增大傳輸容量和延長傳輸距離是光通信系統(tǒng)發(fā)展的兩個重要方向。密集波分復用（DWDM）是提高光纖傳輸容量一個非常有效的途徑，也是目前最主要的發(fā)展方向。隨著市場需求的驅動，各廠家不斷開發(fā)新技術新產(chǎn)品，來提升光通信系統(tǒng)容量的增加和延長傳輸距離。就延長光信號的傳輸距離這方面來說，可以通過增大發(fā)射機的功率，使用光放大器件等方式，也可以采用一些行之有效的技術來實現(xiàn)，比如美國小型光傳輸設備供應商Avvio網(wǎng)絡公司在9月24日推出帶有FEC編碼功能的A1020G OC-192/10G以太網(wǎng)中繼器，就是采用了前向糾錯FEC技術來延長傳輸距離，增加系統(tǒng)的可靠性。A1020G可以通過一個可選的延伸距離接口，無需增加外部的色散補償就可以支持普通SMF-28光纖上達200公里傳輸。下面我們就來談談關于FEC技術以及光通信系統(tǒng)中FEC技術在延長傳輸距離上的應用。
1 前向糾錯碼FEC
前向糾錯FEC是通過在傳輸碼列中加入冗余位，在接受端通過糾錯譯碼自動糾正傳輸中的差錯來實現(xiàn)碼糾錯功能。前向糾錯的優(yōu)點是不需要反饋信道，譯碼實時性較好，控制電路比ARQ的簡單。缺點是譯碼設備比較復雜，所選用的糾錯碼必須與信道的干擾情況相匹配，對信道的適應性差。
前向糾錯碼FEC技術廣泛應用于電通信系統(tǒng)和光通信系統(tǒng)，已成為數(shù)字通信系統(tǒng)的一個重要組成部分，在很多通信產(chǎn)品當中都是采用了這項技術來改善通信系統(tǒng)的性能。在光傳輸系統(tǒng)中采用前向糾錯（FEC）技術，能夠消除系統(tǒng)性能曲線中的誤碼率平臺現(xiàn)象，其編碼增益也提供了一定的系統(tǒng)富余量，從而降低光鏈路中線性及非線性因素對系統(tǒng)性能的影響，達到延長傳輸距離的目的。Intel公司以經(jīng)推出應用于10G光傳輸系統(tǒng)的Intel® IXF30003型FEC編碼和解碼芯片，該芯片廣泛應用于SDH/SONET、海底光纜和光傳送網(wǎng)。我國烽火承擔的國家863項目 “超強前向誤碼糾錯（FEC）技術”也通過了專家組的一致驗收，該超強FEC子系統(tǒng)在全面支持G.709的FEC技術的同時，還提供超強FEC技術，光信噪比預算可以提高至少8dB以上，與標準FEC相比，該系統(tǒng)對光信噪比的容忍度大大改善。該子系統(tǒng)已成功應用于FONST W1600骨干網(wǎng)傳輸設備中，為中國電信東北環(huán)、昆拉干線、中國網(wǎng)通覆蓋西南、西北及東南部分省份的數(shù)條國家一級干線提供了大跨距的解決方案，并實現(xiàn)了該技術在國家一級干線中的大規(guī)模成熟商用。
2 FEC在光通信系統(tǒng)中的應用
光纖通信系統(tǒng)采用FEC技術首要目的是來改善和優(yōu)化光鏈路傳輸質量，延長傳輸距離，從而來減少昂貴的中繼器的數(shù)目，降低網(wǎng)絡投資成本。光傳輸系統(tǒng)無電中繼傳輸距離受放大自發(fā)射輻射噪聲積累、色度色散、非線性效應和偏振模色散等這些物理限制因素限制。在單信道10Gbps的ULH DWDM光傳輸中，又以前三種物理效應最為明顯，而偏振模色散(PMD)效應主要在更高速率如40G傳輸系統(tǒng)中才明顯起作用。為了應對這些技術挑戰(zhàn)，誕生了多種技術，包括喇曼放大技術、前向糾錯技術、色散補償和非線性技術等。
通常延長傳輸距離可采用兩種方法：降低OSNR（光信噪比）容限，如采用前向糾錯(FEC)技術、碼型技術等，或采用低噪聲光放大器，延緩OSNR的劣化，如喇曼放大技術等。Avvio公司A1020G中繼器就是采用FEC技術來延長傳輸距離的一個成功的解決方案，采用前向糾錯FEC，能在接收端光信噪比OSNR較低的情況下依然獲得較佳的誤碼性能指標。在WDM傳輸系統(tǒng)中“OSNR容限”是衡量系統(tǒng)性能的最重要的光學指標之一。其它條件不變，傳輸系統(tǒng)的OSNR容限越低，系統(tǒng)性能也越優(yōu)異。由于隨著傳輸距離的增加，OSNR會不斷地減少，對傳輸距離造成限制。FEC技術通過在傳輸碼列中加入冗余糾錯碼，可降低接收端的OSNR容限，從而達到延長傳輸距離、改善系統(tǒng)性能、降低系統(tǒng)成本的目的。FEC所貢獻的傳輸系統(tǒng)OSNR容限的降低可以稱為“FEC編碼增益”，編碼增益越強，糾錯性能高越。
3 光通信系統(tǒng)中FEC分類
目前業(yè)界提出的用于SDH/DWDM的實用化FEC技術主要有以下三種：1帶內FEC 帶內FEC由ITU-T G.707標準支持。利用SDH幀中的一部分開銷字節(jié)裝載FEC碼的監(jiān)督碼元。編碼增益較小(3-4dB)。2帶外FEC 帶外FEC由ITU-T G.975/709標準支持。帶外FEC的編碼冗余度大，糾錯能力強，具有較強的靈活性，編碼增益較高(5-6dB)。3增強型FEC(EFEC) 　　增強型FEC主要應用于時延要求不嚴、編碼增益要求特別高的光通信系統(tǒng)。涉及的碼型包括RS級聯(lián)碼、分組Turbo碼和Goppa碼等。雖然EFEC的編解碼過程比較復雜，目前還較少應用，但由于其性能優(yōu)勢，必將發(fā)展成為一項實用技術，并成為下一代帶外FEC的主流。 
總體來講，若對編碼增益要求不太高，不想對現(xiàn)有系統(tǒng)進行大的調整，帶內FEC是一種最佳方案，方便平滑升級。帶外FEC具有靈活的開銷，可用于需要更大的編碼增益的通信系統(tǒng)，但由于會改變調制速率，需要根據(jù)碼率對整個發(fā)送/接收設備作一定的更換。