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FEC實現(xiàn)光通信系統(tǒng)的可靠傳輸
伴隨著網(wǎng)絡流量的快速增長，波分復用技術作為現(xiàn)在通信系統(tǒng)的基礎承載技術，也經(jīng)歷了容量從小到大的發(fā)展過程。在這一發(fā)展過程中，每一次單波長速率的提升都伴隨著技術的重大變化：從單波長2.5G時代的直接調制方式到10G時代的外調制方式及DCM色散補償；10G時代到40G時代是OOK調制技術向PSK調制技術的轉變；40G時代到100G時代的關鍵技術特征則是高速DSP（ADC采樣速率達到56Gbit/s以上）使能的相干技術。
在波分復用技術的發(fā)展過程中，前向糾錯（FEC，F(xiàn)orward Error Correction）技術作為實現(xiàn)信息可靠傳輸?shù)年P鍵，逐漸成為必不可少的主流技術。光纖通信中的FEC也經(jīng)歷了幾代技術的演變，從經(jīng)典硬判決，到級聯(lián)碼，而100G相干技術的出現(xiàn)使得軟判決成為演進的方向。
圖1 FEC在光通信中的位置
FEC技術是一種廣泛應用于通信系統(tǒng)中的編碼技術。以典型的分組碼為例，其基本原理是：在發(fā)送端，通過將kbit信息作為一個分組進行編碼，加入（n-k）bit的冗余校驗信息，組成長度為n bit的碼字。碼字經(jīng)過信道到達接收端之后，如果錯誤在可糾范圍之內，通過譯碼即可檢查并糾正錯誤bit，從而抵抗信道帶來的干擾，提高通信系統(tǒng)的可靠性。在光通信系統(tǒng)中，通過FEC的處理，可以以很小的冗余開銷代價，有效降低系統(tǒng)的誤碼率，延長傳輸距離，實現(xiàn)降低系統(tǒng)成本的目的。
FEC的使用可以有效提高系統(tǒng)的性能，根據(jù)香農定理可以得到噪聲信道無誤碼傳輸?shù)臉O限性能（香農限），如圖2所示。從圖2可以看出，F(xiàn)EC方案的性能主要由編碼開銷、判決方式、碼字方案這三個主要因素決定。
