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作者：朱晓宇（中兴通讯）
前向纠错（FEC）技术目前已经被广泛地应用于光通信系统中，达到改善系统的误码率性能、提高系统通信的可靠性、延长光信号的传输距离、降低光发射机发射功率以及降低系统成本的目的。 近年来，ITU-T针对光通信系统的迅速发展而开展了FEC码的研究，相继提出了若干与此相关的建议（如ITU-T G.707、G.975、G.709和G.975.1等）。但随着光通信系统向更长距离、更大容量和更高速度发展，特别是单波速率从40G向100G甚至超100G演进时，光纤中的传输效应（如色散、偏振模色散和非线性效应等）就会严重影响传输速率和传输距离的进一步提高。为此，人们不断研究开发性能更好的FEC码型，使其获得更高的净编码增益（NCG）和更好的纠错性能，满足光通信系统高速发展的需要。
高效的FEC技术
目前10G NRZ（不归零码）在纠错前误码率（pre-FEC）为2×10-3时（超强纠错编码纠错门限）的OSNR容限小于12dB，而业界看好100G的PM-QPSK的pre-FEC BER@2×10-3时OSNR容限在15.5dB左右，也就是说采用相同能力的FEC，100G传输距离不到10G的一半。因此需要引入更高效的FEC技术。
10G和40G DWDM系统已普遍采用增强纠错编解码（AFEC）技术，净编码增益（NCG）约8.5dB。OIF（光互联论坛）建议100G选择冗余度在18%~20%的软判决纠错编码（SD-FEC），净编码增益可达10.5dB左右，这时线路速率接近126Gbps。
采用SD-FEC的100G的PM-QPSK，OSNR容限在13dB左右，基本达到了与10G同量级的传输距离。
FEC分类
FEC从构造方法上可分为分组码（Block Codes）和卷积码（Convolutional Codes）两大类。
• 为大家熟知的Hamming码、RS码、BCH码等都属于分组码，大部分分组码是在Galois域上构造的，因此具有严格的代数结构，其译码算法主要采用基于代数的硬判决译码。目前分组码已经在光通信中广泛应用。
• 卷积码具有动态格图结构，可用有限状态机来描述其状态，其译码算法一般采用软判决译码。卷积码由于不支持并行的译码器架构，其解码延迟较大，不适合光通信的应用需求，因此卷积码在光通信中的应用很少。
FEC对接收信号处理方式的不同可以分为硬判决译码和软判决译码两大类。
• 硬判决译码是基于传统纠错码观点的译码方法：解调器首先对信道输出值进行最佳硬判决，如对二进制数据，硬判决译码器接收到的是确定的“0/1”码流，解调器将判决结果送入译码器，译码器根据判决结果，利用码字的代数结构来纠正其中的错误。
