I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 8 ,   N o .   2 M a y   20 20 ,   pp .   1089 ~ 1095   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 8 .i 2 . pp 108 9 - 1095             1089       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   D W D M   o v e r   FSO   u n d e r   t h e   e f f e c t   o f   d i f f e r e n t     a t m o sp h e r i c   a t t e n u a t i o n s       H e yam   M a r ah a 1 ,   K am e r an   A l i   A m e e n 2 ,   O z l am   A b d u l h ak e e m   M ah m oo d 3 ,   A r as   A l - d aw o o d i 4   1 , 3 N e t w o r D e pa r t m e nt ,   C o l l e g e   o f   C o m put e r   S c i e nc e   a nd   I nf o r m a t i o T e c hno l o gy ,   K i r ku U n i v e r s i t y ,   I r a q   2 , 4 C o m put e r   S c i e nc e   D e pa r t m e nt ,   C o l l e g e   o f   C o m put e r   S c i e nc e   a n d   I nf o r m a t i o T e c hno l o gy ,   K i r kuk   U ni v e r s i t y ,   I r a q       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   J ul   30 ,   20 19   R e v i s e O c t   31 ,   2 019   A c c e pt e N o v   14 ,   201 9       I o pt i c a l   ne t w o r ks ,   D e ns e   w a v e l e ng t di v i s i o m u l t i p l e x i ng   ( D W D M )   h a s   be e n   c o ns i de r e a s   a   pr o m i s i ng   t e c hni qu e   t o   m e e t   t he   i nc r e a s i ng   ba ndw i dt de m a nd s .   I t   ha s   b e e u s e t o   i nc r e a s e   t he   c a pa c i t y   of   l o ng - ha ul   o pt i c a l   tr a ns po r t   s y s t e m s   s uc a s   f r e e - s p a c e   o pt i c s   ( F S O )   a nd  o pt i c a l   f i be r .   H o w e v e r ,   by   a ppl y i ng   D W D M   o v e r   t he   F S O   l i nk ,   d i f f e r e n t   c ha l l e n g e s   a f f e c t   t he   p e r f o r m a nc e   s y s t e m   s uc a s   c l e a r   a i r ,   ha z e   a nd  r a i a t m o s phe r i c   a t t e nu a t i o ns .   T h i s   pa p e r   i nv e s t i g a t e s   e l e v e n - c ha nne l   D W D M   o v e r   F S O   ba s e d   o t he   e l e c t r i c a l   l i n e a r   e qu a l i z e r   t ha t   w i l l   i m pr o v e   t he   p e r f o r m a nc e   r e s u l t s   a t   t he   r e c e i v e r .   T h e   c ha nne l s   o pe r a t e   o v e r   ( 15 61. 42  nm ,   155 9. 7 nm ,   155 8. 1 nm ,   1558 . 5 nm ,   15 54. 94  nm ,   1 553 . 33  nm ,   1551 . 7 nm ,   15 5 0. 12  nm ,   1548 . 51  nm ,   15 4 6. 9 a nd  1545 . 32  nm )   w a v e l e ng t hs   t ha t   ha v e   s e pa r a t e d   ba s e o t he   t r a d i t i o na l   I nt e r n a t i o na l   T e l e c o m m uni c a t i o U ni o ( I T U )   g r i d.   I n   t he   e xp e r i m e n t s ,   t h e   s y s t e m   t r a n s m i t s   11 G bi t / s   f o r   F S O   di s t a nc e s   9500   m ,   300 m ,   a nd  2 500  m   i s upe r b l y   c l e a r   a i r ,   ha z e ,   a nd  he a vy   ha z e   a t m o s phe r i c   a t t e nu a t i o ns ,   r e s pe c t i v e l y .   O v e r   di f f e r e nt   a t m o s phe r i c   a t t e nu a t i o ns ,   w e   e v a l ua t e o ur   s y s t e m   pe r f o r m a nc e   u s i ng   B E R ,   e y e   di a g r a m   a nd  t h e   qua l i t y   f a c t o r   ( Q - F a c t o r ) .     Ke y w or ds :   A t m o s ph e r i c   a t t e nua t i o n s   D i f fe r e n t   w e a t h e c o n di t i o n   D W D M   E l e c t r i c a l   l i n e a e qua l i z e r   FSO   S t e ga n o gra p h y   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A ra s   A l - da w oo di ,     Co m put e S c i e n c e   D e pa rt m e n t ,     Co l l e ge   of   Co m put e S c i e n c e   a nd  I n f o rm a t i o n   T e c hn o l o g y ,   K i rkuk ,   I ra q .     E m a i l :   a ra s . g ha z i 86 @ uo ki r kuk . e du. i q       1.   I N TR O D U C TI O N   In   t h e   l a s t   de c a de ,   a   r a p i i n c r e a s e   h a s   b e e n   s e e n   i n   t ra f f i c   d e m a n due   t o   t h e   i n v e n t i o n   o f   di ffe r e nt   n e e ds   t o   l a r ge   da t a   do w n l o a ds ,   s uc h   a s   ga m i n s y s t e m s   ( P l a y   s t a t i o n,   X b o x,   e t c . ).   T h e s e   s y s t e m s   r e qui r e   o n b o a r s t o r a ge   t o   e n a b l e   pl a y e r s   t dow n l o a s of t w a r e   a n ga m e s   r a t h e r   t h a n   b uy i n o n   D V D s .   It   i s   e xpe c t e t h a t   by   2022,   t h e   l a r ge   f i l e s   o f   gr a p hi c a l l y   i n t e n s e   ga m e s   a r e   e xpe c t e t o   t a ke   pe r c e n t   of    a l l   IP s   [1] .   A ddi t i o na l l y ,   dur i ng  pe a us a ge   pe ri o ds ,   t h e s e   dow n l o a ds   t e n t o   oc c ur   w i t h   ga m i ng  do w n l o a ds   ge t t i n up  t o   pe r c e n t   o f   h e a vy   h o ur   t ra f f i c .   Be s i de s ,   by   20 22  a l s o ,   t h e   r a pi g r o w t h   o f   ga m i n t ra f f i c   i s   a n t i c i pa t e t o   i n c r e a s e ,   a nd  t h e   ga m i n w i l l   b e   c r uc i a l   i n   l i m i t i ng  t h e   l i ke l i h o o t ha t   v i de o   t r a f f i c   w i l l   e xc e e d   t h e   p r o j e c t e 82  pe r c e n t   [2] .   H ow e ve r ,   di f f e r e n t   m u l t i pl e xi n ha s   b e e n   de v e l o pe t o   ove r c o m e   a s     fo l l ow s   [3 - 9] :     a.   W a v e l e n gt h   D i v i s i o n   M ul t i pl e xi ng  (W D M ).   b.   S pa c e   D i v i s i o n   M u l t i pl e xi ng  (S D M ) .   c.   O r t h o go na l   F r e que n c y - D i v i s i o n   M u l t i pl e   A c c e s s   (O F D M A ).   d.   O pt i c a l   Co de   D i v i s i o M ul t i p l e   A c c e s s   (O CD M A ).   T h e s e   m ul t i p l e xi n m e t h o ds   c a n   b e   w o r ke o n   a   di f fe r e nt   m e di um   l i ke   o pt i c a l   w i r e l e s s   a n f i b e r   o pt i c s .   F S O   pl a y s   a n   i m po r t a nt   m e di u m   t o   t r a n s f e da t a   o v e r   di f f e r e n t   a t m o s ph e r i c   a t t e n u a t i o n s     [3 - 4 6 8 10]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   2 M a y   20 2 :     1 0 8 9   -   1 0 9 5   1090   R e c e n t l y ,   t h e   F S O   c o m m u n i c a t i o s y s t e m   h a s   b e e n   i m p l e m e nt e a s   a e ff i c i e n t   s o l ut i o t o   t a c k l e   t h e   f a l l   o f   i n t e rn e t   s e r v i c e   pr o v i de r s   t o   t h e   h i g h e r   d a t a   r a t e   de m a n ds .   I n   F S O   s y s t e m s ,   by   us i n t h e   a i r,   t h e   l i g ht   s i g na l   t r a n s m i t s   t o   t h e   de s t i n a t i o a s   a   t r a n s m i s s i o n   m e di um .   It   i s   w e l l   kn o w n   t h a t   F S O   s y s t e m s   h a v e   s e v e r a l   p r o s ,   s uc h   a s   e a s y   a n f a s t   de pl oy m e n t ,   f ul l - du pl e t ra n s m i s s i o n,   h i g h   t ra n s m i s s i o s e c ur i t y ,   b a n dw i dt h,   s c a l a b i l i t y ,   h i g h   b i t   ra t e s ,   l i c e n s e - f r e e   o pe r a t i o n,   e t c .   [11 - 14] .   T h e   w i r e l e s s   t e l e c o m m un i c a t i o n   s y s t e m   of   F S O   ut i l i z e s   a   t r a n s m i s s i o n   m e di u m   o f   f r e e   s pa c e   t o   t ra n s m i t   o pt i c a l   d a t a   a t   h i g h   b i t   ra t e s .     T h i s   s t udy   a ppl i e s   D W D M   fo r   F S O   t ha t   o pe ra t e   o v e r   (1561. 42  nm ,   1559 . 79  nm ,   1558 . 17  nm ,   1558. 5 n m ,   1554 . 94  nm ,   15 53. 33  n m ,   1551 . 72  nm ,   1550 . 12  nm ,   1548 . 51  n m ,   154 6. 9 2,   a nd  1545 . 32  nm w a ve l e n gt h   t o   i m p r o v e   t h e   c a pa c i t y .   In   t h e   o pt i c a l   n e t w o r ks ,   D W D M   t e c h n o l o g y   be c a m e   t h e   m a i n   c h o i c e   f o r   f ul f i l l i n t h e   ra pi d l y   i n c r e a s i n g   b a ndw i dt h   de m a n ds   [15] .   F urt h e r m o r e ,   i t   ha s   b e e n   i m p l e m e nt e t o   i n c r e a s e   t h e   c a pa c i t y   of   l o n g - ha ul   o pt i c a l   t ra n s po r t   s y s t e m s   [16] .   R e s e a r c h e s   ha v e   pa i d   m o r e   a t t e n t i o n   t o   m o v e   t h i s   pr o m i s i n t e c hn o l o gy   i n t o   t h e   b r o a db a n a c c e s s   n e t w o r ks   t h a t   s e r v e   b us i n e s s   a n r e s i de n t i a l   c l i e nt s   [17] M o r e ov e r ,   o n   a   s i ngl e   o pt i c a l ,   D W D M   e n a b l e s   m ul t i p l e   s i gna l s   t o   b e   t r a n s m i t t e s i m u l t a n e o us l y   a t   s e v e r a l   w a ve l e n gt h s   a n d   i m pl e m e nt   t o   i n c r e a s e   b a nd w i dt h   o v e r   t h e   o pt i c a l   c o m m u ni c a t i o n   n e t w o r ks   [18]       2.   LI TER A TU R R EV I EW   D i f fe r e n t   r e s e a r c h e r s   a pp l i e D W D M   o ve r   di f f e r e n t   t r a n s m i s s i o m e di u m s   s uc h   a s   (S M F ,   O W C,   a n F S O b a s e d   o n   di ff e r e n t   di s t a n c e s   a n c a p a c i t i e s .   I n   2014,   t h e   a u t h o r   i n   [19 ]   a ppl i e a   64  c h a nn e l   D W D M   s y s t e m   b a s e o n   R Z   m o dul a t i o n   a n d   150  M H z   c ha nn e l   s pa c i ng  t ha t   gi v e s   o pt i m a l   B E R   a n Q - f a c t o r s   a f t e r   60   K m   S M F   l i nks .   I n   20 16,   t h e   a ut h o r   i n   [2 0] ,   s uc c e s s f ul l y   de m o n s t r a t e 40   G B / s   D W D M   ov e r   4000  m   F S O   l i n s y s t e m .   T h e   pe r f o r m a n c e   r e s ul t s   i n v e s t i ga t e o n   t h e   de s i gn e D W D M   ove r   F S O   a n d   de s i gn e us i ng  R Z   m o dul a t i o n   w i t h   a   n u m b e r   o f   pa ra m e t e rs :   1)  F S O   t ra n s m i t t e r   a n r e c e i v e r   di a m e t e r ;   2 s i g n a l   po w e r ;   3)  b e a m   di v e r ge n c e ;   a n 4)  d i f fe r e nt   di s t a n c e s   a n a t t e n u a t i o n.   I n   2017 ,   u n de r   c l e a r   w e a t h e c o n di t i o n s ,   80  G B / s   D W D M   s y s t e m   h a b e e n   s i m ul a t e w i t h   t h e   s pa c i n o 10 G H z   f r e que n c y   un de t u r b ul e n c e   i n c o r po r a t e o ve r   38500  km   o pt i c a l   w i r e l e s s   c om m u ni c a t i o n   (O W C)  [21] .   T h e   w o r s h o w e t ha t   t h e   Q - f a c t o r   i n c r e a s e (de c r e a s e d)  w i t h   t h e   i n c r e a s e   i n   t ra n s m i t t e o pt i c a l   po w e r   (t h e   i n c r e a s e   of    t u r b ul e n c e   e f fe c t s ).     R e c e n t l y ,   t h e   a ut h o r s   i [22]   de s i g n e a nd  s i m ul a t e a   32 - c ha nn e l   D W D M - F S O   l i nk  s y s t e m   ove r   40   G b ps .   T h e   s y s t e m   w a s   i m pl e m e n t e i m o de ra t e   a t t e n u a t i o n   a n d   t u r b ul e n c e - m o de l   (G a m m a - G a m m a l i n k .   T h e   f i n di ngs   w e r e   v e r y   e n c o ur a gi ng  a s   c o m pe n s a t i o n   s c h e m e s   pr e / po s t / s y m m e t r i c i m p r o v e   t h e   e ff e c t i ve   c ove r a ge   a r e a .   F u rt h e rm o r e ,   i n   t h e   c a s e   of  un c o m pe n s a t e d,   i t   w a s   r e s t ri c t e t o   a   m a xi m um   o f   2   km .   H ow e ve r ,   by   a ppl y i n D W D M   o v e r   F S O   l i n k   di f f e r e n t   a t m o s ph e r i c   a t t e n ua t i o n s   a f f e c t   t h e   pe r f o r m a n c e   s y s t e m ,   s uc a s   c l e a r   a i r,   h a z e ,   r a i n   a t m o s ph e r i c   a t t e n ua t i o n .   I n   t h i s   s t u d y ,   c o m pe n s a t i o n   f o r   c l e a r   a i r,   h a z e   a n ra i a t m o s ph e ri c   a t t e n u a t i o n s   o f   e l e v e n - c h a nn e l   D W D M   o v e r   F S O   b a s e o n   a   l o w   pa s s   ra i s e c o s i n e   e l e c t ri c a l   f i l t e (l i n e a e qua l i z e r ) .     T h e   r e s t   o f   t h e   p a pe r   i s   o r g a ni z e a s   f o l l o w s .   S e c t i o n   d e s c r i b e s   o ur   s y s t e m   a n m e t h o do l o g y .   S e c t i o n   e v a l u a t e s   t h e   f i ndi n gs   o f   t h e   e xpe r i m e nt s .   F i na l l y ,   S e c t i o n   c o n c l u de s   t h i s   a rt i c l e .         3.   TH E   P R O P O S ED   M O D EL   A s   i l l us t ra t e i n   F i gu r e   1,   d i f f e r e n t   c o m po n e nt s   o f   w e   us e c o m po n e n t s   a nd  t h e   pa ra m e t e r   o f   t h e   D W D M   s y s t e m .   T h e   e l e v e n - c ha nn e l   D W D M   o v e r   F S O   h a s   s e pa ra t e b a s e o n   t h e   I T U   gr i d.   B r i e f l y ,   t h e   b a s i c   b l o c ks   of   D W D M - F S O   c o n s i s t   o f   a   t r a n s m i s s i o n ,   m e d i um   (F S O - c h a nn e l ),   a n d   r e c e pt i o n .   F S O   r e qui r e s   a   l i n e   o s i gh t   c o n f i gu ra t i o n   b e t w e e n   t r a n s m i t t e r   a nd  r e c e i v e r .   T h e   t r a n s m i t t e r   s i de   c o n s i s t s   of   e l e v e n - c h a nn e l ,   e a c h   c h a nn e l   i n c l ude s   da t a   i n   (ps e udo ra n do m   b i t   s e que n c e   ge n e r a t o r   a t   10  G b ps   (t o t a l   c a pa c i t y   i s   110  G b ps )),   N R Z   pul s e   ge n e r a t o r ,   t h e   l a s e r ,   a n m u l t i pl e xe r,   w h i c h   w i l l   m ul t i p l e e l e v e n   w a v e l e n gt h s .   T h e   w a ve l e n gt h s   a r e   a s   f o l l ow s :   (1561. 42  nm ,   155 9. 7 n m ,   1 55 8. 17  nm ,   155 8. 55   n m ,   1 554. 94  nm ,   1553 . 33  nm ,   1551. 7 nm ,   1550. 12  nm ,   1548 . 51  n m ,   1546 . 92 ,   a n 1545 . 3 nm ).   T h e   po w e r   of   t h e   L a s e r   pow e r   i s   d B m .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   a n   e l e ve n - c ha nn e l   D W D M   s y s t e m   i s   e v a l ua t e i n   t h e   F S O   l i n u nde r   t h e   fo l l ow i n g   a t m o s ph e ri c   a t t e n u a t i o n s :   1)  H a z e ;   a n 2)  ra i n   [23 ] .   T h e   e v a l ua t i o n   w a s   pe r fo r m e b a s e o n   a   l ow   pa s s   r a i s e c os i n e   e l e c t r i c a l   f i l t e (l i n e a e qua l i z e r )   a t   t h e   r e c e i v e r .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D w dm   ov e r   f s u nde r   t h e   e f f e c t   of   d i f f e r e n t   at m os ph e r i c   a t t e nuat i ons   ( H e y am   Mar ah a )   1091       F i gu r e   1 .   O p t i c a l   D W D M   o v e r   F S O   u n de t h e   e f f e c t   of   c l e a a i a t m o s ph e ri c   a t t e n ua t i o n ,   h a z e   a t m o s ph e ri c   a t t e n u a t i o n ,   a n d   a t m o s ph e r i c   ra i n   a t t e nua t i o n       4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T o   a c h i e v e   a   m a x i m u m   po s s i b l e   m e di um   r a nge   of   11 - c h a nne l s ,   o pt i - s y s t e m   s i m ul a t o r   s o f t w a r e   h a s   b e e n   c o n duc t e of  D W D M   ove r   F S O   l i n u nde r   s e v e r a l   w e a t h e r   c o n di t i o n s   [24] .   T a b l e   s um m a ri z e s   t h e   m e di um   i s   b a s e o n   F S O - c h a nn e l   t ha t   t ra n s m i t t e d a t a   o ve r   a t m o s ph e ri c   a t t e nua t i o n s .   A ddi t i o na l l y ,   b a s e o n   a t m o s ph e ri c   a t t e n u a t i o n,   t h e   l a s e r   po w e r   i s   s e t   t o   d B m ,   a nd  be a m   di v e r g e n c e   i s   a s s i g n e a s   µ r a [25] .   A s   s h o w n   i n   F i gu r e   1 ,   a f t e r   F S O ,   t h e   de - m ul t i pl e xe r   i s   m a de   t o   r e t ri e v e   t h e   s i g na l s   f r o m   t h e   F S O .   T h e   r e c e i v e r   s i de s   a r e   c o m p r i s e o f   e l e ve n   r e c e i v e r s ,   a n d   t h e   e l e c t ri c a l   f i l t e r   i s   b a s e o l o w   pa s s   r a i s e c o s i n e .   In   t h e   e xpe ri m e n t s ,   t h e   pe r f o r m a n c e   r e s ul t s   o f   e l e ve n   c ha nne l s   D W D M   a r e   m e a s u r e w i t B E R ,   Q - F a c t o r   a nd  e y e   di a gra m   o ve r   F S O   u n de t h e   e f fe c t   of   c l e a r   a i r,   h a z e ,   a n ra i n   a t m o s ph e r i c   a t t e n u a t i o n s .   I n   t h e   f i r s t   e xpe r i m e n t ,   F i g u r e s   a nd  3   i l l us t r a t e   t h e   B E R ,   Q - F a c t o r   r e s ul t s   o f   F S O   unde t h e   e f fe c t   of   c l e a r   a i a t m o s ph e ri c   a t t e n u a t i o n   o v e r   t h e   di s t a n c e s :   7500  m e t e r s ,   8000  m e t e r s ,   8500  m e t e r s ,   9000  m e t e r s ,   9 500  m e t e r s   a n d   1000 m e t e r s .   A dd i t i o na l l y ,   t h e   e y e   di a g ra m s   o f   t h e   c h a nn e l s   a r e   s h o w n   i n   F i gu r e   4 .   F r o m   t h e   f i n di ngs   o F i gur e s   2 - 4,   i t   i s   c l e a r   t ha t   F S O   un de r   t h e   e f fe c t   of   c l e a r   a i r   a t m o s p h e ri c   a t t e n u a t i o n   b a s e o n   D W D M   h a s   s uc c e s s f ul l y   t r a n s m i t t e da t a   u n t i l   t h e   di s t a n c e   9500  m e t e r s   w i t h   a c c e pt a b l e   pe r fo r m a n c e   f o r   bo t B E R   a n d   Q - F a c t o r.         T a b l e   1 .   T r a n s m i t t e D a t a   O v e A t m o s ph e ri c   A t t e nua t i o n s   A t m o s p h e ri c   A t t e n u a t i o n   (d B - K m )   Cl e a r   a i r   0 . 4 3   H a z e   4 . 2   Ra i n   5 . 8           F i gu r e   2 .   B E R   r e s ul t s   o f   e l e v e n   c h a nn e l s   D W D M - F S O   u n de t h e   e f f e c t   of   c l e a a i r   a t m o s ph e r i c   a t t e nua t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   2 M a y   20 2 :     1 0 8 9   -   1 0 9 5   1092       F i gu r e   3 .   Q - F a c t o r   r e s ul t s   o f   e l e ve n   c h a nn e l s   D W D M - F S O   u n de t h e   e f f e c t   of   c l e a a i r     a t m o s ph e ri c   a t t e n u a t i o n           F i gu r e   4 .   e y e   di a g ra m   r e s ul t s   o f   e l e v e n   c ha nn e l s   D W D M - F S O   u n de r   t h e   e f fe c t   of   c l e a r   a i   a t m o s ph e ri c   a t t e n u a t i o n       In  t h e   s e c o n e xpe r i m e nt ,   F i gu r e s   5   a nd  6   s h o w   t h e   B E R ,   Q - F a c t o r   r e s ul t s   o f   F S O   un de r   t h e   e ff e c t   of   h a z e   a t m o s ph e r i c   a t t e n ua t i o n   o v e r   t h e   d i s t a n c e s :   100 m e t e r s ,   1500  m e t e r s ,   20 00  m e t e r s ,   2500  m e t e r s ,   3000  m e t e r s   a nd  3500  m e t e r s .   S i m i l a r   t o   t h e   f i r s t   s i m ul a t i o n,   w e   e v a l ua t e t h e   e y e   di a gra m s   o t h e   c h a nn e l s   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   7 .   A c c o r di n t o   t h e   o ut c o m e s ,   F S O   un de r   t h e   e ff e c t   of   h a z e   a t m o s ph e r i c   a t t e n u a t i o n   b a s e o n   D W D M   ha s   s uc c e s s f ul l y   t ra n s m i t t e da t a   u n t i l   t h e   di s t a n c e   3000   m e t e r s   w i t h   a c c e pt a b l e   pe r f o r m a n c e   f o r   b o t B E R   a n d   Q - F a c t o r.             F i gu r e   5 .   B E R   r e s ul t s   o f   e l e v e n   c h a nn e l s   D W D M - F S O   u n de t h e   e f f e c t   of   ha z e   a t m o s ph e r i c   a t t e nua t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D w dm   ov e r   f s u nde r   t h e   e f f e c t   of   d i f f e r e n t   at m os ph e r i c   a t t e nuat i ons   ( H e y am   Mar ah a )   1093       F i gu r e   6 .   Q - F a c t o r   r e s ul t s   o f   e l e ve n   c h a nn e l s   D W D M - F S O   u n de t h e   e f f e c t   of   ha z e   a t m o s ph e r i c   a t t e n u a t i o n           F i gu r e   7 .   E y e   di a g ra m   r e s ul t s   o f   e l e v e n   c ha nn e l s   D W D M - F S O   t h e   e f fe c t   of   ha z e   a t m o s ph e r i c   a t t e n u a t i o n       In   t h e   l a s t   e xpe r i m e nt ,   F i gu r e s   a n d   s h o w   t h e   B E R ,   Q - F a c t o r   r e s ul t s   o f   F S O   un de r   t h e   e ffe c t   of  ra i n   a t m o s ph e r i c   a t t e n u a t i o n   o v e r   t h e   di s t a n c e s :   500  m e t e r s ,   1000  m e t e r s ,   1500  m e t e r s ,   25 00  m e t e r s   a n 30 m e t e r s .   A ddi t i o na l l y ,   F i gur e   10  p r e s e n t s   t h e   e y e   di a g r a m s   of   t h e   c ha nn e l s .   T h e   r e s ul t s   c o n f i r m   t ha t   F S O   unde r   t h e   e ff e c t   of  r a i n   a t m o s ph e r i c   a t t e n u a t i o n   b a s e o n   D W D M   h a s   s uc c e s s f ul l y   t r a n s m i t t e da t a   u nt i l   t h e   di s t a n c e   25 00  m e t e r s   w i t h   a   s ui t a b l e   pe r f o r m a n c e   f o r   b o t h   B E R   a n d   Q - F a c t o r.           F i gu r e   8 .   B E R   r e s ul t s   o f   e l e v e n   c h a nn e l s   D W D M - F S O   u n de t h e   e f f e c t   of   ra i a t m o s p h e ri c   a t t e n u a t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 8 ,   N o .   2 M a y   20 2 :     1 0 8 9   -   1 0 9 5   1094       F i gu r e   9 .   Q - F a c t o r   r e s ul t s   o f   e l e ve n   c h a nn e l s   D W D M - F S O   u n de t h e   e f f e c t   of   ra i a t m o s p h e ri c   a t t e n ua t i o n           F i gu r e   10 .   E y e   di a g r a m   r e s ul t s   o f   e l e ve n   c ha nn e l s   D W D M - F S O   u n de t h e   e f fe c t   of   r a i   a t m o s ph e ri c   a t t e n u a t i o n         5.   C O N C LU S I O N   In   t hi s   a rt i c l e ,   w e   pr o po s e e l e ve n - c ha nn e l   D W D M - F S O   o pe r a t e o ve r   t h e   w a v e l e n gt h s   1561 . 42   nm ,   1559 . 79  nm ,   1558 . 17  nm ,   1558 . 55  nm ,   155 4. 94   n m ,   15 5 3. 33  nm ,   1551 . 72  nm ,   1550 . 12  nm ,   154 8. 5 n m ,   1546. 9 a n 1545 . 3 nm .   I n   t h e   s i m u l a t i o n,   110  G b ps   da t a   ha s   b e e n   t ra n s m i t t e ov e r   e l e v e n - c h a nn e l   u nde t h e   e f fe c t   of   c l e a r   a i r ,   ha z e   a n ra i n   a t m o s ph e ri c   a t t e n u a t i o n s   b a s e o n   e l e c t r i c a l   l i n e a r   e qua l i z e r   t ha t   r e a c h e t h e   di s t a n c e s   9500  m e t e r s ,   3 00  m e t e r s   a n 25 00  m e t e r s ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   e v a l ua t i o n   w a s   b a s e a c c o r di n g   t o   B E R ,   Q - F a c t o r ,   a nd  e y e - di a gra m .       R EF ER EN C ES   [ 1]   C .   V .   N .   I nde x,   F o r e c a s t   a nd   T r e nd s   2017 - 20 22   W hi t e   P a p e r ,   C i s c S an   J o s e ,   C A ,   U S A ,   201 9.     [ 2]   V .   N .   I .   C i s c o ,   C i s c o   v i s ua l   ne t w o r ki ng   i n de x:   F o r e c a s t   a nd  t r e nd s ,   201 7 - 2022 ,   W hi t e   P ap. ,   v o l .   1 ,   2018 .     [ 3]   A .   G .   S a r a   A l s hw a n i ,   A hm e M .   F a khr ude e n ,   M o ha m m e N a s i h   I s m a e l ,   A r a s   A l - D a w o o di ,   H e r m i t e - G a u s s i a n   M o de   i S p a t i a l   D i v i s i o M ul t i pl e x i ng   O v e r   F S O   S y s t e m   U nd e r   D i f f e r e n t   W e a t h e r   C o nd i t i o B a s e o L i ne a r   G a us s i a F i l t e r ,   I n t .   J .   M e c h.   E ng .   T e c hno l . ,   v o l .   1 0,   no .   1,   p p.   10 9 5 - 1105,   2 019 .     [ 4]   M .   N .   I s m a e l   a n A .   M .   F a kh r ud e e n ,   S D M   o v e r   hy br i F S O   l i n und e r   di f f e r e nt   w e a t he r   c o ndi t i o ns   a nd  F T T H   ba s e o e l e c t r i c a l   e q ua l i z a t i o n,   I nt .   J .   C i v .   E ng .   T e c h no l . ,   v o l .   10 ,   no .   1,   pp .   139 6 - 1406 ,   2019 .     [ 5]   A .   N o o r i ,   A .   A m pha w a n,   A .   G ha z i ,   a nd  S .   A .   A .   G ha z i ,   D y na m i c   e v o l v i ng   ne ur a l   f uz z y   i nf e r e nc e   s y s t e m   e qua l i z a t i o s c he m e   i m o de   di v i s i o m ul t i pl e xe r   f o r   o pt i c a l   f i b e r   t r a n s m i s s i o n ,   B u l l .   E l e c t r .   E ng .   I nf or m a t i c s v o l .   8,   no .   1,   p p.   12 7 - 135 ,   2 019 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D w dm   ov e r   f s u nde r   t h e   e f f e c t   of   d i f f e r e n t   at m os ph e r i c   a t t e nuat i ons   ( H e y am   Mar ah a )   1095   [ 6]   A .   G ha z i ,   S .   A .   A l j uni d,   A .   N o o r i ,   S .   Z .   S .   I dr us ,   C .   B .   M .   R a s h i d i ,   a nd  A .   A l - D a w o o di ,   D e s i g &   i nv e s t i g a t i o o f   10x10  g bi t / s   M D M   o v e r   h y br i F S O   l i nk  un de r   di f f e r e nt   w e a t h e r   c o ndi t i o ns   a nd  f i be r   t o   t he   ho m e ,   B ul l .   E l e c t r .   E ng.   I nf o r m a t i c s ,   v o l .   8,   no .   1 ,   pp.   1 21 - 126 ,   2019 .     [ 7]   A .   F a r e e e t   a l . ,   C o m pa r i s o o f   D i f f e r e nt   W a v e l e ng t P r o pa g a t i o ns   o v e r   F e w - M o de   F i be r   ba s e d   o S p a c e   D i v i s i o M ul t i pl e xi ng   i C o nj unc t i o w i t E l e c t r i c a l   E qu a l i z a t i o n,   I nt .   J .   E l e c t r on .   T e l e c om m un . ,   v o l .   65 ,   no .   1,   pp.   5 - 10 ,   2019 .     [ 8]   A .   A m pha w a n,   A .   G h a z i ,   a nd   A .   A l - da w o o di ,   F r e e - s pac e   op t i c s   m ode - w av e l e ngt di v i s i o m u l t i p l e x i n s y s t e m   us i n L G   m o de s   ba s e o de c i s i on   f e e dbac k   e qua l i z a t i on ,   i n   E P J   W e o f   C o nf e r e nc e s ,   2 017 ,   v o l .   162 ,   p .   1 009 .     [ 9]   M .   S .   A nua r ,   S .   A .   A l j un i d ,   A .   R .   A r i e f ,   a nd  N .   M .   S a a d ,   L E D   s pe c t r um   s l i c i n f o r   Z C C   SA C - O C D M A   c o di n s y s t e m ,   i 7 t i nt e r n a t i o na l   s y m p o s i um   o hi g h - c a pa c i t y   o pt i c a l   ne t w o r ks   a nd  e na b l i ng   t e c hno l o g i e s ,   2 010 ,     pp.   12 8 - 132.     [ 10]   H .   Z ha ng   e t   al . ,   P e r f or m an c e   anal y s i s   o f   F SO   s y s t e m   w i t di f f e r e nt   m odul a t i on  s c he m e s   ov e r   gam m a - gam m a   t ur b ul e nc e   c han ne l ,   i 17 t I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o O pt i c a l   C o m m uni c a t i o ns   a nd  N e t w o r ks   ( I C O C N 2018) 2019 ,   v o l .   110 48,   p .   110 4812 .     [ 11]   S .   C h a udh a r y   a nd  A .   A m pha w a n ,   X   2 . 5G bp s - 1 G H z   R o - F SO   T r ans m i s s i on  S y s t e m s   by   I n c or por at i ng   H y br i d   W D M - M D M   o f   Sp i r a l   P has e d   L G - H G   M ode s .   2 015 .     [ 12]   A .   A l m og a he d,   A .   A m pha w a n,   a n Y .   F a z e a ,   M i t i g a t i o o f   A t m o s phe r i c   T ur b ul e nc e s   U s i ng   M o de   D i v i s i o M ul t i pl e x i ng   ba s e d   o D e c i s i o n   F e e dba c k   E qua l i z e r   f o r   F r e e   S pa c e   O pt i c s ,   J .   O pt .   C om m un .     [ 13]   M .   A .   K h a l i g hi   a nd  M .   U y s a l ,   S ur v e y   o f r e e   s p a c e   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o n:   A   c o m m uni c a t i o t h e o r y   pe r s pe c t i v e ,   I E E E   C om m un .   S ur v .   t ut o r i al s ,   v o l .   1 6,   no .   4 ,   p p.   22 3 1 - 2258,   2 014 .     [ 14]   K .   P r a b u,   S .   C h a r a ny a ,   M .   J a i n,   a nd  D .   G uha ,   B E R   a na l y s i s   o f   S S - W D M   ba s e F S O   s y s t e m   f o r   V e l l o r e   w e a t he r   c o ndi t i o ns ,   O pt .   C om m un . ,   v o l .   4 03 ,   p p.   73 - 8 0,   20 17.     [ 15]   M .   H .   A l i ,   A .   M .   A l m uf t i ,   a nd   H .   A .   A bu - A l s a a d,   S i m ul a t i v e   A na l y z i ng   of   C ov e r i ng   S ub ur b a A r e a s   w i t 32× 10   G bps   D W D M - P O N   F T T H   U s i ng   D i f f e r e nt   D i s pe r s i o a nd   P o w e r ,   J .   C om m un. ,   v o l .   1 4,   no .   5,   2 019 .     [ 16]   P .   K r i s hna n ,   P e r f o r m a nc e   A na l y s i s   o f   H y br i R F / F S O   S y s t e m   U s i ng   B P S K - S I M   a nd  D P S K - S I M   O v e r   G a m m a - G a m m a   T ur b ul e nc e   C ha n ne l   W i t P o i nt i ng   E r r o r s   f o r   S m a r t   C i t y   A ppl i c a t i o ns ,   I E E E   A c c e s s ,   v o l .   6,     pp.   75 025 - 750 32,   2 018 .     [ 17]   G .   G r a m m e l   a nd  K .   P .   J o ne s ,   W a v e l e ng t pr o v i s i o ni ng   f o r   c us t o m e r   pr e m i s e   e qu i pm e nt   ( C P E )   i de ns e   w a v e l e ng t h - d i v i s i o m u l t i p l e ( D W D M )   ne t w o r ks .   U S   P a t e n t   A pp.   15 / 84 7, 385 ,   U n i t e S t a t e s ,   pp .   1 - 16,     30  A pr   2019 .     [ 18]   S .   A .   A l - G a i l a n i ,   M .   R .   B .   A r s ha d,   O .   M .   K ha r r a z ,   a n R .   Q .   S ha d da d,   P e r f or m an c e   E v al uat i on  of   6 - G bp s   H y b r i D W D M / M u l t i be am   F r e e - Spac e   O pt i c al   N e t w or k   i an  U nu s ua l   H az e ,   i 10t I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n   R o bo t i c s ,   V i s i o n ,   S i g na l   P r o c e s s i ng   a nd   P o w e r   A ppl i c a t i o ns ,   2 019 ,   pp.   37 3 - 380.     [ 19]   M .   S .   A nua r ,   S .   A .   A l j uni d,   R .   B a dl i s ha h ,   N .   M .   S a a d,   a n I .   A n do nov i c ,   P e r f o r m a nc e   a na l y s i s   o f   o pt i c a l   z e r o   c r o s s   c o r r e l a t i o i O C D M A   s y s t e m ,   J .   A pp l .   Sc i . ,   v o l .   7 ,   no .   23 ,   p p.   381 9 - 3822 ,   2007 .     [ 20]   S .   P a r k a s h ,   A .   S h a r m a ,   H .   S i ng h,   a nd   H .   P .   S i ng h ,   P e r f o r m a nc e   i nv e s t i g a t i o o f   40  G B / s   D W D M   o v e r   f r e e   s pa c e   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o s y s t e m   us i ng   R Z   m o dul a t i o f o r m a t ,   A d v .   O pt .   T e c hn ol . ,   v o l .   2016 ,   201 6.     [ 21]   A .   K um a r   a nd  A .   S ha r m a ,   A   5x16  G bp s   D W D M   s y s t e m   f o r   g r o u nd - to - s a t e l l i t e   us i ng   R Z   s i g na l i ng   s c he m e   und e r   di f f e r e n t   t u r bu l e nc e s ,   P r oc e d i a   C om pu t .   S c i . ,   v o l .   115 ,   pp .   1 15 - 12 2,   201 7.     [ 22]   R .   M i g l a n i   a n J .   S .   M a l ho t r a ,   E v a l u a t i o o f   l i nk - c o m pe ns a t e 3   40  G bi t / s   D W D M   f r e e   s p a c e   o pt i c a l   ( F S O )   t r a ns m i s s i o n,   J .   O pt . ,   v o l .   47 ,   no .   4 ,   pp .   467 - 474 ,   201 8.     [ 23]   A .   M a ns o ur ,   R .   M e s l e h,   a nd  M .   A ba z a ,   N e w   c ha l l e ng e s   i w i r e l e s s   a nd  f r e e   s pa c e   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o ns ,     O pt .   L a s e r s   E ng . ,   v o l .   89 ,   p p.   95 - 10 8,   2 017 .     [ 24]   O .   G u i d e ,   R S O F T   D e s i g G r o up,   I nc ,   201 0.     [ 25]   A .   A m pha w a n,   S .   C h a udh a r y ,   R .   D i n ,   a nd  M .   N .   O m a r ,   5G bp s   H G   0,   a nd  H G   0,   o pt i c a l   m o de   di v i s i o m ul t i p l e x i n f o r   R oF SO ,   i S i g na l   P r o c e s s i ng   &   I t s   A ppl i c a t i o ns   ( C S P A ) ,   20 15  I E E E   11t I nt e r na t i o na l   C o l l o qui um   o n ,   2 015 ,   pp .   145 - 149 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.