تحلیل مقایسه ای عملکرد کدهای RS، BCH و LDPC در سیستم های انتقال نوری تک حالته در حضور نویز تداخل غیرخطی (NLI)

این مقاله به تحلیل عملکرد و مقایسه جامع ۹ طرح کدگذاری تصحیح خطای پیشرو استاندارد در یک کانال فیبر نوری تک حالته دوربرد می پردازد که در آن اثرات غیرخطی به عنوان عامل اصلی محدودکننده عملکرد در نظر گرفته شده اند. با بهره گیری از یک چارچوب شبیه سازی یکپارچه و قدرتمند که در پایتون توسعه یافته، عملکرد هر کد تحت تاثیر تفکیک شده پدیده های غیرخطی کلیدی یعنی مدولاسیون خودفاز، مدولاسیون فاز متقابل و ترکیب چهارموج و همچنین نویز گسیل خودبه خودی تقویت شده ارزیابی می شود. نتایج در قالب نمودارهای نرخ خطای بیت در برابر نسبت انرژی بیت به نویز ارائه شده و "جریمه عملکرد" ناشی از هر یک از اثرات غیرخطی به صورت کمی محاسبه می گردد. تحلیل مقایسه ای نشان می دهد که کدهای با تصمیم گیری نرم مانند LDPC، با دستیابی به BER هدف (۱۰^(-۵)) در کمترین مقدار E_b/N_۰، عملکردی به مراتب برتر از طرح های با تصمیم گیری سخت دارند. این پژوهش با ارائه داده های دقیق و مقایسه ای و بحث در مورد مصالحه بین عملکرد و پیچیدگی پیاده سازی، یک راهنمای عملی برای انتخاب بهینه ترین ساختار FEC در طراحی سیستم های انتقال نوری پرسرعت فراهم کرده و زیربنای لازم برای تحقیقات آتی را پایه ریزی می کند.

کلیدواژه ها:

فیبرنوری ، اثرات غیرخطی ، کد تصحیح خطای پیشرو ، مدولاسیون خود فاز ، مدولاسیون فاز متاقطع ، ترکیب چهار موجی