利用人工智能技术设计光纤链路

B. Lima, I. Marques, Nizam Omar, Rafael Pereira de Oliveira
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摘要

我们社会中的数字通信在很大程度上是以使用光纤的互连网络为基础的。这种情况要求更好的网络在运行和网络设计方面都具有高性能和低成本。线性和非线性效应会影响光链路的通信性能,因此在设计链路时必须加以考虑。这项工作建议使用人工智能(AI)算法来预测光链路设计中的衰减失真、色散和非线性效应,以确保其自主优化。我们建议在给定距离、运行速率和误码率(BER)要求的情况下,使用人工智能设计光纤链路。我们比较了 4 种人工智能算法(贝叶斯网络、感知器神经网络 (MLP)、KNN 和深度学习)的性能,获得了高达 99% 的精确度,并在深度学习和 KNN 方法确定的参数范围内预测了放大和色散补偿资源的优化链路。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
PROJETO DE LINKS DE FIBRAS ÓPTICAS USANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL
A comunicação digital em nossa sociedade é fortemente baseada em redes interconectadas usando fibras ópticas. Este cenário exige redes melhores com alto desempenho e baixo custo tanto na operação como no projeto da rede. Efeitos lineares e não lineares afetam o desempenho da comunicação em links ópticos e devem ser levados em consideração no projeto do enlace. O presente trabalho propõe a utilização de algoritmos de inteligência artificial (IA) para prever distorções de atenuação, dispersão e efeitos não-lineares em projetos de links ópticos, garantindo sua otimização autônoma. Propomos o uso de IA para o projeto de um enlace de fibra óptica dados a distância, taxa de operação e taxa de erro de bits (BER) requerida. Comparamos a performance de 4 algoritmos de IA (redes Bayesianas, redes neurais perceptron (MLP), KNN, e Deep Learning) e obtivemos acurácias de até 99% e previsão de enlaces otimizados em recursos de amplificação e compensação de dispersão dentro dos parâmetros estabelecidos com a abordagem Deep Learning e KNN.
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