无中继光纤传输中概率整形方法的实验比较

本文研究了在背靠背配置和无中继非线性光纤传输中，概率整形对有效信噪比（SNR）和可达信息速率（AIR）的影响。对于背靠背，发现各种整形正交幅度调制（QAM）分布与均匀输入具有相同的实现代价。通过在传输实验中证明，在固定平均发射功率下，整形QAM输入导致比均匀输入更低的有效SNR，我们从实验上确认整形增强了光纤非线性。然而，最终发现整形提高了AIR，这是最相关的品质因数，因为它与频谱效率直接相关。在对非线性光纤信道的这些整形增益的详细研究中，四种优化QAM输入分布的策略在波分复用（WDM）系统中进行了评估和实验比较。第一种整形方案基于线性加性白高斯噪声信道生成Maxwell-Boltzmann（MB）分布。第二种策略使用Blahut-Arimoto算法针对基于分步傅里叶方法的信道模型优化无约束QAM分布。在第三和第四种方法中，MB整形QAM和无约束QAM通过增强高斯噪声（EGN）模型进行优化。尽管发现绝对整形增益相对较小，但EGN优化的无约束分布相对于线性AWGN优化的MB分布的相对改进高达59%。这种普遍行为在9信道和全负载WDM实验中观察到。