A Comprehensive Survey on Machine and Deep Learning for Optical Communications
Notice bibliographique
Résumé
The increasing complexity of optical communication systems and networks necessitates advanced methodologies for extracting valuable insights from vast and heterogeneous datasets. Machine learning (ML) and deep learning (DL) have emerged as pivotal tools in this domain, revolutionizing data analysis and enabling automated self-configuration in optical communication systems. Their adoption is fueled by the growing intricacy of systems and links, driven by numerous adjustable and interdependent parameters. This complexity is particularly evident in areas such as coherent transceivers, advanced digital signal processing, optical performance monitoring, cross-layer network optimizations, and nonlinearity compensation. While ML and DL offer immense potential, their application in optical communications is still in its early stages, with significant opportunities remaining unexplored. Many algorithms have yet to be fully deployed in practical settings, underscoring the emerging nature of this research area. This paper presents a comprehensive survey of ML and DL applications across optical fiber communication (OFC), optical wireless communication (OWC), and optical communication networking (OCN), highlighting the challenges, current advancements, and future potential of these approaches. To address the identified gaps, this survey evaluates and compares ML and DL algorithms in terms of their performance, complexity, objectives, input data, metrics, and applications in optical communication. Specific emphasis is placed on identifying how these algorithms enhance system performance and optimization. Furthermore, the advantages and limitations of existing methods are analyzed, offering a clear perspective on the role of ML and DL in this domain. The survey also includes updated visual representations and domain-specific examples to elucidate the practical applications of ML and DL in OFC, OWC, and OCN. It concludes by discussing the open challenges, proposing potential solutions, and identifying promising future research directions to foster advancements in intelligent optical communication systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».