接收机输出的错误特征
在本节中，我们将检查图1所示的EMC长通道上发送的数据的接收机输出的错误。特别地，我们观察了连续错误位的爆发长度的分布以及每个FEC码字的错误5位符号的数量。
爆发长度分布:
图6显示了选定AWGN噪声幅值下的突发长度分布。观察到的最长爆发是10个连续的错误位，这可能会影响3个连续的5位符号。对于较高信噪比(SNR)的情况，两个或多个短的独立错误事件不太可能影响同一帧，从而克服FEC的纠错能力。在这些情况下，单个7位或更多位的错误爆发影响三个符号仍然有很大的可能性可以击败FEC。
原始符号误差分布:
图7显示了FEC帧内错误符号的分布。符号误差分布表明，每帧中的第一个和最后一个符号比平均误差更容易被发现。这些位置受到报头位的影响，报头位的值为01或10。这一现象可以解释为与01 10编码开销的内在Nyquist属性相关的插入损失，并暗示使用非Nyquist模式，如128b/132b编码(1100/0011)可能是编码开销略有增加的更好解决方案。
双向三向框架交错的研究
对于具有高插入损耗通道的SAS 24G FEC来说，最可能的故障模式是7位或更多连续错误的单次爆发，导致3个错误符号。开云体育官网登录平台网址交错码字提供了一种打破这种错误模式的方法，而不会增加FEC的错误纠正能力，这会带来额外的开销。
图8给出了交叉两个150位帧的示例，这样连续的错误符号将影响不同的FEC码字。类似地，通过将双向交织扩展到三个FEC码字，任何三个连续的符号错误都将分布到三个不同的FEC码中。以这种方式交错显著降低了突发误差对FEC性能的影响。
毫无疑问，交叉会带来额外的延迟。但是，由于我们使用的FEC码长较短，交织延迟可以控制在可接受的范围内。
仿真结果:
图10显示了HP短信道中双向和三向帧交错的仿真结果。对于HP短信道，1e-6的原始误码经过FEC后可以达到3e-14。HP短信道具有非常小的H1值，这导致更少的错误传播，即更少的突发错误。因此，在这种情况下，框架交错的好处并不显著。如图9所示，双向和三路交错对HP短信道带来的性能增益非常小，这一观察结果符合我们的预期。
图11显示了HP长信道中双向和三向帧交错的仿真结果。对于HP长信道，1e-6的原始误码率在FEC后只能达到2e-9。HP长信道具有较大的H1值，导致较多的突发误差。正如预期的那样，双向和三路交织在我们的仿真结果中带来了显著的性能增益。通过双向和三路交错，可以实现FEC误码后1e-14区域的1e-6原始误码。
具有多种纠错能力的RS码的研究
为了减少引入的延迟，我们使用了非常短的FEC代码RS(30,26)。短FEC的缺点是误差修正不大。我们的研究目的是在SAS4信道的FEC码字长度和纠错能力之间找到一个好的平衡点。开云体育官网登录平台网址
我们的研究进一步比较了以下三种RS码:
- 初始RS码T=2, RS(30,26):
- 128/130编码(01,10)
- 每个符号5位，纠错能力T=2个符号，码字长度150位
- 码率= 0.853，数据率22.5GHz
- RS编码T=3, RS(50,44):
- 128/132编码(1100,0011)
- 每个符号6位，纠错能力T=3个符号，码字长度300位
- 码率= 0.853，数据率22.5GHz
- 需要将两帧组合在一起形成RS码字
- RS编码T=4, RS(52,44):
- 128/132编码(1100,0011)
- 每个符号6位，纠错能力T=4个符号，码字长度312位
- 码率= 0.821，数据率23.4GHz
- 需要将两帧组合在一起形成RS码字
如上所示，RS(30,26)和RS(50,44)具有相同的码率，模拟使用的数据速率为22.5GHz。然而，RS(52,44)具有较低的码率，因此它的模拟使用23.4GHz的数据速率来补偿码率损失，以进行公平的比较。
模拟条件:
对于上述三种RS码，我们仅使用AWGN进行模拟，并对各种SAS4信道使用AWGN/抖动/串扰组合噪声进行模拟。开云体育官网登录平台网址所有的模拟都有以下共同的条件:
- 初始模拟设置针对特定通道进行优化;开云体育官网登录平台网址
- 所有的适应循环都被打开;
- 交流耦合3dB角为0.3MHz;
- 对于AWGN/抖动/串扰(AWGN+Jit+Xtlk)组合噪声的模拟，静态/随机抖动噪声和串扰噪声都是固定的，只有AWGN sigma在变化。
仿真结果:
我们已经在图2中显示了RS(30,26)代码的强度不足以处理EMC长信道。为了满足raw BER = 1e-6到FEC BER = 1e-15, SAS4信道需要纠错能力更好的RS码。
图12和图13给出了不同噪声特性的EMC长信道下RS(50,44)的仿真结果。图11为仅含AWGN的EMC长信道，其中1e-6原始误码在FEC误码后可达到5e-12。图12为AWGN+Jit+Xtlk组合噪声的EMC长信道，其中1e-6 raw BER经过FEC BER后可达到1e-11。
