Codierte vierdimensionale Modulationsverfahren für die kohärente optische OFDM-Übertragung

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Kohärente Empfangsverfahren, die eine vollständige Detektion der Amplitude, Phase und Polarisation des optischen Trägers ermöglichen, werden zukünftig in zunehmendem Maße in hochratigen optischen Glasfaser-Übertragungssystemen eingesetzt. Durch eine gezielte Berücksichtigung der vier Freiheitsgrade des optischen Feldes lassen sich Modulationsformate definieren, die das Potenzial haben, kohärente Ein- oder MehrträgerÜbertragungssysteme näher an die theoretisch Kapazitätsgrenze des optischen Kanals zu bringen. Im Rahmen des Projekts sollen die Eigenschaften dieser durch Konstellationsdiagramme im vierdimensionalen Raum (4-D) darstellbaren Modulationsformate im Zusammenspiel mit Kanalcodierung theoretisch und experimentell untersucht werden. Im Einzelnen sollen 4-D-Konstellationen unter Einbeziehung einer LDPC-Kanalcodierung für unterschiedliche spektrale Effizienzen identifiziert, bewertet und optimiert werden. Insbesondere soll zur Soft-Decodierung im Empfänger iteratives Demapping zum Einsatz kommen und dessen Leistungsfähigkeit auch für aufwandsärmere suboptimale Detektionsverfahren betrachtet werden. Eine anwendungsorientierte Beurteilung dieser vierdimensionalen codierten Modulation für die mögliche Implementierung in zukünftigen optischen Nx100 Gbit/s-Übertragungssystemen erfolgt durch den Einsatz als Unterträgermodulation in einem kohärenten optischen OFDM-System. Dies schließt sowohl numerische Simulationen als auch eine experimentelle Verifikation in einem Laboraufbau ein.