Modulación multidimensional óptica basado en un sistema hibrido subportadora/amplitud/fase/doble polarización para sistemas de multiplexación por división de longitud de onda

Contenido principal del artículo

Andres Ortega
Brayan Fabian Peñafiel Pinos

Resumen

En este documento propone un nuevo esquema basado en las técnicas avanzadas de modulación digital en comunicaciones ópticas para lograr una velocidad de transmisión de un solo canal sobre los 100 Gb/s. Utilizamos un esquema híbrido de amplitud/fase/frecuencia/doble polarización, combinado con un doble enmallado multidimensional y una modulación codificada por verificación de paridad de baja densidad. Los parámetros de Stokes se aplican al esquema propuesto para mapear la polarización clásica de cuatro dimensiones IX, QX, IY, QY en un espacio tridimensional. Además, en el sistema propuesto, la teoría de empaquetamiento se aplica al proceso de entrelazado de bits. Se empaquetan tres longitudes de onda antes de transmitirse a través de un canal óptico de multiplexación por división de longitud de onda. Este proceso de modulación se lleva a cabo utilizando formas geométricas simétricas, como un hipercubo o un poliedro, basado en la teoría de enlaces moleculares que utiliza una agrupación de 12 y 13/15 bits para los enmallados cúbicos y esféricos, respectivamente. La técnica propuesta se evalúa en el contexto de las comunicaciones a larga distancia en distancias de hasta 100 km. Los resultados de la tasa de error de bits (BER) mostraron que la relación señal/ruido óptico era de aproximadamente 4 dB en una distancia de 50 km. Además, se encontró que la eficiencia espectral de potencia con 3 lambdas, lo que se considera un buen rendimiento teniendo en cuenta los efectos de la distancia y los efectos no lineales que influyen en el número de lambdas. Además, utilizamos un esquema de multiplexación óptica por división de tiempo (OTDM) para lograr una velocidad de transmisión más allá de 1Tbit/s, donde se evalúa el efecto de la velocidad, tomando en consideración que la eficiencia espectral de potencia se degrada.

##plugins.themes.bootstrap3.displayStats.downloads##

##plugins.themes.bootstrap3.displayStats.noStats##

Detalles del artículo

Cómo citar
Modulación multidimensional óptica basado en un sistema hibrido subportadora/amplitud/fase/doble polarización para sistemas de multiplexación por división de longitud de onda. (2019). MASKAY, 10(1), 8-19. https://doi.org/10.24133/maskay.v10i1.1322
Sección
ARTÍCULOS TÉCNICOS

Cómo citar

Modulación multidimensional óptica basado en un sistema hibrido subportadora/amplitud/fase/doble polarización para sistemas de multiplexación por división de longitud de onda. (2019). MASKAY, 10(1), 8-19. https://doi.org/10.24133/maskay.v10i1.1322

Referencias

[1] G. D. Forney y L. F. Wei, “Multidimensional Constellations-Part I: Introduction. Figures of Merit, and Generalized Cross Constellations,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 7, pp. 877-892, Aug. 1989.

[2] M. Taherzadeh, H. Nikopour, A. Bayesteh y H. Baligh, “SCMA Codebook Design,” Vancouver, Dec. 2014.

[3] D. Sharma y S. Kumar, “An overview of elastic optical networks and its enabling technologies,” Int. J. Eng. Technol.(IJET), vol. 9, pp. 1643-1649, Jun-Jul. 2017.

[4] S. G. Evangelides, L. F. Mollenauer, J. P. Gordon y N. S. Bergano, “Polarization Multiplexing with Solitons,” Journal of Lightwave Technology, vol. 10, pp. 28-35, Jan. 1992.

[5] D. Qian, N. Cvijetic, J. Hu y T. Wang, “108 Gb/s OFDMA-PON With Polarization Multiplexing and Direct Detection,” Journal of Lightwave Technology, vol. 28, pp. 484-493, Aug. 2010.

[6] F. Tian, D. Guo, B. Liu, Q. Zhang, Q. Tian, R. Ullah y X. Xin, “A Novel Concatenated Coded Modulation Based on GFDM for Access Optical Networks,” IEEE Photonics Journal, vol. 10, pp. 1-8, Feb. 2018.

[7] J. Müllerová, D. Korček y M. Dado, “On wavelength blocking for XG-PON coexistence with GPON and WDM-PON networks,” in Proc. of the 14th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON), Coventry, UK, Jul. 2012. pp. 1-4.

[8] H. G. Batshon, I. B. Djordjevic, L. L. Minkov, L. Xu, T. Wang y M. Cvijetic, “Proposal to Achieve 1 Tb/s per Wavelength Transmission Using Three-Dimensional LDPC-Coded Modulation,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 20, pp. 721-723, Apr. 2008.

[9] S. O. Arik, D. Millar, T. Koike-Akino, K. Kojima y K. Parsons, “High-dimensional modulation for mode-division multiplexing,” in Proc. of the Optical Fiber Communication Conference, San Francisco, CA, USA, Mar. 2014, pp. 1-4.

[10] H. Bülow, “Polarization QAM modulation (POL-QAM) for coherent detection schemes,” in Proc. of the Optical Fiber Communication Conference, San Diego, CA, USA, Mar. 2009, pp. 25-27.

[11] J. K. Fischer, C. Schmidt-Langhorst, S. Alreesh, R. Elschner, F. Frey, P. W. Berenguer, L. Molle, M. Nölle y C. Schubert, “Generation, Transmission, and Detection of 4-D Set-Partitioning QAM Signals,” Journal of Lightwave Technology, vol. 33, pp. 1445-1451. Dec. 2014.

[12] M. Arabaci, I. B. Djordjevic, L. Xu y T. Wang, “Four-dimensional nonbinary LDPC-coded modulation schemes for ultra-high-speed optical fiber communication,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 23, pp. 1280-1282, Jun. 2011.

[13] J. Leibrich y W. Rosenkranz, “Power efficient multidimensional constellations,” in Proc. of the Photonic Networks; 15. ITG Symposium, Leipzig, Germany , May. 2014.

[14] H. G. Batshon y I. B. Djordjevic, “Beyond 240 Gb/s per wavelength optical transmission using coded hybrid subcarrier/amplitude/phase/polarization modulation,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 22, pp. 299-301, Jan. 2010.

[15] H. G. Batshon y I. B. Djordjevic, “Hybrid amplitude/phase/polarization coded modulation for 100 Gb/s optical transmission and beyond,” in Proc. of the LEOS Annual Meeting Conference Proceedings, 2009. LEOS'09. IEEE, Belek-Antalya, Turkey, Oct. 2009, pp. 604-605.

[16] N. J. A. S. J.H Conway, Sphere Packings, Lattices and Groups, vol. 338, 1998, pp. 0,488.

[17] F. Buchali y H. Bülow, “Experimental transmission with POLQAM and PS-QPSK modulation format using a 28-Gbaud 4-D transmitter,” in Proc. of the 38th European Conference and Exhibition on Optical Communications (ECOC), Amsterdam, Netherlands, Sep. 2012, pp. 1-3.

[18] H. G. Batshon, I. Djordjevic y T. Schmidt, “Ultra high speed optical transmission using subcarrier-multiplexed four-dimensional LDPC-coded modulation,” Opt. Express, vol. 18, pp. 20546-20551, Sep. 2010.

[19] J. Yao, J. Yao, Y. Wang, S. C. Tjin, Y. Zhou, Y. Loy Lam, J. Liu y C. Lu, “Active mode locking of tunable multi-wavelength fiber ring laser,” Optics Communications, vol. 191, pp. 341-345, Feb. 2001.

[20] D. T. Nguyen, J. Abou y A. Morimoto, “Ultrashort pulse generation using fiber FM laser,” Optical review, vol. 19, pp. 337-340, 2012.

[21] J. J. Gil, “Polarimetric characterization of light and media,” Eur. Phys. J. Appl. Phys, vol. 40, pp. 1-47, Oct. 2007.

[22] M. Born y E. Wolf, “Principles of Optics,” chap. 1, Cambridge University Press, vol. 7, pp. 360-370, 1975.

[23] W. H. McMaster, “Matrix representation of polarization,” Reviews of modern physics, vol. 33, p. 8, Jan-Mar. 1961.

[24] G. Milione, H. I. Sztul, D. A. Nolan y R. R. Alfano, “Higher-order Poincaré sphere, Stokes parameters, and the angular momentum of light,” Physical review letters, vol. 107, p. 053601, Jul. 2011.

[25] X. Liu y F. Buchali, “Intra-symbol frequency-domain averaging based channel estimation for coherent optical OFDM,” Optics Express, vol. 16, p. 21944, Dec. 2008.

[26] R. Deiterding y S. W. Poole, “Robust split-step Fourier methods for simulating the propagation of ultra-short pulses in single-and two-mode optical communication fibers,” in Splitting Methods in Communication, Imaging, Science, and Engineering, Springer, Jan. 2016, pp. 603-625.

[27] M. Yoshida, J. Nitta, K. Kimura, K. Kasai, T. Hirooka y M. Nakazawa, “Single-channel 3.84 Tbit/s, 64 QAM coherent Nyquist pulse transmission over 150 km with frequency-stabilized and mode-locked laser,” in Proc. of the Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC), Los Angeles, CA, pp. Th2A.52, Mar. 2017, Jun. 2017.

[28] N. D. Nguyen y L. N. Binh, “Demultiplexing techniques of 320 Gb/s OTDM-DQPSK signals: A comparison by simulation,” in Proc. of the 2010 IEEE International Conference on Communication Systems (ICCS), Singapore, Singapore, Nov. 2010. pp. 171-175.

[29] R. Schmogrow, M. Winter, M. Meyer, D. Hillerkuss, S. Wolf, B. Baeuerle, A. Ludwig, B. Nebendahl, S. Ben-Ezra, J. Meyer y others, “Real-time Nyquist pulse generation beyond 100 Gbit/s and its relation to OFDM,” Optics Express, vol. 20, pp. 317-337, Jan. 2012.

Artículos similares

También puede Iniciar una búsqueda de similitud avanzada para este artículo.

Artículos más leídos del mismo autor/a

<< < 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 > >>