چکيده— ما در این مقاله، عملکرد یک لینک نوری فضای آزاد دو جهشی (dual-hop) را با استفاده از یک رله"تقویت و ارسال مجدد" تمام-نوری، بررسی می کنیم. ما از روش شمارش فوتون استفاده می کنیم و روابط فرم بسته را برای نسبت سیگنال به نویز سر-به-سر و نیز احتمال قطع ارسال، نتیجه می گیریم. ما در استخراج روابط، اطلاعات جزئی و کامل وضعیت کانال (CSI) را در رله در نظر می گیریم و علاوه بر این به محدودیت های عملیاتی نظیر اثرات فیلترینگ و نویز تقویت کننده نیز توجه داریم. نتایج ما بهبود بسیار زیاد عملکرد را در مقایسه با فرآیند ارسال مستقیم نشان می دهند و بعلاوه اثبات می نمایند که رله گذاری نیمه کور (semi-blind) (که تنها به اطلاعات آماری وضعیت کانال بستگی دارد) عملکردی نزدیک به عملکرد همتای خود یعنی عملکرد رله با وجود در اختیار داشتن اطلاعات کامل وضعیت کانال را ارائه می نماید.
کلمات کليدي-مخابرات نوری فضای آزاد، کانال اتمسفری، محوشدگی lognormal، ارسال به کمک رله

Abstract:  In this letter, we investigate the performance of a dual-hop free space optical link with an all-optical amplify and forward relay. We employ photon counting methodology and derive closed form expressions for the end-to-end signal-to-noise ratio and the outage probability. In our derivations, we consider either full or partial channel state information (CSI) at the relay and take into account practical limitations such as amplifier noise and filtering effects. Our results indicate significant performance improvements over direct transmission and furthermore demonstrate that semi-blind relaying (which depends only on statistical CSI) provides nearly identical performance to its full-CSI counterpart.
Keywords-Free-space optical communication, atmospheric channel, lognormal fading, relay-assisted transmission