Rangkaian optik pada masa akan datang adalah heterogen dan dinamik. Impaknya, distorsi isyarat dipercayai akan menjejaskan prestasi jaringan ini dengan nyata sekali. Dalam rangkaian yang berprestasi tinggi ini, distorsi isyarat telah menjadi keraguan dan kebimbangan utama dalam penggurusan sesebuah rangkaian optik. Oleh itu, distorsi isyarat yang wujud dalam sesebuah rangkaian optik mestilah diasingkan, disetempatkan dan dikompensasikan dengan sewajarnya. Lantaran itu, teknik-teknik OPM yang berkebolehan untuk memantau keadaan fizikal elemen-elemen rangkaian, dan kualiti isyarat dalam fesyen masa sebenar adalah genting dalam penggurusan rangkaian optik yang heterogen pada masa depan.
Dalam projek ini, kami mencadangkan satu teknik OPM berasaskan DSP yang berkebolehan untuk pemantauan serentak kedua-dua kualiti isyarat dan BR-MFI. Dalam teknik yang kami cadangkan, sebuah pangkalan data telah ditubuhkan melalui simulasi dan dimensinya telah dikurangkan sebanyak 90% dengan mengunakan teknik PCA. Kemudian, sebarang data boleh diidentifikasikan atau diiktirafkan dengan pengiraan jarak minimum, iaitu jarak Euclidean.
Keputusan anggaran BR-MFI yang dijalankan bagi kesemua enam format modulasi yang popular digunakan dengan pelbagai kadar data yang berbeza telah menunjukkan bahawa teknik yang dicadangkan dapat mengkategorikan kesemua format modulasi dengan berkesan dengan ketepatan anggaran keseluruhan kira-kira 90% walaupun dalam kewujudan pelbagai distorsi isyarat. Manakala, kesilapan yang kecil dalam pengenalpastian distorsi rangkaian telah dijumpai. Kesilapan pengenalpastian secara keseluruhan untuk CD, DGD and OSNR ialah 2.55 ps / nm (0.3%), 1.61 ps (16.1%) dan
0.98 dB (7%) masing-masing. Secara keseluruhan, teknik OPM yang telah dicadangkan boleh diaplikasikan dalam rangkaian optik masa depan. Hal ini demikian kerana ia sangat berkaliber dalam pemantauan dan pengawasan serentak distorsi rangkaian dan BR-MFI.
______________________________________________________________________________________
The future optical networks are anticipated to be heterogeneous in nature supporting a wide range of data traffic depending upon the end user's demands. Due to the high data rate, heterogeneous and dynamic nature of the future optical network, signal degradation and network impairments are believed to significantly affect the performance of these networks. The impairments in an optical network must be isolated, localised and properly compensated. Therefore, optical performance monitoring (OPM) techniques which are able to accurately measure and rapidly reflect the physical states of network elements, paths, and the quality of propagating data signals in a real-time fashion are crucial in the efficient management of future heterogeneous fiber-optic networks.
In this project, we propose a digital signal processing (DSP) based technique capable of simultaneous monitoring of various network impairments as well as joint bit rate and modulation format identification (BR-MFI). In our proposed technique, a huge database is developed and its dimension is reduced by 90% using principal components analysis (PCA) technique. Then, any data can be identified or recognised by performing minimal distance calculation, i.e. Euclidean distance between a particular data with the database developed.
Results of the joint BR-MFI estimation conducted for six different widely-used modulation formats and data rates demonstrate that the proposed technique can effectively identify all these signal types with an overall estimation accuracy in excess of 90% despite the presence of various link impairments. Similarly, considerably small errors are encountered in the estimation of various individual network impairments i.e. the average estimation error for chromatic dispersion (CD), differential group delay (DGD) and optical signal-to-noise ratio (OSNR) are 2.55 ps/nm (0.3%), 1.61 ps (16.1%) and 0.98 dB (7%) respectively. In conclusion, the proposed PCA based DSP technique is fully capable of simultaneous network impairments monitoring and joint BR-MFI in high-speed, dynamic, heterogeneous fiber-optic communication networks.
Digital signal processing techniques for monitoring the performance of future optical communication networks_Tan Ming Chieng_E3_2013_NI