关于前向纠错FEC)编码与调制 fec编码原理

光脉冲数字信号在光纤传输过程中,会受到各种不利因素的劣化影响,这些不利影响有外界的也有内部的,也有外界的干扰信号,内部有电路的热噪声、EDFA的ASE噪声及模分配噪声、光纤衰耗和色散的影响等,这些不利因素会使传输质量下降,如接收端的光功率减少、光脉冲发生畸变、光信噪比降低等,导致接收端出现误码,减少系统的传输距离。从误码发生性质看,可分为两类:1、随机性误码2、突发性误码误码纠错方法通常用三种:1、自动请求重发(ARQ)2、前向纠错(FEC)3、混合纠错(HEC)。在海缆传输中主要使用前向纠错FEC比较多。

波分设备或者海缆SLTE/LTU设备收高误码,其相连的SDH设备极大可能没有误码,因为收到的误码经过FEC纠错后就变成没有误码的“好信号”传给SDH了,SDH就没有告警和任何误码了。

前向纠错主要是利用软件技术(也需少量硬件)在发送端对输入信息进行编码,在接收端再对之进行解码,从而获得增益,达到降低系统误码率、增加传输距离的目的。

前向纠错(FEC)是指利用软件技术在发送端对信源信息进行一定形式的编码(如BCH编码、R-S编码),然后用新的编码流进行传输,在接收端再进行解码与纠错,以此获得增益从而增加系统的传输距离。

带内FEC与带外FEC

对于SDH而言,FEC有带内与带外之分。带内FEC指对信源信息进行编码后的冗余码,存放于SDH段开销中的某些尚未使用的字节中,带内FEC常用BCH编码方法。由于带内FEC可供使用的字节数量有限,所以它的编码增益不高。

带外FEC指把对SDH信息进行编码后的冗余码放在SDH帧结构的外部,然后把冗余码与信息码组合在一起形成新的帧信号进行传输。带外FEC通常采用R-S编码方法。由于带外FEC的冗余码数量可以很大,所以它的纠错能力远高于带内FEC。带外FEC的缺点是增加了系统的传输速率。

对于WDM系统而言,采用FEC编码所获得的增益主要用于对OSNR的改善,以增加系统的传输距离。

编码分为信源编码和信道编码。FEC编码属于信道编码,FEC编码可理解是把信息包进行再包装,使得传输时更加可靠稳定,不易损坏或者破碎(纠正误码),使得接收者收到时物品(通信质量)完美。同时包装使得物体体积更大(可理解为传输速率更大),使得要传输的信息量相对而言会减少。

通过FEC编码降低误码率,提高通信可靠性。前向纠错(FEC)编码,发送端编码器将信息码组编成具有一定纠错能力的码字,接收端译码时对接收马子进行译码,若传输中产生的差错数目在码的纠错能力之内时,译码器对差错进行定位并加以纠正。

相关概念:

FEC纠正的误码数

FEC纠正前误码率

FEC纠正后误码率

FEC纠正的1误码数(个)

FEC纠正的0误码数(个)

FEC不可纠正的帧(个)

调制是把信息放到光载波上面,使得纯光束携带有信息。解调是把信息从光波中取出来。

调制是使得光波载体与业务信号有机结合,使得业务信号能够高速发送出去,使得单纯的光波带有了业务信息。

在相干光纤通信系统中,光发射机的功能是将所需传输的信号调制到光载波上,使之适应光传输的要求。在发送端,可以采用直接调制或外调制方式,对光源载波进行幅度、频率和相位调制。在相干通信系统中,可以传输模拟信号,也可以是数字信号,对于数字调制方式,一般采用以下三种基本形式。

1)幅频键控(ASK),利用光信号的幅度在两个值之间的改变来表示数字信号的变换,当系统传送“1”码时,有光波输出,而当传送“0”码时,则无光载波输出。

2)频移键控(FSK),利用光载波的频率在两个值之间的改变来表示数字信号的变化,当系统传送“1”码时,输出频率为f1的光载波,而当传送“0”码时,输出频率为f2的光载波。

3)相移键控(PSK),利用光载波的相位差来表示数字信号的变化,当系统传送“1”码变为“0”码时,或由“0”码变为“1”码时,输出光载波相位变化180度,而仅仅是当传送信号由“1”码变为“0”码时,输出光载波相位才会变化180度,则称为差分相移键控(DPSK)。


  

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