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Network Information Theory for NonLinear optical channels

Description du projet

Une approche théorique de l’information pour la transmission par multiplexage en longueur d’onde pour tous les utilisateurs

Les systèmes de fibre optique jouent un rôle essentiel dans le trafic internet mondial, en s’appuyant sur le multiplexage en longueur d’onde (WDM pour «wavelength division multiplexing») pour la transmission. Des effets non linéaires sont toutefois induits par des intensités de signal élevées. La théorie de l’information examine les limites fondamentales de la transmission WDM, en se concentrant sur les taux atteignables pour les utilisateurs individuels. Le projet NIT-NL, financé par le programme MSCA, propose une approche théorique de l’information multi-utilisateurs pour le canal WDM, qui étudie simultanément les taux réalisables pour tous les utilisateurs, en s’écartant du point de vue de l’utilisateur individuel. Le projet entend recourir à des ressources de réseaux optiques par une caractérisation réaliste de la région de capacité, une analyse asymptotique et la dérivation des conditions d’optimalité. Les résultats bénéficieront aux communautés scientifique et de la théorie de l’information, à l’industrie européenne des télécommunications et aux initiatives de normalisation.

Objectif

Optical fiber systems carry nearly all of the global Internet traffic and are critical infrastructure for modern
society. Long-haul optical networks are often based on the notion of wavelength division multiplexing (WDM). At
high signal intensities, WDM systems are impaired by the inherent nonlinear effects involved in fiber
propagation. In the literature, the fundamental limits of WDM transmission are investigated using information
theory. The prevalent viewpoint only focuses on achievable rates for individual users under different behavioral
assumptions for the interfering users. NIT-NL deviates significantly from this single-user viewpoint and proposes
a multi-user information theoretic approach for the WDM channel that investigates the region of simultaneously
achievable rates for all the different users. NIT-NL aims to exploit this holistic perspective and realize a more
efficient utilization of the optical network resources. This will be achieved via a) characterization of closed form
inner and outer bounds to the capacity region based on realistic channel models, b) asymptotic analyses in the
limit of high transmit power to infer the nature of optimal strategies in the highly nonlinear regime, and c)
derivation of optimality conditions for simple and practical schemes such as treating interference as noise to
achieve the sum-capacity of the given model. NIT-NL will have a direct impact on the scientific community
engaged in the long-standing quest of dealing with nonlinear impairments in optical channels, and the multi-user
information theory community that will welcome its enrichment on nonlinear channel models. It will also benefit
the European telecommunications industry and standardization initiatives.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2022-PF-01

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

TECHNISCHE UNIVERSITAET MUENCHEN
Contribution nette de l'UE
€ 173 847,36
Adresse
Arcisstrasse 21
80333 Muenchen
Allemagne
Région
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée