面向非线性光纤信道的高基数几何星座整形
信息论
2022-09-19 v2 信号处理
math.IT
摘要
本文提出了高效优化几何整形星座以最大化光通信数据吞吐量的设计方法。它描述了以输入星座形状为函数解析计算信息论损失及该损失梯度的方法。互信息(MI)和广义互信息(GMI)的梯度对于几何整形星座的优化至关重要。本文给出了可达信息率度量关于输入星座的解析导数。所提方法允许改进高基数和高维星座的设计,以优化线性和非线性光纤传输吞吐量。本文给出了在2维和4维下多达8192个点的近容量可达星座,其广义互信息(GMI)与加性白高斯噪声信道(AWGN)容量之差在0.06 bit/2Dsymbol以内。此外,本文引入了一种将设计计算时间从数天缩短至数分钟的设计算法,从而能够在广泛信噪比范围内给出针对线性AWGN和非线性光纤信道的优化星座。
引用
@article{arxiv.2205.04391,
title = {High-Cardinality Geometrical Constellation Shaping for the Nonlinear Fibre Channel},
author = {Eric Sillekens and Gabriele Liga and Domaniç Lavery and Polina Bayvel and Robert I. Killey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.04391},
year = {2022}
}