隨著光通信系統(tǒng)更長(zhǎng)距離、更大容量和更高速度發(fā)展，特別是單波速率從40G向100G，甚至超100G演進(jìn)時(shí)，光纖中的色度色散、非線性效應(yīng)、偏振模色散等傳輸效應(yīng)就會(huì)嚴(yán)重影響傳輸速率和傳輸距離的進(jìn)一步提高。為此，行業(yè)專家不斷研究開發(fā)性能更好的FEC碼型，使其獲得更高的凈編碼增益(NCG)和更好的糾錯(cuò)性能，滿足光通信系統(tǒng)高速發(fā)展的需要。本期文章易天光通信（ETU-LINK）帶大家來了解。

一、FEC的含義及原理

FEC（Forward Error Correction）也就是前向糾錯(cuò)，是增加數(shù)據(jù)通訊可信度的方法。光信號(hào)在傳輸時(shí)被擾亂，接收端可能會(huì)把“1”信號(hào)誤判成“0”信號(hào)，或?qū)ⅰ?”信號(hào)誤判成“1”信號(hào)。因此，F(xiàn)EC功能通過在發(fā)送端的信道編碼器上將信息碼組成具有一定糾錯(cuò)能力的碼，接收端信道譯碼器對(duì)接收碼進(jìn)行譯碼，若傳輸中產(chǎn)生的差錯(cuò)數(shù)目在糾錯(cuò)能力范圍內(nèi)（非連續(xù)性錯(cuò)誤），譯碼器會(huì)對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行定位并加以糾正，以提高信號(hào)的質(zhì)量。

二、FEC的兩種接收信號(hào)處理方式

FEC對(duì)接收信號(hào)處理方式的不同可以分為硬判決譯碼和軟判決譯碼兩大類。硬判決譯碼基于傳統(tǒng)糾錯(cuò)碼觀點(diǎn)的譯碼方法，解調(diào)器將判決結(jié)果送入譯碼器，譯碼器根據(jù)判決結(jié)果，利用碼字的代數(shù)結(jié)構(gòu)來糾正其中的錯(cuò)誤。軟判決譯碼包含了比硬判決更多的信道信息，譯碼器能夠通過概率譯碼充分利用這些信息，從而獲得比硬判決譯碼更大的編碼增益。

三、FEC的發(fā)展歷程

FEC從時(shí)間和性能上先后經(jīng)歷了三代。第一代FEC采用硬判決分組碼，典型的代表是RS(255，239)，已經(jīng)被寫入ITU-T G.709和ITU-T G.975標(biāo)準(zhǔn)，碼字開銷為6.69%，當(dāng)輸出BER=1E-13時(shí)，其凈編碼增益為6dB左右。第二代FEC采用硬判決級(jí)聯(lián)碼，綜合應(yīng)用級(jí)聯(lián)、交織、迭代譯碼等技術(shù)，碼字開銷仍以6.69%為主，當(dāng)輸出BER=1E-15時(shí)，其凈編碼增益為8dB以上，可支持10G和40G的系統(tǒng)長(zhǎng)距離傳輸需求。第三代FEC采用軟判決，碼字開銷為15%~20%，當(dāng)輸出BER=1E-15時(shí)，凈編碼增益達(dá)到11dB左右，可支持100G甚至超100G系統(tǒng)的長(zhǎng)距離傳輸需求。

四、FEC與100G光模塊應(yīng)用

FEC功能被用于100G等高速率光模塊中，通常開啟這個(gè)功能后，高速率光模塊的傳輸距離會(huì)比沒有開啟FEC功能時(shí)更長(zhǎng)。例如，100G QSFP28 ZR4光模塊，一般情況下可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)80KM的傳輸，在系統(tǒng)開啟FEC功能時(shí)，通過單模光纖傳輸距離最高可達(dá)90KM。但是由于在糾正誤碼的過程中難免會(huì)造成一些數(shù)據(jù)包的延時(shí)，因此并不是所有高速率光模塊都建議開啟此項(xiàng)功能。例如，在使用100G QSFP28 LR4光模塊時(shí)，就不建議開啟FEC功能。同時(shí)，需要交換機(jī)支持FEC功能，如果A端光模塊開啟FEC功能，則B端光模塊也要開啟該功能，否則接口不Up。

FEC技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于光通信系統(tǒng)中。以上就是本期文章的全部?jī)?nèi)容，易天光通信（ETU-LINK）致力成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的光模塊解決方案與服務(wù)提供商，更多產(chǎn)品相關(guān)信息，請(qǐng)關(guān)注易天光通信官網(wǎng)！感謝您的信任與支持，不要忘記點(diǎn)贊喲！

審核編輯：湯梓紅