"Разработка метода компенсации нелинейных искажений оптического сигнала, распространяющегося по магистральным волоконным линиям связи, на основе теории возмущений и машинного обучения". Алексей Александрович Редюк, ИВТ СО РАН, НГУ, 22.3.2020
Состав коллектива
- Редюк Алексей Александрович, Институт вычислительных технологий СО РАН, к.ф.-м.н.
- Сидельников Олег Сергеевич, Новосибирский государственный университет, к.ф.-м.н.
- Аверьянов Евгений Александрович, Новосибирский государственный университет
- Федорук Михаил Петрович, Новосибирский государственный университет, д.ф.-м.н., академик РАН, профессор
- Турицын Сергей Константинович, Институт фотонных технологий Университета Астона (Великобритания), PhD, профессор
Аннотация
Нелинейные искажения оптического сигнала, возникающие при его распространении по волоконно-оптическим линиям связи, создают существенные ограничения для дальнейшего развития волоконных систем связи, работающих на больших скоростях передачи информации. Чтобы снизить влияние этого явления, был предложен метод компенсации внутриканальных и межканальных нелинейных искажений оптического сигнала для волоконных систем связи со спектральным уплотнением каналов. В его основе лежит дискретная модель, связывающая переданные и принятые информационные символы, построенная на анализе возмущений первого порядка системы уравнений Манакова. Реализация метода осуществляется с помощью решения задачи линейной регрессии с целевой функцией метода наименьших квадратов. На примере трёхканальной системы связи протяжённостью 2000 км и канальной скоростью передачи 240 Гбит/с показано, что эффективность предлагаемого метода превосходит эффективность линейного восстановления фазы принятого сигнала и находится на уровне метода обратного распространения сигнала с использованием одного шага на пролёт.
Публикации
- E. Averyanov, A. Redyuk, O. Sidelnikov, M. Soroklna, M. Fedoruk, and S. Turitsyn, Perturbative machine learning technique for nonlinear impairments compensation in WDM systems // Proceedings of European Conference on Optical Communication. - Rome, 2018. - Paper Th2.39.
- A.A. Redyuk, O.S. Sidelnikov, E.A. Averyanov, M.A. Sorokina, M.P. Fedoruk, S.K. Turitsyn Perturbative machine learning technique for nonlinear impairments compensation in fiber optic communication systems // Applied Photonics. – 2018. – Vol. 5(3). – P.265-276.
- Аверьянов Е.А., Редюк А.А., Сидельников О.С., Федорук М.П. Компенсация нелинейных искажений сигнала с пониженной вычислительной сложностью на основе теории возмущений // Фотон-Экспресс. – 2019. – №6. - с.106-107.
- A. Redyuk, E. Averyanov, O. Sidelnikov, M. Fedoruk, and S. Turitsyn Compensation of Nonlinear Impairments Using Inverse Perturbation Theory with Reduced Complexity // Journal of Lightwave