Author Affiliations
Abstract
1 School of Information Science and Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Changfei Optical Fiber and Cable Joint Stock Limited Company, Wuhan 430073, China
3 Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210000, China
We experimentally transmit eight wavelength-division-multiplexing (WDM) channels, 16 quadratic-amplitude-modulation (QAM) signals at 32-GBaud, over 1000 km few mode fiber (FMF). In this experiment, we use WDM, mode division multiplexing, and polarization multiplexing for signal transmission. Through the multiple-input–multiple-output (MIMO) equalization algorithms, we achieve the total line transmission rate of 4.096 Tbit/s. The results prove that the bit error rates (BERs) for the 16QAM signals after 1000 km FMF transmission are below the soft-decision forward-error-correction (SD-FEC) threshold of , and the net rate reaches 3.413 Tbit/s. Our proposed system provides a reference for the future development of high-capacity communication.
optical fiber communication mode division multiplexing few-mode fiber multiple-input–multiple-output high-capacity transmission long-distance transmission Chinese Optics Letters
2024, 22(1): 010602
1 复旦大学通信与信息工程学院通信科学与工程系，上海 200433
2 长飞光纤光缆股份有限公司，湖北 武汉 430073
为了解决急剧提升的通信系统容量需求与长距离传输等问题，通过实验验证了超大容量的少模光纤传输。在超大容量需求的背景下，同时使用波分复用、模分复用、偏振复用三种复用技术进行信号传输，凭借自研的低损耗六模渐变型光纤（各模式衰减约为0.2 dB/km），实现了覆盖C波段共80个通道，每个通道双模双偏振信号的1000 km传输。考虑到超长距离传输带来的色散和双模双偏振带来的串扰，在进行接收端离线数字信号处理（DSP）时首先使用频域色散补偿算法进行色散补偿，并在下采样和时钟恢复后联合利用多输入多输出-频域最小均方算法（MIMO-FDLMS）和多输入多输出-时域最小均方算法（MIMO-TDLMS）进行信道均衡和色散补偿。在28%冗余的低密度奇偶校验（LDPC）信道编码软判决前向纠错（SD-FEC）阈值5.2×10-2条件下，实现了总的线传输速率40.96 Tbit/s，净速率高达32 Tbit/s。
光通信 波分复用 模分复用 偏振复用 长距离传输 超大容量传输 中国激光
2023, 50(23): 2306001
1 复旦大学信息科学与工程学院通信科学与工程系，上海 200433
2 长飞光纤光缆股份有限公司，湖北 武汉 430073
3 南京信息工程大学物理与光电工程学院，江苏 南京 210044
为了解决通信容量不足以及非线性损伤问题，基于正交相位（IQ）调制外差相干探测，利用极化复用技术、模分复用技术以及先进的数字处理算法，搭建了单通道模分复用少模光纤传输系统，并成功实现了波特率为32 Gbaud的16正交振幅调制（QAM）信号在两个兼并模LP11a和LP11b模式下的1000 km传输。使用时域和频域多输入多输出最小均方（MIMO-LMS）算法进行均衡处理后，误码率（BER）低于软判决前向纠错（SD-FEC）的阈值（5.2×10-2）。
光通信 光纤通信 模分复用 少模光纤 极化复用 长距离传输 中国激光
2023, 50(19): 1906006
1 复旦大学信息科学与工程学院，上海 200433
2 长飞光纤光缆股份有限公司，湖北 武汉 430073
3 南京信息工程大学，江苏 南京 210044
为了满足日益增长的数据需求，实现“超大容量、超长距离”通信，结合波分复用、偏振复用、模式复用3种复用技术，演示了一个少模光纤传输系统。实验生成符合ITU-T标准的80个通道，利用两个正交偏振及LP11a、LP11b两个模式，在最长达1000 km的少模光纤上传输32 GBaud的16QAM信号。为了减少色散效应和严重的偏振间、模间串扰产生的影响，在接收端数字信号处理（DSP）中，采用基于时域和频域的多输入多输出（MIMO）均衡解复用技术，显著提升系统性能。实验结果表明，经500/1000 km的少模光纤传输，系统的比特误码率（BER）分别能满足7%低密度奇偶校验码（LDPC）硬判决门限（3.8×10-3）和25% LDPC软判决门限（4.2×10-2）。当少模光纤传输距离为1000 km时，系统实现的净速率为32.768 Tbit/s，属于国内领先水平。
光通信 少模光纤 波分复用 MIMO均衡 大容量传输 长距离通信 光学学报
2023, 43(10): 1006004
1 复旦大学通信科学与工程系电磁波信息科学教育部重点实验室, 上海 200433
2 复旦大学上海先进通信与数据科学研究院, 上海 200433
3 网络通信与安全紫金山实验室, 江苏 南京 211111
4 西安邮电大学, 陕西 西安 710121
在光子辅助的W波段通信系统中,利用概率整形技术,实验验证了概率整形的八进制脉冲幅度调制(PS-PAM8)信号在太赫兹空芯光纤中的有线传输。采用包络检测的方案,在97~105 GHz的W波段上成功实现了5.75 GBaud的PS-PAM8信号在1 m空芯光纤上的传输。实验中的净传输速率可达13.63 Gbit/s, 满足2.4×10 -2的20%开销的软判决前向纠错码阈值。该实验结果证明了THz空芯光纤作为一种新型的W波段高速传输介质的潜力。
光通信 脉冲幅度调制 概率整形 光载无线 空芯光纤 光学学报
2021, 41(24): 2406003
1 苏州大学 电子信息学院, 江苏 苏州 215006
2 中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 101408
3 武汉邮电科学研究院有限公司 光纤通信技术和网络国家重点实验室,武汉 430074
为了提升可见光通信(VLC)定位系统的频谱和功率利用率, 文章提出了一种基于非对称限幅和直流偏置的光正交频分复用(ADO-OFDM)的VLC定位集成系统。该通信定位集成系统具有比基于非对称限幅的光正交频分复用(ACO-OFDM)的VLC定位集成系统更高的频谱利用率和比基于加直流偏置的光正交频分复用(DCO-OFDM)的VLC定位集成系统更高的功率利用率。同时, 文章还提出了一种差分修正定位算法, 所提算法较于传统的三边定位算法其具有更高的定位精度。
可见光通信 通信定位集成系统 非对称限幅和直流偏置的光正交频分复用系统 差分修正定位算法 VLC integrated system of communication and locations ADO-OFDM differential correction location algorithm
针对发光二极管之间的多径干扰，提出了采用QR分解的信道均衡算法消除干扰的方案。首先建立基于离散傅里叶变换扩频的正交频分复用技术的电力线与可见光融合通信系统，并考虑了由两个发光二极管之间的电线差所引发的多径干扰，然后比较了该系统下采用QR分解的信道均衡算法和传统信道均衡算法下的误码性能。结果表明，采用QR分解的信道均衡算法可消除由发光二极管之间的电线差引起的多径干扰，从而提高系统的传输性能。
自由空间光通信 发光二极管 电力线通信 信道均衡 free space optical communication light emitting diode power line communication channel equalizer
1 苏州大学 电子信息学院, 江苏 苏州 215006
2 苏州光格设备有限公司, 江苏 苏州 215006
针对可见光通信系统调制带宽有限的问题, 提出了将两种具有高频带利用率的调制方式应用于可见光通信系统的方案。分别论述了正交频分复用和奈奎斯特单载波调制的基本原理和产生途径, 仿真验证了正交频分复用和奈奎斯特单载波两种调制解调技术应用于可见光通信系统时的性能, 比较分析了两种技术在不同信噪比条件下的误码率和频带利用率, 仿真结果表明, 奈奎斯特单载波相对于正交频分复用有更高的频带利用率和较低的误码率, 更适用于可见光通信系统。
可见光通信 正交频分复用 奈奎斯特单载波 VLC OFDM N-shaped SC
苏州大学 电子信息学院, 江苏 苏州 215006
研究了基于DWT(小波变换)的OFDM(正交频分复用)和FFT (快速傅里叶变换)的OFDM两种不同调制方式在PLC(电力线通信)系统中的性能。首先建立了两种不同调制方式下PLC的系统模型, 然后在AWGN(加性高斯白噪声)和子CFO(载波频率偏移)的干扰下, 分析了两种系统的误码性能以及峰均功率比的分布。通过仿真发现, 在PLC系统中, DWT-OFDM系统比FFT-OFDM系统更具优势, 在未来的PLC系统中必将发挥重要的作用。
正交频分复用 离散小波变换 载波频率偏移 电力线通信 OFDM discrete wavelet transform carrier frequency offset power line communication
