The Enhanced Mutual Information Neural Estimators for Optical Fiber Communication

光学 相互信息 光纤 光通信 计算机科学 物理 人工智能
作者
Zekun Niu,Chenhao Dai,Hang Yang,Chuyan Zeng,Zhixue He,Weisheng Hu,Lilin Yi
出处
期刊:Optics Letters [The Optical Society]
卷期号:49 (15): 4381-4381
标识
DOI:10.1364/ol.534025
摘要

The accurate estimation of mutual information (MI) plays a vital role in understanding channel capacity and optimizing the performance of optical communications. While MI computations for the additive white Gaussian noise (AWGN) channel are well-established, they fall short when dealing with the challenges posed by nonlinear optical fiber channels due to an unknown channel model. For the first time, to our knowledge, this Letter introduces a mutual information neural estimator (MINE) for MI estimation in optical fiber communications. We propose an enhanced MINE (E-MINE), achieved by enlarging the training batch size to improve estimation accuracy and stability. Our findings reveal that the E-MINE achieves highly accurate estimations in the AWGN channel and maintains strong consistency with symbol-by-symbol MI estimations, comparable to Monte Carlo (MC) methods based on a Gaussian distribution in long-haul optical fiber channels. Furthermore, with multi-symbol estimation, the E-MINE yields a 0.16 bits/4D-symbol improvement in our experiments. We anticipate that our findings will drive further research in the field, opening new possibilities for enhancing communication systems design and performance using deep learning techniques.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
田様应助书羽采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
2秒前
2秒前
frap完成签到,获得积分10
2秒前
李小鑫吖发布了新的文献求助10
2秒前
张贵超发布了新的文献求助10
4秒前
WLL完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
寒冷鸭子发布了新的文献求助10
4秒前
淡淡绮琴完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Lucas应助终陌采纳,获得10
5秒前
5秒前
彭于晏应助开飞机的小羊采纳,获得10
5秒前
5秒前
qqqq发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
虹间完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
英姑应助Oct采纳,获得10
7秒前
是瓜瓜不发布了新的文献求助10
7秒前
再沉默完成签到,获得积分10
7秒前
顾矜应助lai采纳,获得20
8秒前
上上谦发布了新的文献求助10
9秒前
寒冷鸭子完成签到,获得积分10
9秒前
卿沐发布了新的文献求助10
9秒前
所所应助儒雅老太采纳,获得10
10秒前
于是真的发布了新的文献求助10
10秒前
虚拟的小虾米完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
ECCE713发布了新的文献求助10
11秒前
梓泽丘墟应助小于采纳,获得20
12秒前
书羽发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3160487
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2811659
关于积分的说明 7892950
捐赠科研通 2470589
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1315639
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630910
版权声明 602042