Apakah Anda memahami fungsi FEC (koreksi kesalahan maju) pada modul optik?

Dengan berkembangnya sistem komunikasi optik dengan jarak yang lebih jauh, kapasitas yang lebih besar, dan kecepatan yang lebih tinggi, terutama ketika laju gelombang tunggal berevolusi dari 40G menjadi 100G, atau bahkan melampaui 100G, transmisi dispersi kromatik, efek nonlinier, dispersi mode polarisasi, dll. dalam serat optik Efeknya akan sangat mempengaruhi peningkatan lebih lanjut dalam kecepatan transmisi dan jarak transmisi.Untuk tujuan ini, para pakar industri terus meneliti dan mengembangkan pola kode FEC dengan kinerja yang lebih baik, sehingga dapat memperoleh net coding gain (NCG) yang lebih tinggi dan kinerja koreksi kesalahan yang lebih baik untuk memenuhi kebutuhan pesatnya perkembangan sistem komunikasi optik.Artikel ini akan membawa Anda pada pemahaman.

1. Arti dan Prinsip FEC

FEC (Forward Error Correction), juga dikenal sebagai koreksi kesalahan maju, adalah metode untuk meningkatkan keandalan komunikasi data.Ketika sinyal optik terganggu selama transmisi, pihak penerima mungkin salah menilai sinyal '1' sebagai sinyal '0', atau sinyal '0' sebagai sinyal '1'.Oleh karena itu, fungsi FEC menggabungkan kode informasi menjadi kode dengan kemampuan koreksi kesalahan tertentu pada penyandi saluran di ujung transmisi, dan dekoder saluran di ujung penerima menerjemahkan kode yang diterima.Jika jumlah kesalahan yang dihasilkan selama transmisi berada dalam rentang kemampuan koreksi kesalahan (kesalahan terputus-putus), dekoder akan menemukan dan memperbaiki kesalahan tersebut untuk meningkatkan kualitas sinyal.

Dua, dua menerima metode pemrosesan sinyal FEC

FEC dapat dibagi menjadi dua kategori: decoding keputusan keras dan decoding keputusan lunak.Penguraian kode keputusan keras adalah metode penguraian kode berdasarkan sudut pandang kode koreksi kesalahan tradisional.Demodulator mengirimkan hasil penilaian ke decoder, dan decoder menggunakan struktur aljabar dari codeword untuk memperbaiki kesalahan sesuai dengan hasil penilaian.Penguraian kode keputusan lunak berisi lebih banyak informasi saluran daripada pengodean keputusan keras, dan dekoder dapat memanfaatkan sepenuhnya informasi ini melalui pengodean probabilistik, sehingga memperoleh perolehan pengkodean yang lebih besar daripada pengodean keputusan keras.

3. Sejarah perkembangan FEC

FEC telah melewati tiga generasi dalam hal waktu dan kinerja.FEC generasi pertama menggunakan kode blok keputusan keras, biasanya RS(255, 239), yang telah ditulis ke dalam standar ITU-T G.709 dan ITU-T G.975, dan overhead kata kode adalah 6,69%.Ketika keluaran BER Ketika = 1E-13, penguatan pengkodean bersihnya sekitar 6dB.FEC generasi kedua mengadopsi kode gabungan keputusan keras, dan menerapkan teknologi secara komprehensif seperti penggabungan, interleaving, dan decoding berulang.Overhead codeword masih didominasi sebesar 6,69%.Ketika keluaran BER=1E-15, penguatan pengkodean bersih lebih dari 8dB., yang dapat mendukung persyaratan transmisi jarak jauh sistem 10G dan 40G.FEC generasi ketiga mengadopsi keputusan lunak, dan overhead kata kode adalah 15%~20%.Ketika keluaran BER=1E-15, penguatan pengkodean bersih mencapai sekitar 11dB, yang dapat mendukung persyaratan transmisi jarak jauh 100G dan bahkan melampaui sistem 100G.

Keempat, aplikasi modul optik FEC dan 100G

Fungsi FEC digunakan dalam modul optik berkecepatan tinggi seperti 100G.Biasanya, setelah fungsi ini diaktifkan, jarak transmisi modul optik kecepatan tinggi akan lebih jauh dibandingkan saat fungsi FEC tidak diaktifkan.Misalnya, modul optik 100G QSFP28 ZR4 dapat mencapai jarak transmisi hingga 80KM dalam keadaan normal.Ketika fungsi FEC diaktifkan di sistem, jarak transmisi melalui serat mode tunggal dapat mencapai hingga 90KM.Namun, karena penundaan yang tidak dapat dihindari pada beberapa paket data dalam proses koreksi kesalahan bit, tidak disarankan untuk mengaktifkan fungsi ini untuk semua modul optik berkecepatan tinggi.Misalnya, saat menggunakan modul optik 100G QSFP28 LR4, tidak disarankan untuk mengaktifkan fungsi FEC.Pada saat yang sama, saklar harus mendukung fungsi FEC.Jika fungsi FEC diaktifkan pada modul optik sisi A, modul optik sisi B juga harus mengaktifkan fungsi ini, jika tidak, antarmuka tidak akan Naik.