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 .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 01 9 ,   pp .   1485 ~ 1490   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 3 . pp148 5 - 1490             1485       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   Hy b r i d   o p t i c a l   C D M A   a n d   D W D M   sy st e m   i m p l e m e n t e d   u n d e r   t h e   i n f l u e n c e   o f   n o n - l i n e a r   e f f e c t s       N ai A l s o w ai d i 1 ,   Taw f i g   El ta i f 2 ,   M o h d   R i d z u an   M o k h tar 3   1 , 2 F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng   &   T e c hno l o gy ,   M ul t i m e d i a   U n i v e r s i t y ,   M a l a y s i a   3 F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng ,   M u l t i m e d i a   U n i v e r s i t y ,   M a l a y s i a       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 J a 20 ,   2 019   R e v i s e M a 21,   20 19   A c c e pt e   M a y   3,   2019       A   h y br i o pt i c a l   C D M A - D W D M   s y s t e m   a c c o m m o da t i ng   12  o pt i c a l   C D M A   us e r s   c a r r i e by   D W D M   w a v e l e ng t hs   a t   a   d a t a   r a t e   o f   60G b/ s / w a v e l e ng t h   w i t c ha nne l   s pa c i ng   o f   0. 4nm   i s   i m pl e m e n t e d   und e r   t he   e f f e c t   o f   f o ur - w a v e   m i xi ng   ( F W M ) .   I t   w a s   f o und  t ha t   t he   F W M   e f f e c t   c o ul be   m i n i m i z e by   t he   us e   o f   C D M A   t e c hno l ogy ,   w he r e   t he   e ne r g y   o f   e a c bi t   i s   s p r e a o v e r   t he   o pt i c a l   s e qu e nc e   c o de .   O v e r   a   di s t a nc e   o f   105. 0 75km ,   s i g ni f i c a nt   pe r f o r m a nc e   o f   a l l   o pt i c a l   C D M A   us e r s   i t e r m s   o f   t he   B E R   i s   a c hi e v e d.     T he   r e s ul t s   r e v e a l   t h a t   t he   i n t e r - s y m b o l   i n t e r f e r e nc e   ( I S I )   c a b e   m i t i g a t e w he t h e   i n t e r v a l   o f   o pt i c a l   s i g na t u r e   s e que nc e   c o de   i s   s que e z e i n t o   25%   o f   t he   b i t   du r a t i o n .   Ke y w or ds :   D W D M   F W M   IS I   O pt i c a l   CD M A   C opy r i gh t   ©   201 9   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 :   N a i f   A l s o w a i di ,   F a c ul t y   of   E n g i n e e ri n &   T e c hn o l o gy ,   M ul t i m e di a   U ni v e r s i t y ,   75450;   B uki t   B e r ua ng,   M e l a k a ,   M a l a y s i a .   E m a i l :   n a s _20 1013 @ y a h o o . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     A s   da t a   t r a n s m i s s i o n   ge t   m o r e   a n h e a v i e r ,   t h e   n e e of  h i g h   ra t e   t r a n s m i s s i o n   t e c hn o l o g y   i s   i n c r e a s i ng,   t h e   t a r ge t   i s   a   hi g h   s pe e c a pa c i t y   t r a n s m i s s i o n   t e c h n o l o g y .   U t i l i z i ng  t h e   b a n dw i dt h   o f   t h e   o pt i c a l   f i be r   t o   m e e t   t h e   us e r s   de m a nd  f o r   h i g h - s pe e c o m m u n i c a t i o n s   s uc h   a s   h i g s pe e i nt e rn e t ,   d a t a   e xc h a n ge   l i ke   a udi o   a n v i de o ,   i m a ge s ,   H i gh   D e f i n i t i o n   T e l e v i s i o (H D T V t h r o ug h   n e t w o r k,   i s   o n e   of  t h e   m a i c h a l l e n ge s .   W D M   t e c hn o l o gy   e n a b l e s   e ff i c i e n t   us a ge   o f   f i be r   c a pa c i t y   by   di v i di n t h e   b a n dw i dt i nt di f f e r e nt   w a ve l e n gt h   s e t s ,   w h e r e   e a c h   w a ve l e n gt h   s uppo rt s   c o m m u n i c a t i o n   b e t w e e n   a   pa i r   of   e n n o de s .   D i f fe r e n t   w a v e l e n gt h s   a r e   m ul t i p l e xe a t   t h e   t ra n s m i t t e r   s i de   a n c a rri e s i m ul t a n e o us l y   ov e r   t h e   s a m e   ph y s i c a l   f i b e r .   A t   t h e   r e c e i v i n e n d ,   t h e y   a r e   de - m ul t i p l e xe a n e a c h   w a v e l e n gt h   i s   di r e c t e t o   t h e   de s i gna t e r e c e i v e r .   D ue   t o   t h e   un i que   p r o pe r t i e s   o O pt i c a l   Co de   D i v i s i o n   M ul t i pl e xi n A c c e s s   (O pt i c a l   CD M A t e c h n o l o gy   s uc h   a s   f ul l y   a s y n c hr o n o us   a c c e s s   c a pa b i l i t y ,   h i g h   s e c ur i t y   a n s o f t   c a pa c i t y ,   i t   h a s   b e e n   w i de l y   r e s e a r c h e d .   T o   m a ke   f ul l   us e   o f   t h e   h uge   b a n dw i dt h   o ff e r e by   o pt i c a l   f i b e r   a n s o f t   c a pa c i t y   pr o pe r t i e s   of  o pt i c a l   CD M A ,   t h e   c o n v e r ge n c e   o o pt i c a l   CD M A   a n D W D M   c a n   b e   r e ga r de a s   a   n e w   c o m pe t i t i v e   o pt i o n   fo r   t h e   f ut u r e   o pt i c a l   a c c e s s   n e t w o r k.   H o w e v e r ,   i t ’s   w e l l   kn o w n   t ha t   i n   W D M ,   t h e   m a x i m u m   a l l o w a b l e   t r a n s m i t t e po w e r   c ha nn e l   i s   l i m i t e due   t o   n o nl i n e a r   p h e n o m e n o n   k n o w n   a s   f o ur - w a v e   m i xi ng  (F W M e ffe c t .   T h e   p h y s i c a l   o r i gi n   o f   F W M   i s   f r o m   t h e   t hi r o r de n o nl i n e a r   s us c e pt i b i l i t y   of   o pt i c a l   f i b e r ,   w h e r e   t h e r e   a r e   t hr e e   w a ve l e n gt h s   p r o pa g a t e ,   h e n c e ,   f o ur t h   i nt e rm o dul a t i o n   p r o duc t   i s   pr o duc e d.   O n   t h e   o t h e r   ha n d,   m ul t i p l e   a c c e s s   i nt e r f e r e n c e   (M A I)  i s   t h e   b i p r o b l e m   f a c i n g   t h e   r e s e a r c h e r s   i n   o pt i c a l   CD M A   a r e a ,   w h i c h   i s   c a us e by   t h e   ov e r l a ppi ng  s i g na l i n b e t w e e n   t h e   us e r s .   F e w   r e s e a r c h e s   o f   h y b r i s y s t e m s   h a v e   b e e 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 .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     14 85   -   14 90   1486   c o n duc t e i n   t h e   l i t e r a t u r e   [1 - 8 ].   H ow e ve r   t h e   e f fe c t   of   F W M   ha s   n o t   b e e n   a dd r e s s e y e t .   In   f a c t   F W M   e f fe c t   ha s   b e e n   w i de l y   i n v e s t i ga t e i pu r e l y   W D M   s y s t e m s   [9 - 21] .   In   t hi s   pa pe r ,   a n   o pt i c a l   CD M A - D W D M   h y b r i s y s t e m   w i t h   s pa c i n 0 . 4 nm   i s   pr o po s e t o   i n c r e a s e   t h e   c a pa c i t y   of   t h e   n e t w o r a nd  r e duc e   t h e   F W M   e ff e c t s .   Z e r o   c r o s s   c o r r e l a t i o (Z CC)  c o de   i s   us e a s   a   s i g n a t u r e   s e que n c e   c o de ,   w h i c h   ha s   go o pr o pe r t i e s   i n   t e rm s   o a ut o   a n c r o s s   c o r r e l a t i o n   [22] ;   h e n c e   t h e   M A c a n   b e   r e duc e d.   O n   t h e   o t h e r   ha n d ,   t h e   n o nl i n e a r   e f f e c t   of   F W M ,   w h i c h   de gra de s   t h e   s i g na l s   i n   D W D M   s y s t e m ,   c a n   b e   r e duc e by   CD M A   t e c h n o l o g y .   T o   ob t a i n   t he   us e f ul   i n f o r m a t i o n   f o r   pr a c t i c a l   s y s t e m   d e s i gn,   t h e   h y b r i s y s t e m   h a s   b e e n   t e s t e w i t h   d i f fe r e nt   v a l ue s   o f   t ra n s m i t t e po w e r   w h i l e   d i s pe r s i o n   c o m pe n s a t i ng  f i be r   (D CF i s   us e i n   t h e   t r a n s m i s s i o n   l i n e   t o   c o m pe n s a t e   t h e   di s pe r s i o n .   T h e   p a pe 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   p r o v i de s   a   de s c r i pt i o n   o f   t h e   p r o po s e h y b r i s y s t e m ,   w hi l e   s e c t i o n   p r e s e n t s   t h e   a na l y s i s   of   F W M   i n   t h e   h y b r i s y s t e m ,   w h e r e   s e c t i o n   i s   de vo t e fo r   t h e   r e s ul t s   a nd  di s c us s i o n s   a n t h e   c o n c l us i o n   i s   dra w n   i s e c t i o n   5.       2.   S Y S TE M   D ES C R I P TI O N     T h e   o pe r a t i o n a l   b l o c di a g r a m   o f   t h e   p r o po s e h y b r i s y s t e m   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   1 ,   w h e r e   t h e r e   a r e   M   c o n t i nuo us   w a ve   di s t r i b ut e f e e d b a c l a s e r s   (D F B t o   ge ne r a t e   M   w a v e l e n gt h s   w i t w a v e l e n gt h   s pa c i ng  o 0. 4 nm ,   e a c f o l l ow e by   a n   e xt e rna l   m o dul a t o d r i v e s   by   s i n us o i da l   s i g n a l ,   w h i c h   us e t o   c r e a t e   a   pe ri o di c   t r a i o f   r e t u rn   t o   z e r o   (R Z pul s e s ,   t h e e a c h   w a v e l e n gt s pl i t   i nt o   N   o ut put s   po rt s ,   e a c h   r e p r e s e nt s   o n e   us e r ’s   da t a ,   w h e r e   a n   e xt e rn a l   m o dul a t o r   i s   d r i v e n   by   a n   e l e c t ri c a l   N R Z   da t a   s o ur c e   us e t i m po s e   t h e   m o dul a t i o by   b l oc ki n t h e   z e r o   b i t s .   T h e   N R Z   da t a   i s   t h e   p s e udo - ra ndo m   b i n a r y   s e qu e n c e   (P RB S w i t h   a   l e n gt h   o   (2 9   - 1)  a t   t h e   b i t   r a t e   o f   G b ps .   T h e   m o dul a t e da t a   o f   e a c h   us e r   i s   t h e n   e n c o de by   a   un i q ue   c o de   of   Z e r Cr o s s - c o r r e l a t i o n   (Z CC) .   T h e   N   e n c o de us e r s ’  da t a   a r e   c om b i n e t o ge t h e r   by   a o pt i c a l   c o m b i n e r,   w h e r e   t h e   s a m e   o pt i c a l   s e que n c e   c o de   w i l l   b e   us e fo r   a l l   t h e   o t h e r   w a v e l e n gt h s .   F i na l l y ,   a l l   t h e   M   w a v e l e n gt h s   m ul t i p l e xe by   W D M   m ul t i pl e xe r   a n s e n t   o v e r   s i n g l e   m o de   f i b e r .   In   a ddi t i o n,   di s pe r s i o n   c o m pe n s a t i n f i b e r   (D CF i s   us e fo r   di s pe r s i o n   c o m pe n s a t i o n,   a n pr e a m p l i f i e r   us e t o   c o m po s i t e   t h e   l o s s .     E a c h   w a v e l e n gt h/ c ha nn e l   c a a c c o m m o da t e   N   o pt i c a l   CD M A   us e r s ;   w h e r e   e a c h   us e r   i s   e n c o de by   a   uni que   o pt i c a l   c o de   a n t h e   s a m e   c o de   c a n   b e   r e us e fo r   o t h e r   w a ve l e n gt h s .   S o ,   t h e   pr o po s e h y b r i s y s t e m   i s   c a pa b l e   of   a c c o m m o da t i n g N M   us e r s .   Z CC  s e que n c e s   us e a s   s i gna t u r e   c o de   fo r   t h e   o pt i c a l   CD M A   us e r s ,   w h e r e   t h e r e   a r e   z e r o   c r o s s - c o r r e l a t i o n   s e que n c e s   t ha t   c a n   b e   ge n e r a t e d;   e a c h   s e que n c e   c o de   h a s   a   w e i gh t   w   a n a   l e n g t h m F ,   w h e r e   t h e   l e n gt o f   t h e   Z CC  s e que n c e s   i s ) ( 2 2 w w F m m m   i s   t h e   m a pp i n p r o c e s s   [22].   A s   m e n t i o n e t ha t   a   s pl i t t e r   i s   us e t o   s pl i t   o n e   w a ve l e n gt h   i nt o   N   o ut put s   a n e a c h   n t h   o ut put   i s   m o dul a t e b y   5G b ps   t h e n   e n c o de by   t i m e   de l a y s   t o   c o r r e l a t e   t h e   de s i r e d   c o de .   In  o r de r   t o   m i t i g a t e   t h e   IS I ,   t h e   s e que n c e   c o d e   i n t e r v a l   m us t   b e   s que e z e i n t o   l e s s   t ha b i t   du r a t i o n .             F i gu r e   1 .   B l o c di a g r a m   o f   t h e   h y b r i d   s y s t e m         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       H y br i d   opt i c a l   CD MA   an D W D s y s t e m   i m p l e m e nt e unde r   ( Nai f   A l s ow ai di )   1487   3.   F WM   I N   TH E   O P TI C A C D M A - D WD M   H Y B R I D   S Y S TEM   F W M   ph e n o m e n o n   t a ke s   pl a c e ,   w h e n e v e r   t hr e e   di ff e r e n t   w a ve l e n gt h s   p r o pa ga t e   i n s i de   t h e   f i be r .   T h e y   i nt e ra c t   w i t h   e a c h   o t h e r   a n d   ge n e ra t e   n e w   w a v e l e n g t h s   t ha t   m a y   c o i n c i de   w i t h   t h e   o r i g i na l   w a ve l e n gt h s ;   t h e   F W M   po w e r   i t h e   h y b r i s y s t e m   due   t o   t h e   i nt e r a c t i o n   o f   f r e que n c i e s   f p ,   f q   a n f r   c a b e   e xpr e s s e a s   i n   [23]:       αL e r P q P p P (d γ η pqr P α ) αL e ( 2 2 1 2 ) 9   (1)     W h e r e ,   η   i s   t h e   F W M   e ff i c i e n c y ,   d   i s   t h e   de ge n e ra c y   f a c t or,   a nd  i t s   v a l ue   i s   w h e n   f i =f j   ,   a n 2   w h e n   f i   ≠  f j   γ   i s   t h e   n o n l i n e a r i t y   c oe ff i c i e n t ,   L   i s   t h e   t ra n s m i s s i o l e n g t h ,   P i   ,   P j   ,   P k   , a r e   t h e   t ra n s m i t t e d   pow e r   pe r   w a ve l e n gt h / c ha nn e l ,   e a c h   w a v e l e n gt h   i s   s ha r e w i t h   N   o pt i c a l   CD M A   us e r s ,   t h e r e f o r e ,   t h e   t r a n s m i t t e   po w e r   o f   e a c h   us e (e . g . ,   i n   w a v e l e n gt h   p i s   N P p w h e r e   t h e   t ra n s m i t t e po w e r   pe r   c h i i s     N F P m p m F   i s   t h e   s i g n a t u r e   s e que n c e   l e n gt h   a n α  i s   t h e   a t t e n u a t i o n   of   t h e   f i be r .     T h e   n o n l i n e a r i t y   c o e ff i c i e n t   i s   e xpr e s s e a s e f f A n 2 2 n 2   i s   t h e   f i b e r   n o nl i n e a r   r e f r a c t i v e   i n de x,   w hi c h   i s   r e l a t e t o   t h e   t h i r n o n l i n e a r   s us c e pt i b i l i t y   x 111   gi v e n   by 1 1 1 2 2 2 48 x cn n ,   w h e r e   c,   n ,   A ef f   a nd  ,   a r e   t h e   v a c uum   s pe e of   l i ght ,     t h e   r e f ra c t i v e   i n de o f   t h e   f i b e r   c o r e ,   t h e   e f fe c t i ve   a r e a   o f   t h e   f i be r   c o r e ,   t h e   v a c uum   w a v e l e n gt h,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   F W M   e f f i c i e n c y   η   de pe n ds   o n   t h e   p ha s e   m i s m a t c hi n g   a n d   c a b e   e xpr e s s e a s :     2 2 2 2 2 ) 1 ( ) 2 . ( s i n 4 1 ) ( L L e L e η   (2)     T h e   F W M   e f f i c i e n c y η t a ke s   m a xi m u m   v a l ue   w h e n     =   0,   w h e r e ; r e f e r s   t o   t h e   pha s e   m i s m a t c h   a n i t   c a b e   r e p r e s e n t e d   by   [23].     ) )( )( 2 ( ) )( ( 2 2 2 qr pq C jk ij f f SD c D f f c    (3)     w h e r e ;   D C SD   a r e   t h e   c hr o m a t i c   a n d   s l o pe   di s pe r s i o n ,   r e s pe c t i v e l y .       4.   R ES U LTS   A ND  DISCUSSIO NS   Co n s i de r i n i n t e n s i t y   m o dul a t i o n / d i r e c t   de t e c t i o n   (IM / D D t r a n s m i s s i o n,   t h e   p r o po s e h y b r i s y s t e m   c o n s i s t s   of   w a v e l e n gt h s   w i t h   w a v e l e n gt h   s pa c i ng  o f   0. 4nm   o pe r a t i n a t   15 59. 794 nm   -   1561 . 419 nm ,   w h e r e   e a c c a rri e d   12   o pt i c a l   CD M A   us e r ’s   d a t a .   T h e r e f o r e ,   60   o pt i c a l   CD M A   us e r s   c a b e   a c c o m m o da t e d   by   t h e   p r o po s e h y b r i s y s t e m ;   t h e   i m pl e m e nt e pa ra m e t e r s   a r e   s um m a ri z e i T a b l e   1.   It   h a s   b e e n   s h o w n   i n   [24]  t ha t   t h e   IS c a n   b e   m i t i g a t e a s   t h e   i nt e r v a l   o f   t h e   s i g na t u r e   o pt i c a l   c o de   i s   s que e z e i nt o   25%  o f   t h e   b i t   dura t i o n;   t h e r e f o r e ,   s uc h   i n t e r v a l   i s   c o n s i de r e d   i o ur  p r o po s e h y b r i s y s t e m .   F i gu r e   s h o w s   t h e   a v e r a ge   B E R s   ve r s us   t h e   t ra n s m i t t e po w e r   fo r   t h e   f i v e   D W D M   c h a nn e l s   w h e r e   e a c h   c h a nn e l   c a rr i e s   12   o pt i c a l   CD M A   us e r s   a t   da t a   ra t e   of   5G b / s / us e r .   T h e   s i g n a l s   a r e   t r a n s m i t t e o v e r   90km   o f   S M F   a n 15 . 075k m   o f   D CF .   A c c o r di n t o   o ur   p r e v i o us   w o r [24],   t h e   b e s t   pe r f o r m a n c e   of   t h e   pr o po s e s y s t e m   w h e n   t h e   t ra n s m i t t e po w e r   i s   18dB m ,   b e y o n t h i s   v a l ue   t h e   s y s t e m   pe r fo r m a n c e   s i g n i f i c a n t l y   d e c r e a s e s   b e c a us e   of   t h e   e ff e c t   of   t h e   i nt r a   F W M .   In   t h i s   w o r k,   t h e   a m p l i f i e s po n t a n e o us   e m i s s i o n   (A S E )   i s   n e gl e c t e i n   o r de r   t o   h a v e   s o m e   i n s i g ht   o n   F W M   e ffe c t s .   T h e   s p r e a d i n o f   t h e   e n e r gy   of  t h e   b i t   o v e r   t h e   s i g na t u r e   s e que n c e   c o de ,   t h e   F W M   i s   r e du c e a s   t h e   e n e r gy   i s   di s t r i b ut e o v e r   t h e   s e t   o o pt i c a l   s e que n c e   c o de .   H e n c e ,   goo pe r f o r m a n c e   o f   60  us e r s   i s   a c h i e v e d.   It   c a n   b e   e xt r a c t e f r o m   t h e   r e s ul t s   t h a t   t h e   po s i t i o n   o f   w e i gh t s   o n e s   i n   t h e   s i g na t u r e   s e qu e n c e   c o d e   pl a y s   c r uc i a l   r o l e   i i n c r e a s i n g   t h e   n o n l i n e a r   t o l e ra n c e   i n   t h e   h y b r i s y s t e m   a s   t h e   l o nge r   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   o n e s   o f   t h e   c o de   t h e   b e t t e r   t h e   pe r f o r m a n c e .   T h e   r e s ul t s   a l s o   r e v e a l e t h a t   t h e   h y b r i s y s t e m   ha s   i t s   b e s t   pe r f o r m a n c e   w h e n   t h e   t ra n s m i t t e 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 .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     14 85   -   14 90   1488   pow e r   i s   18dB m .     F i gur e   s h o w s   t h e   v a r i a t i o n   o f   t h e   B E Rs   of  r a n do m   o pt i c a l   CD M A   us e r s   o ut   of   12  i n   c h a nn e l   v e r s us   t h e   t ra n s m i t t e po w e r .   A s   n o t e t h a t   t h e   B E R   of   us e r   i s   s l i g ht l y   b i gge r   t h a n   t h o s e   of  o t h e r   us e r s   b e c a us e   of   t h e   w e i ght s ’  po s i t i o n s   i t h e   o pt i c a l   s e qu e n c e   c o d e   a r e   c l o s e   t o   e a c h   o t h e r .       In  r e f e r e n c e   [25],   t h e   a u t h o r s   p r o po s e h y b r i W D M - O CD M A   n e t w o r e m p l oy i n 60  G b / s   n o n - r e t u rn  t o   z e r o / d i f fe r e nt i a l   qu a d ra t u r e   p ha s e   s hi f t   ke y i n (N R Z / D Q P S K o r t h o go n a l l y   m o dul a t e da t a   s i g na l   o pe r a t i ng  o v e r   100  km   (S M F + D CF ) ,   w h i c h   w a s   c a pa b l e   of   s uppo r t i ng  32  us e r s   c a rr i e by   w a v e l e n gt h s .   I c o m pa ri s o n   w i t h   r e f e r e n c e   [25],   w e   m a n a ge t o   i m pl e m e n t   a   h y b r i s y s t e m   ov e r   105. 075k m   (S M F + D CF ),   w h i c h   i s   c a p a b l e   of   a c c o m m o da t i ng  60  o pt i c a l   CD M A   us e r s   c a rr i e by   o n l y   w a v e l e n g t h s   w i t h   c h a nn e l   s pa c i n o f   0. 4 nm .       T a b l e   1 .   T h e   P e r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e h y b r i s y s t e m   P a ra m e t e r   V a l u e   P a ra m e t e r   V a l u e   N u m b e r   o c h a n n e l s     M   =   5   A t t e n u a t i o n   f o S M F     0 . 2 d B/ k m   N u m b e r   o u s e r s   i n   e a c h   c h a n n e l     N   =   1 2   D i s p e r s i o n   fo S M F   1 6 . 7 5   p s / n m . k m   L e n g t h   a n d   w e i g h t   o f   t h e   s e q u e n c e   c o d e   F = 2 4 ,           w = 2   D i s p e r s i o n   s l o p e   fo r   S M F   0 . 0 7 5   p s / n m 2 . k m   In p u t   t ra n s m i t t e d   p o w e r   t o   t h e   f i b e r   1 8 d Bm   Cro s s   e ffe c t i v e   a r e a   fo D C F   2 2   u m 2   T o t a l   c h a n n e l   l e n g t h     1 0 5 . 0 7 5 k m   9 0 k m   S M F   +   1 5 . 0 7 5 k m   D C F )   D i s p e r s i o n   fo D S F   - 1 0 0   p s / n m . k m   P re a m p l i fi e g a i n   5   dB   D i s p e r s i o n   s l o p e   fo r   D S F   - 0 . 4 5   p s / n m 2 . k m   Ch a n n e l   s p a c i n g   0 . 4 n m     A t t e n u a t i o n   f o D C F   0 . 5 d B/ k m   Cro s s   e ffe c t i v e   a r e a   fo S M F   8 0   u m 2   D a t a   ra t e   p e c h a n n e l     6 0 G b / s             F i gu r e   2 .   T h e   a v e ra ge   B E R s   v e r s us   t ra n s m i t t e d   po w e r   f o r   t h e   f i v e   D W D M   c h a nn e l s   w i t 0 . 4 n m   s p a c i n g           F i gu r e   3 .   B E R s   v e r s us   t ra n s m i t t e po w e r   f o r   ra n do m   o pt i c a l   CD M A   us e r s   o ut   o f   12  c a rri e i n   c ha nn e l   1       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       H y br i d   opt i c a l   CD MA   an D W D s y s t e m   i m p l e m e nt e unde r   ( Nai f   A l s ow ai di )   1489   5.   C O N C LU S I O N     T h i s   p a pe r   r e po rt e a   h y b r i s y s t e m   o 12  o pt i c a l   CD M A   us e r s   D W D M   w i t h   c h a nn e l   s p a c i n o 0. 4 nm   a t   60G b / s / w a v e l e n gt h.   In   t h e   pr o po s e s y s t e m   t h e   i n t e r - s y m bo l   i n t e r f e r e n c e   (IS I)  i s   m i t i g a t e by   s que e z i n g   t h e   i n t e r v a l   o f   o pt i c a l   s e que n c e   c o de   i nt o   25%   o f   t h e   b i t   du ra t i o n,   w hi l e   t h e   m u l t i pl e   a c c e s s   i n t e r f e r e n c e   (M A I)  i s   m i n i m i z e due   t o   t h e   us e   o M D   s e qu e n c e   c o de .   T h e   r e s ul t s   r e v e a l e t ha t   t h e   CD M A   t e c hn o l o g y   c o ul b e   us e t o   r e duc e   t h e   e ff e c t   of   F W M   i n   t h e   p r o po s e h y b r i s y s t e m .   It   i s   f o un t ha t   t h e   o pt i m u m   v a l ue s   of   t r a n s m i t t e pow e r   a n t ra n s m i s s i o n   di s t a n c e   a r e   18dB m   a n 1 05. 075k m   r e s pe c t i v e l y .   In   f ut ur e   w o r k,   a e l e c t r o   o pt i c   p ha s e   m o dul a t o r   ( E O P M w i l l   b e   i m pl e m e n t e t o   e nh a n c e   t h e   n o nl i n e a r   t o l e r a n c e   o f   t h e   p r o po s e h y b r i s y s t e m .       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h i s   w o r w a s   s uppo r t e d   by   M ul t i m e d i a   U n i v e r s i t y   (M a l a y s i a ),   p r o j e c t   S A P   ID :   M M U I/ 160092 .       R EF ER EN C ES     [ 1]   K .   K i t a y a m a ,   X W a ng   a nd  N a oy a   W a da ,   " O C D M A   o v e r   W D M   P O N - s o l ut i o pa t t o   g i g a bi t - s y m m e t r i c   F T T H " ,   J .   L i gh t w av e   T e c h ,   v o l .   24 ,   no .   4,   pp .   165 4 - 1662 ,   200 6.     [ 2]   W a ng   X ,   W a da   N ,   M i y a z a ki   T ,   C i nc o t t i   G ,   K i t a y a m a   K .   F i e l T r i a l   o f   3 - W D M   ×   10 - O C D M A   ×   10. 71 - G b/ s   A s y n c hr o no us   W D M / D P S K - O C D M A   U s i ng   H y br i E / D   w i t ho ut   F E C   a nd  O p t i c a l   T h r e s ho l di ng .   J .   L i gh t w av e   T e c h .   ,   v o l .   25 ,   no .   1,   pp .   20 7 - 215. ,   200 7.   [ 3]   H e   C he n,   S hi l i X i a o ,   M i Z hu ,   J i e   S h i ,   M e i h ua   B i " H y br i W D M A / O C D M   s y s t e m   w i t t h e   c a pa b i l i t y   of   e nc o di ng  m ul t i p l e   w a v e l e ng t c ha nn e l s   by   e m pl oy i ng  o ne   e nc o de r   a nd  o ne   c o r r e s po ndi ng   o pt i c a l   c o de " ,   C hi ne s e   O pt i c s   L e t t e r s ,   v o l .   8,   no .   8 ,   p p.   74 5 - 748 ,   2010 .     [ 4]   Y .   C ho i ,   M .   H a na w a ,   X .   W a ng   a nd  C .   P a r k,   " U p s t r e a m   T r a ns m i s s i o o f   W D M / O C D M - P O N   i a   L o o p - B a c k   C o nf i g ur a t i o W i t R e m o t e l y   S uppl i e d   S ho r t   O pt i c a l   P u l s e s " ,   J ou r na l   o f   O p t i c a l   C om m u ni c at i on s   a nd   N e t w or k i ng ,   v o l .   5 ,   no .   3 ,   p.   18 3,   20 13 .     [ 5]   J .   H ua ng ,   T .   N i e a nd  K .   C he n ,   " S t r uc t u r i ng   w a v e g ui de - g r a t i ng - ba s e w a v e l e ng t h - di v i s i o m ul t i p l e xi ng / o pt i c a l   c o de   di v i s i o m ul t i pl e   a c c e s s   ne t w o r c o de c s   ov e r   t o po l ogy   of   c o nc e nt r i c   c i r c l e s " ,   O p t i c a l   E ng i ne e r i ng ,   v o l .   52,   no .   1 ,   p.   01 5006 ,   201 3   [ 6]   F .   H o a n M .   Y a ng ,   " T he   a n a l y s i s   o f   s y s t e m   pe r f o r m a nc e   o f   W D M / O C D M A - P O N   ba s e o D Q P S K " ,   O p t i k ,   v o l .   125,   no .   15 ,   pp .   4150 - 41 53,   2 014 .     [ 7]   H .   M r a be t ,   I .   D a y o ub  a nd   R .   A t t i a ,   " C o m pa r a t i v e   s t udy   of   2D - O C D M A - W D M   s y s t e m   p e r f o r m a nc e   i 40 - G b/ s   P O N   c o nt e xt " ,   I E T   O pt oe l e c t r oni c s ,   v o l .   11 ,   no .   4 ,   pp .   141 - 14 7,   20 17.     [ 8]   M .   E g hba l   a n M .   S ha d a r a m ,   " E x pa n da b l e   hi g h - c a pa c i t y   w a v e l e ng t d i v i s i o m ul t i pl e x - o v e r - o pt i c a l   c o de   di v i s i o m ul t i p l e   a c c e s s   m i l l i m e t e r   w a v e   r a di o - ov e r - f i be r   s y s t e m " ,   O pt i c a l   E ngi ne e r i n g ,   v o l .   58,   no .   01 ,   p.   1 ,   201 9.     [ 9]   M .   R a na ,   " D e n s e   W a v e l e ng t D i v i s i o M ul t i p l e x i ng   O pt i c a l   N e t w o r S y s t e m " ,   I n t e r na t i ona l   J o ur n al   of   E l e c t r i c al   and  C om pu t e r   E n gi ne e r i n ( I J E C E ) ,   v o l .   2 ,   no .   2,   pp .   203 - 20 6,     20 11.     [ 10]   V .   P e c he nki a nd  I .   F a i r ,   " O F o ur - W a v e   M i x i ng   S up pr e s s i o i D i s p e r s i o n - M a n a g e F i be r - O pt i c   O F D M   S y s t e m s   W i t h   a n   O p t i c a l   P ha s e   C o nj ug a t i o n   M o du l e " ,   J .   L i g ht w av e   T e c h . ,   v o l .   2 9,   no .   11 ,   pp.   1 678 - 169 1,   20 11 .     [ 11]   L .   L i ,   W .   J i a n - y i ,   L .   H o ng - a a nd  Z .   X i u - t a i ,   " A na l y s i s   M o dul a t i o F o r m a t s   i n   D W D M   T r a n s m i s s i o n   S y s t e m " ,   T E L K O M N I K A   I ndone s i an   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   E n gi ne e r i ng ,   v o l .   11 ,   no .   1 ,   pp .   536 - 543 ,   20 12.     [ 12]   F .   X i a nc he ng ,   L .   X i a o pe ng   a nd   S .   Q i ng hua ,   " R e s e a r c o O S N R   a nd   B E R   o f   40G   D W D M   s y s t e m   o D R Z " ,   T E L K O M N I K A   I nd one s i a J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i n g ,   v o l .   11 ,   no .   2,   pp . 9 48 - 953 ,     20 12 .     [ 13]   L .   L i ,   W .   J i a n - y i ,   Z .   X i u - t a i   a nd  L .   H o ng - a n,   " R e s e a r c o M i x e D a t a   R a t e   a n F o r m a t   T r a n s m i s s i o i W D M   N e t w o r ks " ,   T E L K O M N I K A   ( T e l e c om m uni c a t i o n,   C om pu t i n g,   E l e c t r oni c s   and  C o nt r o l ) ,   v o l .   11 ,   no .   1 ,   pp .   1 27 - 136 ,   2013 .     [ 14]   L .   L i ,   C .   Y a n - T a o ,   Z .   J i - J un ,   L .   Z hi - R ui   a n C .   W a n - L i ,   " R e s e a r c o t he   M o dul a t i o P e r f o r m a nc e   i G P O N   S y s t e m " ,   T E L K O M N I K A   I ndone s i an   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   E n gi ne e r i ng ,   v o l .   12 ,   no .   1 0,   pp .   730 4 - 7310 ,   201 4.     [ 15]   C .   M o uni a ,   A .   O t m a n ,   A .   B a di a a ,   C .   F a hd ,   A .   A na   V a z que z   a nd  E .   M o uni r ,   " G a i F l a t ne s s   a nd  N o i s e   F i g ur e   O pt i m i z a t i o of   C - B a nd  E D F A   i 16 - c ha nne l s   W D M   S y s t e m   us i ng   F B G   a nd  G F F " ,   I n t e r nat i o nal   J our n al   o f   E l e c t r i c al   an C om put e r   E ng i ne e r i ng   ( I J E C E ) ,   v o l .   7 ,   no .   1 ,   pp .   28 9 - 298,   20 17.   [ 16]   J .   D u ,   Y .   X u,   F .   H a a n W .   Y a ng ,   " I m pa c t   o f   qua s i - l i ne a r   pu l s e   e v o l ut i o o F W M   no i s e   i di s pe r s i o n - m a na g e D P S K   D W D M   s y s t e m s " ,   O pt i k ,   v o l .   1 40,   p p.   38 1 - 391,   2 017 .     [ 17]   B .   D a s ,   M .   A bdul l a a n N .   M o hd  S ha h ,   " A   N e w   A l l - O pt i c a l   S i g na l   R e g e ne r a t i o T e c hni que   f o r   10  G B / S   D P S K   T r a n s m i s s i o S y s t e m " ,   I n t e r na t i o nal   J ou r na l   of   E l e c t r i c al   and  C o m put e r   E ng i ne e r i ng  ( I J E C E ) ,   v o l .   6,   no .   2 ,   pp .   859 - 869 ,   2016 .     [ 18]   L .   J i a ng ,   X .   Y ua n ,   Y .   C u i ,   G .   C h e n ,   F .   Z uo   a nd  C .   J i a ng ,   " O pt i c a l   bi s t a b i l i t y   a nd  f o ur - w a v e   m i xi ng   i a   hy br i o pt o m e c ha ni c a l   s y s t e m " ,   P hy s i c s   L e t t e r s   A ,   v o l .   381 ,   no .   3 8,   pp .   32 89 - 3294 ,   2017 .     [ 19]   G .   S i ng a nd   M .   S i ng h,   " S pe c t r a l   b a ndw i dt h - e f f i c i e nt   f o ur - w a v e   m i xi ng   m i ni m i z a t i o s c he m e   f o r   C - ba nd   de ns e   w a v e l e ng t h   d i v i s i o n   m ul t i pl e xe d   s y s t e m " ,   O p t i c al   E n gi ne e r i ng ,   v o l .   56 ,   no .   7 ,   p .   0 7611 5,   20 17 .     [ 20]   S .   S i ng a nd   S .   S i ng h ,   " O c o m pe ns a t i o o f   f o ur   w a v e   m i xi ng   e f f e c t   i di s pe r s i o m a na g e hy br i W D M - O T D M   m ul t i c a s t   o v e r l a y   s y s t e m   w i t o pt i c a l   p ha s e   c o nj ug a t i o m o dul e s " ,   O pt i c a l   F i be r   T e c hnol ogy ,   v o l .   38 ,   pp .   16 0 - 166,   2017 .     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 .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     14 85   -   14 90   1490   [ 21]   N .   A l s o w a i d i ,   T .   E l t a i f ,   M .   M o kht a r   a nd  B .   H a m i d a ,   " R e duc t i o o f   F o ur - W a v e   M i x i ng   i n   D W D M   S y s t e m   u s i ng   E l e c t r o - O pt i c   P ha s e   M o dul a t o r " ,   I nt e r n at i ona l   J our n al   o f   E l e c t r i c al   and  C om pu t e r   E ngi ne e r i ng  ( I J E C E ) ,   v o l .   8,   no .   4 ,   pp.   2 384 - 238 9,   20 18.     [ 22]   S a f a r   A ,   A l j un i S ,   A r i e f   A ,   N o r di J ,   S a a N .   M i ni m i z i ng   c o r r e l a t i o e f f e c t   us i ng   z e r o   c r o s s   c o r r e l a t i o c o de   i s pe c t r a l   a m p l i t u de   c o di ng   o pt i c a l   c o de   d i v i s i o n   m ul t i pl e   a c c e s s .   O p t i c al   R e v i e w .   20 12; 19 ( 1) : 20 - 24.   [ 23]   A g r a w a l ,   G .   N o nl i n e a r   f i b e r   o pt i c s .   5 th   e d. ,   ( A m s t e r da m :   A c a de m i c   P r e s s ,   2 013 ,   pp.   3 97 4 57 .   [ 24]   A l s o w a i di   N ,   E l t a i f   T ,   M o kh t a r   M .   S u ppr e s s i o o f   I nt e r   a nd  I nt r a   C ha n ne l   F o ur   W a v e   M i x i ng   e f f e c t   i O pt i c a l   C D M A   o v e r   D W D M   H y br i S y s t e m .   C h i ne s e   op t i c s .   201 9;   9   ( 1) ,   i p r e s s .   [ 25]   S i ng S ,   S i ng S .   P e r f o r m a nc e   a na l y s i s   o f   s pe c t r a l l y   e nc o de h y br i W D M - O C D M A   ne t w o r e m pl o y i ng   o pt i c a l   o r t ho go na l   m o dul a t i o f o r m a t   a g a i ns t   e a v e s d r o ppe r .   A E U   -   I n t e r na t i o nal   J o ur n al   of   E l e c t r o ni c s   and   C om m uni c at i on s .   2 017; 82: 492 - 501.       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S           N a i f   A l s o w a i di   r e c e i v e t h e   B . E ng .   d e g r e e   ( w i t ho no r s )   i c o m m uni c a t i o e ng i ne e r i ng   f r o m   I nt e r na t i o na l   I s l a m i c   U ni v e r s i t y   M a l a y s i a   ( I I U M ) ,   i 201 a nd  t he   M . S c .   de g r e e .   i e ng i n e e r i ng   s c i e nc e   f r o m   M ul t i m e d i a   U ni v e r s i t y   ( M M U ) ,   M a l a y s i a ,   i 20 15,   c ur r e n t l y   he   i s   a   P h. D .   c a ndi da t e   a t   M ul t i m e di a   U ni v e r s i t y .   H i s   c ur r e nt   r e s e a r c h   i nt e r e s t s   i nc l ude   o pt i c a l   c om m uni c a t i o n,   O p t i c a l   C D M A   s y s t e m s ,   a nd  no nl i ne a r   o p t i c s .         T a w f i g   E l t a i f   r e c e i v e hi s   B S c   de g r e e   i c o m m uni c a t i o e ng i n e e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   of   T r i po l i ,   L i b y a ,   2003,   a n M S c   de g r e e   i m i c r o e l e c t r o ni c s   a nd  P h . D   de g r e e   i m i c r o - e ng i ne e r i ng   &   na no e l e c t r o ni c s   f r o m   N a t i o na l   U ni v e r s i t y   o f   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a ,   2 005,   2 009 ,   r e s pe c t i v e l y .     H e   j o i ne P ho t r o ni T e c hno l o g i e s   C o m pa ny ,   2008 - 2011,   a s   a   p r o duc t   a nd  r e s e a r c e ng i ne e r .   S i nc e   2 012   he   ha s   be e a   s e ni o r   l e c t ur e r   a t   M u l t i m e d i a   U ni v e r s i t y .   H i s   c ur r e nt   r e s e a r c i s   f oc us e o o pt i c a l   c o m m uni c a t i o n,   o pt i c a l   f r e qu e nc y   c o m b,   F B G ,   a nd  o pt i c a l   a m p l i f i e r s .         M o hd  R i dz ua M o kh t a r   r e c e i v e hi s   P h . D   de g r e e   i o pt o e l e c t r o ni c s   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   o f   S o ut ha m p t o n,   U K ,   i 200 5.   H e   i s   pr o f e s s o r   a t   t he   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng ,   M u l t i m e d i a   U ni v e r s i t y ,   M a l a y s i a .   H e   be c a m e   a   r e s e a r c f e l l o w   w i t C i t y   U n i ve r s i t y   L o nd o n,   U K ,   f o r   a   y e a r   i 2 009 ,   s po ns o r e by   t he   T e c hno l o gy   S t r a t e g y   B o a r i t he   U K .   H e   h a s   b e e n   t he   di r e c t o r   o f   r e s e a r c a nd  c o l l a bo r a t i o a t   M ul t i m e d i a   U n i v e r s i t y   s i nc e   2011 .   H i s   m a i n   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ud e   f i be r   o pt i c   s e ns o r s   a nd  o p t i c a l   c o m m uni c a t i o ns .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.