在FEC后,对具有模式依赖性损失的光学SDM系统进行性能评估

科学领域:

• 光学通信系统 光学通信系统
• 数字信号处理是数字信号处理.
• 信息理论是信息理论.

背景情况:

• 空间分区复杂化 (SDM) 系统对于增加光网络容量至关重要.
• 在SDM通道中,模式依赖性损失 (MDL) 引入了随机位错误率 (BER),影响了系统设计和前向错误纠正 (FEC) 策略.
• 对于MDL受损的系统来说,传统的FEC BER计算方法是不够的,因为FEC BER是随机的.

研究的目的:

• 分析受模式依赖损失 (MDL) 影响的空间分割复杂化 (SDM) 系统的比特错误率 (BER) 性能.
• 评估两种不同的方法,用于在MDL受损的SDM系统中应用低密度平价检查 (LDPC) 和向前错误校正 (FEC),并使用最佳的MIMO接收器.
• 确定最有效的LDPC-FEC应用策略,以减轻MDL损伤.

主要方法:

• 使用数值模拟来分析FEC BER后的性能.
• 模拟了两个LDPC-FEC应用方案:每个模式的独立应用和所有模式的联合应用.
• 该研究考虑了一种最佳的线性多输入多输出 (MIMO) 接收器架构.
• 为了提高效率,研究了对日志概率 (LLR) 计算的简化.

主要成果:

• 前FEC BER的概率密度函数 (PDF) 和编码收益取决于MDL受损的SDM系统中的信号噪声比 (SNR).
• 独立地将LDPC-FEC应用于每个空间模式,与将其联合应用于所有模式相比,表现出更高的性能.
• 第一个LDPC-FEC应用策略显著减少了FEC后的BER.

结论:

• 每种模式独立应用LDPC-FEC是缓解SDM系统中MDL损害的最佳策略.
• 这些发现为设计强大的SDM系统和选择合适的FEC方案提供了关键的见解.
• 对简化LLR计算的进一步研究可以增强这些系统的实际实施.