Avec le développement de systèmes de communication optique avec une distance plus longue, une plus grande capacité et une vitesse plus élevée, en particulier lorsque le débit d'onde unique évolue de 40 g à 100 g ou même à super 100 g, la dispersion chromatique, les effets non linéaires, la dispersion du mode de polarisation et d'autres effets de transmission en optique la fibre affectera sérieusement l'amélioration supplémentaire du taux de transmission et de la distance de transmission. Par conséquent, les experts de l'industrie continuent de rechercher et de développer des types de codes FEC offrant de meilleures performances pour obtenir un gain net de codage (NCG) plus élevé et de meilleures performances de correction d'erreurs, afin de répondre aux besoins du développement rapide des systèmes de communication optique.
1、 Signification et principe de FEC
FEC (forward error correction) est une méthode permettant d'augmenter la fiabilité de la communication de données. Lorsque le signal optique est perturbé pendant la transmission, l'extrémité réceptrice peut mal évaluer le signal « 1 » comme un signal « 0 », ou mal juger le signal « 0 » comme un signal « 1 ». Par conséquent, la fonction FEC transforme le code d'information en un code doté d'une certaine capacité de correction d'erreurs sur le codeur de canal à l'extrémité d'envoi, et le décodeur de canal à l'extrémité de réception décode le code reçu. Si le nombre d'erreurs générées lors de la transmission se situe dans la plage de capacité de correction d'erreurs (erreurs discontinues), le décodeur localisera et corrigera les erreurs pour améliorer la qualité du signal.
2、Deux types de méthodes de traitement du signal reçu pour FEC
La FEC peut être divisée en deux catégories : le décodage par décision dure et le décodage par décision douce. Le décodage par décision dure est une méthode de décodage basée sur la vision traditionnelle du code correcteur d'erreurs. Le démodulateur envoie le résultat de la décision au décodeur, et le décodeur utilise la structure algébrique du mot de code pour corriger l'erreur en fonction du résultat de la décision. Le décodage par décision douce contient plus d'informations sur les canaux que le décodage par décision dure. Le décodeur peut utiliser pleinement ces informations grâce au décodage probabiliste de manière à obtenir un gain de codage supérieur à celui du décodage à décision dure.
3、Historique du développement de FEC
FEC a connu trois générations en termes de durée et de performances. Le FEC de première génération adopte un code de bloc de décision dure. Le représentant typique est RS (255239), qui a été écrit dans les normes ITU-T G.709 et ITU-T g.975, et la surcharge du mot de code est de 6,69 %. Lorsque la sortie ber = 1e-13, son gain net de codage est d'environ 6 dB. Le FEC de deuxième génération adopte un code concaténé de décision difficile et applique de manière exhaustive la concaténation, l'entrelacement, le décodage itératif et d'autres technologies. La surcharge des mots de passe est toujours de 6,69 %. Lorsque la sortie ber = 1e-15, son gain net de codage est supérieur à 8 dB, ce qui peut prendre en charge les exigences de transmission longue distance des systèmes 10G et 40G. Le FEC de troisième génération adopte une décision douce et la surcharge des mots de code est de 15 à 20 %. Lorsque la sortie ber = 1e-15, le gain net de codage atteint environ 11 dB, ce qui peut prendre en charge les exigences de transmission longue distance des systèmes 100 g ou même super 100 g.
4. Application du module optique FEC et 100g
La fonction FEC est utilisée dans les modules optiques haute vitesse tels que 100g. Généralement, lorsque cette fonction est activée, la distance de transmission du module optique haute vitesse sera plus longue que lorsque la fonction FEC n'est pas activée. Par exemple, les modules optiques de 100 g peuvent généralement atteindre une transmission jusqu'à 80 km. Lorsque la fonction FEC est activée, la distance de transmission via fibre optique monomode peut atteindre jusqu'à 90 km. Cependant, en raison du retard inévitable de certains paquets de données dans le processus de correction d'erreur, il n'est pas recommandé que tous les modules optiques haute vitesse activent cette fonction.
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