Bộ cân bằng tín hiệu dựa trên mạng nơ-ron tích chập một chiều cho hệ thống thông tin quang cự ly ngắn tốc độ 100 Gb/s

Abstract

Các hệ thống thông tin quang cự ly ngắn sử dụng điều chế biên độ kết hợp tách sóng trực tiếp (IM/DD) với định dạng PAM-4 đang trở thành lựa tối ưu nhờ kiến trúc đơn giản và chi phí thấp. Tuy nhiên, các yếu tố như giới hạn băng thông, tán sắc, phi tuyến thiết bị gây ra méo tín hiệu nghiêm trọng, làm giảm hiệu suất hệ thống. Bài báo đề xuất bộ cân bằng sử dụng mạng nơ-ron tích chập (CNN) nhằm khắc phục các méo phi tuyến còn lại sau bộ cân bằng tuyến tính FFE. Bộ cân bằng được định hướng thiết kế đơn giản những vẫn khai thác thông tin từ chuỗi ký tự đầu vào hiệu quả. Mô phỏng cho thấy bộ cân bằng CNN có thể tăng độ nhạy máy thu lên đến gần 2.5 dB so với FFE và 1 dB so với ANN tại cùng mức BER. Ngoài ra, chúng tôi xem xét tác động của độ sâu và số lượng đặc trưng mạng đến hiệu năng và đưa ra lựa chọn cấu hình tối ưu cho việc triển khai thực tế.