图1 FEC在光通信中的位置
FEC技术是一种广泛应用于通信系统中的编码技术。以典型的分组码为例,其基本原理是:在发送端,通过将kbit信息作为一个分组进行编码,加入(n-k)bit的冗余校验信息,组成长度为n bit的码字。码字经过信道到达接收端之后,如果错误在可纠范围之内,通过译码即可检查并纠正错误bit,从而抵抗信道带来的干扰,提高通信系统的可靠性。在光通信系统中,通过FEC的处理,可以以很小的冗余开销代价,有效降低系统的误码率,延长传输距离,实现降低系统成本的目的。图2 硬判决FEC和软判决FEC的香农限
(2)判决方式:FEC的译码方式分为硬判决译码和软判决译码两种。硬判决FEC译码器输入为0,1电平,由于其复杂度低,理论成熟,已经广泛应用于多种场景。软判决FEC译码器输入为多级量化电平。在相同码率下,软判决较硬判决有更高的增益,但译码复杂度会成倍增加。微电子技术发展到今天,100G吞吐量的软判决译码已经可以实现。随着传送技术的发展,100G时代快速到来,软判决FEC的研究与应用正日趋成熟,并将在基于相干接收的高速光通信中得到广泛应用。图3 光通信FEC的演进
现有40G系统可以采用更大开销硬判决FEC完成平滑升级,也可以基于相干接收方案采用软判决FEC,从而提供更强的传输性能。而100G以及400G光传输系统采用相干接收技术,非常适合采用软判决FEC技术。基于软判决FEC,采用级联、卷积、交织等技术,可以提供11dB以上的高性能FEC方案,有效支撑100G和400G系统的应用需求(见图3)。图4 软判决与硬判决的差别
为了充分利用接收波形中的信息,提升译码器的正确判决概率,可以将接收的信号进行量化采样(见图4)。译码器利用这些信息可以获得更高的译码准确度,系统性能得到较大幅度的提高。相同码率下,软判决FEC增益性能比硬判决高1.5dB左右。图5 LDPC码校验矩阵及其Tanner图表示
LDPC码的名称来源于其校验矩阵是稀疏矩阵,即校验矩阵中只有数量很少的元素为"1",大部分元素都是"0",这样码字之间可以有较长的码距离。欢迎光临 电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛 (http://bbs.eccn.com/) | Powered by Discuz! 7.0.0 |