1. Gigalight ЗаједницаПочетна
  2. блогови
  3. Технологије

ФЕЦ у КСНУМКСГ Нетворкс анд Беионд

Форвард Еррор Цоррецтион (ФЕЦ) се користи у различитим контекстима како би се осигурао пријенос сигнала података преко "бучних" комуникацијских канала. Идеја технике је да се кодира оригинална порука пре преноса са редундантним подацима. Ови подаци су кодови за исправљање грешака (ЕЦЦ), креирани помоћу ФЕЦ алгоритамске шеме, која се прослеђује заједно са подацима и декодира од стране примаоца. На пријемном крају, ово пружа могућност исправљања грешака - чиме се смањује стопа битова грешака (БЕР) и повећава поузданост.

Пошто се редундантни битови преносе преко истих путања као и оригинални подаци које су дизајнирани да штите, постоји компромис између бит-грешке и брзине преноса података. Више поуздани кодови имају тенденцију да буду сложенији, са више сувишних битова у игри. Заузимајући више простора у преносном каналу, такви кодови могу резултирати нижим стопама преноса података - чак и када побољшавају примљени сигнал сигнал-шум (СНР).

Кључни концепт повезан са овим компромисом познат је као Сханнонова граница, такође позната као капацитет канала. Именован за пионира теорије информација Цлауде Сханнон, ово је теоретска максимална брзина преноса информација за канал са основним нивоом буке.

ЕЦЦ Типес

Развијен је широк спектар ЕЦЦ-а, али они се генерално могу сврстати у два главна типа: блок и конволуцијски. Блок кодови додају редундантне битове као блокове фиксне величине до краја почетне поруке. Они се обично декодирају алгоритмима за чврсте одлуке који одређују подударност бита на основу односа сигнала са прагом "један или нула".

Конволуциони кодови, напротив, континуирано додају редундантне битове и имају произвољну дужину. Они користе алгоритме меких одлука са додатним битовима да би обезбедили “фактор поверења” у погледу тога где се сигнал налази у односу на тај исти праг. Ово омогућава много већу перформансу исправљања грешака, али такође увелико доприноси сложености кода.

Најбољи приступ из оба свијета комбинира два типа у спојеним схемама кодирања, у којима конволуцијски код изводи рад примарне корекције, а блок код накнадно хвата преостале грешке. Такве шеме могу да се изводе за око КСНУМКСдБ до КСНУМКСдБ Сханнонове границе.

Иде растојање

У контексту оптичког мрежног повезивања, ФЕЦ се користи за адресирање оптичког СНР-а (ОСНР) - једног од кључних параметара који одређује колико далеко вална дуљина може путовати прије него што је потребна регенерација. ФЕЦ је посебно важан код брзих преноса података, при чему су потребне напредне модулационе шеме да би се смањила дисперзија и сигнална кореспонденција са фреквентном мрежом. Без укључивања ФЕЦ-а, КСНУМКСГ транспорт би био ограничен на екстремно кратке удаљености.

Први стандард за оптичке ФЕЦ, који се користи у КСНУМКСГ и КСНУМКСГ мрежама, био је блок-код Реед-Соломона (РС). Употреба РС-ФЕЦ додала је бајт ОверХеад (ОХ) мало мање од КСНУМКС% и произвела је нето побољшање ОСНР-а око КСНУМКСдБ - отприлике четвороструко удаљеност путовања. Након откривања да је додавање јачег ФЕЦ-а веома исплатив начин за боље резултате КСНУМКСГ-а, продавци су почели да нуде сложеније алгоритамске шеме брендиране као Енханцед ФЕЦ (ЕФЕЦ). Ово је омогућило добијање отприлике још два децибела без потребе за проширењем режијских трошкова.

Један ЕЦЦ који се може користити у овом контексту је ЛДПЦ код. Дизајниран за перформансе близу капацитета, ЛДПЦ је блок код који садржи више кодова за проверу појединачног паритета (СПЦ) који су паралелно декодирани коришћењем поновљене софт-одлуке. Друга опција, турбо код, је блок код који је изграђен од два или више релативно једноставних конволуционих кодова плус преплетање које ствара равномернију дистрибуцију грешака. Турбо кодови могу да се изводе у деловима децибела Сханнонове границе.

Један од новијих ЕЦЦ-ова који се уводи је поларни код, блок код који користи рекурзивно уланчавање за трансформацију физичког канала у виртуалне вањске канале. Након довољно рекурзија, виртуелни канали постају поларизовани показујући или високу или ниску поузданост. Битови података се затим могу доделити најпоузданијим каналима. У теорији, поларни кодови могу постићи пун капацитет канала, али величина блока потребног за то представља изазов практичности за апликације из стварног свијета.

Поглед у будућност

Како се наставља са све већом стопом преноса, популарне су схеме Софт-Децисион Форвард Еррор Цоррецтион (СД-ФЕЦ). Иако они могу захтевати бајтне трошкове око КСНУМКС% - ​​скоро три пута веће од оригиналне РС шеме кодирања - добици које они производе у контексту мрежног повезивања велике брзине су значајни. ФЕЦ који резултира КСНУМКСдБ до КСНУМКСдБ добитком на КСНУМКСГ мрежи, на пример, преводи у КСНУМКС% до КСНУМКС% већи домет.

Други утицајни фактор за ФЕЦ имплементацију је појава софтверски дефинисаног оптичког умрежавања (СДОН), који је произвео компоненте које се могу прилагодити физичким параметрима канала и тиме осигурати ефикасније ресурсе. И ФЕЦ шема и ФЕЦ оверхеад су међу многим факторима оптимизованим у СДОН-у. Конфигурабилно ФЕЦ језгро, на пример, може се пребацивати између КСНУМКС% и КСНУМКС% - ​​два ОХ-а повезана са алгоритмима чврстог и меког одлучивања. Када се други фактори који се могу конфигурирати, као што су брзина пријеноса података и Куадратуре Амплитуде Модулатион (КАМ) факторишу, постаје све више могуће оптимизирати капацитете канала за смјештај валних дуљина КСНУМКСГ, КСНУМКСГ, и даље.

Овај чланак је из и објављени након ауторизације. То не представља Gigalight Положај заједнице. Прије репродукције, молимо контактирајте изворног аутора.

Контакт

Емаил: сунвф@гигалигхт.цом