TC000408 OptiX WDM FEC 前向误码纠错专题 ISSUE1.01
无线通信网络中的信道编码技术优化
无线通信网络中的信道编码技术优化在无线通信网络中，信道编码技术的优化是一项关键任务。
信道编码技术被广泛应用于无线通信系统中，以提高信号传输的可靠性和效率。
通过使用适当的信道编码方案，可以最大程度地减少数据传输中的错误和冗余，从而提高通信质量。
信道编码是一种将输入数据转换为编码符号的过程。
在无线通信中，信号会受到信道中的噪声和干扰的影响，导致传输的数据出现错误。
为了确保数据的正确传输，信道编码技术通过向输入数据添加附加信息，以纠正和检测错误。
常见的信道编码技术包括前向纠错码（Forward Error Correction, FEC）和自动重传请求（Automatic Repeat Request, ARQ）。
前向纠错码是一种纠正传输错误的编码技术。
它通过在发送端对原始数据进行编码，并在接收端对接收到的编码进行解码，从而实现错误的自动纠正。
前向纠错码的一种常见方法是使用海明码。
海明码通过在源数据中添加额外的冗余位，使得接收端可以检测出并纠正错误的位。
通过选择适当的海明码参数，可以在不过度增加冗余的情况下实现高效的纠错能力。
自动重传请求是一种检测和纠正传输错误的编码技术。
在自动重传请求中，接收端会检测到错误的数据包，并发出请求，要求发送端重新发送相应的数据包。
这种技术可以通过使用序号来实现，发送端和接收端根据序号检测并纠正错误的数据包。
自动重传请求的一种常见方法是选择重传机制，即在发生错误时只重传受影响的数据包，避免了对整个数据传输的重传，从而提高了传输效率。
在无线通信网络中，优化信道编码技术的目标是提高传输效率和降低误码率。
为了实现这一目标，有几个关键因素需要考虑。
首先，选择适当的编码方案非常重要。
不同的编码方案具有不同的性能和复杂度。
在选择时，需要综合考虑编解码复杂度、传输延迟和功耗等因素。
一般来说，高效的编码方案应具有低复杂度、低延迟和低功耗。
其次，调整编码参数也是优化信道编码技术的重要手段。
FEC：ForwardErrorCorrection,前向纠错
FEC：ForwardErrorCorrection，前向纠错。
是一种数据编码技术，传输中检错由接收方进行验证，在FEC方式中，接收端不但能发现差错，而且能确定二进制码元发生错误的位置，从而加以纠正。
FEC方式必须使用纠错码。
发现错误无须通知发送方重发。
区别于ARQ方式。
在目前的数字通信系统中，前向纠错技术FEC(ForwardErrorCorrection)得到了广泛的应用。
这一技术的产生和发展源于通信系统本身的需求，在工程实践中并不存在理想的数字信道，信号在各种媒体的传输过程中总会产生畸变和非等时时延，对数字信号来说就意味着产生误码和抖动，而抖动的最终效果也反映在系统的误码上。
FEC编解码可以用硬件实现也可用软件实现，采用FEC技术可较好地改善误码性能。
前向纠错是指信号在被传输之前预先对其进行按一定的格式处理，在接收端则按规定的算法进行解码以达到找出错码并纠错的目的。
现代纠错码技术是由一些对通信系统感兴趣的数学家们和对数学有着深厚功底的工程师们在近50多年中发展起来的。
1948年，法国数学家香农（Shannon）发表了现代信息理论奠基性的文章《通信系统数学理论》。
汉明（Hamming）于1949年提出了可纠正单个随机差错的汉明码。
普朗基（Prange）于1957年提出了循环码的概念，随后，Hoopueghem,Bose和Chaudhum于1960年发现了BCH 码，稍后，里得(Reed)和所罗门(Solomon)提出了ReedSolomon(RS)编码，这实际上是一种改进了的BCH码，现代通信采用的各种新技术，如MMDS多点对多点分配业务、LMDS 本地多点分配业务、蓝牙技术、高速DH等要求信道编码纠错能力更高效率、更高运算速度、更快，这就导致了各种动态编码方案的出现并在工程中得到广泛运用，时至今日，信息理论FEC分为带内FEC和带外FEC。
所谓带外FEC，是指在SDH层下面另外增加一个FEC 层，专门用于FEC的处理。
简述DWDM系统误码原因分析与处理
简述DWDM系统误码原因分析与处理传输误码性能是衡量波分系统传输质量的重要指标，本文通过对波分系统误码产生的原因及处理方法进行分析和归纳，给维护工作提供有益的参考。
标签：波分（DWDM）误码色散补偿（DCM）随着我国经济建设步伐的不断加快，电信事业也得到了突飞猛进的发展。
如今，以IP为代表的数据业务成爆炸式增长，Internet在全球范围内的发展迅速，从而对网络带宽的需求不断增加。
波分复用技术(WDM)作为解决这一问题的关键技术，如今已在传输网络中大量使用，其网络地位也越来越高，由此而对波分系统的传输质量也提出的更高的要求。
对于DWDM系统来说，传输误码性能是衡量传输质量的重要指标，所以在通信维护人员平时的工作中，如何对系统的误码进行快速排查，避免误码对设备运行造成影响便显得尤为重要。
下面就导致波分误码的常见原因的分析和误码故障定位的技巧做一一介绍。
1 误码产生的原因所谓光误码就是经系统接收判决光数字信号流的某些比特发生了差错，使传输信息的质量发生了损伤。
误码严重时甚至可以使传输系统无法运行或信号中断。
误码的出现往往呈现突发性，且带有极大随机性，会造成系统通信质量下降，甚至会导致系统无法工作。
波分系统产生误码的原因有很多，除光功率异常外，还包括色散容限不够，信噪比过低，光纤非线性以及单板的光器件性能劣化等。
1.1 外部原因：光功率异常（过高、过低、）信噪比劣化、色散容限问题，光纤非线性效应，环境问题（设备温度过高），外界干扰，设备接地问题。
1.1.1 光功率异常光功率异常产生误码的原因分两种情况：一种是接收光功率低于接收灵敏度导致误码。
目前收端OTU单盘采用两种激光探测器器——PIN 管和APD管，对于2.5Gb/s速率采用的PIN管，灵敏度为－18dBm，若采用APD 管接收灵敏度为－28dBm。
在实际应用中，由于光缆距离比较长，考虑系统的通道代价，最小接收灵敏度要有2dB的容量。
10Gb/s速率信号接收目前只采用PIN 管，接收灵敏度一般可以达到－17dBm，当光功率为－14dBm时，一般就会出现光功率过低告警。
前向纠错FEC纠错编码原理
前向纠错FEC纠错编码原理简介应用在40Gbit/sWDM系统中的FEC技术主要是增强型FEC （EFEC），其特点是引入级联信道编码等大增益编码技术，适用于时延要求不高、编码增益要求特别高的系统，涉及的码型包括RS级联码、BCH级联码、分组Turbo码等。
在同等编码冗余度下，EFEC可以较标准带外FEC（G.975/G.709，5～6dB编码增益）提供额外的1～3dB编码增益。
EFEC技术还没有统一的标准，甚至没有统一的名称，各个厂商的编码技术都不尽相同，编码冗余度差别很大，主要有7%、11%、12.5%等几种，最大可以提供10dB的编码增益（BER<10-15）。
目前在40Gbit/s速率上直接进行编解码的FEC/EFEC芯片已经出现，FEC的应用已经没有技术障碍，需要进一步推动的是标准化进程、性能的提高和成本的降低。
实现光通信可靠传输前向纠错技术(Forward Error Correction)在确保信号的长距可靠传输方面也起着非常重要的作用。
相比于10G系统，100G的OSNR 需要提高10倍，这需要多种技术的组合应用才能实现，其中就包括FEC。
在波分复用技术的发展过程中，前向纠错（FEC，Forward Error Correction）技术作为实现信息可靠传输的关键，逐渐成为必不可少的主流技术。
光纤通信中的FEC也经历了几代技术的演变，从经典硬判决，到级联码，而100G相干技术的出现使得软判决成为演进的方向。
图1 FEC在光通信中的位置性能三要素FEC技术是一种广泛应用于通信系统中的编码技术。
以典型的分组码为例，其基本原理是：在发送端，通过将kbit信息作为一个分组进行编码，加入（n-k）bit的冗余校验信息，组成长度为n bit的码字。
码字经过信道到达接收端之后，如果错误在可纠范围之内，通过译码即可检查并纠正错误bit，从而抵抗信道带来的干扰，提高通信系统的可靠性。
在光通信系统中，通过FEC的处理，可以以很小的冗余开销代价，有效降低系统的误码率，延长传输距离，实现降低系统成本的目的。
前向纠错_FEC_在现代通信系统中的运用
电信科学2001年第3期前向纠错(FEC)在现代通信系统中的运用高炜(中国网络通信有限公司北京100032)摘要本文首先叙述了前向纠错(FEC)的概念和发展由来,然后重点介绍了FEC在现代通信系统中的运用。
关键词前向纠错编码调制器RS编码1前言在目前的数字通信系统中,前向纠错技术得到了广泛的应用。
这一技术的产生和发展源于通信系统本身的需求,在工程实践中并不存在理想的数字信道,信号在各种媒体的传输过程中总会产生畸变和非等时时延,对数字信号来说就意味着产生误码和抖动,而抖动的最终效果也反映在系统的误码上。
前向纠错是指信号在被传输之前预先对其进行按一定的格式处理,在接收端则按规定的算法进行解码以达到找出错码并纠错的目的。
现代纠错码技术是由一些对通信系统感兴趣的数学家们和对数学有着深厚功底的工程师们在近50多年中发展起来的。
1948年,法国数学家仙农(Claude E.Shannon)发表了现代信息理论奠基性的文章《通信系统数学理论》,汉明(Hamming)于1949年提出了可纠正单个随机差错的汉明码,普朗基(Prange)于1957年提出了循环码的概念,随后Hoc q ue g hem、Bose和Chaudhuri于1960年发现了B CH码,稍后,里得(Reed)和Solomon (所罗门)提出了Reed-Solomon(RS)编码,这实际上是一种改进了的BCH码,现代通信采用的各种新技术,如MMDS(多点对多点分配业务)、LMDS(本地多点分配业务)、蓝牙技术、高速SDH 等要求信道编码纠错能力更强,效率更高,运算速度更快,这就导致了各种动态编码方案的出现并在工程中得到广泛运用。
直至今日,信息理论仍是当前最活跃的研究领域之一。
对长距离的光传输系统来说,目前RS编码及其算法运用最广,实际上它还普遍地运用于其他通信系统中,典型的有:无线和移动通信(包括蜂窝电话、微波链路);卫星通信;数字电视/ DVD;高速Modem,如ADSL、xDSL等;存储器件,包括磁带、CD、VCD等。
OptiX光传输设备码误问题处理
华为技术
[OptiX 光传输设备误码问题处理]
OptiX光传输设备误码问题处理
1 前言
误码问题是传输设备维护中经常碰到的问题。虽然有时小误码问题并不会对 传送业务造成明显影响，如语音等业务，但当出现误码时，说明传输系统中 局部已经出现性能劣化，需要尽快处理，否则有可能发展成为业务中断重大 事故。
本文首先简要介绍一些光同步传输设备误码原理方面的知识，然后结合案例， 讲述光同步传输设备误码问题的处理思路和方法。
由于环回法对正常业务有影响，因此处理误码问题时，一般主要通过对表 1列出的误码性能、告警事件仔细分析，定位出故障点。
2. 逐段环回法
当然，若条件允许，可使用环回法快速定位出故障站点。
3. 替换法
对于设备器件性能不良或性能劣化的情况，替换法通常都是故障定位和检验 故障定位准确性的好方法。包括替换光纤、光器件、单板等。
组网如图5所示，为四个OptiX 622站组成的一个单向通道环，#1站为网管中 心站，业务方式为集中型业务，即每个站均与#1站有2M业务。全网时钟跟 踪方向为4→3→2→1。其中“→”符号是“跟踪于”的意思。
4.2.2 故障现象
#1站、#3站、#4站相应的2M业务通道报误码性能LP-BBE、LPFEBBE；#2站 2M业务通道上报LPFEBBE；#2站东向光板、#3站东西向光板、#4站西向光 板 报 大 量 误 码 性 能 RS-BBE 、 MS-BBE 、 HP-BBE 以 及 MSFEBBE 、 HPFEBBE，其中#1站、#3站、#4站还存在大量TU指针调整。
由于高阶误码会导致低阶误码，因此我们在处理误码问题时，应按照先高阶 后低阶的顺序来进行处理。
2.2 误码相关的性能和告警事件
光同步传输系统本端检测到误码时，除本端上报误码性能或告警事件外，本 端还将误码检测情况通过开销字节通知对端。根据本端和对端上报的这些性 能和告警事件，可以方便地定位是哪一段通道或哪一个方向出现误码。表 1给出了与误码相关的性能和告警事件列表。
前向纠错编码技术
前向纠错编码技术在现代通信领域中，前向纠错编码技术（Forward Error Correction，FEC）已经成为了一项重要的技术手段。
在数字通信中，由于信道的存在，信号会受到各种干扰和噪声的影响，从而导致数据传输的错误率增加。
为了提高数据传输的可靠性，FEC技术被广泛应用于无线通信、卫星通信、有线通信等各个领域。
本文将对FEC技术的原理、应用以及未来发展进行详细探讨。
一、FEC技术的原理FEC技术是一种通过增加冗余数据来实现数据纠错的技术。
其基本原理是在发送端对要发送的数据进行编码，编码后的数据包含了冗余信息，这些冗余信息可以用来纠正接收端因信道误差而产生的错误。
FEC技术主要的编码方式有两种：循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check，CRC）码和卷积码（Convolutional Code）。
其中，CRC码是一种不可纠错的编码方式，它只能检测数据是否出错，而不能对出错的信息进行纠正。
而卷积码则是可纠错的编码方式，它可以对出错的数据进行纠正。
卷积码的基本思想是将输入数据序列和一个特定的卷积码器进行卷积运算，生成一个输出数据序列。
在接收端，将接收到的输出数据序列与相同的卷积码器进行卷积，然后将卷积输出与接收到的数据进行比较，从而实现错误检测和纠正。
二、FEC技术的应用FEC技术已经被广泛应用于各个领域，下面我们将介绍一些典型的应用场景。
1. 无线通信在无线通信中，由于信道的不稳定性和干扰噪声的存在，数据传输容易出现错误。
为了提高数据传输的可靠性，FEC技术被广泛应用于无线通信领域。
例如，LTE系统中就采用了Turbo码和LDPC码等FEC技术来提高数据传输的可靠性。
2. 卫星通信在卫星通信中，由于信号传输的距离远、信号衰减大、干扰噪声等因素，数据传输的可靠性较低。
FEC技术可以在卫星通信中提高数据传输的可靠性，从而保证数据的完整性和正确性。
3. 有线通信在有线通信中，由于信号传输的距离较远，信号衰减大，干扰噪声等因素，数据传输的可靠性也较低。
误码原理和问题处理专题(新)
资料编码产品名称使用对象产品版本编写部门资料版本V2.0 OptiX 误码原理和问题处理专题拟制：光网络技术支持部日期：审核：日期：审核：日期：批准：日期：华为技术有限公司版权所有侵权必究修订记录目录1误码性能事件介绍 (5)2误码性能事件与相关的告警 (7)3误码性能检测的机理 (8)4误码性能在维护的应用 (13)5关于误码的维护建议 (17)6误码测试 (18)7关于最大误码率检测说明 (19)8OptiX光传输设备误码问题处理 (21)关键词：误码告警性能摘要：本文主要介绍SDH误码性能、告警等相关方面的知识，以及常用的误码问题处理方法。
缩略语清单：无。
参考资料清单无。
OptiX 误码性能和问题处理专题1 误码性能事件介绍误码是指在传输过程中码元发生了错误。
确切地讲，误码是接收与发送数字信号之间单个数字的差错。
充分理解和掌握误码性能事件，是做好SDH系统维护的基础。
1.1 误码性能事件列表OptiX 系列SDH传输设备检测或上报的误码性能事件，如下表所列：1.2 SDH误码性能定义说明EB：块是通道上连续比特的集合，通俗地说就是一组比特。
每一比特属于，且仅属于唯一的一块。
将一组码看成一个整体，在其中有1个或多个比特差错，则称块差错，即G.826建议中所用的术语“误块”（Errored Block）。
BBE：背景误块，是指发生在SES以外的误块。
ES：误码秒：G.821定义，在一秒时间周期有一个或多个差错比特，称误码秒；误块秒：G.826定义，在一秒时间周期有一个或多个误块，称误块秒；差错秒：误码秒和误块秒的统称。
SES：严重误码秒：G.821定义，在1秒时间周期的比特差错率≥10-3。
严重误块秒：G.826定义，在1秒中含有≥30℅的误块，或至少有一个缺陷。
UAS：不可用秒：一个不可用时间周期从10个连续的严重误码秒（SES）事件的第一秒开始，这10秒被认定为不可用时间的一部分；一个新的可用时间周期从10个连续的非严重误码秒事件的第一秒开始，这10秒被认定为可用时间的一部分。
fec前向纠错算法
fec前向纠错算法摘要：一、引言二、FEC前向纠错算法的基本原理1.编码过程2.解码过程三、FEC前向纠错算法的应用场景1.通信系统2.存储系统3.云计算与大数据领域四、FEC前向纠错算法的发展趋势1.算法优化与创新2.与其他纠错算法的融合3.向更高速、更复杂场景的拓展五、结论正文：一、引言随着信息技术的飞速发展，数据传输和存储的需求不断增长，保证数据完整性和正确性显得尤为重要。
在此背景下，FEC（Forward Error Correction，前向纠错）算法应运而生，成为现代通信和存储系统的重要组成部分。
本文将详细介绍FEC前向纠错算法的基本原理、应用场景以及发展趋势。
二、FEC前向纠错算法的基本原理1.编码过程在FEC算法中，发送端会对原始数据进行编码，添加冗余信息，以便在接收端进行错误检测和纠正。
编码过程主要包括三个步骤：信息位选择、校验位选择和编码。
通过这一过程，将原始数据转化为具有纠错能力的编码数据。
2.解码过程在接收端，根据添加的冗余信息，进行解码过程。
解码过程主要包括三个步骤：检测、定位和纠错。
首先，对接收到的编码数据进行错误检测，判断是否有错误发生；接着，定位错误发生的位置；最后，根据冗余信息进行纠错，恢复原始数据。
三、FEC前向纠错算法的应用场景1.通信系统在无线通信和光纤通信等领域，信号传输过程中容易受到噪声、衰减等影响，导致数据错误。
FEC算法可以有效提高通信系统的可靠性和稳定性，保证数据传输的准确性。
2.存储系统在硬盘驱动器、光盘等存储介质中，数据容易受到物理损伤、磁头误操作等因素影响。
FEC算法可以应用于存储系统，实现对损坏数据的检测和纠正，提高数据存储的可靠性。
3.云计算与大数据领域在云计算和大数据环境中，数据传输和存储规模巨大，节点数量众多，容易出现错误。
FEC算法可以应用于这一领域，实现对海量数据的错误检测和纠正，确保数据完整性。
四、FEC前向纠错算法的发展趋势1.算法优化与创新随着科学技术的发展，针对FEC算法的优化和创新不断涌现，如低密度奇偶校验码（LDPC）、循环冗余校验码（CRC）等。
fec前向纠错算法
fec前向纠错算法【原创版】目录1.FEC 前向纠错算法的概述2.FEC 的工作原理3.FEC 的优缺点4.FEC 的应用领域正文【概述】FEC(Forward Error Correction，前向纠错) 是一种数据传输时用来检测和纠正错误的技术。
在数字通信系统中，数据传输过程中可能会出现错误，这些错误可能会导致接收端无法正确解码数据。
FEC 算法可以在发送端添加一些冗余信息，以便接收端检测和纠正这些错误。
【工作原理】FEC 算法的工作原理是在发送端添加冗余信息，以便接收端可以检测和纠正错误。
发送端会根据一定的规则，将数据编码成一定数量的比特流，并将这些比特流组成一个数据包发送给接收端。
接收端收到数据包后，会根据 FEC 算法的规则，检测数据包中是否存在错误，并根据冗余信息来纠正错误。
【优缺点】FEC 算法的优点是可以在数据传输过程中检测和纠正错误，从而保证接收端可以正确解码数据。
FEC 算法的缺点是添加冗余信息会增加数据传输的带宽和存储空间。
此外，FEC 算法的纠错能力也有限，当错误率超过一定的阈值时，FEC 算法就无法纠正错误了。
【应用领域】FEC 算法广泛应用于数字通信、存储和计算领域。
例如，在无线通信中，FEC 算法可以用于检测和纠正信号传输中的错误，从而提高信号的可靠性。
在数据存储中，FEC 算法可以用于检测和纠正数据存储中的错误，从而提高数据的可靠性和安全性。
在数据计算中，FEC 算法可以用于检测和纠正数据计算中的错误，从而提高数据的准确性和可靠性。
FEC 前向纠错算法是一种在数据传输时用来检测和纠正错误的技术，它的工作原理是在发送端添加冗余信息，以便接收端可以检测和纠正错误。
FEC 算法的优点是可以在数据传输过程中检测和纠正错误，从而保证接收端可以正确解码数据，缺点是添加冗余信息会增加数据传输的带宽和存储空间。
fec前向纠错算法 -回复
fec前向纠错算法-回复fec前向纠错算法（Forward Error Correction，FEC）是一种在数据传输过程中，通过添加冗余信息来纠正错误的技术。
在本文中，我们将详细介绍fec前向纠错算法的原理、应用场景和实现方法。
一、原理fec前向纠错算法的原理是通过添加冗余信息来提高数据传输的可靠性。
通常情况下，数据传输过程中会发生随机错误，这些错误可能导致丢失、重复或者改变数据。
为了解决这个问题，我们可以在数据中添加一些冗余信息，这些信息可以在接收端对数据进行纠正。
具体来说，fec前向纠错算法通过编码操作将原始数据与冗余信息合并成一个码字，然后将码字传送给接收端。
在接收端，算法会根据码字中的原始数据和冗余信息进行解码操作，尽可能地恢复出正确的数据。
二、应用场景fec前向纠错算法在很多领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1.音视频传输：在实时音视频传输中，由于网络环境的不稳定性，往往会出现丢包或者数据损坏的情况。
fec前向纠错算法可以通过添加冗余信息，提高音视频传输的可靠性，减少丢包和数据损坏导致的影响。
2.无线通信：在无线通信中，信号会受到多径效应、干扰等影响，容易发生信号衰减和误码。
fec前向纠错算法可以通过添加冗余信息，提高信号传输的稳定性和可靠性。
3.数据存储：在数据存储中，由于磁盘故障、介质老化等原因，数据的读取过程可能会发生错误。
fec前向纠错算法可以通过添加冗余信息，提高数据的可靠性和恢复率。
三、实现方法fec前向纠错算法的具体实现方法有很多种，以下是一种常见的实现方法：1.选择合适的纠错码：在实现fec前向纠错算法时，需要选择合适的纠错码。
常用的纠错码包括海明码、RS码等。
纠错码的选择需根据具体应用场景和需求来确定。
2.数据分块：将原始数据划分为若干个固定大小的块，同时也包括添加的冗余信息。
3.编码操作：对每个数据块进行编码操作，将冗余信息添加到数据块中。
编码操作可以是根据纠错码的编码规则进行计算，具体操作方法可以根据选用的纠错码进行实现。
光通信系统中前向纠错_FEC_码型的理论分析
2
带内、 外 F EC 码型纠错性能的比较分析
BCH ( 4 359, 4 320) 码的简介
2. 1 带内 FEC 码型的性能分析 2. 1. 1 IT U T G. 707 建议规定了在 SDH 系统中的带 内 F EC 码型 [ 5] , 所用的 F EC 码型是从 BCH ( 8 191, 8 152) 缩短而来的 BCH 码, 即 BCH ( 4 359, 4 320) 码。BCH ( 4 359, 4 320) 可提供充足的纠错比特以 支持连续 3 个突发错误的纠错 , 简称 BCH 3 。按照 ST M 16 帧结构取信息码长 k = 4 320 个数据比特加 39 个校验比特作为带内 FEC 的一个 分组, 即分组 码长度 n = 4 359, 其最小码距为 7, 可纠正最大突发 误码 r = 3。BCH ( 4 359, 4 320) 码生成的多项式为 G( x ) = G 1 ( x ) G 3 ( x ) G 5 ( x ) 式中
第 31 卷 第 2 期 20 09 年 4 月
压
电
与
声
光
V ol. 31 N o. 2 A pr . 2009
P IEZOEL ECT ECT RICS & A CO U ST O OP T ICS
文章编号 : 1004 2474( 2009) 02 0198 04
光通信系统中前向纠错( FEC) 码型的理论分析
Abstract: T he const ruct ion principle, application selectio n and erro r co rrection per formance of the fo rw ard err or co rr ect ion ( F EC) code types to be a pplicable fo r optical communication systems have theor et ically been analyzed. T he main co nstr uctio n principles of the FEC co de ty pe for o ptical communication systems ar e pr oposed. Both the simulatio n analyses and the com par ative analy ses o f the er ro r cor rectio n perfo rmance for t he in band F EC code type and out of band F EC code type in optical co mmunication sy stems ar e per for med. T he analyses show that the err or co rr ect ion per for mances of the in band F EC code ty pe and o ut of band F EC code ty pe are relatively lo wer , so it is necessar y to study the super forw ard er ro r cor rection ( super FEC) code t ype w ith t he bett er er ro r cor rectio n per fo rmance in o rder to meet the r equir ements of the increasing development fo r o ptica l communicat ion systems. Key words: fo rw ard err or co rr ect ion ( F EC) code; the constructio n pr inciple o f the code type; in band FEC code type; out o f band FEC co de ty pe; optical co mmunicatio n sy st ems
基于前向纠错码的传输体系的设计与实现的开题报告
基于前向纠错码的传输体系的设计与实现的开题报告一、研究背景随着电子通信技术的迅速发展，人们越来越依赖于信息传输与数据交换。
然而，在数据传输过程中，由于噪声、干扰等因素的影响，往往会导致数据传输出错，严重影响了通信系统的可靠性和稳定性。
因此，错误控制编码技术应运而生，它可保证通过传输信道的数据的完整性和正确性。
前向纠错码(FEC)是一种常见的错误控制编码技术，它能够在传输数据时检测并纠正错误，提高数据传输的可靠性。
目前，在网络通信、数字广播、有线电视、无人机等领域，前向纠错码得到了广泛的应用。
二、研究内容本研究将以前向纠错码为基础，设计和实现一个实用的传输体系。
具体研究内容如下：1. 研究前向纠错码的原理、分类、编码和解码算法。
2. 设计和实现一个可靠的传输协议，包括数据的分组、打包和发送，并使用前向纠错码进行修正。
3. 研究传输协议对传输速度、网络延迟、带宽利用率等性能指标的影响，并进行优化。
4. 测试和验证传输体系的可靠性和稳定性。
三、研究意义本研究可以实现一个可靠的传输体系，可以应用于各种需要数据传输的领域。
在网络通信领域，它可以提高数据传输的可靠性、减少数据传输的错误率，从而提高网络服务的质量和用户体验。
在无人机等领域，它可以保证指令和数据传输的准确性，提高无人机的操作安全性。
因此，这个传输体系具有重要的应用和研究意义。
四、研究方法本研究将采用以下研究方法：1. 文献综述：对前向纠错码的原理、分类、编码和解码算法进行综述和调研。
2. 系统设计：根据前向纠错码的特点，设计一个可靠的传输协议，包括数据的分组、打包和发送，以及前向纠错码的应用等。
3. 系统实现：使用C++或Python等编程语言实现传输体系，并进行性能测试。
4. 实验验证：对传输体系进行实验测试，验证系统的稳定性和可行性。
五、研究进度安排1. 第一阶段(1-2周)：文献综述和调研。
2. 第二阶段(3-4周)：设计传输协议和前向纠错码的应用。
纠错率FEC和接收机门限关系
纠错率FEC和接收机门限关系看到论坛热议FEC和门限的关系,虽有众高手回复正确答案,但不尽完整和详细,禁不住手痒,网上搜了搜老帖子,转来大家看一看!“FEC”是什么？细心的朋友会注意到,在卫视节目的参数中,有个FEC,也叫前向纠错(ForwardErrorCorrection)。
一些人会奇怪的问:FEC是什么?有什么用?既然数字机无需输入该参数,那么FEC有什么用?其实,在卫视接收的参数中,FEC是个非常重要的数据。
在早期的数字机中,例如NOKIA9500是需要输入FEC参数的。
只是后来的数字机的运算速度提高,可以自动测定FEC,而不需要用户自己输入FEC参数了。
但是在数字节目解码过程中,FEC还是必不可少的一个重要参数。
这就像今天运算速度更快的盲扫机器不用输入参数便可以接收节目一样,但是下行频率和符码率仍是最基本的节目数据。
那么FEC到底有什么作用呢?大家都知道,数字节目和模拟节目比,效果更清晰,色彩更纯净,通透性更高,画面没有杂质干扰。
这都要得益于数字信号出色的抗干扰能力。
在数字信号中,为了防止外界信号干扰,保护信号不变异,要开展多重的纠错码设置。
数字信号在解码过程中,对错误信号十分敏感,每秒钟只要有很小很小的误码,就无法正常解码。
而数字卫星信号之所以能顺利播放,又是得益于数字信号中的纠错码的设置。
在各种纠错码的设置中,被称做FEC的前向纠错是一个非常重要的防干扰算法。
采用前向误差校正?FEC方法,是为了降低数字信号的误码率,提高信号传输的可靠性。
我们知道,数字信号实际传送的是数据流,一般数据流包括以下三种:ES流:也叫基本码流,包含视频、音频或数据的连续码流。
PES流:也叫打包的基本码流,是将基本码流ES流根据需要分成长度不等的数据包,并加上***就形成了打包的基本码流PES流。
TS流:也叫传输流,是由固定长度为188字节的包组成,含有独立时基的一个或多个节目,适用于误码较多的环境。
为了能形象的、浅显易懂地说明,我们来打个比喻,如果把ES流比做产品的原材料,那么PES流就是工厂刚刚生产出来的一件产品,而TS流就是经过包装好送到商店柜台或用户手里的商品。
数据通信中的错误检测与纠正方法
数据通信中的错误检测与纠正方法标题：数据通信中的错误检测与纠正方法引言：随着信息技术的快速发展和普及，数据通信在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，由于多种原因，数据在传输过程中可能会出现错误。
为了确保数据的准确和完整性，错误检测和纠正方法变得至关重要。
本文将介绍常见的数据通信中的错误检测与纠正方法，并分步骤详细说明每种方法的原理和应用。
一、奇偶校验（Parity Check）1. 原理：奇偶校验是一种简单的错误检测方法。
通过在传输的数据中添加一个奇偶位，使得传输的数据中“1”的个数为奇数或偶数。
接收方在接收到数据后进行奇偶校验，如果奇偶位与接收到的数据中“1”的个数不一致，则认为数据传输出现错误。
2. 应用：常用于低速数据传输和简单通信协议，如串口通信和电子邮件。
二、循环冗余检验（Cyclic Redundancy Check，CRC）1. 原理：CRC是一种基于多项式除法的错误检测方法。
发送方需要选择一个生成多项式，并使用该多项式对待发送数据进行除法运算，得到余数后附加在数据后一起发送。
接收方将接收到的数据再次进行除法运算，如果余数为0，则认为数据传输正确。
2. 应用：常用于高速数据传输和网络通信，如以太网和无线通信。
三、海明码（Hamming Code）1. 原理：海明码是一种具有纠错能力的编码方式。
将待发送的数据按照一定规则进行编码，使得接收方能够检测并纠正一定数量的错误位。
海明码通过在数据中添加冗余位实现纠错功能。
2. 应用：常用于存储介质（如硬盘）和数字通信系统，如磁盘驱动器和无线传感器网络。
四、重复发送与确认应答1. 原理：重复发送与确认应答是一种简单有效的纠错方法。
发送方将数据分成多个块，并连续发送给接收方，接收方在接收到每个数据块后进行确认应答。
如果发送方未收到确认应答或者接收到错误的确认应答，将重新发送相同的数据块。
2. 应用：常用于无线通信和流媒体传输，如实时视频和音频传输。
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带外FEC
G.975
基本原理
ITU-T G.975建议为带外FEC标准，它利用RS（255，239）码 进行编解码，将校验字放在帧尾；编码冗余度为7%，相应线速率 增加7%。
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T 1 5 4 0 9 10 - 00
O u tp u t (C o r re c te d ) B E R
1 .E -0 7
1 .E -0 6
1 .E -0 5
1 .E -0 4
1 .E -0 3
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误码是成群出现的，在一些短促的时间区间内会出现大量的误 码。而这些短促的时间区间又存在较长的无误码区间。
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第1章 基本概念
1.1 随机误码与突发误码
1.2 常见的两种FEC编码
1.3 FEC技术的分类
1.3 FEC技术的分类
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基本概念
随机误码与突发误码
随机误码
误码的出现是随机的，误码之间是统计独立的（即前后差错没 有任何关系）。由正态分布白噪声引起的误码就具有这种性质。
突发误码
B1 FEC1 D1 FEC2
FEC1
FEC1 F1
D2 FEC2
FEC2 D3 FEC3
FEC3 Payload3 + FSI
H14 H14 B25 B25 D4 D7 D10 S19 FEC9
H14 H14 H1 H14 H24 H24 B25 B25 B25 B25 4 K15 FEC4 D5 D8 D11
第1章 基本概念
第2章 带内FEC
第3章 带外FEC
第4章 FEC方案的比较
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第3章 带外FEC
3.1 G.975
3.2 G.709
3.3 增强前向纠错
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带外FEC
G.975
RS（255，239）码特点
纠错能力强，不受SDH帧格式限制，具有较强的灵活性；每个码 字（255字节）能纠正8个符号（字节）错误； FEC编解码复杂度低，不需处理复杂的帧开销； 纠正突发错能力强，对于STM-16，能纠正1024比特突发错误； 码开销小，码率比较高，额外开销为7%。由于线速率不同，收发 设备必须更换，同时其灵活性牺牲了通用性能，使不同厂家的设 备难以互通。
带内FEC
带内FEC的优缺点
优点
比较简单、纠错能力较强；
可平滑升级过渡，设备改动小，兼容性好；
有统一的国际标准ITU-T G.707，各厂家很容易作到统一，易于 实现互通。
缺点
由于可以用于FEC的开销有限，并且受到SDH帧格式限制，FEC 的纠错力有限。
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带外FEC
G.975
RS（255，239）码的理论纠错性能
BERInput 103 2 104 104 105 106
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基本概念
常见的两种FEC编码
BCH码
BCH码是由三位发明者分别提出的可纠正多个随机错误的循环码并 以他们名字的首字母组合而成； BCH码：每块的长度为6480个字节，解码器为1、2、3、4bit纠错， 当BER=1×10-12时，编码增益为（OSNR改善）为2、3、3.8、 4.2dB。
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带内FEC
基本原理
SDH帧的第三行定义了FEC状态字节FSI，用于告知下游是否误用
FEC解码器。
FSI＝01，表示上游进行了FEC编码，下游必须对其解码；
FSI＝00，表示上游没有进行FEC编码，下游不需解码； FSI＝10或11，不是编码器状态的正常值。
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基本概念
FEC技术的分类
目前国内外提出用于SDH/DWDM的FEC技术主要包括以下两种：
带内（in-band）FEC； 带外（out of band）FEC。
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第1章 基本概念
Internal
TC000408 OptiX WDM FEC前向误码纠错专题
ISSUE 1.01
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在通信技术中，通信的可靠性是非常重要的。 为了提高可靠性，除了采用各种信道保护措施之
BEROutput 8.6 108 2.0 1012 5.0 1015 6.3 1024 6.4 1033
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第3章 带外FEC
3.1 G.975
3.2 G.709
3.3 增强前向纠错
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第2章 带内FEC
2.1 基本原理
2.2 带内FEC的优缺点
2.3 带内FEC的性能指标
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第2章 带内FEC
第3章 带外FEC
第4章 FEC方案的比较
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第2章 带内FEC
2.1 基本原理
2.2 带内FEC的优缺点
2.3 带内FEC的性能指标
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第2章 带内FEC
2.1 基本原理
2.2 带内FEC的优缺点
2.3 带内FEC的性能指标
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带内FEC
带内FEC的性能指标
1 .E -0 3 1 .E -0 4 1 .E -0 5 1 .E -0 6 1 .E -0 7 1 .E -0 8 1 .E -0 9 1 .E -1 0 1 .E -1 1 1 .E -1 2 1 .E -1 3 1 .E -1 4 1 .E -1 5 1 .E -1 6 1 .E -1 7 1 .E -1 8 1 .E -1 9 1 .E -2 0 1 .E -2 1 1 .E -2 2 1 .E -2 3 1 .E -2 4 1 .E -2 5 1 .E -2 6 1 .E -2 7 1 .E -2 8 1 .E -2 9 1 .E -3 0 1 .E -1 2 1 .E -1 1 1 .E -1 0 1 .E -0 9 1 .E -0 8 In p u t B E R W ith o u t F E C W ith B C H -3
《FEC 技术专题》
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学习完此课程，您将会： 掌握FEC的基本概念； 理解带内FEC和带外FEC； 掌握FEC方案的综合比较。
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基本概念
常见的两种FEC编码
Reed-Solomon码 （RS码）
RS码将一个字节或相连的两个字节看作为一个“符号”，它可纠正 在一套码组内单个符号或多个符号错误； ITU-T G.975中规定了RS码，RS码一块的长度是256bit，每个符号 为8bit，这样最多可纠正8个符号的错误； RS码：RS-1到RS-8编码，当 BER＝1×10-12时，编码增益近似等 于2.3dB（RS-1编码）到7.3dB（RS-8编码）不等。
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带外FEC
G.709
基本原理
G.709建议的OTN帧结构：
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带外FEC
G.709
基本原理
采用数字包封帧结构方案，支持ITU-T G.872光传送网分层模型， 该方案基于G.975标准，并在光域定义光开销，为在光传送网采 用FEC分配了空间。 第3825～4080列为OTUk （光信道传送单元层）的RS（255， 239）FEC码区域，如果没有使用FEC功能，该区域为固定填充 字节（全“0”）； 这种帧结构和SDH帧结构很相似，但没有SDH帧结构中的指针信 息。