مقاله مدولاسیون کدگذاری برای شبکه های فیبر نوری (2014 آی تریپل ای)

1. مقدمه

II. لینک های فیبر نوری

A. مدل کانال

B. پارامترهای کیفیت

III. تکنیک های CM

A. مدولاسیون کدگذاری چندسطحی (MLCM)

B. مدولاسیون کدگذاری بیت-میانی

C. مدولاسیون کدگذاری-ترلیس (TCM)

D. طرح CM با یک کد بلوک غیردوتایی

IV. طرح‌های CM دوبعدی دربرابر چهاربعدی

V. نیاز سخت افزاری و پیچیدگی پردازش DSP

VI. تحلیل عملکرد طرح‌های دوبعدی و چهاربعدی

A. مقایسه قید-طول-بلوک

B. مقایسه قید-پیچیدگی

VII. شکل دهی سیگنال

VIII. طرح‌های CM نرخ-تطبیقی

IX. خلاصه

In this tutorial, we study the joint design of forward error correction (FEC) and modulation for fiber-optic communications. To this end, we use an information-theoretic design framework to investigate coded modulation (CM) techniques for standard additive white Gaussian noise (AWGN) channels and fiber-optic channels. This design guideline helps us provide a comprehensive overview of the CM schemes in the literature. Then, by invoking recent advances in optical channel modeling for nondispersion-managed links, we discuss two-dimensional (2-D) and four-dimensional (4-D) CM schemes. Moreover, we discuss the electronic computational complexity and hardware constraints of CM schemes for optical communications. Finally, we address CM schemes with signal shaping and rate-adaptation capabilities to accommodate the data transmission scheme to optical links with different signal qualities.

در این آموزش، ما طرح الحاقی مدولاسیون و تصحیح خطای روبجلو را برای ارتباطات فیبر-نوری مطالعه می‌کنیم. بدین مقصود ما از یک چارچوب طراحی تئوری-اطلاعات برای بررسی تکنیک های مدولاسیون کدگذاری (CM) برای کانال‌های فیبر نوری و کانال‌های نویز گاوسی سفید افزوده استاندارد استفاده می‌کنند. این راهنمای طراحی به ما کمک می‌کند تا یک بررسی فراگیر از طرح‌های CM در متون را ارائه دهد. سپس با فراخوانی پیشرفت‌های اخیر در مدل سازی کانال نوری برای لینک های مدیریتی غیر پاشیدگی ما دو طرح CM دو و چهار بعدی را مورد بحث قرار می‌دهیم. بعلاوه، ما قیدهای سخت افزاری و پیچیدگی محاسباتی الکترونیک طرح‌های CM را برای ارتباطات نوری به بحث می‌گذاریم. سرانجام ما به طرح‌های CM با قابلیت‌های تطبیق نرخ و شکل دهی سیگنال برای همراهی کردن طرح انتقال داده برای لینک های نوری با کیفیت‌های سیگنال متفاوت می‌پردازیم.