FEC判决技术助力100G实现高性能传输

　　用于100G相干传输系统的SD-FEC可直接使用数字相干接收机和DSP处理后的多电平信号，N比特量化输入信息中有1比特携带（0，1）等猜测信息，N-1比特提供该猜测信息的可信度（概率信息）。再利用后续算法进行处理，提升译码器的正确判决概率。可见HD-FEC和SD-FEC的差异主要在于所利用的待判决的信号的量化程度不同。在相同码率下，软判决较硬判决有更高的增益，但译码复杂度会成倍增加，对应的ASIC电路的规模和复杂性远比硬判决译码大。随着微电子技术和ASIC制作工艺的发展，软判决FEC技术已经成熟，成为100G传输关键技术的重要组成部分。

　　软判决与硬判决FEC之间的差别

　　编码开销和码字方案

　　编码开销定义为FEC中的冗余校验比特与信息比特数目的比值。一般来讲，编码开销越大，FEC的纠错能力越强，但两者之间并不呈简单的线性关系。

　　当确定开销和判决方式后，设计优异码字方案，使性能更接近香农极限，是FEC的主要研究课题。当前HD-FEC的发展趋势是在经典的硬判决码字的基础上，采用级联的方式，并引入了交织，迭代，卷积的技术方法，大大提高了FEC方案的增益性能，可以支撑10G，40G非相干传输系统的性能需求。而SD-FEC方案的性能受码字构造，译码算法的影响较大。合理地构造高效的译码算法、采用交织，级联，卷积等技术手段，充分利用冗余信息可以大大提高SD-FEC方案的性能。当前的发展趋势是，采用更大开销(20%或以上)，选择合理的码字构造（Turbo 码、LDPC 码和TPC码等），并结合交织、级联、卷积等技术手段，可以提供大于11dB的编码增益，有效支撑40G，100G至400G的长距离传输需求。其中LDPC码由于其良好的纠错性能，且非常适合高并行度实现，逐步成为高速光通信邻域主流FEC的方案。

　　高性能软判决FEC技术

　　在业界现有的SD-FEC技术基础上，华为推出了性能更优异的SD-FEC算法，功耗更低，净编码增益更强，可延伸33％的传输距离。早在2011年，华为即在业界首次提出了高新能LDPC SD-FEC算法，采用卷积、级联技术等手段，以及独特的级联流水实现架构，大大降低了SD-FEC的实现复杂度。这种高性能SD-FEC技术的独特价值在于：

　　创新的SD-FEC可获得更高的编码增益、更高的集成度和更低的功耗，延时大大的降低；

　　采用创新架构SD-FEC方案，兼容100G/400G/1T/2T等传输系统的要求，因此可扩展实现不同功耗，不同性能的解决方案；

　　SD-FEC结合发端频谱压缩技术，可以在传送带宽增加的同时，降低速率提升的传输代价，保证高开销SD-FEC带来的增益性能；

　　该SD-FEC可更好的和DSP算法相结合，提供差异化的系统场景解决方案；