ITU-T G 975 1 SPANISH-2004 Forward error correction for high bit-rate DWDM submarine systems《高比特率高密度波分多路复用技术(DWDM)海底系统的前向纠错》.pdf

1、 Unin Internacional de TelecomunicacionesUIT-T G.975.1SECTOR DE NORMALIZACIN DE LAS TELECOMUNICACIONES DE LA UIT (02/2004) SERIE G: SISTEMAS Y MEDIOS DE TRANSMISIN, SISTEMAS Y REDES DIGITALES Secciones digitales y sistemas digitales de lnea Sistemas en cables submarinos de fibra ptica Correccin de e

2、rrores en recepcin para sistemas submarinos con multiplexacin por divisin en longitud de onda densa de alta velocidad binaria Recomendacin UIT-T G.975.1 RECOMENDACIONES UIT-T DE LA SERIE G SISTEMAS Y MEDIOS DE TRANSMISIN, SISTEMAS Y REDES DIGITALES CONEXIONES Y CIRCUITOS TELEFNICOS INTERNACIONALES G

3、.100G.199 CARACTERSTICAS GENERALES COMUNES A TODOS LOS SISTEMAS ANALGICOS DE PORTADORAS G.200G.299 CARACTERSTICAS INDIVIDUALES DE LOS SISTEMAS TELEFNICOS INTERNACIONALES DE PORTADORAS EN LNEAS METLICAS G.300G.399 CARACTERSTICAS GENERALES DE LOS SISTEMAS TELEFNICOS INTERNACIONALES EN RADIOENLACES O P

4、OR SATLITE E INTERCONEXIN CON LOS SISTEMAS EN LNEAS METLICAS G.400G.449 COORDINACIN DE LA RADIOTELEFONA Y LA TELEFONA EN LNEA G.450G.499 CARACTERSTICAS DE LOS MEDIOS DE TRANSMISIN G.600G.699 EQUIPOS TERMINALES DIGITALES G.700G.799REDES DIGITALES G.800G.899 SECCIONES DIGITALES Y SISTEMAS DIGITALES DE

5、 LNEA G.900G.999 Generalidades G.900G.909 Parmetros para sistemas en cables de fibra ptica G.910G.919 Secciones digitales a velocidades binarias jerrquicas basadas en una velocidad de 2048 kbit/s G.920G.929 Sistemas digitales de transmisin en lnea por cable a velocidades binarias no jerrquicas G.930

6、G.939 Sistemas de lnea digital proporcionados por soportes de transmisin MDF G.940G.949 Sistemas de lnea digital G.950G.959 Seccin digital y sistemas de transmisin digital para el acceso del cliente a la RDSI G.960G.969 Sistemas en cables submarinos de fibra ptica G.970G.979 Sistemas de lnea ptica p

7、ara redes de acceso y redes locales G.980G.989 CALIDAD DE SERVICIO Y DE TRANSMISIN ASPECTOS GENRICOS Y ASPECTOS RELACIONADOS AL USUARIO G.1000G.1999 CARACTERSTICAS DE LOS MEDIOS DE TRANSMISIN G.6000G.6999 EQUIPOS TERMINALES DIGITALES G.7000G.7999 REDES DIGITALES G.8000G.8999 Para ms informacin, vase

8、 la Lista de Recomendaciones del UIT-T. Rec. UIT-T G.975.1 (02/2004) i Recomendacin UIT-T G.975.1 Correccin de errores en recepcin para sistemas submarinos con multiplexacin por divisin en longitud de onda densa de alta velocidad binaria Resumen En esta Recomendacin se describen funciones de correcc

9、in de errores en recepcin (FEC) ms eficaces que las funciones de cdigo RS(255,239) definidas en la Rec. UIT-T G.975 para los sistemas de cable submarino DWDM de alta velocidad binaria. En el apndice I se describen esquemas super FEC con mayor capacidad de correccin que el cdigo RS(255,239). La utili

10、zacin de estas funciones super FEC en equipos terminales de transmisin (TTE) no es obligatoria. Orgenes La Recomendacin UIT-T G.975.1 fue aprobada el 22 de febrero de 2004 por la Comisin de Estudio 15 (2001-2004) del UIT-T por el procedimiento de la Recomendacin UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T G.975.1 (02/

11、2004) PREFACIO La UIT (Unin Internacional de Telecomunicaciones) es el organismo especializado de las Naciones Unidas en el campo de las telecomunicaciones. El UIT-T (Sector de Normalizacin de las Telecomunicaciones de la UIT) es un rgano permanente de la UIT. Este rgano estudia los aspectos tcnicos

12、, de explotacin y tarifarios y publica Recomendaciones sobre los mismos, con miras a la normalizacin de las telecomunica-ciones en el plano mundial. La Asamblea Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (AMNT), que se celebra cada cuatro aos, establece los temas que han de estudiar las Comis

13、iones de Estudio del UIT-T, que a su vez producen Recomendaciones sobre dichos temas. La aprobacin de Recomendaciones por los Miembros del UIT-T es el objeto del procedimiento establecido en la Resolucin 1 de la AMNT. En ciertos sectores de la tecnologa de la informacin que corresponden a la esfera

14、de competencia del UIT-T, se preparan las normas necesarias en colaboracin con la ISO y la CEI. NOTA En esta Recomendacin, la expresin “Administracin“ se utiliza para designar, en forma abreviada, tanto una administracin de telecomunicaciones como una empresa de explotacin reconocida de telecomunica

15、ciones. La observancia de esta Recomendacin es voluntaria. Ahora bien, la Recomendacin puede contener ciertas disposiciones obligatorias (para asegurar, por ejemplo, la aplicabilidad o la interoperabilidad), por lo que la observancia se consigue con el cumplimiento exacto y puntual de todas las disp

16、osiciones obligatorias. La obligatoriedad de un elemento preceptivo o requisito se expresa mediante las frases “tener que, haber de, hay que + infinitivo“ o el verbo principal en tiempo futuro simple de mandato, en modo afirmativo o negativo. El hecho de que se utilice esta formulacin no entraa que

17、la observancia se imponga a ninguna de las partes. PROPIEDAD INTELECTUAL La UIT seala a la atencin la posibilidad de que la utilizacin o aplicacin de la presente Recomendacin suponga el empleo de un derecho de propiedad intelectual reivindicado. La UIT no adopta ninguna posicin en cuanto a la demost

18、racin, validez o aplicabilidad de los derechos de propiedad intelectual reivindicados, ya sea por los miembros de la UIT o por terceros ajenos al proceso de elaboracin de Recomendaciones. En la fecha de aprobacin de la presente Recomendacin, la UIT no ha recibido notificacin de propiedad intelectual

19、, protegida por patente, que puede ser necesaria para aplicar esta Recomendacin. Sin embargo, debe sealarse a los usuarios que puede que esta informacin no se encuentre totalmente actualizada al respecto, por lo que se les insta encarecidamente a consultar la base de datos sobre patentes de la TSB.

20、UIT 2005 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de esta publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-T G.975.1 (02/2004) iii NDICE Pgina 1 Alcance . 1 2 Referencias . 1 3 Trminos y definiciones . 2 3.1 Trminos definidos en o

21、tras Recomendaciones . 2 3.2 Definiciones 2 4 Abreviaturas 3 5 Las funciones super FEC 3 5.1 Principios generales de las funciones super FEC. 3 5.2 Esquema super FEC . 4 6 Definicin de la funcin super FEC . 4 6.1 Definicin. 4 6.2 Algoritmo de codificacin super FEC 5 6.3 Propiedades del cdigo super F

22、EC. 5 6.4 Estructura de trama super FEC. 5 7 Parmetros del cdigo super FEC. 5 7.1 Capacidad de correccin. 5 7.2 Relacin de redundancia. 7 7.3 Latencia 7 8 Supervisin . 7 8.1 Supervisin de calidad de la seal 7 8.2 Supervisin de conectividad. 7 Apndice I Esquemas super FEC 8 I.1 Presentacin general. 8

23、 I.2 Cdigo super FEC RS(255,239)/CSOC (n0/k0 = 7/6, J = 8). 8 I.3 Cdigo super FEC por cdigos BCH concatenados. 14 I.4 Cdigo super FEC por cdigos RS(1023,1007)/BCH(2047,1952) 20 I.5 Esquema super FEC con cdigo RS y cdigo de producto concatenados . 24 I.6 Cdigo super FEC de tipo LDPC . 27 I.7 Cdigo su

24、per FEC con dos cdigos de tipo BCH concatenados ortogonalmente. 30 I.8 Cdigo super FEC con el cdigo Reed Solomon (2720,2550) 44 I.9 Cdigo super FEC con dos cdigos BCH(1020,988) ampliados y entrelazados 48 Rec. UIT-T G.975.1 (02/2004) 1 Recomendacin UIT-T G.975.1 Correccin de errores en recepcin para

25、 sistemas submarinos con multiplexacin por divisin en longitud de onda densa de alta velocidad binaria 1 Alcance En esta Recomendacin se describen funciones de correccin de errores en recepcin (FEC, forward error correction) ms eficaces que las funciones de cdigo RS(255,239) definidas en la Rec. UIT

26、-T G.975 para los sistemas submarinos de fibra ptica. En esta Recomendacin se describen igualmente los requisitos de supervisin de los sistemas de cable submarino. Esta Recomendacin se aplica tanto a sistemas de amplificacin ptica y repeticin (Rec. UIT-T G.977) como a sistemas pticos sin repeticin (

27、Rec. UIT-T G.973). No es obligatorio utilizar esta funcin FEC en los equipos terminales de transmisin (TTE) de instalaciones submarinas. Esta Recomendacin no pretende lograr una compatibilidad transversal en el sistema y, por tanto, la eleccin de las estructuras de tramas FEC descritas en esta Recom

28、endacin ser una opcin de ingeniera conjunta. Se aplicara a las seales de transmisin STM-16, STM-64, STM-256, ODU1, ODU2, y ODU3, porque puede considerarse que un sistema submarino es una de las aplicaciones IaDI definidas en la Rec. UIT-T G.872. Ahora bien, la velocidad binaria no estar limitada a l

29、os valores de estas seales. 2 Referencias Las siguientes Recomendaciones del UIT-T y otras referencias contienen disposiciones que, mediante su referencia en este texto, constituyen disposiciones de la presente Recomendacin. Al efectuar esta publicacin, estaban en vigor las ediciones indicadas. Toda

30、s las Recomendaciones y otras referencias son objeto de revisiones por lo que se preconiza que los usuarios de esta Recomendacin investiguen la posibilidad de aplicar las ediciones ms recientes de las Recomendaciones y otras referencias citadas a continuacin. Se publica peridicamente una lista de la

31、s Recomendaciones UIT-T actualmente vigentes. En esta Recomendacin, la referencia a un documento, en tanto que autnomo, no le otorga el rango de una Recomendacin. Recomendacin UIT-T G.691 (2003), Interfaces pticas para los sistemas monocanal STM-64 y otros sistemas de la jerarqua digital sncrona con

32、 amplificadores pticos. Recomendacin UIT-T G.693 (2003), Interfaces pticas para sistemas de conexin local. Recomendacin UIT-T G.707/Y.1322 (2003), Interfaz de nodo de red para la jerarqua digital sncrona. Recomendacin UIT-T G.709/Y.1331 (2003), Interfaces para la red ptica de transporte. Recomendaci

33、n UIT-T G.798 (2002), Caractersticas de los bloques funcionales del equipo de la jerarqua de la red ptica de transporte. Recomendacin UIT-T G.805 (2000), Arquitectura funcional genrica de las redes de transporte. Recomendacin UIT-T G.872 (2001), Arquitectura de las redes pticas de transporte. Recome

34、ndacin UIT-T G.957 (1999), Interfaces pticas para equipos y sistemas relacionados con la jerarqua digital sncrona. Recomendacin UIT-T G.959.1 (2003), Interfaces de capa fsica de red ptica de transporte. 2 Rec. UIT-T G.975.1 (02/2004) Recomendacin UIT-T G.972 (2000), Definicin de trminos pertinentes

35、a los sistemas de cable submarino de fibra ptica. Recomendacin UIT-T G.973 (2003), Caractersticas de los sistemas de cable submarino de fibra ptica sin repetidores. Recomendacin UIT-T G.975 (2000), Correccin de errores en recepcin para sistemas submarinos. Recomendacin UIT-T G.977 (2000), Caracterst

36、icas de los sistemas de cable submarino de fibra ptica con amplificacin ptica. IEEE Standard 802.3-2002, Information Technology Telecommunication and Information Exchange between Systems LAN/MAN Specific Requirements Part 3: Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access met

37、hod and physical layer specifications. 3 Trminos y definiciones 3.1 Trminos definidos en otras Recomendaciones En esta Recomendacin se utilizan los siguientes trminos definidos en otras Recomendaciones: Jerarqua digital sncrona (SDH, synchronous digital hierarchy): vase Rec. UIT-T G.707/Y.1322. Mdul

38、o de transporte sncrono (STM, synchronous transport module): vase Rec. UIT-T G.707/ Y.1322. Sistema de cable submarino de fibra ptica: vase Rec. UIT-T G.972. Equipo terminal de transmisin (TTE, terminal transmission equipment): vase Rec. UIT-T G.972. Balance de potencia ptica: vase Rec. UIT-T G.972.

39、 Canal de servicio: vase Rec. UIT-T G.972. Canal de instrucciones: vase Rec. UIT-T G.972. Tasa de errores en la lnea: vase Rec. UIT-T G.972. Correccin de errores en recepcin (FEC): vase Rec. UIT-T G.972. Trama FEC: vase Rec. UIT-T G.972. Codificador FEC: vase Rec. UIT-T G.972. Decodificador FEC: vas

40、e Rec. UIT-T G.972. Cdigo de bloque: vase Rec. UIT-T G.975. Cdigo cclico: vase Rec. UIT-T G.975. Cdigo sistemtico: Rec. UIT-T G.975. Palabra de informacin: vase Rec. UIT-T G.975. Palabra de cdigo: vase Rec. UIT-T G.975. 3.2 Definiciones En esta Recomendacin se definen los trminos siguientes. 3.2.1 g

41、anancia de codificacin: La ganancia de codificacin es la mejora de la sensibilidad ptica recibida que se obtiene mediante la correccin de errores en recepcin (FEC), sin tener en cuenta el inconveniente por aumento de la velocidad binaria. Rec. UIT-T G.975.1 (02/2004) 3 3.2.2 ganancia de codificacin

42、neta: La ganancia de codificacin neta es la mejora de la sensibilidad ptica recibida que se obtiene mediante la correccin de errores en recepcin (FEC), teniendo en cuenta el inconveniente por aumento de la velocidad binaria. 4 Abreviaturas En esta Recomendacin se utilizan las siguientes siglas. BCH

43、Bose-Chaudhuri-Hocquengham BER Tasa de errores en los bits (bit error ratio) DWDM Multiplexacin densa por divisin en longitud de onda (dense wavelength division multiplexing) EDFA Amplificador de fibra dopada con erbio (erbium-doped fibre amplifier) FEC Correccin de errores en recepcin (forward erro

44、r correction) GF Campo de Galois (galois field) NCG Ganancia neta de codificacin (net coding gain) RS Reed-Solomon TTE Equipo terminal de transmisin (terminal transmission equipment) TTI Identificador de traza de camino (trail trace identifier) 5 Las funciones super FEC 5.1 Principios generales de l

45、as funciones super FEC Para aumentar la velocidad binaria de transmisin, la distancia y la capacidad propias de la tecnologa DWDM, probablemente sea necesario utilizar las superfunciones de correccin de errores en recepcin (FEC) que son ms eficaces que las funciones de cdigo RS(255,239) para los sis

46、temas submarinos de fibra ptica. Como puede verse en la figura 1, los procedimientos de codificacin y decodificacin slo se realizan en el nivel del equipo terminal de transmisin (TTE, terminal transmission equipment), sobre seales elctricas, pero se aprovechan en todo el sistema de cable submarino d

47、e fibra ptica compuesto por la propia fibra ptica y posiblemente mdulos pticos tales como amplificadores pticos que utilizan la tecnologa EDFA. La funcin super FEC comprende fundamentalmente: un codificador super FEC en el equipo terminal de transmisin (TTE) en emisin, que acepta bits de informacin

48、y aade smbolos redundantes calculados para producir datos codificados a una velocidad binaria superior; un decodificador super FEC en el equipo terminal de transmisin (TTE) en recepcin, que efecta la correccin de errores al tiempo que extrae la redundancia para regenerar los datos codificados por el codificador FEC. La seal de transmisin considerada puede ser STM-16, STM-64, STM-256, ODU1, ODU2, y ODU3. En las interfaces entre TTE submarinos probablemente sern necesarios sistemas GbE y/o 10GbE, pero la veloci