前向糾錯(cuò)
前向糾錯(cuò)是一種差錯(cuò)控制方式，它是指信號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，加入帶有信號本身特征的冗碼，在接收端按照相應(yīng)算法對接收到的信號進(jìn)行解碼，從而找出在傳輸過程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤碼并將其糾正的技術(shù)。
FEC前向糾錯(cuò)(Forward Error Correction)也叫“前向糾錯(cuò)碼”，是增加數(shù)據(jù)通訊可信度的方法。在單向通訊信道中，一旦錯(cuò)誤被發(fā)現(xiàn)，其接收器將無權(quán)再請求傳輸。FEC 是利用數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸冗長信息的方法，當(dāng)傳輸中出現(xiàn)錯(cuò)誤，將允許接收器再建數(shù)據(jù)。
FEC：Forward Error Correction，前向糾錯(cuò)。 是一種數(shù)據(jù)編碼技術(shù)，傳輸中檢錯(cuò)由接收方進(jìn)行驗(yàn)證，在FEC方式中，接收端不但能發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)，而且能確定二進(jìn)制碼元發(fā)生錯(cuò)誤的位置，從而加以糾正。FEC方式必須使用糾錯(cuò)碼。發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤無須通知發(fā)送方重發(fā)。區(qū)別于ARQ方式。 在目前的數(shù)字通信系統(tǒng)中，前向糾錯(cuò)技術(shù)FEC(Forward Error Correction)得到了廣泛的應(yīng)用。這一技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展源于通信系統(tǒng)本身的需求，在工程實(shí)踐中并不存在理想的數(shù)字信道，信號在各種媒體的傳輸過程中總會(huì)產(chǎn)生畸變和非等時(shí)時(shí)延，對數(shù)字信號來說就意味著產(chǎn)生誤碼和抖動(dòng)，而抖動(dòng)的最終效果也反映在系統(tǒng)的誤碼上。 FEC編解碼可以用硬件實(shí)現(xiàn)也可用軟件實(shí)現(xiàn)，采用FEC技術(shù)可較好地改善誤碼性能。 前向糾錯(cuò)是指信號在被傳輸之前預(yù)先對其進(jìn)行按一定的格式處理，在接收端則按規(guī)定的算法進(jìn)行解碼以達(dá)到找出錯(cuò)碼并糾錯(cuò)的目的。現(xiàn)代糾錯(cuò)碼技術(shù)是由一些對通信系統(tǒng)感興趣的數(shù)學(xué)家們和對數(shù)學(xué)有著深厚功底的工程師們在近50多年中發(fā)展起來的。1948年，法國數(shù)學(xué)家香農(nóng)（Shannon）發(fā)表了現(xiàn)代信息理論奠基性的文章《通信系統(tǒng)數(shù)學(xué)理論》。漢明（Hamming）于1949年提出了可糾正單個(gè)隨機(jī)差錯(cuò)的漢明碼。普朗基（Prange）于1957年提出了循環(huán)碼的概念，隨后，Hoopueghem,Bose和Chaudhum于1960年發(fā)現(xiàn)了BCH碼，稍后，里得(Reed)和所羅門(Solomon)提出了ReedSolomon(RS)編碼，這實(shí)際上是一種改進(jìn)了的BCH碼，現(xiàn)代通信采用的各種新技術(shù)，如MMDS多點(diǎn)對多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)、LMDS本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)、藍(lán)牙技術(shù)、高速DH等要求信道編碼糾錯(cuò)能力更高效率、更高運(yùn)算速度、更快，這就導(dǎo)致了各種動(dòng)態(tài)編碼方案的出現(xiàn)并在工程中得到廣泛運(yùn)用，時(shí)至今日，信息理論仍是當(dāng)前最活躍的研究領(lǐng)域之一。
光脈沖數(shù)字信號在光纖傳輸過程中，會(huì)受到各種不利因素的劣化影響，這些不利影響有外界的也有內(nèi)部的，也有外界的干擾信號，內(nèi)部有電路的熱噪聲、EDFA的ASE噪聲及模分配噪聲、光纖衰耗和色散的影響等，這些不利因素會(huì)使傳輸質(zhì)量下降，如接收端的光功率減少、光脈沖發(fā)生畸變、光信噪比降低等，導(dǎo)致接收端出現(xiàn)誤碼，減少系統(tǒng)的傳輸距離。從誤碼發(fā)生性質(zhì)看，可分為兩類：1、隨機(jī)性誤碼2、突發(fā)性誤碼誤碼糾錯(cuò)方法通常用三種：1、自動(dòng)請求重發(fā)（ARQ)2、前向糾錯(cuò)（FEC)3、混合糾錯(cuò)（HEC)。在海纜傳輸中主要使用前向糾錯(cuò)FEC比較多。
波分設(shè)備或者海纜SLTE/LTU設(shè)備收高誤碼，其相連的SDH設(shè)備極大可能沒有誤碼，因?yàn)槭盏降恼`碼經(jīng)過FEC糾錯(cuò)后就變成沒有誤碼的“好信號”傳給SDH了，SDH就沒有告警和任何誤碼了。
前向糾錯(cuò)主要是利用軟件技術(shù)（也需少量硬件）在發(fā)送端對輸入信息進(jìn)行編碼，在接收端再對之進(jìn)行解碼，從而獲得增益，達(dá)到降低系統(tǒng)誤碼率、增加傳輸距離的目的。
前向糾錯(cuò)（FEC)是指利用軟件技術(shù)在發(fā)送端對信源信息進(jìn)行一定形式的編碼（如BCH編碼、R-S編碼），然后用新的編碼流進(jìn)行傳輸，在接收端再進(jìn)行解碼與糾錯(cuò)，以此獲得增益從而增加系統(tǒng)的傳輸距離。
帶內(nèi)FEC與帶外FEC
對于SDH而言，F(xiàn)EC有帶內(nèi)與帶外之分。帶內(nèi)FEC指對信源信息進(jìn)行編碼后的冗余碼，存放于SDH段開銷中的某些尚未使用的字節(jié)中，帶內(nèi)FEC常用BCH編碼方法。由于帶內(nèi)FEC可供使用的字節(jié)數(shù)量有限，所以它的編碼增益不高。
帶外FEC指把對SDH信息進(jìn)行編碼后的冗余碼放在SDH幀結(jié)構(gòu)的外部，然后把冗余碼與信息碼組合在一起形成新的幀信號進(jìn)行傳輸。帶外FEC通常采用R-S編碼方法。由于帶外FEC的冗余碼數(shù)量可以很大，所以它的糾錯(cuò)能力遠(yuǎn)高于帶內(nèi)FEC。帶外FEC的缺點(diǎn)是增加了系統(tǒng)的傳輸速率。
對于WDM系統(tǒng)而言，采用FEC編碼所獲得的增益主要用于對OSNR的改善，以增加系統(tǒng)的傳輸距離。
編碼分為信源編碼和信道編碼。FEC編碼屬于信道編碼，F(xiàn)EC編碼可理解是把信息包進(jìn)行再包裝，使得傳輸時(shí)更加可靠穩(wěn)定，不易損壞或者破碎（糾正誤碼），使得接收者收到時(shí)物品（通信質(zhì)量）完美。 同時(shí)包裝使得物體體積更大（可理解為傳輸速率更大），使得要傳輸?shù)男畔⒘肯鄬Χ詴?huì)減少。
通過FEC編碼降低誤碼率，提高通信可靠性。前向糾錯(cuò)（FEC）編碼，發(fā)送端編碼器將信息碼組編成具有一定糾錯(cuò)能力的碼字，接收端譯碼時(shí)對接收馬子進(jìn)行譯碼，若傳輸中產(chǎn)生的差錯(cuò)數(shù)目在碼的糾錯(cuò)能力之內(nèi)時(shí)，譯碼器對差錯(cuò)進(jìn)行定位并加以糾正。
相關(guān)概念：
FEC糾正的誤碼數(shù)
FEC糾正前誤碼率
FEC糾正后誤碼率
FEC糾正的1誤碼數(shù)（個(gè)）
FEC糾正的0誤碼數(shù)（個(gè)）
FEC不可糾正的幀（個(gè)）
調(diào)制是把信息放到光載波上面，使得純光束攜帶有信息。解調(diào)是把信息從光波中取出來。
調(diào)制是使得光波載體與業(yè)務(wù)信號有機(jī)結(jié)合，使得業(yè)務(wù)信號能夠高速發(fā)送出去，使得單純的光波帶有了業(yè)務(wù)信息。
在相干光纖通信系統(tǒng)中，光發(fā)射機(jī)的功能是將所需傳輸?shù)男盘栒{(diào)制到光載波上，使之適應(yīng)光傳輸?shù)囊蟆Ｔ诎l(fā)送端，可以采用直接調(diào)制或外調(diào)制方式，對光源載波進(jìn)行幅度、頻率和相位調(diào)制。在相干通信系統(tǒng)中，可以傳輸模擬信號，也可以是數(shù)字信號，對于數(shù)字調(diào)制方式，一般采用以下三種基本形式。
1）幅頻鍵控（ASK），利用光信號的幅度在兩個(gè)值之間的改變來表示數(shù)字信號的變換，當(dāng)系統(tǒng)傳送“1”碼時(shí)，有光波輸出，而當(dāng)傳送“0”碼時(shí)，則無光載波輸出。
2）頻移鍵控（FSK)，利用光載波的頻率在兩個(gè)值之間的改變來表示數(shù)字信號的變化，當(dāng)系統(tǒng)傳送“1”碼時(shí)，輸出頻率為f1的光載波，而當(dāng)傳送“0”碼時(shí)，輸出頻率為f2的光載波。
3）相移鍵控（PSK)，利用光載波的相位差來表示數(shù)字信號的變化，當(dāng)系統(tǒng)傳送“1”碼變?yōu)椤?”碼時(shí)，或由“0”碼變?yōu)椤?”碼時(shí)，輸出光載波相位變化180度，而僅僅是當(dāng)傳送信號由“1”碼變?yōu)椤?”碼時(shí)，輸出光載波相位才會(huì)變化180度，則稱為差分相移鍵控（DPSK)。
