態(tài)路小課堂丨一文介紹FEC前向糾錯(cuò)技術(shù)

隨著光纖通信的發(fā)展，傳輸容量和距離的需求在不斷增加。光模塊正向著100G、200G、400G，甚至800G速率演進(jìn)。但由于噪聲、色度色散、非線性效應(yīng)以及偏振模色散PMD的影響，高速率長(zhǎng)距離的光通信受到了限制。雖然通過(guò)各種補(bǔ)償技術(shù)，可以減輕光信號(hào)傳輸中所受的影響，但這樣做需要花費(fèi)很高的代價(jià)。為了適應(yīng)光通信大容量、低成本的要求，前向糾錯(cuò)FEC技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文態(tài)路將為大家介紹關(guān)于FEC的功能以及需要注意的事項(xiàng)。

首先了解什么是FEC？

FEC-Forward Error Correction

前向糾錯(cuò)技術(shù)

在光通信系統(tǒng)中，鏈路中一旦發(fā)生錯(cuò)誤，信號(hào)將無(wú)法再進(jìn)行傳輸。FEC技術(shù)是發(fā)送端的FEC編碼器將待傳輸?shù)男盘?hào)編成具有一定糾錯(cuò)能力的碼，接收端FEC譯碼器對(duì)接收的序列進(jìn)行譯碼，若傳輸中產(chǎn)生的差錯(cuò)數(shù)目在其糾錯(cuò)能力范圍之內(nèi)時(shí)（非連續(xù)性錯(cuò)誤），對(duì)差錯(cuò)進(jìn)行定位加以糾正。因此，F(xiàn)EC可以有效的降低誤碼率，提高系統(tǒng)中信號(hào)的可靠性，延長(zhǎng)傳輸距離。

為了更加直觀的理解，請(qǐng)看下圖：

哪些光模塊中有FEC？

在光通信領(lǐng)域，F(xiàn)EC被應(yīng)用在高速率、長(zhǎng)距離光模塊中。下圖為部分高功率長(zhǎng)距離光模塊傳輸?shù)木嚯x。

例如，100G QSFP28 ER4，傳輸30km的光模塊，在系統(tǒng)開啟FEC功能時(shí)，通過(guò)單模雙芯LC光纖跳線傳輸距離可達(dá)40km。

但是，特別注意，F(xiàn)EC在糾正誤碼的過(guò)程中也會(huì)造成一些數(shù)據(jù)包的延遲。根據(jù)IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，在使用100G QSFP28 LR4光模塊時(shí)，不建議開啟FEC功能。

總結(jié)一下FEC優(yōu)點(diǎn)

FEC具有成本效益。FEC允許系統(tǒng)工作在較高的誤碼率的情況下，放寬了高速通信系統(tǒng)對(duì)各個(gè)器件性能的要求，從而降低了系統(tǒng)的造價(jià)。

FEC可以增加傳輸距離。其具有糾正誤碼的功能，有助于在更遠(yuǎn)的距離接收信號(hào)。

FEC提高了系統(tǒng)對(duì)色散、非線性效應(yīng)和OSNR的容忍度。

審核編輯黃宇