在實(shí)際信道上傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)，由于信道傳輸特性不理想及加性噪聲的影響，所收到的數(shù)字信號(hào)不可避免地會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。尤其是隨著比特率的提高，光接收機(jī)靈敏度下降。因此，在高速及超高速系統(tǒng)中，為了使誤碼性能滿足指標(biāo)要求，必須采用差錯(cuò)控制編碼，來(lái)進(jìn)一步降低誤碼率。

前向糾錯(cuò)（FEC，Forward Error Correction）是一種差錯(cuò)控制方式，它是指信號(hào)在被送入傳輸信道之前預(yù)先按一定的算法進(jìn)行編碼處理，加入帶有信號(hào)本身特征的冗碼，在接收端按照相應(yīng)算法對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼，從而找出在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤碼并將其糾正的技術(shù)。

由于前向糾錯(cuò)能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)，不要求檢錯(cuò)重發(fā)，因而延時(shí)小、實(shí)時(shí)性好，在高速及超高速系統(tǒng)中得到應(yīng)用。由于增加了一些額外的冗碼，前向糾錯(cuò)技術(shù)要付出一定的帶寬代價(jià)。但是，相對(duì)于直接傳輸，使用前向糾錯(cuò)技術(shù)可以使得誤碼率（BER）下降，而且對(duì)于光、無(wú)線等不同的傳輸媒質(zhì)，根據(jù)其物理特點(diǎn)可以設(shè)計(jì)不同的前向糾錯(cuò)算法，從而獲得最高的效率，以很小的帶寬代價(jià)獲得很大的誤碼率改善。

前向糾錯(cuò)在數(shù)字通信領(lǐng)域應(yīng)用很廣，在無(wú)線、接入、傳輸?shù)雀鱾€(gè)方面都有廣泛的應(yīng)用。如在光通信領(lǐng)域，前向糾錯(cuò)最先應(yīng)用于長(zhǎng)距離傳輸?shù)暮＠|，應(yīng)用結(jié)果表明：前向糾錯(cuò)可以有效地延長(zhǎng)光信號(hào)的傳輸距離，提高整個(gè)通信系統(tǒng)的性能。

前向糾錯(cuò)分為帶內(nèi)和帶外兩種。ITU-T G.707建議利用SDH的段開(kāi)銷(xiāo)中空余字節(jié)以BCH-3碼方式增加前向糾錯(cuò)可選功能，可應(yīng)用到2.5Gbit/s、10Gbit/s和40Gbit/s SDH系統(tǒng)，預(yù)期可獲得2~3dB的誤碼性能改善。或者在承載的客戶層電信號(hào)之外附加前向糾錯(cuò)功能，可以改善光信噪比5~7dB。

在高速光傳輸系統(tǒng)中，光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)會(huì)受到放大器噪聲、光纖衰耗、色散和非線性效應(yīng)等的影響，從而產(chǎn)生波形畸變，最終的結(jié)果反映在系統(tǒng)的誤碼性能上。為了降低系統(tǒng)的誤碼率，正逐漸廣泛采用前向糾錯(cuò)技術(shù)。對(duì)于高速光傳輸系統(tǒng)中使用的同步數(shù)字體系(SDH)，當(dāng)線性糾錯(cuò)分組碼的冗碼部分位于SDH幀內(nèi)開(kāi)銷(xiāo)部分的時(shí)候，稱(chēng)為帶內(nèi)糾錯(cuò)；當(dāng)線性糾錯(cuò)分組碼的冗碼部分位于SDH幀外的時(shí)候，稱(chēng)為帶外糾錯(cuò)。帶內(nèi)前向糾錯(cuò)的方法由W. Grover等人于1990提出，由于這種方法糾錯(cuò)能力有限，現(xiàn)在主要使用帶外的前向糾錯(cuò)。美國(guó)專(zhuān)利No.5574717(朗訊擁有)描述的是一種應(yīng)用于SDH的帶外前向糾錯(cuò)方法，得到了廣泛應(yīng)用。ITU-T G.709和ITU-T G.975標(biāo)準(zhǔn)將Reed－Solomon(255，239)算法規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)的帶外糾錯(cuò)算法，同時(shí)確定了前向糾錯(cuò)術(shù)傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)。這種標(biāo)準(zhǔn)的前向糾錯(cuò)算法使用了大概7%的糾錯(cuò)冗碼，可以獲得5～6dB的凈編碼增益。

超強(qiáng)前向糾錯(cuò)(EFEC，Enhanced Forward Error Correction)，有時(shí)也被稱(chēng)做Super FEC、High FEC、Advanced FEC，是針對(duì)G.709和G.975所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)FEC而言的。它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)前向糾錯(cuò)的Reed－Solomon(255，239)算法做了改進(jìn)，采用了具有更加強(qiáng)大糾錯(cuò)能力的前向糾錯(cuò)編解碼方式。由于現(xiàn)在沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)廠家采用超強(qiáng)前向糾錯(cuò)的算法各不相同。從現(xiàn)狀看，實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)前向糾錯(cuò)的方法可以大致分為兩種：一是完全突破了G.709所規(guī)定的幀結(jié)構(gòu)，采用兩級(jí)矩陣式編碼，如RS-RS、RS-BCH、BCH-BCH編碼等；二是保留G.709所規(guī)定的幀結(jié)構(gòu)，只是將幀結(jié)構(gòu)中冗碼部分的計(jì)算由Reed－Solomon(255，239)算法換為其他算法。前一種方法可以獲得很高的凈編碼增益(7～8dB)，但是付出的帶寬代價(jià)也很高(15%～25%)，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始實(shí)用。后一種方法保持7%的冗碼比例不變，通過(guò)算法的優(yōu)化來(lái)獲得比標(biāo)準(zhǔn)前向糾錯(cuò)更優(yōu)的編碼增益。當(dāng)然，相對(duì)于第一種方法，這種方法獲得的編碼增益略低。

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