Leistungsanalyse von ACO-OFDM und DCO-OFDM unter Verwendung von Bit- und Leistungsverteilung in frequenzselektiven optischen drahtlosen Kanälen

In diesem Artikel präsentieren wir einen detaillierten Vergleich der Leistung von asymmetrisch geschnittenem optischem OFDM (ACO-OFDM), ACO-OFDM mit Diversitätskombination und DC-biased optischem OFDM (DCO-OFDM) unter Verwendung verschiedener Bias-Niveaus. Die Vergleiche erfolgen sowohl für einen Additive-White-Gaussian-Noise-Kanal (AWGN) als auch für einen typischen frequenzselektiven Sichtlichtkommunikationskanal. Adaptive Bitverteilung wird verwendet, um die Bitrate für den frequenzselektiven Kanal mit einem Ziel-Bitfehlerrate von 10^-3 zu maximieren. Clipping-Rauschen bei DCO-OFDM wird, im Gegensatz zu AWGN, am Sender und nicht am Empfänger hinzugefügt. Neue analytische Ergebnisse werden abgeleitet, die diesen Effekt in der Bitverteilungsberechnung berücksichtigen. Es wird gezeigt, dass die Diversitätskombination die spektrale Verteilung des Rauschens nach der Entzerrung verändert. Die Auswirkung davon auf die Bitverteilung wird ebenfalls analysiert. Es wird gezeigt, dass für sowohl den AWGN als auch den frequenzselektiven Kanal ACO-OFDM mit Diversitätskombination bei niedrigeren Bitraten/normierten Bandbreiten am energieeffizientesten ist, aber für höhere Datenraten DCO-OFDM die geringste Sendeleistung erfordert. Zum Beispiel ist für den frequenzselektiven Kanal bei Bitraten/normierten Bandbreiten bis zu 6 ACO-OFDM mit Diversitätskombination am energieeffizientesten. Für höhere Datenraten erfordert DCO-OFDM die geringste Sendeleistung, aber diese Datenraten erfordern sehr große Konstellationsgrößen, z. B. eine Konstellationsgröße von 128 für DCO-OFDM für einige Subträger und 2048 für ACO-OFDM mit Diversitätskombination.