FEC在高速光纤通信中的运用

FEC 在高速光纤通信中的运用 摘要：在大数据时代，通信系统已经走向了光通信时代，在城域网、骨干网中大量应用了高速光纤网络。高速光纤网络目前是光纤通信领域中的一个讨论热点，而高速光纤通信系统中 FEC 是其一项重要技术。文章主要讨论了 FEC 的相关原理、作用及工作方式，然后讨论了 FEC 与其他技术结合运用于光纤通信系统中。通过讨论FEC 技术在高速光纤通信系统中的应用来讨论高速光纤通信系统的组网与实际应用。 关键词：FEC 编码；高速光纤通信；RS 码智能光 网络中普遍采纳的动态路由分配技术使光信号传输距离变得更加难以测量与估量，造成了 PMD 在传输过程中的叠加效应越来越严重，从而导致接收端信号质量的下降。PMD 已经成为光纤通信系统传输速率提高的一个重要技术瓶颈，许多学者都试图寻找新的技术和新型器件来解决这个问题。 1FEC 技术原理 在高速光网络通信系统中对通信的延时要求比较高，故往往采纳了前向纠错（FEC）的方式。目前在 FEC 的应用中主要有以下三种编码方式：带外 FEC、带内 FEC 以及并行 FEC。这种分类方法实际上是根据 FEC 与 SDH 之间的关系来划分的。带外 FEC 在实际应用中使用更为广泛，最典型的是 RS 码，在本文中将以 RS 码为例讨 论 FEC 技 术 的 基 本 原 理 。 RS 码 的 定 义 为 ： 在 有 限 域 中GF（q），则码长 n=q-1 的本原 BCH 码称为 RS 码，其主要的特点为码元的符号域与根域均取自 GF（q）上，因此，对于码长为n=q-1，设计距离为 d 的 RS 码而言，其生成多项式为：（1）通常m=0 或 1，q=2m，其中为本原域元素。在有限域 GF（2m）中，且选择系统没码字编码方式，则 RS（n，k）的码字为：C=（Cn-1，Cn-2，…，C1，C0）=（Mk-1，Mk-2，…，M1，M0，R2t-1，R2t-2，…，R1，R0），其中 Mi 为信息符号，Ri 为校验符号，2t=n-k。因此，这种以多项式除法为基础的 RS 编码器只需要四步就能完成编码。（1）选择有限域上的本原多项式；（2）计算 RS 码的生成多项式；（3）计算信息多项式、校验多项式以及码字多项式；（4）RS 码编码器完成多项式的除法，得到多项式的余式则完成了编码过程。在国际标准中，对于 FEC 的帧结构进行了定义。其结构图如图 1 所示。图 1FEC 子帧结构图由图可知，1 个 FEC 子帧共有255bit，其中具有 1bit 的开销位，238bit 的负载位，16bit 的 RS 编码位，子帧之间的复用采纳的...