1 重庆邮电大学, 重庆 400065
2 模拟集成电路国家级重点实验室, 重庆 400060
3 中国电子科技集团公司 第二十四研究所, 重庆 400060
基于JESD204C协议，设计了一种适用于64B/66B链路层的并行FEC译码器。该电路采用64位并行处理方案，降低了电路对时钟频率的要求。针对协议使用的缩短(2074，2048)二进制循环码，设计了快速旋转电路，降低了电路设计的复杂度。使用Modelsim软件完成了功能验证，结果表明，译码器能够完成数据收发、纠错和报错等功能。采用了TSMC 65 nm标准数字工艺库，在Design Compiler平台上完成了逻辑综合，报告显示，译码器电路工作频率为500 MHz时，时间裕度为0.10 ns，单通道数据处理速度可达32 Gbit/s。
并行设计 FEC译码器 缩短循环码 64B/66B链路层 JESD204C JESD204C parallel design FEC decoder shortened cyclic code 64B/66B link layer
1 武汉邮电科学研究院，武汉430074
2 光纤通信技术和网络国家重点实验室，武汉430074
3 烽火通信科技股份有限公司，武汉430205
在超100 Gbit/s光网络中，由于光信噪比恶化导致了误码严重等问题，因此在光网络中普遍使用前向纠错编码。传统的编码器时延大，不能满足目前高速光网络的需求，且与高速编码器相关的研究也非常少；译码器的研究大多集中在关键方程求解算法，针对降低时延方法的研究也较少。文章针对目前光网络中广泛使用的KP4 前向纠错编码，即里德-所罗门（RS） (544，514)码，提出了递推并行的编、译码结构，并通过现场可编程门阵列实现，编码器吞吐量超过17 Gbit/s，延时<0.3 μs，译码器吞吐量约为66 Gbit/s,延时约为0.17 μs。
超100 Gbit/s光网络 KP4 前向纠错编码 低时延 里德-所罗门并行编码 里德-所罗门并行译码 beyond 100 Gbit/s optical network KP4 FEC low latency Reed-Solomon parallel encoding Reed-Solomon parallel decoding
科锐安通讯技术(上海)有限公司, 上海 201203
线路侧光模块CFP2-DCO在4G/5G网络建设中具有重要而广泛的应用, 而光信噪比(OSNR)指标是评估其性能的重要参数。对OSNR的不同测试方法进行了探讨, 并针对通信设备制造商在实验室对OSNR容限进行测试的需求, 提出了一种对CFP2-DCO的OSNR指标自动化测试的方法, 测试了发射端根升余弦(RRC)滤波器滚降(roll-off)系数的设置以及接收端载波相位恢复(CPR)窗口大小的设置对OSNR的代价, 并结合实际对roll-off和CPR窗口大小的选择进行了分析。测试结果表明, 对于QPSK的几种调制模式, RRC的roll-off值的选取对OSNR的代价几乎可以忽略; 对于16QAM调制模式, RRC的roll-off为0.5时, OSNR的代价最小; 对于8QAM调制模式, roll-off值为0.2时, OSNR代价最小; 对于Differential QPSK模式, 选用比较窄的8 symbols的窗口可以获得最好的性能。而对于相邻通道没有OOK调制和DCF的系统, non-differential算法可以起到好的效果。该测试方法对通信设备制造商的DWDM及ROADM系统性能测试及评估具有指导及借鉴意义。
数字相干光模块CFP2-DCO 密集波分复用 可重构光分插复用器 光信噪比 前向纠错 光传送网 digital coherent optical module CFP2-DCO DWDM ROADM OSNR FEC OTN
重庆邮电大学 光纤通信技术重点实验室, 重庆 400065
分析光传输系统的传输特性与规则LDPC码的随机构造方法之后, 提出LDPC码的一种新颖随机构造方法。基于该构造方法构造了一种新颖的码率为93.7%、冗余度为6.69%的规则SCG-LDPC(3969,3720)码, 该规则LDPC码在将来的硬件实现中可相对地节省硬件存储空间和减少计算量。仿真分析表明: 该新颖的SCG-LDPC(3969,3720)码在BER为10-8时, 与同码率同冗余度的ITU-T G.975建议中RS(255,239)码和ITU-T G.975.1建议中LDPC(32640,30592)码相比, 其净编码增益(NCG)和距离Shannon限都分别改善了约1.92dB和0.97dB。因而该规则LDPC码的纠错性能更为优越, 更适用于光传输系统。
光传输系统 随机构造方法 前向纠错 低密度奇偶校验码 净编码增益 optical transmission systems random construction method FEC LDPC code NCG
介绍了评估100 Gbit/s线路侧光收发模块性能的两个指标：接收机OSNR(光信噪比)容限和PreFEC(纠错前)对应模块最大误码率的OSNR值。前者用于评估光模块硬件和软件算法的总体性能，后者用于评估光模块关闭软件算法后的性能。给出了测试框图，采用积分法进行测试，需要对测试结果进行校准。该测试方法对其他线路侧光模块的OSNR测试有一定的借鉴作用。
光收发模块 光信噪比 纠错前 误码率 100 Gbit/s 100 Gbit/s transponder OSNR pre FEC BER
空军工程大学 信息与导航学院, 西安 710077
建立了简化的星际光通信链路模型, 将背景光噪声和光放大器自发辐射噪声引入星际光通信链路中, 提出利用前向纠错编码技术来改善星际光通信误码性能的方法。介绍了喷泉码的编译码特点, 将喷泉码引入链路模型中。通过仿真研究表明, 喷泉码相比于RS码对链路的抗误码性能有很大提高, 且随着信噪比的增大改善更加明显。
星际光通信 前向纠错编码 喷泉码 误码率 inter-satellite optical communication FEC codes fountain codes BER
北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
针对40Gb/s差分正交相移键控(DQPSK)光通信传输系统, 提出了低密度奇偶校验(low-density parity-check, LDPC)码译码算法的信息初始化公式, 改进了基于置信度传播 (belief propagation, BP) 的译码算法, 并进行了相应的数值仿真和性能分析比较, 得到了兼顾性能和译码复杂度的改进型译码算法。
前向纠错 低密度奇偶校验 置信度传播 最小和算法 光通信 DQPSK DQPSK forward error check (FEC) LDPC BP min sum(MS) algorithm optical communication
电子科技大学 光电信息学院, 四川 成都 610054
根据高速光通信系统对于OSNR (光信噪比)的要求, 提出了一种基于非规则LDPC(低密度单奇偶校验)长码的Super-FEC(超级前向纠错)方案。Super-FEC方案采用以不同进制的BCH(博斯-查德胡里-霍昆格姆)码为外码, LDPC码为内码的级联方式。针对系统不同的码率需求, 分别设计了不同的级联构造形式。仿真结果表明, 这些Super-FEC方案的净编码增益为6.18~7.63 dB, 高于传统方案。
高速光通信 超级前向纠错 博斯-查德胡里-霍昆格姆 低密度单奇偶校验 级联码 high-rate optical communication Super-FEC BCH LDPC concatenated code
基于分组Turbo码(BTC)提出光通信系统中一种新颖前向纠错(FEC)码型, 即RS(63,60)×RS(63,60)码。仿真表明, 在误码率为10-12时, 迭代8次的该 BTC与ITUT G.975.1中迭代3次的RS (255,239)+CSOC(k0/n0 =6/7, J=8)相比, 其净编码增益要相应增加0.34dB。分析表明该BTC具有分量码短、编/译码速度快的特点, 不仅减小了软/硬件实现的复杂度, 而且减小了编/译码带来的时延。因而该新BTC能较好地适用于光通信系统。
光通信系统 超强前向纠错 分组Turbo码 净编码增益 误码率 optical communication systems FEC BTC NCG BER
中国移动通信集团设计院有限公司 河北分公司，河北 石家庄 050021
随着WDM(波分复用)技术的快速发展，100 Gbit/s速率的通信系统即将投入商用，通信光纤中的PMD(偏振模色散)的影响愈加突出。文章在阐述PMD形成原因及抑制PMD必要性的基础上，介绍了6种抑制PMD的方案并对其分类和应用原理进行分析研究，指出了PMD补偿、新型的稳定调制码型和FEC(前向纠错)编码等3种方案在技术上具备良好的应用前景。
偏振模色散 前向纠错 编码 波分复用 PMD FEC coding WDM
