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移動通信網消息，伴隨著網絡流量的快速增長，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的相干技術。
FEC技術概述
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。FEC技術的原理是在發(fā)送端對k bit信息進行分組編碼，并加入(n-k)bit冗余校驗比特組成長度為n bit的碼字；而在接收端則通過譯碼來完成錯誤比特的篩選和糾正，以提高通信系統(tǒng)的可靠性。FEC的糾錯性能主要取決于如下三個因素：判決方式、編碼開銷以及碼字方案。
軟判決和硬判決FEC技術
FEC的判決方式可分為硬判決（HD）和軟判決（SD）兩種。HD-FEC廣泛用于10G，40G非相干及早期的40G/100G相干傳輸系統(tǒng)，是一種復雜度低，理論成熟的判決方式。HD-FEC的特點為，在FEC譯碼單元之前，有一個閾值電平判決電路，對攜帶有噪聲的傳輸后的信號進行1比特量化。即先設定一個固定的判決電平，若信號高于此閾值電平則被判決為1，低于此閾值電平則被判決為0。該兩電平信息輸入譯碼器，后者再根據(jù)糾錯算法將被誤判為1的0比特糾正為0，將被被誤判為0的1比特糾正為1。由于HD-FEC的1比特量化過程不夠精細，不能估計1比特量化過程中的可信度，更無法向譯碼器傳遞量化的可信度，因此提前損失了待判決信號的電平分布的概率性信息；類似于用黑白相機拍攝世界，不可避免地忽略了大千世界豐富的色彩信息。反映在糾錯性能上，HD-FEC的凈編碼增益不能做得很高，在7％ OH條件下凈編碼增益一般不超過9dB。
硬判決FEC對前端電路的要求是比較低的，對閾值電平判決電路之前的信號是模擬信號也可以正常工作。因此硬判決FEC廣泛用于2.5G，10G，40G非相干等采用模擬接收機的傳輸系統(tǒng)。另一方面，對于業(yè)已采用了數(shù)字接收機的40G/100G相干傳輸系統(tǒng)，傳輸后的信號在相干接收后即經由ADC實現(xiàn)了多比特量化，已經包含了待糾錯信號的電平估計值和概率性信息。此時再使用HD-FEC，則要對多比特量化信息重新進行單比特量化，即沒有充分利用數(shù)字相干接收機帶來的多比特量化的好處。而SD-FEC技術則可克服HD-FEC的這種局限性。
