Βελτιστοποίηση επιτεύξιμου ρυθμού πληροφοριών σε σύστημα επικοινωνίας οπτικών ινών ζώνης C

Aug 17, 2023

Αφήστε ένα μήνυμα

Αφηρημένη

Τα δίκτυα επικοινωνίας οπτικών ινών διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στο παγκόσμιο δίκτυο τηλεπικοινωνιών. Ωστόσο, οι μη γραμμικές επιδράσεις στην οπτική ίνα και τον θόρυβο του πομποδέκτη περιορίζουν σημαντικά την απόδοση των συστημάτων επικοινωνίας με ίνες. Σε αυτό το άρθρο, το γινόμενο της αμοιβαίας πληροφορίας (MI) και του εύρους ζώνης επικοινωνίας χρησιμοποιείται ως η μέτρηση του επιτεύξιμου ρυθμού πληροφοριών (AIR). Η απώλεια MI που προκαλείται από τον πομποδέκτη λαμβάνεται επίσης υπόψη σε αυτή την εργασία και το MI, γενικευμένη αμοιβαία πληροφορία (GMI), χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του AIR. Αυτή η απώλεια είναι πιο σημαντική στη χρήση μορφών διαμόρφωσης υψηλότερης τάξης. Η ανάλυση AIR πραγματοποιείται στις μορφές διαμόρφωσης QPSK, 16QAM, 64QAM και 256QAM για τα συστήματα επικοινωνίας με διαφορετικά εύρη ζώνης επικοινωνίας και αποστάσεις μετάδοσης βάσει του μοντέλου ενισχυμένου θορύβου Gauss (EGN). Η εργασία παρέχει προτάσεις για την επιλογή της βέλτιστης μορφής διαμόρφωσης σε διαφορετικά σενάρια μετάδοσης.

Γραφική Περίληψη

news-685-539

1. Εισαγωγή

Πάνω από το 95% της κίνησης ψηφιακών δεδομένων μεταφέρεται μέσω δικτύων οπτικών ινών [1]. Ο ρυθμός μετάδοσης πληροφοριών των συστημάτων επικοινωνίας οπτικών ινών περιορίζει τον ρυθμό επικοινωνίας των παγκόσμιων τηλεπικοινωνιακών δικτύων. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας επικοινωνίας οπτικών ινών, επιτυγχάνεται μεγαλύτερο εύρος ζώνης επικοινωνίας και υψηλότερος ρυθμός συμβόλων για τη μετάδοση περισσότερων bits μέσα σε ένα δευτερόλεπτο. Ωστόσο, συμβαίνουν επίσης σοβαρά μη γραμμικά φαινόμενα και οδηγούν σε λιγότερα έγκυρα bit που μεταδίδονται ανά δευτερόλεπτο. Εν τω μεταξύ, ο βελτιωμένος θόρυβος φάσης εξισορρόπησης (EEPN) μειώνει περαιτέρω την ποιότητα του σήματος [2]. Με άλλα λόγια, ο πραγματικός ρυθμός επικοινωνίας περιορίζεται από μη γραμμικά φαινόμενα και θόρυβο μετάδοσης. Αυτό το φαινόμενο είναι πιο εμφανές όταν εφαρμόζονται μορφές διαμόρφωσης υψηλότερης τάξης. Γενικά, μια υψηλότερη μορφή διαμόρφωσης σημαίνει υψηλότερο ποσοστό σφάλματος συμβόλων (SER) [3, 4]. Ωστόσο, η χρήση μορφής διαμόρφωσης υψηλής τάξης μπορεί να μεταδώσει περισσότερα bit από κάθε σύμβολο. Επομένως, δεν αρκεί η χρήση του ραδιοφώνου σήματος προς θόρυβο (SNR) για την αξιολόγηση της απόδοσης του συστήματος επικοινωνίας. Για να μετρηθεί εύλογα η ικανότητα επικοινωνίας, ο ρυθμός μετάδοσης bit που μπορεί να υποστηρίξει αποτελεσματικά το σύστημα θα πρέπει να χρησιμοποιείται ως μέτρηση. Οι γενικευμένες αμοιβαίες πληροφορίες (GMI) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση του πραγματικού ρυθμού μετάδοσης bit του συστήματος. Για συστήματα πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος (WDM), μπορούν να χρησιμοποιηθούν περισσότερα κανάλια για τη μετάδοση σημάτων ταυτόχρονα για την επίτευξη υψηλότερων ρυθμών δεδομένων. Αν και το μεγαλύτερο εύρος ζώνης θα μειώσει περαιτέρω το SNR λόγω των διακαναλικών αλληλεπιδράσεων, η ποινή απόδοσης είναι πολύ μικρότερη από το κέρδος του ρυθμού πληροφοριών που προκύπτει από τη χρήση περισσότερων καναλιών [5]. Ως εκ τούτου, αυτό το έγγραφο χρησιμοποιεί τον αριθμό των bit που μεταδίδονται αποτελεσματικά σε ένα δευτερόλεπτο ως τη μέτρηση του επιτεύξιμου ρυθμού πληροφοριών (AIR). Το μοντέλο ενισχυμένου θορύβου Gauss (EGN) εφαρμόζεται για την ανάλυση της απόδοσης του συστήματος οπτικών ινών υπό διαφορετικές συνθήκες. Τέλος, η βέλτιστη μορφή διαμόρφωσης επιτυγχάνεται με ολοκληρωμένες αναλύσεις διαφορετικών σεναρίων μετάδοσης. Οι συζητήσεις που διεξάγονται παρέχουν μια κατεύθυνση βελτιστοποίησης για μελλοντικά συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών υψηλής χωρητικότητας.

Αυτό το έγγραφο αξιολογεί διαφορετικά σενάρια επικοινωνίας όσον αφορά τους αποτελεσματικούς ρυθμούς bit που μπορούν να μεταδοθούν αποτελεσματικά. Αυτή η μέτρηση παρέχει μια δίκαιη σύγκριση συστημάτων και τα αποτελέσματα έχουν θεμελιώδεις επιπτώσεις και παρέχουν διορατικές προτάσεις για περαιτέρω έρευνα. Τα συμπεράσματα σε αυτό το έγγραφο βασίζονται σε συστήματα χωρίς την εφαρμογή τεχνικών διόρθωσης μπροστινών σφαλμάτων (FEC) [6, 7]. Διαφορετικοί τύποι κωδικών FEC έχουν διαφορετικές δυνατότητες διόρθωσης σφαλμάτων και η έρευνα του AIR σε αυτήν την περίπτωση χρειάζεται μόνο να πραγματοποιήσει ένα περαιτέρω βήμα με βάση τα αποτελέσματά μας. Επιπλέον, ο αντίκτυπος της εισαγωγής κωδικών διόρθωσης σφάλματος στον ρυθμό μετάδοσης bit είναι γραμμικός, επομένως τα συμπεράσματα σε αυτό το έγγραφο είναι διορατικά και εφαρμόσιμα για συστήματα με FEC.

Αυτό το χαρτί είναι διατεταγμένο ως εξής. Το GMI και το MI εισάγονται στην Ενότητα. 2. Η ενότητα 3 εξετάζει το μοντέλο EGN. Τα αποτελέσματα και η συζήτηση βρίσκονται στην Ενότητα. 4 και μερικές προτάσεις για το μέλλον παρουσιάζονται στην Ενότητα. 5.

2 Γενικευμένη αμοιβαία πληροφόρηση

Η αμοιβαία πληροφορία (MI) είναι ένα μέτρο του όγκου των πληροφοριών που μοιράζονται δύο τυχαίες μεταβλητές. Προσδιορίζει τον βαθμό στον οποίο η γνώση μιας μεταβλητής μειώνει την αβεβαιότητα για την άλλη μεταβλητή. Για τα σήματα επικοινωνίας, όσο υψηλότερος είναι ο MI μεταξύ του πομπού και του δέκτη, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα της επικοινωνίας. Αυτό σημαίνει ότι περισσότερες πληροφορίες μεταδίδονται σωστά. Το όριο Shannon χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της χωρητικότητας του καναλιού, με τον υπολογισμό του MI μεταξύ των σημάτων πριν από την είσοδο στο κανάλι και των σημάτων κατά την έξοδο από το κανάλι. Ωστόσο, ο δέκτης θα εξακολουθεί να προκαλεί απώλεια στο MI. Επομένως, τα σήματα που χρησιμοποιούνται στον υπολογισμό επεκτείνονται σε ακολουθίες bit, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, και ο ρυθμός πληροφοριών υπολογίζεται με βάση το GMI.

Εικ. 1

 

figure 1

Σχηματική απεικόνιση MI και GMI

Εικόνα πλήρους μεγέθους

 

Ας υποθέσουμε ότι το διαμορφωμένο σήμα bit τη στιγμήlείναι {c1,l,c2,l,...,cm,l}{c1,l,c2,l,...,cm,l}xlxlxi∈X,κάρτα(X)=Mxi∈ X,card(X)=Myiyiyi∈Yyi∈Y{L1,l,L2,l,...,Lm,l}{L1,l,L2,l,...,Lm,l}

MI=I(X:Y)=1M∑i=1M∫CNfY|X(y|xi)log2fY|X(y|xi)1M∑Mj{{5} }fY|X(y|xj)dy,MI=I(X:Y)=1M∑i=1M∫CNfY|X(y|xi)log2⁡fY| X(y|xi)1M∑j=1MfY|X(y|xj)dy,

(1)

GMI{{0}}∑k=1mEBk,Y[log2fY|Bk(Y|Bk)12∑b∈{0,1}fY|Bk(Y|b) ]=1M∑k=1m∑b∈{0,1}∑i∈Ibm∫CNfY|X(y|xi)log2∑j∈IbkfY|X(y| xj)12∑Mp=1fY|X(y|xp)dy,GMI=∑k=1mEBk,Y[log2⁡fY|Bk(Y|Bk)12∑b ∈{0,1}fY|Bk(Y|b)]=1M∑k=1m∑b∈{0,1}∑i∈Imb∫CNfY|X( y|xi)log2⁡∑j∈IkbfY|X(y|xj)12∑p=1MfY|X(y|xp)dy,

(2)

όπου Ibm⊂{1,2,...,M}Imb⊂{1,2,...,M}κάρτα(Ibm)=M/2card(Imb)=M/2fY |X(y|x)fY|X(y|x)CNCNBkBkEE

Εικ. 2

 

figure 2

GMI και MI του DP-QPSK, DP-16QAM, DP-64QAM και DP-256QAM,ΑΣ: διπλή πόλωση

Εικόνα πλήρους μεγέθους

3 Μοντέλο ενισχυμένου θορύβου Gauss

 

Λόγω της ύπαρξης μη γραμμικών επιδράσεων, η διάδοση του σήματος στην ίνα είναι πολύ περίπλοκη. Είναι αδύνατο να παρασχεθούν σαφείς εκφράσεις για μεταβάσεις σήματος. Ωστόσο, τα μη γραμμικά φαινόμενα του καναλιού δεν είναι πολύ ισχυρά κοντά στη βέλτιστη ισχύ, όπου η συμπεριφορά της διάδοσης του σήματος είναι κοντά στη γραμμική διάδοση του σήματος. Αυτή είναι η βασική υπόθεση του μοντέλου Gaussian θορύβου που βασίζεται σε διαταραχές. Poggiolini et al. πρότεινε το μοντέλο EGN για γρήγορη εκτίμηση του SNR των συστημάτων επικοινωνίας οπτικών ινών [10, 11]. Σε αυτό το άρθρο, το μοντέλο EGN χρησιμοποιείται για τον γρήγορο υπολογισμό του SNR καναλιού και στη συνέχεια προστίθεται η αξιολόγηση βάσει EGN της αντίστοιχης μη γραμμικής παρεμβολής για την εκτίμηση του GMI του συστήματος. Το μοντέλο EGN στη ζώνη C μπορεί να εκφραστεί περίπου ως [12, 13]

SNR=Pσ2+σ2s-s+σ2s-n,SNR=Pσ2+σs-s2+σs-n2,

(3)

σ2=σ2TRx+σ2ASE,σ2=σTRx2+σASE2,

(4)

σ2s-s=Nϵ+1sηP3,σs-s2=Nsϵ+1ηP3,

(5)

σ2s-n≈3(Nϵ+1s2+Nϵ+2sϵ+2)ησ2ASEP2+3Nϵ+1sηκP3,σs-n2≈3 (Nsϵ+12+Nsϵ+2ϵ{+2)ησASE2P2+3Nsϵ+1ηκP3,

(6)

πουP, σ2ASESASE2σ2TRxσTRx2NsNs

ϵ=310log⎡⎣1+6LsLeffsinh−1(π2| 2|R2sN2chLeff)⎤⎦,ϵ=310log⁡[1+6LsLeffsinh−1⁡(π2| 2| Rs2Nch2Leff)],

(7)

η≈827 2Leffπ| 2|R2ssinh−1(π22| 2|LeffN2chR2s)−8081κ 2L2effπ| 2|LsR2s[Φ(Nch+12)+C+1],η≈827 2Leffπ| 2|Rs2sinh−1⁡(π22| 2|LeffNch2Rs2)−8081κ 2Leff2π| 2|LsRs2[Φ(Nch+12)+C+1],

(8)

όπου Leff{{0}}(1−e− Ls)/ Leff=(1−e− Ls)/ 2 2NchNchRsRsC≈0.557C≈0,557 LsLsΦ (x)Φ(x)κκ]. Η ακρίβεια του μοντέλου EGN στη ζώνη C έχει ήδη επαληθευτεί από άλλους μελετητές καθώς και σε προηγούμενες εργασίες μας [14,15,16,17].

4 Αποτελέσματα και συζήτηση

Για ένα σύστημα οπτικής επικοινωνίας σε διάστημα Nyquist, σύμφωνα με το θεώρημα δειγματοληψίας Nyquist, ο αριθμός των συμβόλων που μεταδίδονται ανά δευτερόλεπτο μπορεί να μετρηθεί μέσω του εύρους ζώνης του συστήματος. Η τιμή του GMI αντιπροσωπεύει τον πραγματικό αριθμό των bit σε ένα σύμβολο. Ο πολλαπλασιασμός του εύρους ζώνης με το GMI δίνει τον πραγματικό αριθμό των bit ανά δευτερόλεπτο, που μεταδίδονται σε κάθε τρόπο πόλωσης. Αυτή η εργασία μελετά το σενάριο επικοινωνίας ενός συστήματος επικοινωνίας οπτικών ινών 80 km ανά έκταση 32 GBaud με διαφορετικές μορφές διαμόρφωσης, αποστάσεις μετάδοσης και εύρη ζώνης. Τα αποτελέσματα του AIR σε σχέση με τις αποστάσεις και τα εύρη ζώνης μετάδοσης φαίνονται στο Σχ. 3.

Εικ. 3

 

figure 3

AIR έναντι απόστασης μετάδοσης και εύρους ζώνης επικοινωνίας. Η ταχύτητα συμβόλων είναι 32 GBaud και κάθε άνοιγμα ινών είναι 80 km

Εικόνα πλήρους μεγέθους

Η υποβάθμιση του MI στον δέκτη είναι ιδιαίτερα σοβαρή για μορφές διαμόρφωσης υψηλότερης τάξης, όπως φαίνεται στην Εικ. 2. Όταν το SNR είναι χαμηλό, το GMI της μορφής διαμόρφωσης υψηλής τάξης πέφτει απότομα και μπορεί να είναι ακόμη χαμηλότερο από αυτό του τη μορφή χαμηλής τάξης στην περιοχή χαμηλού SNR. Επιπλέον, οι μορφές διαμόρφωσης υψηλότερης τάξης επηρεάζονται περισσότερο από τον θόρυβο, με αποτέλεσμα πιο σοβαρή υποβάθμιση του GMI. Αποδεικνύεται ότι οι μορφές διαμόρφωσης υψηλότερης τάξης δείχνουν τα πλεονεκτήματά τους στην περίπτωση μικρότερων αποστάσεων μετάδοσης ή μικρότερων εύρους ζώνης επικοινωνίας. Για συστήματα με μεγάλες αποστάσεις μετάδοσης και μεγάλα εύρη ζώνης, ορισμένες μορφές διαμόρφωσης χαμηλής τάξης μπορεί να είναι πιο ισχυρές και κατάλληλες. Το σχήμα 4 δείχνει τη βέλτιστη μορφή διαμόρφωσης για διαφορετικές καταστάσεις μετάδοσης.

Εικ. 4

 

figure 4

Οι βέλτιστες μορφές διαμόρφωσης κάτω από διαφορετικές αποστάσεις μετάδοσης και εύρη ζώνης επικοινωνίας. Η ταχύτητα συμβόλων είναι 32 GBaud και κάθε άνοιγμα ινών είναι 80 km

Εικόνα πλήρους μεγέθους

Για τα επίγεια συστήματα επικοινωνίας, το κοινό μήκος ανοίγματος ινών είναι 80 km και η απόσταση μετάδοσης είναι μικρότερη από 10000 km. Όταν ο ρυθμός συμβόλων είναι 32 GBaud και η απόσταση μετάδοσης υπερβαίνει τα 2000 km, η μορφή διαμόρφωσης 16QAM μπορεί πάντα να αποκτήσει τον υψηλότερο AIR. Όταν η απόσταση μετάδοσης μειώνεται μεταξύ 240 και 2000 km, το σχήμα διαμόρφωσης 64QAM γίνεται η καταλληλότερη μορφή. Το σήμα 256QAM μπορεί να ξεπεράσει τις άλλες τρεις μορφές διαμόρφωσης μόνο όταν η απόσταση μετάδοσης είναι μικρότερη από 240 km.

Για να μελετήσουμε συστήματα υψηλότερου ρυθμού συμβόλων, καθορίσαμε την απόσταση μετάδοσης ως 8000 km. Το Σχήμα 5 δείχνει το GMI με διαφορετικούς ρυθμούς συμβόλων και διαφορετικά εύρη ζώνης επικοινωνίας σε απόσταση μετάδοσης 8000 km και άνοιγμα οπτικών ινών 80 km.

Εικ. 5

 

figure 5

AIR ανά πομπό έναντι του ρυθμού συμβόλων και του εύρους ζώνης επικοινωνίας. Η απόσταση μετάδοσης είναι 8000 km και κάθε άνοιγμα ινών είναι 80 km

Εικόνα πλήρους μεγέθους

Κάθε καμπύλη στο Σχ. 5 είναι σχεδόν εξίσου ευθεία, και αυτό σημαίνει ότι το GMI συσχετίζεται ασθενώς με τον ρυθμό συμβόλων. Ωστόσο, η αύξηση του ρυθμού επικοινωνίας μπορεί να εξοικονομήσει τον αριθμό των καναλιών για μετάδοση WDM και ως εκ τούτου να εξοικονομήσει το σχετικό κόστος συνόλων στοιχείων. Επομένως, οι πομποί υψηλότερης ταχύτητας έχουν πιο αποτελεσματικό AIR ανά πομπό. Εν τω μεταξύ, το GMI συμπεριφέρεται σχεδόν ανεξάρτητα από τον ρυθμό συμβόλων, και έτσι το 16QAM μπορεί ακόμα να έχει την καλύτερη απόδοση στα 8000 km, όπως φαίνεται στο Σχ. 4.

Επίσης μελετάται ένα υποβρύχιο σύστημα επικοινωνίας μήκους ανοίγματος 50 km. Σε σύγκριση με το σύστημα με άνοιγμα 80 km, η συντόμευση του ανοίγματος στα 50 km μπορεί να βελτιώσει σημαντικά το σύστημα SNR [14], επομένως οι μορφές διαμόρφωσης υψηλότερης τάξης θα μπορούσαν να επωφεληθούν από αυτό. Το αποτέλεσμα φαίνεται στο Σχ. 6.

Εικ. 6

 

figure 6

AIR έναντι αποστάσεων μετάδοσης και εύρους ζώνης επικοινωνίας. Η ταχύτητα συμβόλων είναι 32 GBaud και κάθε άνοιγμα ινών είναι 50 km

Εικόνα πλήρους μεγέθους

Η τομή μεταξύ καμπυλών με διαφορετικά χρώματα στην ίδια ομάδα κινείται προς μεγαλύτερη απόσταση επικοινωνίας όταν χρησιμοποιείται διαμόρφωση υψηλότερης τάξης. Αυτό αποδεικνύει ότι η μορφή διαμόρφωσης υψηλότερης τάξης βελτιώνεται περισσότερο από τη μορφή χαμηλότερης τάξης με την αύξηση του SNR συστήματος. Εφόσον το τρέχον σενάριο μετάδοσης αναφέρεται σε υποβρύχιο σύστημα, εστιάζουμε στο σενάριο όπου η απόσταση επικοινωνίας υπερβαίνει τα 8000 km. Όταν το μήκος του ανοίγματος είναι 50 km, μπορεί να διαπιστωθεί ότι η μορφή διαμόρφωσης QPSK μπορεί σχεδόν να φτάσει το μέγιστο GMI (2 bit/sym/πόλωση). Αυτός είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο η μορφή QPSK χρησιμοποιείται ευρέως στις τρέχουσες υποβρύχιες επικοινωνίες. Ωστόσο, η μορφή διαμόρφωσης 16QAM επιτυγχάνει επίσης μεγάλη βελτίωση και η χρήση της μορφής 16QAM εντός 12000 km μπορεί να βελτιώσει σημαντικά το σύστημα AIR, ειδικά για μεγαλύτερο εύρος ζώνης.

Συνοπτικά, ο ρυθμός συμβόλων έχει μικρή επίδραση στο GMI του συστήματος, αλλά η εφαρμογή υψηλότερου ρυθμού συμβόλων μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τον αριθμό των απαιτούμενων πομποδεκτών και στοιχείων σύνδεσης. Για επίγεια συστήματα επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων (2000–10000 km) με 80 km ανά απόσταση, η μορφή 16QAM μπορεί να λάβει τον υψηλότερο AIR. Για τα υποβρύχια συστήματα επικοινωνίας με κάθε άνοιγμα ινών 50 km [18], το 16QAM παρουσιάζει πιο σημαντική βελτίωση απόδοσης σε σύγκριση με τη μορφή QPSK. Σε ένα επίγειο σύστημα επικοινωνίας ή ένα υποβρύχιο σύστημα επικοινωνίας, μπορεί να φανεί ότι το εύρος ζώνης επικοινωνίας έχει οριακές επιπτώσεις στο SNR, όπως φαίνεται στο Σχ. 5. Επομένως, η ανταλλαγή μεταξύ πομπών υψηλής ταχύτητας και του αριθμού των καναλιών είναι σημαντική κατά το σχεδιασμό νέων συστημάτων οπτικών ινών. Για ευκολία χρήσης, παραθέτουμε τα αποτελέσματα (βέλτιστη επιλογή της μορφής διαμόρφωσης) για εύρος ζώνης που υπερβαίνει τα 2,4 THz όπως στους παρακάτω Πίνακες 1 και 2.

Πίνακας 1 Βέλτιστη μορφή διαμόρφωσης για εύρος ζώνης άνω των 2,4 THz και απόσταση εμβέλειας 80 km

Τραπέζι πλήρους μεγέθους

Πίνακας 2 Βέλτιστη μορφή διαμόρφωσης για εύρος ζώνης άνω των 2,4 THz και απόσταση εμβέλειας 50 km

Τραπέζι πλήρους μεγέθους

5 Προτάσεις για το μέλλον

Το MI της μορφής διαμόρφωσης υψηλής τάξης είναι πάντα υψηλότερο από αυτό της μορφής χαμηλής τάξης. Ωστόσο, το GMI της μορφής διαμόρφωσης υψηλότερης τάξης θα μπορούσε να είναι χαμηλότερο από αυτό της μορφής χαμηλότερης τάξης λόγω της απώλειας πληροφοριών που προκαλείται από τον πομποδέκτη. Επομένως, η χρήση πιο προηγμένων πομποδεκτών μπορεί να είναι μια αποτελεσματική λύση. Στην πραγματικότητα, η διαφορά SNR μεταξύ κάθε μορφής διαμόρφωσης είναι πολύ μικρή, ειδικά όταν η σειρά διαμόρφωσης είναι μεγαλύτερη από 4 (ίση ή μεγαλύτερη από 16QAM) [19]. Διάφορες μέθοδοι που μπορούν να μειώσουν την απώλεια πληροφοριών στην πλευρά του δέκτη ή να μετατοπίσουν τη διασταύρωση μεταξύ συμπαγών γραμμών με διαφορετικά χρώματα (μορφές διαμόρφωσης) προς τα αριστερά (περιοχή χαμηλού SNR) στο Σχήμα 2 θα είναι μια ενδιαφέρουσα ερευνητική κατεύθυνση για την επικοινωνία οπτικών ινών επόμενης γενιάς συστήματα. Από την άλλη πλευρά, μια άλλη καυτή κατεύθυνση έρευνας χρησιμοποιεί διάφορες προσεγγίσεις, όπως τη διαμόρφωση αστερισμού και τη διαμόρφωση κυματομορφής [20], για τη βελτίωση του GMI του συστήματος οπτικών ινών, μετατοπίζοντας έτσι τη διακεκομμένη γραμμή στο Σχ. 2 πιο κοντά στο όριο Shannon (το γκρίζα γραμμή). Τα συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών, παρά το γεγονός ότι έχουν ακόμη πολύ δρόμο μπροστά τους, θα γίνουν τελικά ο ακρογωνιαίος λίθος των μελλοντικών τηλεπικοινωνιακών δικτύων.

Διαθεσιμότητα δεδομένων και υλικών

Τα δεδομένα που υποστηρίζουν τα ευρήματα αυτής της μελέτης είναι διαθέσιμα από τον αντίστοιχο συγγραφέα, κατόπιν εύλογου αιτήματος.

Αποστολή ερώτησής