带内FEC与带外FEC性能分析及综合比较

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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FE

2、C）；l平行FEC（Product-codedWDM）。其中，前两种技术最为常用，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

3、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，光接收机输入处的光信噪比关系为：第12页,共12页带内和带外FEC性能分析及其比较（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，

4、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

5、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A1A1A1A1A1A1A2A2A2A2A2A2J0Z0XXXXPayload1B1FEC1DDDDE1FEC1DDFEC1F1XXXXXPayload2第12页,共12页带内和带外FEC性能分析及其比较D1FEC2DDDDD2FEC2DDFEC2D3FEC3FEC3FEC3+FSIPayload3H

6、14H14H14H14H14H14H24H24H24H24H24H24H34H34H34H34H34H34Payload4B25B25B25B25B25B25K15FEC4FEC4FEC4K25FEC5FEC5FEC5Payload5D4D5D6FEC6FEC6FEC6Payload6D7D8D9FEC7FEC7FEC7Payload7D10D11D12FEC8FEC8FEC8Payload8S19FEC9FEC9FEC9M19X9X9X9X9X9Payload9图1.SDH帧中FEC字节的位置示意图表1STM-

7、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）throughS （3，1，64）S （3，4，16）throughS （3，4，64）S （3，6，16）throughS

8、 （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