50-Gb/sPAM-4调制NG-PON系统中的基于特征向量构建的改进型SVM均衡算法
DOI:
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作者:
作者单位:

(1.杭州电子科技大学 通信工程学院,浙江 杭州 310018; 2.上海交通大学,先进光通信 系统与网络国家重点实验室,上海 200240)

作者简介:

毕美华(1981-),女,山东济宁人,博士,讲师,主要从事 高速PON系统中的均衡算法研究以及OFDM-PON的安全性研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61501157,61571291)、浙江省青年自然基金(LQ19F020008)和浙江省自然科学基金(LY17F050012)资助项目 (1.杭州电子科技大学 通信工程学院,浙江 杭州 310018; 2.上海交通大学,先进光通信系统与网络国家重点实验室,上海 200240)


SVM-based equalization algorithm modified by feature vector construction enabled 50-Gb/s PAM-4modulation NG-PON system
Author:
Affiliation:

(1.School of Communication Engineering,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou 310018,China; 2.State Key Laboratory of Advanced Optical Communicati on System and Networks,Shanghai JiaoTong University,Shanghai 200240,China)

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    摘要:

    本文针对低成本下一代无源光网络(NG-PON)传 输系统中带宽限制和光纤累计色散所产生的严重码间串扰问题,提出了一种基于特征向量 构建的改进型支持向量机(SVM)的均衡 算法。该算法充分考虑了码间串扰信号的特性,并在此基础上构建了新颖的特征向量,从而 适用于带限NG-PON系统中。此外,为了实现对PAM-4信号的多分类任务,该算法采用了 多对多(MVM)的方法训练三个独立SVM分类器。本文搭建了基于10-G 带宽光电器件的 50-Gb/sPAM-4信号传输实验来进一步验证本算法的可行性。实验结 果表明,相比于经典 前馈均衡器(FFE)和判决反馈均衡器(DFE),本算法可将接收灵敏度在HD-FEC门限下 (BER=3.8e-3)提高约1dB,从而使系统 在不使用任何放大器的情况下功率预算达到了20 dB。 此外,本方案对CDR定时偏移误差更稳定,可在相当大的偏移范围内保持可观的性能。因 此,该方案可被应用在NG-PON系统中用于更好的提升系统传输性性能。

    Abstract:

    In the high-speed next generation passive optical network (NG-PON) transmissio n system based on low bandwidth optical devices,severe inter-symbol interference (ISI) p roblem would be caused due to the limited bandwidth.In this paper,we proposes a support vector machine (SVM) equalization algorithm modified by feature vector c onstruction to improve the performance of high-speed bandwidth limited NG-PON system.Considering the characteristics of these systems,a novel feature vector i s constructed to achieve a new SVM-based equalizer suitable for band-limited NG -PON systems.In addition,a many-to-many (MVM) approach to train three independent SVM classifi ers is employed to achieve multi-classification tasks for PAM-4signals.A 50Gb/s PAM-4signal t ransmission experiment based on 10-G bandwidth transceiver is demonstrated to prove the feasibility of our new SVM-based equalizer.Experimental results show that,compared with the traditional feed-for ward equalizer (FFE) and decision feedback equalizer (DFE),the receiver sensitivity achieved by our s cheme can be improved by about 1dB under the HD-FEC threshold (BER=3.8E-3), which allows the system to achieve a power budget of 20dB without the use of any amplifier.Inaddition,our scheme is more s table for CDR timing offset errors,which maintains reliable equalization performance over a relativel y large margin of timing offset.Therefore,we believe the proposed modified SVM-based equalizer could be considered prospective candidate for NG-PON systems.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

俞嘉生,毕美华,欧军,季晨阳,杨国伟,周雪芳,胡淼.50-Gb/sPAM-4调制NG-PON系统中的基于特征向量构建的改进型SVM均衡算法[J].光电子激光,2019,30(12):1257~1264

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  • 收稿日期:2019-04-11
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  • 在线发布日期: 2020-03-07
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