用于相干光通信系统中光纤非线性缓解的超低复杂度长短期记忆网络
信号处理
2022-04-20 v1 光学
摘要
光纤克尔非线性是长距离光纤通信可达容量的一个基本限制。数字反向传播（DBP）是一种通过求解逆传播非线性薛定谔方程（NLSE）来缓解线性和非线性损伤的主要方法，这需要详细的链路信息。最近，基于神经网络（NN）的范式被提出用于缓解光通信系统中的非线性传输损伤。然而，几乎所有基于神经网络的均衡方案都具有高计算复杂度，这阻碍了在商用传输系统中的实际实现。在本文中，我们提出了一种面向中心的长短期记忆网络（Co-LSTM），它在均衡操作中结合了简化模式和循环机制，能够以超低复杂度缓解相干光通信系统中的光纤非线性。为了验证所提出的方法，我们进行了一个十信道波分复用（WDM）传输实验，采用 64 Gbaud 偏振复用 16 进制正交幅度调制（16-QAM）信号。Co-LSTM 和 DBP 实现了可比的非线性缓解性能。然而，简化模式下的 Co-LSTM 复杂度几乎与传输距离无关，远低于 DBP。所提出的 Co-LSTM 方法为利用神经网络进行低复杂度非线性缓解提供了一种有吸引力的途径。
引用
@article{arxiv.2108.10212,
title = {Ultralow complexity long short-term memory network for fiber nonlinearity mitigation in coherent optical communication systems},
author = {Hao Ming and Xinyu Chen and Xiansong Fang and Lei Zhang and Chenjia Li and Fan Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.10212},
year = {2022}
}