edc[電子色散補償]

電子色散補償（EDC），指在用電領域的方法來補償光色散，它是光纖網際網路論壇（OIF）及IEEE802.3新標準出現的基礎。

設計EDC是專用來解決色散干擾，以減輕因色散造成的光路信號損傷問題。有三種類型的色散包括：色度色散、模式色散、偏振模色散。當光纖傳送信號速率達10Gbps，色散干擾問題就顯現出來了，而且隨著數據傳送符號率的提高，問題顯得更嚴重，並成為提高速率的最大阻礙。使用EDC技術，可使10Gbps SONET 單模光纖連線距離達145公里（較差光纖可達120km），可進行OC-48（2488.32Mbit/s）無縫升級.

色度色散

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光傳輸一段距離後，光脈衝被展寬，導致碼間干擾。這是因為不同波長的光，在同一介質中的傳輸速度不同造成（不同波長的光在真空中的傳播速度是相同的，但在其他介質中是不同的）。

模式色散

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模式色散主要指短距離數據中心和大樓骨幹鏈路中使用的多模光纖而言。多模光纖，傳送有多種模式的雷射。不同模式的光，走的路徑長短不同，最終在到達接收端時形成色散。

偏振模色散

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單模光纖中考慮的問題，傳送端單脈衝光到達接收端時，變成多脈衝光。如果光纖足夠圓及不被折彎等，那么不會出現這種情況，因為不同極化的光同時到達接收端。

電子色散補償算法選擇

目前存在很多種均衡化算法，以它們為基礎實現有效的電子色散補償。連續時間濾波器（CTF）是在晶片上實現最簡單的一種，並且具有低功率的優點。連續時間濾波器通過擴大和限制有關的頻帶來調整光前端的模擬頻寬。

連續時間濾波器能給光信噪比(光噪聲)受到限帶信道限制的光套用帶來好處，而且，還能夠通過波整形對多色色散加以補償。連續時間濾波器對於需要高頻率提升的噪聲載入信道的好處有限，因為這會影響信噪比。

以電子色散補償的實現而言，最常見的架構是以前饋均衡器（FFE）和/或判決反饋均衡器（DFE）的組合為基礎，它採用比連續時間濾波器中採用的更複雜的信號調理方式。FFE和DFE通常是多抽頭架構，而且是補償碼元間干擾的有效方法。當僅有單個單位區間干擾時，FFE/DFE僅僅需要確定是否一個碼元已經擴展到相鄰的碼元中，再相應地增加或減掉該碼元。當存在多於一個單位區間的干擾時，就不僅僅是單個碼元延伸到鄰近的碼元，每個碼元可以被幾個鄰近的碼元所歪曲。設計的FFE部分更多地集中在消除碼元主能量點以前（也稱作前體區）的失真，而DFE部分旨在補償碼元主能量點後面（也稱作後體區）的干擾。

最普通的FFE（前饋均衡器）實現方法以模擬分散式放大器為基礎，其中延遲元件系採用晶片上的各種延遲線來實現。實現DFE（決策反饋均衡器）需要一個位速率時鐘並利用採樣的數據來確定信號質量。DFE的設計可以是模擬式的或數字式的，依照選擇的架構而定。對於模擬設計，其能耗一般比數字式設計更低，因為模擬信號不必轉換到數字域，從而不需要使用高速模/數轉換器和數位訊號處理（DSP）。在比較模擬式與數字式FFE/DFE實現方法時，在運行角上的性能穩定性是必須加以考慮的另一項權衡因素。還有一些更加複雜的均衡器架構，它們的實現採用最大似然系列估計器（mlse）的形式，利用了viterbi解碼器算法。mlse一般都是數字式的設計，而且更加需要複雜的數位訊號處理方法去執行濾波。最大似然系列估計器比判決反饋均衡器能達到更好的性能，但是，濾波器的DSP實現一般更加複雜，常常消耗2～4倍的能量。這樣一來，最大似然系列估計器常常保留給那些提供的性能價值的確值得的套用，例如當套用中遭遇到嚴重的非線性問題，或者針對超長距離的光纖。

電子色散補償實現中的問題

理想的情況是電子色散補償的一種實現能夠動態地適應任何鏈路。可是，每一條光鏈路都有不同的特徵，包括其長度、質量、光纖狀況，以及其他的區別因素。當前，長距離光鏈路都是利用一個色散補償濾波器或某種其他的固定手段，針對距離和波長進行手工調整。假如電子色散補償算法是自適應的，網路技術人員可以簡單地插入新的線卡，而不必基於線路卡連線的單個鏈路去調整設定，使得安裝過程朝著真正的“即插即用”前進了一步。此外，由於光纖的特徵隨時間而退化，也就是說，光纖中將會出現更多的扭折，線卡就可以不必通過人的參與經常性地重新調整連線。自適應的電子色散補償算法也便利了採用單一的電路板設計去對付多種套用。

為了達到自適應性，電子色散補償算法的實現常常使用很成熟的最小二乘方（LMS）型算法，同時套用反饋機制以及一種估計信號質量的方法。在實現過程中，採取閉合環路，並使線路卡能夠自我調整，對增益和濾波器進行小的調節以得到最佳的信號回響。當電子色散補償均衡器直接集成在收發器件上時，動態自適應更加容易實現。

在多模光纖上模態色散一般更加突出，而且可以延伸到幾個單位區間而不只是一個或2個單位區間。由於這些因素，電子色散補償算法必須對短距離的多模光纖提供比對145km距離的單模光纖還要更複雜的均衡化。

電子色散補償設計的另一個重要的器件是可變增益放大器（VGA）。在光信號到達接收機的時候，它的幅度已經顯著地減小。可變增益放大器按照輸入信號給以增益，為濾波器提供最大的動態範圍。可變增益放大器對於在給定的動態範圍內的輸入信號流不論其如何變化均保持輸出穩定。

電子色散補償的標準化

電子色散補償是一種相當關鍵的技術，因而OIF與ITU正在為SONET長距離套用開發套用編碼，IEEE為10GBASE-LRM開發基於電子色散補償的標準802.3aq。

802.3aq標準旨在針對較長跨距的套用，其最小的色度色散必須至少是2400ps/nm，這等價於標稱約140km的光纖。標準的目標是使現有的OC-48鏈路能夠升級到10Gbps/OC-192，而且不必替換現有的光纖或使用色散補償光纖。這將能讓電信運營商替換出轉發器模組(以及如成幀這樣的後端器件)，最終結果是能夠把設備升級而不必進行鏈路本身的升級。