dura.
3. Historia del desarrollo de FEC
FEC ha experimentado tres generaciones en términos de tiempo y rendimiento. La FEC de primera generación adopta un código de bloque de decisión estricta, el representante típico es RS (255239), que se ha escrito en los estándares ITU-T G.709 e ITU-T g.975, y la sobrecarga de palabras de código es del 6,69%. Cuando la salida ber=1e-13, su ganancia neta de codificación es de aproximadamente 6 dB. La FEC de segunda generación adopta código concatenado de decisión dura y aplica de manera integral concatenación, entrelazado, decodificación iterativa y otras tecnologías. La sobrecarga de palabras en clave sigue siendo del 6,69%. Cuando la salida ber=1e-15, su ganancia neta de codificación es superior a 8 dB, lo que puede soportar los requisitos de transmisión de larga distancia de los sistemas 10G y 40g. La FEC de tercera generación adopta una decisión suave y la sobrecarga de palabras en clave es del 15 % al 20 %. Cuando la salida ber=1e-15, la ganancia neta de codificación alcanza aproximadamente 11db, lo que puede soportar los requisitos de transmisión de larga distancia de sistemas de 100g o incluso súper 100g.
4 、 Aplicación de FEC y módulo óptico de 100 g
La función FEC se utiliza en módulos ópticos de alta velocidad como el 100g. Generalmente, cuando esta función está activada, la distancia de transmisión del módulo óptico de alta velocidad será mayor que cuando la función FEC no está activada. Por ejemplo, los módulos ópticos de 100 g generalmente pueden alcanzar una transmisión de hasta 80 km. Cuando la función FEC está activada, la distancia de transmisión a través de fibra óptica monomodo puede alcanzar hasta 90 km. Sin embargo, debido al inevitable retraso de algunos paquetes de datos en el proceso de corrección de errores, no se recomienda que todos los módulos ópticos de alta velocidad habiliten esta función.
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