Application de l'apprentissage automatique à la transmission de données sur fibre optique

par Abtin Shahkarami

Projet de thèse en Information, communications, électronique

Sous la direction de Yves Jaouen.

Thèses en préparation à l'Institut polytechnique de Paris , dans le cadre de École doctorale de l'Institut polytechnique de Paris , en partenariat avec Laboratoire de Traitement et Communication de l'Information (laboratoire) et de GTO : Télécommunications Optiques (equipe de recherche) depuis le 01-05-2019 .


  • Résumé

    L'augmentation exponentielle du trafic de données exerce une pression croissante sur les réseaux optiques. La fibre optique est un milieu non-linéaire du fait que ses propriétés changent avec l'intensité du signal. Il en résulte une limitation des débits d'information pour les systèmes de transmission optique conventionnelles. L'objectif de ce projet est de développer de nouveaux algorithmes de communication basés sur l'apprentissage automatique, adaptés aux communications non linéaires sur fibre optique, afin d'augmenter les débits de données aux futurs systèmes de transmission. Le projet vise en particulier à appliquer un traitement du signal avancé basé sur l'apprentissage en profondeur et des méthodes de clustering basées sur l'IA pour remédier afin de remédier à la limitation imposée par la non-linéarité de la fibre aux débits de transmission. La recherche est financée par le projet européen Fibre Optic Nonlinear TEchnologies (FONTE), qui appartient au programme H2020 Marie Skłodowska-Curie Action (MSCA) Innovative Training Networks (ITN) EID. Ce programme a pour objectif de former les chercheurs débutants aux compétences d'innovation au niveau-doctoral par le biais de la mobilité internationale et de la collaboration avec un partenaire non-académique (afin de garantir que les compétences répondent mieux aux besoins des secteurs académique et industriel et maximisent l'employabilité des doctorants). FONTE est un projet collaboratif avec quatre partenaires académiques (Telecom ParisTech, TU Delft, TU Danemark et Aston University) et un partenaire industriel Nokia Bell-Labs en Allemagne. https://fonte.astonphotonics.uk/ Bien que le projet soit organisé conjointement avec l'industrie, il est axé sur la théorie et la recherche scientifique à long-terme sans application industrielle immédiate. Nokia Bell-Labs est un institut de recherche principalement `a long terme. Les résultats du projet seront publiés dans le domaine public en accès libre, en particulier `a l'adresse https://arxiv.org/.

  • Titre traduit

    Application of machine learning in optical fiber communications


  • Résumé

    Optical fiber forms the backbone of the communication systems. The exponential increase in data traffic is putting an escalating pressure on fiber-optic networks. Optical fiber is a nonlinear medium because its properties change with the signal intensity. It is well known that the fiber nonlinearity limits the achievable information rates of the conventional transmission methods in optical communication. The objective of this project is to develop machine learning based communication algorithms suitable for the nonlinear optical fiber, in order to increase the data rates of the future communication systems. In particular, the project aims to apply advanced signal processing based on deep learning and AI clustering methods to address the limitation that the fiber nonlinearity sets on transmission rates. The research is carried out within the project Fibre Optic Nonlinear TEchnologies (FONTE), an H2020 European Industrial Doctorates (EID) Innovative Training Networks (ITN) Marie Skłodowska-Curie Action (MSCA), funded by the European Commission. The MSCA-ITN EID programs aim to train early-stage researchers (ESRs) on doctoral-level innovation skills through international mobility and collaboration with non-academic partners (to ensure that skills better match public and private sector needs and maximize ESRs employability). FONTE is a collaborative project with four academic partners (Telecom ParisTech, TU Delft, TU Denmark and Aston University) and the industry partner Nokia Bell-Labs in Germany. Further information about the project can be found on the project website https://fonte.astonphotonics.uk/ Although the project is held jointly with industry, it is focused on theory and long-term scientific research with no immediate commercial application. Nokia Bell-Labs is a research institution primarily with long-term focus. The results of the project will be published in public domain with open access, including at https://arxiv.org/.