[发明专利]应用SFEC的光传送网中总线位宽变换实现方法及电路

说明书

技术领域

本发明涉及OTN光传送网的编解码技术，具体涉及应用SFEC的光传送网 中总线位宽变换实现方法及电路。

背景技术

随着网络化时代的到来，人们对信息的需求与日俱增。由于光通信技术具 有巨大的带宽资源和相对低廉的制造成本，因此，目前OTN作为下一代宽带通 信网的基础，并作为信息传输技术的重要支撑平台，在未来信息社会中将会起 着十分重要的作用。

随着人们对信息需求的日趋增长，极大地拓展了电信网对光通信系统的需 求空间并刺激了光通信系统自身技术的飞速发展。进一步增加传输系统的容量 与降低每比特传输成本的较好的办法就是光波分复用(WDM)技术的使用。近年 来，随着波分复用技术的大量应用与发展，使一对光纤上的信息传输总速率已 在向太比特每秒的数量级进军。

由于通信技术的发展和新业务的不断涌现，特别是IP业务的迅猛崛起， 导致全球信息量呈数量级增长，通信业务由传统单一的电话业务向高速IP数 据和多媒体为代表的宽带业务，对通信网络的带宽和容量提出了越来越高的要 求。然而，光纤通信网络的许多不利因素影响了其传输性能。随着光通信系统 向超高速、超大容量与超长距离方向的发展以及同步数字系列(SDH)体系结构、 掺铒光纤放大器(EDFA)的应用、密集波分复用(DWDM)系统、全光网及光交叉连 接(OXC)等技术在光纤通信系统中不断应用，加之器件性能不断改善，系统速率 得到了跳跃式地提升，系统容量得到了成倍的扩大。但传输的有效性和可靠性 是一对矛盾体，更高的单信道速率、更小的信道间隔和更远的无电中继传输距 离的同时，色散、色散斜率、偏振模色散、非线性效应(四波混频、交叉相位调 制等)、放大自发辐射噪声积累、接收机性能等也成为限制系统性能的主要因 素。光通信容量的扩大也会引起一系列诸如各路光信号之间的串扰，信号的同 步、定时、恢复的问题。这些问题会引起光通信系统中误码的产生，降低通信 的可靠性。通信可靠性的降低最终又制约了通信质量的提高、多路复用的大规 模应用以及通信设备成本的降低等等，因而会阻碍光通信系统的发展。

而前向纠错(FEC)编码技术是力求用最少的冗余来纠正尽可能多的错误， 在速率和可靠性之间找到一个最佳的平衡点。所以采用FEC技术来降低光通信 系统中的误码率，则不会过多地加大系统成本，但却可明显地改善光通信系统 的误码率性能，从而提高系统通信的可靠性。

FEC技术在高速光通信系统中应用，具有能够延长光信号传输距离，降低 光发射机发射功率等优点。FEC技术最早在超长距离的海底光缆系统中得到应 用，随着陆地光通信系统的发展，单信道速率的提高，FEC技术的应用将成为 降低设备要求容限和系统组网成本的优选方案之一。理论和实践均已经证明 FEC技术是改善长途大容量光通信系统性能的一种有效方法。在光通信系统中 利用FEC技术可以使系统能够容许光通信线路中FEC译码前有比较大的线路比 特误码率(BER)(大于10^-12)，FEC的应用容许放宽对系统的光参数的要求和以 较低的成本构建长途大容量光通信系统。

但随着光通信系统向更长距离、更大容量和更高速度的日益发展，光纤中 的传输效应(如色散、PMD和非线性效应等)会严重影响传输速率和传输距离的 进一步提高。因而有必要研究性能更好的SFEC码型，使其获得更高的净编码 增益和更好的纠错性能。

近来，ITU-T针对光通信系统开展了FEC码的研究，相继提出了若干与此 相关的建议(如G.975、G.709和G.975.1等)，其中ITU_T G.975.1(高速DWDM 海底系统中的前向纠错)中定义了8种SFEC的码型和编码规则，其中的I.4种 SFEC码型为：外码RS(1023，1007)+内码BCH(2040，1952)的级联码，其中外码 的伽逻华域为GF(2¹⁰)，这意味着每一个外码RS(1023，1007)的码元符号为 10bit，因此在进行外码编码时需要将入口的总线位宽变换成10的倍数，而内 码BCH(2040，1952)码是一个定义在伽逻华域GF(2¹¹)上的二进制码，每一OTN 帧中有64个BCH(2040，1952)码字，由此需要将外码编码后的以10为倍数的总 线位宽变换成以64为倍数的总线位宽。

但ITU_T G.975.1建议中对I.4超强FEC码型的这种总线变换具体实现并 未提及，这些都会给硬件设计人员带来设计上的困难。