带内FEC与带外FEC性能分析及综合比较.docx

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1、目录1编码增益有关理论52发展前景133总结13关键词：FEC编码增益带内FEC带外FEC摘要：本文介绍了FEC的常用编码码型，如BCH3码和RS码是常用、简单、高效和纠错性能强的编码技术，同时还介绍了相关理论，最后对各种编码的性能进行全面分析，有助于编码选型，为下一步深入研究奠定了良好基础。缩略语清单：无。参考资料清单：无。带内和带外FEC性能分析及其比较目前国内外提出用于SDH/DWDM的FEC技术主要包括以下三种：l带内（in-band）FEC；l海底光缆系统FEC（带外FEC）；l平行FEC（Product-codedWDM）。其中，前两种技术最为常

2、用，为了分析方便，下面首先简单介绍有关编码增益的基本理论，然后分别详细阐述前两种FEC方案，并对其进行综合比较。1编码增益有关理论编码增益是指在满足一定误码率（如BER=10－12）的条件下，不采用FEC编码技术和采用FEC编码技术，对接收机灵敏度的要求的差值。为了研究纠错码的性能，首先讨论误码率与Q值之间的关系，如果认为在接收机的判决点处噪声的统计规律是高斯分布，接收机的判决点是在最佳判决点处，定义、和、分别对应数字信号1和0的脉冲幅度的平均值和标准方差，则（式1）误码率和信噪比之间的关系可以表示为：（式2）电信号信噪比与Q值之间的关系为：（式3）经推导，

3、光接收机输入处的光信噪比关系为：（式4）因此，光信噪比与Q值成正比，对（式4）两边取对数得：（式5）上述分析结果表明，OSNR的编码增益与20logQ的编码增益等价，故一般采用20logQ编码表示增益。1、带内FEC及其性能分析ITU-T在2000年4月的日内瓦会议上通过了对STM-N（N16）的SDH系统采用带内FEC的提案。在这个提案中，将FEC作为STM-N（N16）系统的一个可供选择使用的方案。所谓带内FEC，是指利用SDH帧中的一部分开销字节装载FEC监督码元，在不增加码速率的前提下，改善系统误码率。由于带内FEC需要利用开销中的字节，因此受限于帧

4、开销中的可利用字节数和帧本身的长度，误码率性能改善有限。带内FEC的分层模型如图1所示，FEC层位于复用层的下面，其计算将所有复用层开销字节计算在内，但不包括RSOH。带内FEC监督码元和状态字节FSI在帧内的分配如图2所示，图中每一个“FEC”表示一组FEC监督字节发，其下标表示它所监督的净荷所在的行，FSI为FEC状态指示字节，用来指明该SDH帧是否采用了FEC编码技术，决定该节点是否需要解码。下面以STM-64为例，说明FEC监督位在SDH的SOH中的具体分配情况，如表1所示。图1.带内FEC的参考模型A1A1A1A1A1A1A2A2A2A2A2A2J

5、0Z0XXXXPayload1B1FEC1DDDDE1FEC1DDFEC1F1XXXXXPayload2D1FEC2DDDDD2FEC2DDFEC2D3FEC3FEC3FEC3+FSIPayload3H14H14H14H14H14H14H24H24H24H24H24H24H34H34H34H34H34H34Payload4B25B25B25B25B25B25K15FEC4FEC4FEC4K25FEC5FEC5FEC5Payload5D4D5D6FEC6FEC6FEC6Payload6D7D8D9FEC7FEC7FEC7Payload7D10D11D12FEC

6、8FEC8FEC8Payload8S19FEC9FEC9FEC9M19X9X9X9X9X9Payload9图1.SDH帧中FEC字节的位置示意图表1STM-64帧中FEC和FSI的具体分配表FECparitybitsforRow#FECparitybitset#1FECparitybitset#2FECparitybitset#3andFECstatusbyte1S （2，1，16）throughS （2，1，64）S （2，4，16）throughS （2，4，64）S （2，6，16）throughS （2，6，64）2S （3，1，16）through

7、S （3，1，64）S （3，4，16）throughS （3，4，64）S （3，6，16）throughS （3，6，616）3S （3，7，16）throughS （3，7，64）S （3，8，16）throughS （3，8，64）S （3，9，16）throughS （3，9，64）S （3，9，12）throughS （3，9，15）forFSIbytes4S （5，4，16）throughS （5，4，64）S （5，5，16）throughS （5，5，64）S （5，6，16throughS （5，6，64）5S （5，7，16）throu

8、ghS （5，7，64）S （5，8，16）thro