詞語解釋
前向糾錯是指在通信中,通信雙方在發(fā)送信息之前,先交換一些額外的信息,以便接收方能夠檢測出發(fā)送方發(fā)送的信息是否有錯誤,從而避免發(fā)送錯誤的信息。它是一種錯誤檢測和糾正技術(shù),可以用來檢測和糾正通信中可能發(fā)生的數(shù)據(jù)傳輸錯誤。 前向糾錯的工作原理是,發(fā)送方在發(fā)送信息之前,先將發(fā)送的信息進(jìn)行編碼,生成一個編碼字,然后將編碼字和原始信息一起發(fā)送給接收方,接收方收到信息后,先檢測編碼字,如果編碼字正確,則說明發(fā)送的信息沒有出錯,可以接收;如果編碼字出錯,則說明發(fā)送的信息出錯,接收方可以通過編碼字來糾正錯誤的信息。 前向糾錯在通信中的應(yīng)用主要有以下幾種: 1、硬件糾錯:硬件糾錯是指在硬件層面上對通信過程中可能出現(xiàn)的錯誤進(jìn)行糾正,例如在網(wǎng)絡(luò)中使用CRC校驗碼等。 2、軟件糾錯:軟件糾錯是指在軟件層面上對通信過程中可能出現(xiàn)的錯誤進(jìn)行糾正,例如在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用TCP協(xié)議等。 3、應(yīng)用層糾錯:應(yīng)用層糾錯是指在應(yīng)用層面上對通信過程中可能出現(xiàn)的錯誤進(jìn)行糾正,例如在文件傳輸中使用FEC等。 前向糾錯是一種非常有效的錯誤檢測和糾正技術(shù),它可以有效地檢測和糾正在通信過程中可能發(fā)生的數(shù)據(jù)傳輸錯誤,從而提高通信的可靠性。 前向糾錯--Forward Error Correction (FEC) 前向糾錯技術(shù)是指:通過在傳輸列中加入冗余碼進(jìn)行糾錯,在發(fā)送端由發(fā)送設(shè)備按一定算法生成冗余碼插入到要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流中,接收端按同樣算法對接收到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼,根據(jù)接收到的碼流確定誤碼的位置并進(jìn)行糾錯。 在光纖通信系統(tǒng)中,F(xiàn)EC首先應(yīng)用于海纜通信。針對海纜受海洋水文條件限制,其再生站不能自由設(shè)置,對于超長距離傳輸進(jìn)一步降低光纖衰減難以做到,而增大激光器發(fā)射功率又受到光纖的非線形限制,ITU-T于1996年通過了G.975建議,采用FEC功能作為海纜通信標(biāo)準(zhǔn)的一部分。在2000年4月通過的新草案中,新增了10Gbit/s系統(tǒng)的FEC功能作為選項。 目前業(yè)界提出的FEC技術(shù)類型 1)帶內(nèi)FEC ITU-TG.707標(biāo)準(zhǔn)支持的帶內(nèi)FEC利用SDH幀中的一部分開銷字節(jié)裝載FEC碼的冗余碼。其優(yōu)點是不改變數(shù)據(jù)傳輸速率,但由于幀開銷中可利用的字節(jié)數(shù)和幀長度有限,所以編碼增益較小,一般只有3-4dB。常采用BCH3格式編碼。 2)帶外FEC ITU-TG.975/G.709標(biāo)準(zhǔn)支持的即為帶外FEC。G.975利用RS(255,239)格式編碼,在幀尾插入冗余碼,編碼冗余度7%。G.709標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用RS(255,238)編碼,編碼冗余度更大。帶外FEC編碼冗余度大,糾錯能力強(qiáng),編碼增益也較高,一般可達(dá)到5-6dB,并且可方便的插入FEC冗余碼而不受SDH幀格式的限制,具有較強(qiáng)的靈活性。 3)增強(qiáng)型FEC(EFEC)-未來的發(fā)展趨勢 隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展,光通信系統(tǒng)逐步引入了級聯(lián)信道編碼等大增益編碼技術(shù),進(jìn)行增強(qiáng)型FEC的研制,主要應(yīng)用于時延要求不嚴(yán)、編碼增益要求特別高的光通信系統(tǒng)。涉及的碼型包括RS級聯(lián)碼、分組Turbo碼和Goppa碼等。級聯(lián)碼不僅具有較強(qiáng)的糾正突發(fā)錯誤、隨機(jī)錯誤的能力,提供更大的編碼增益,而且更重要的是可以利用其構(gòu)造方法,達(dá)到信道編碼定理所給出的碼限。雖然EFEC的編解碼過程比較復(fù)雜,目前還較少應(yīng)用,但由于其性能優(yōu)勢,必將發(fā)展成為一項實用技術(shù),并成為下一代帶外FEC的主流。
前向糾錯--Forward Error Correction (FEC) 前向糾錯技術(shù)是指:通過在傳輸列中加入冗余碼進(jìn)行糾錯,在發(fā)送端由發(fā)送設(shè)備按一定算法生成冗余碼插入到要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流中,接收端按同樣算法對接收到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼,根據(jù)接收到的碼流確定誤碼的位置并進(jìn)行糾錯。 在光纖通信系統(tǒng)中,F(xiàn)EC首先應(yīng)用于海纜通信。針對海纜受海洋水文條件限制,其再生站不能自由設(shè)置,對于超長距離傳輸進(jìn)一步降低光纖衰減難以做到,而增大激光器發(fā)射功率又受到光纖的非線形限制,ITU-T于1996年通過了G.975建議,采用FEC功能作為海纜通信標(biāo)準(zhǔn)的一部分。在2000年4月通過的新草案中,新增了10Gbit/s系統(tǒng)的FEC功能作為選項。 目前業(yè)界提出的FEC技術(shù)類型 1)帶內(nèi)FEC ITU-TG.707標(biāo)準(zhǔn)支持的帶內(nèi)FEC利用SDH幀中的一部分開銷字節(jié)裝載FEC碼的冗余碼。其優(yōu)點是不改變數(shù)據(jù)傳輸速率,但由于幀開銷中可利用的字節(jié)數(shù)和幀長度有限,所以編碼增益較小,一般只有3-4dB。常采用BCH3格式編碼。 2)帶外FEC ITU-TG.975/G.709標(biāo)準(zhǔn)支持的即為帶外FEC。G.975利用RS(255,239)格式編碼,在幀尾插入冗余碼,編碼冗余度7%。G.709標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定使用RS(255,238)編碼,編碼冗余度更大。帶外FEC編碼冗余度大,糾錯能力強(qiáng),編碼增益也較高,一般可達(dá)到5-6dB,并且可方便的插入FEC冗余碼而不受SDH幀格式的限制,具有較強(qiáng)的靈活性。 3)增強(qiáng)型FEC(EFEC)-未來的發(fā)展趨勢 隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展,光通信系統(tǒng)逐步引入了級聯(lián)信道編碼等大增益編碼技術(shù),進(jìn)行增強(qiáng)型FEC的研制,主要應(yīng)用于時延要求不嚴(yán)、編碼增益要求特別高的光通信系統(tǒng)。涉及的碼型包括RS級聯(lián)碼、分組Turbo碼和Goppa碼等。級聯(lián)碼不僅具有較強(qiáng)的糾正突發(fā)錯誤、隨機(jī)錯誤的能力,提供更大的編碼增益,而且更重要的是可以利用其構(gòu)造方法,達(dá)到信道編碼定理所給出的碼限。雖然EFEC的編解碼過程比較復(fù)雜,目前還較少應(yīng)用,但由于其性能優(yōu)勢,必將發(fā)展成為一項實用技術(shù),并成為下一代帶外FEC的主流。
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