Author Affiliations
Abstract
1 Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
2 Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China
This Letter proposes a high-security modulation scheme for optical transmission systems. By using multi-constellation shaping and asymmetric encryption, the information security can be enhanced and quantum computer cracking can be effectively resisted. Three-dimensional (3D) carrier-less amplitude phase modulation is utilized to superposition and transmit 3D signals. Experimental verification is conducted using a seven-core weakly coupled fiber platform. The results demonstrate that the proposed scheme can effectively protect the system from any illegal attacker.
multi-core transmission asymmetric encryption multi-constellation shaping Chinese Optics Letters
2024, 22(4): 040602
【目的】近年来，数据通信量呈爆炸性增长，为了应对高速、高容量数据传输及网络应用场景多样化的需求，超100 Gbit/s密集波分复用（DWDM）混合组网作为一种高效的解决方案逐渐受到关注。文章通过对超100 Gbit/s DWDM混合组网的需求、关键技术及实际案例进行分析，为构建高容量、高效率的通信网络提供了技术支持和指导。
【方法】文章首先阐述了网络发展在容量扩展和支持复杂网络设计方面的需求，其次重点介绍了超100 Gbit/s混合组网的关键技术，包括星座图整形、频谱整形和灵活栅格技术等。其中，为支撑混合组网的业务速率设计，提供了一种用于级联掺铒光纤放大器（EDFA）通信系统的光信噪比（OSNR）计算方法，仅利用信道配置信息、发端信号光功率、EDFA的增益及噪声等相关参数，即可计算出整个链路中各个波长的输出OSNR。最后，结合海外某网络案例，根据实际链路OSNR评估情况，合理进行混合速率网络设计，论证了超100 Gbit/s DWDM混合组网在实际工程中的应用效果。
【结果】通过应用超100 Gbit/s DWDM混合组网，根据OSNR评估情况灵活配置传输速率和传输带宽，实现了200、600和800 Gbit/s混合速率网络部署，既满足了核心站点的大容量需求，也兼顾了边缘站点的长途大跨度需求，并在3年期间实现了网络的平滑升级和扩容。
【结论】实践证明，超100 Gbit/s DWDM组网能够有效提升网络容量、灵活性及频谱资源利用率，同时也为网络的持续演进提供了空间，是推进大容量光传输网络发展的重要手段。
超100 Gbit/s密集波分复用 混合组网 光信噪比 星座图整形 频谱整形 B100 Gbit/s DWDM hybrid network OSNR constellation shaping spectrum shaping 光通信研究
2024, 50(1): 23013701
1 上海大学特种光纤与光接入网重点实验室，上海 200444
2 上海大学上海市先进通信与数据科学研究院，上海 200444
为了缩小矩形正交幅度调制（QAM）方式和香农极限的差距，探究高斯信道下的星座整形性能，设计一种应用于卫星间激光通信的几何整形与概率整形相结合的方案。将星座点的判决范围视为圆形，从图形的紧密排列角度出发提出几何整形的思路，再利用编码映射技术使各个星座点概率分布符合麦克斯韦-玻尔兹曼分布。几何整形与概率整形相结合可以进行非常规星座点数的星座设计。在功率限制的前提下，进行了信息熵为3和星座点数为8~13、信息熵为4和星座点数为16~23的仿真和相干光通信系统实验。在仿真理论中，误码率约为5×10-3时，相比常规8QAM和16QAM，矩形QAM分别取得了约1 dB和1.3 dB的增益。同时还进行了8点和16点的几何整形的仿真和实验，相较于矩形QAM，分别有约0.1 dB 和0.22 dB的性能提升。
相干光通信 几何整形 概率整形 星座整形 星间通信 光学学报
2023, 43(19): 1906002
南京邮电大学 电子与光学工程学院、柔性电子学院, 南京 210046
为探究IQ不平衡产生机理, 结合偏振复用(PDM)、16进制正交幅度调制(QAM)、相位共轭孪生波(PCTW)、正交频分复用(OFDM)、波分复用(WDM)等技术, 采用OptiSystem软件搭建了PCTW-OFDM-WDM系统, 分析了概率整形、串扰、统计相关噪声引起IQ不平衡的机理。理论分析和仿真结果表明: IQ不平衡是由多种因素造成的, 只有过大的IQ不平衡才会对系统性能产生较为明显的影响; 几何整形方案对系统IQ不平衡和性能改善的作用有限; 在时隙和子载波PCTW模式下, 适当地改变共轭分量的分布位置可有效改善IQ不平衡, 并获得比相邻结构更好的传输性能表现。
相位共轭孪生波 正交频分复用 IQ不平衡 非线性效应 星座整形 phase conjugate twin waves orthogonal frequency division multiplexing IQ imbalance nonlinear effect constellation shaping
