Indonesi an  Journa l  of El ect ri cal Engineer ing  an d  Comp ut er  Scie nce   Vo l.   1 3 ,  No.   2 ,  Febr uar y   201 9 , pp.  5 43 ~ 550   IS S N: 25 02 - 4752, DO I:   10 .11 591/ijeecs .v1 3 .i 2 .pp 543 - 550          543       Journ al h om e page :  http: // ia es core.c om/j ourn als/i ndex. ph p/ij eecs   Perform ance ev alu atio n  of fle xible  cross  correl atio n  (FCC)  OCDM A code bas ed on radi o over fibe r (RoF)    simu lation syste m       Z .Ibra him,  C.B .M . R as hidi , S.A .A lj un aid, A.K .Rahm an,  M . S. An u ar   School  of  Com p ute r and  Com m unic a ti on,   Univer sit y   Mal a y s ia   Pe rli s (UniMA P), M al a y s ia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Sep  23 , 201 8   Re vised  N ov   2 4 , 2 018   Accepte d  Dec  8 , 2 018       Thi s  pape r  inves ti gat es  th e  per f orm anc e  of  an  el eg anc e  code   s et   al go rit hm   known  as  Flexi ble   Cross   Corre lation  (FCC )  code  to  be  run  int o  a  sim ula ti on  te st  of  proposed  RoF   sy stem.  Ex ec ut ing  OCD M A  Code  int o  Ro F  fra m ework   is  see n  as  a  pr om ising  te chni q ue  for  e nhan cing  spec tral  eff i ci en c y   an d   m ea nwhile   enh anc ed   th e  l ength  of  fib er  op tic  c able  and   da ta   b it   r ate   exe cu ti on  while  red uce   th e  passive  equi pm e nt  devi c e.   Th is  code   can   eff icac iousl y   red uce   th e  r esult s of   phase - indu ce d  i nte nsit y   no ise  (P IIN),  it ha s  the   m u lt iple  acc ess  int erf er enc e  (MA I)  ca nce l la t i on  bel ongs  to  RoF   sy stem  and  a t  th e  sam e  ti m e  sim ple   and  ea s y   withi n   th e  code   construc t io n.   Bit   err or   rat e  (BER)  per f orm anc e  is  assess ed  for  thi s  pr oposed  sim ula ti on  sy st em.     The   evalua t ion  m ade   base d  on  the   per fo rm anc e  of  fibe r  le ngth ,   dat a  bit   ra te,   rel a te d  with  B it  Err or  Rate  (BE R)  and  al so  th e   complexi t y   of  the   s y st em.     The   extensive   si m ula ti on  result s   rev ea l  FC C  co de  poss ibly   will  ac complish  suffic ie n tly   up  t o  51  km   at   B ER  10 - 9  for  da ta   r a te   155  Mbps   as  m at che d  to   622  Mbps   with  expone nt ia l l y   in cre ase s  a t  BER  10 - 12  err or  floo r  and  it   is  fit  for  short  h aul   n e tworking  such  as   FTTH  and   lo ca l   area  n et work ( L AN ).   Ke yw or ds:   Bi t error rat e ( BER )   Data bit  rate   FCC - OC DMA   OCDM A - R oF   Copyright   ©   201 9   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .     Al l   rights re serv ed.   Corres pond in g  Aut h or :   Ibrah im  Zak ari a,    School  of Com pu te r  a nd Com m un ic at ion  Enginee rin g,   Un i ver sit y M al ay sia  Per li s (U niMAP ),   1s t Fl oor,   Pauh  Pu t ra Mai n  Ca m pu s,  02 600 A rau, Pe rlis  Ma la ysi a.   Em a il : i br ahim _im 90 @yah oo.co m       1.   INTROD U CTION   Trem end ous  e nthusiasm   fo r  interact ive  m e dia  data,   hi gh e r  data  sp ee ds ,   for  to p  notc h  vid e o  a nd  a   grow i ng  nu m ber   of  cl ie nts;  are  pu tt in g  t he   bur de n  on  wireless  c omm u nicat ion  syst em   m erch ants  t o  offe r   higher  data  rat es.  Re duce  thi s  pr ess ure  co ul d  be  re fine d  b y  util iz ing   a  m ic ro cel lular  s yst e m ,  wh ic h  infers   le ssening the  c el l si ze, and th us ly , it m igh t d i m inish th e  power util iz at ion   of the m ob il e s ta ti on  [1].    By   us ing   an  opti cal   fiber   to  par t ner   cent ral  sta ti on   (CS)   with  num ero us  re m ote,  it   can   si m plify  th e   ba se  sta ti ons   ( BS),  it   ca n  ess entia ll y  gr ow   the  syst em   capaci ty ,  cov e rage,   an d  porta bili t y  wh at ' s  m or e  serv i ng   bo t h  fixe d  an d  m ob il e  end   cl ie nts  [2 ] .  Th e  RoF  offe rs  a  com bin at ion  of   hi gh   ca pa ci ty   op ti cal   fi ber   a nd   adap ta bili ty   wireless  syst em s.   This  ad va nce m ent  is  disp la ye d  to  re duce  fr am ewo r k  c ost   and   the  i ntric acy   of   rem ote  antenna  un it s  (RA U).   Moreover,  Ro F  adv a ncem ent  is  a  con te nd e r   to  update  the  execu ti on  of  w irel ess   com m un ic at ion   syst em   with  the  blen d  of   e xt ensive  band width   (B W)   an d  l ow   at te nuat io n  qu al it ie s  offere d  by   op ti cal  f i ber [ 2] .    Ma ny  co des  ha ve  bee n  pro pose d  f or   opti cal   CDMA  f ra m ewo r k  [ 3],  [ 4].  Be   that  as  it   m a y,  j us t  a   couple  of  the m   [5 ] ,  [6 ]   ha ve  bee n  a pp e ared   t o  reall y  bo lst er  m ulti - rate  tra ns m is sion s .  The  m ulti - rate   transm issi on   i s  one  of  t he   pri nciple  poi nts  of  interest   of  OCDM A   syst e m   wh ic h  giv e   asy nc hro nous   transm issi on s  instea d  of  the   synch ron ou s  tim e  div isi on   m ul ti plexing   ( TDM)  fr am ewo r ks .  T he  FC C  code   giv es  ba sic   tridia gonal  m at ri x  de velo pm ent s  con trast e d  w it h  the  oth er  S AC - OCDM A  cod e s ,  f or   exa m ple,  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   5 4 3   –   5 5 0   544   MD W ,  M QC  and   MF H  co de s.  FCC   cod e   has  su c h  a  di ff ere nt  prefe r red   sta ndpoint ,  inclu ding  th e  le ss  dem and ing  c od e d evel op m ent, less  m any - sided  qual it y of  en co de r/dec od e r  plan  a nd ad a ptable in - phase  cro ss - correla ti on   for  unc om plica t ed  to  e xecu t e  util iz ing   Fiber  B ragg  G rati ng s  (F B Gs )  f or   th e  O CDM A     fr am ewo r ks  [ 7] .  In   t his  pa per,   we  hav e  e xec uted  FCC   c ode   into p r opos e d  Ra dio  o ve r  Fi be r  (R OF )   f ram ewor k  to in vestigat e t he  e xecu ti on th rou gh sim ulatio n sy ste m  ap par at us .       2.   FCC O CDM A CO DE CO NS TR U CTIO N   Opt ic al   c od es   are  the   gr oup  of  K   ( for  K   use rs)  bi nar y  [0,  1]  ar rangem ents  of  le ngt h  N ,  cod e   wei ght   W   (the  num ber   of   " 1"  in  each  co de  w ord )  an d  the  m os t  extre m e   cro ss - co nnect ion ,  λ max .  I n  OCDM A   fr am ewo r k,   op ti cal   cod es  ough t  t o  ha ve  substanti al   est i m at ion s  of   W   a nd  the  siz e  K   to  per m it   recei ver s   t o  separ at e  ea ch  of  the   co nceiva bl e  us er s,  t o  le ss er  c hannel  inte rf e ren ce   an d  further m or e  t o  s ui t  the  huge   nu m ber   of u se rs.     2.1.      Fir s t  S te p   The  set   opti cal  co de  consist s  of ( N , W, λ max )  F CC  co de  for  K   us ers . T he  K × N   co de  m at rix  W K A is her e   cal le d  the T ridi agonal C od e   Ma trix.  T hese  arr a ng em ents of c od es  are  the n wr it te n  as  [8];             (1)     Wh e re,                     (2)     The  rows   of  A 1 ,  A 2 ,  a nd  A k   s peak  to   the  K   cod e   w ord   an d  it   is  acce pte d  that  the  c old  w ei gh t  of  eac h  of the  K   c ode  words is t o be  W .     2.2.     Sec ond S tep   Af te r  t he  K   co des  spo ke  to  by   the  K  ro ws  of  the  K×N   co de   m at rix W K A in  (1),  the  cod e  is  util iz ed  to  sp ea k  to  a  le gitim a te   arr ang e m ent  a  valid  s et   of   K  cod e  word   within  phase  cr os s - c orr el at ion s  λ max   a nd   c ode   weig ht  W   [9 ] .   The  el em ents {a ij } o f   W K A m us t hav e  values  eit he r  “ 0” or  “ 1”.                 (3)     The  in   phase  c ro ss - c orrelat ion   λ max ,   betwee n  a ny  of  the   K   co de  word s   ( K   rows  of  the  m at rix W K A ),  sh oul d no t e xc eed c od e  w ei ght  W .  Th at  is ,                    (4)     The  c ode  weig ht of eac h  c ode  word s houl d b e eq ual to W  w her e ,     1 1 1 2 1 3 1 2 1 2 2 2 3 2 4 2 3 2 3 3 3 4 3 5 3 4 3 4 4 4 5 4 6 0 0 0 0 00 00 00 W K KN K a a a A a a a a A a a a a A A a a a a a A                        1 11 12 13 1 2 21 22 23 , 24 2 3 31 32 33 , 34 3 1 2 3 , , ... , , ... , , ... , , ... N N N K K K K K N A a a a a A a a a a a A a a a a a A a a a a   _ 1 , 2 , . . . , " 0 " " 1 ' ' 1 , 2 , . . . , f o r i K a i j o r jN      m a x T ij fo r i j XX W fo r i j   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce e valu ation of  fl exi ble cro s s c orre lati on (FC C )  O CD MA c ode  base d on radi o over…  ( Z. Ib r ah i m )   545                   (5)     As  s hown   i n   ( 3),  it   is  seen  th at   the  W  =  X i   X i T   is  the  in  phase  auto - co rr el at ion   f unct ion   of   c od e s.  X i   Y j T   is  the  ou t  of   ph ase  c ro s s - co rr el at io n  be tween  the  i th   and   the  j th   co des.   It  f ollo ws   that  X i   X i T   s hould    be greater  tha n  X i   Y j T . In  o t her w ords,   W>λ ma x .   All K  ro ws o f  W K A sh ould  b e li ne arly  ind e pe ndent b eca us e  ea ch   cod e   w ord  m us t  be  uniq uely   diff e re nt  from   oth e r  co de  w ords.   T hat  is  to  s ay ,  the  ra nk  of  the  co de  m at ri x  W K A sh oul d be  K . M or e ov e r, f or  W K A t o hav e  r a nk  K , t hu s  codes  N  ≥  K .     2.3.     Thi rd  Step   Ou t  of  five  c onditi ons  ab ove ,  on e  of   the  m at rices  bin ary  seq uen ces  as  s how n  in  (1),   w ho’s  the  fir st   i th   row  f or the  fi rst K   us e r  is  gi ven b y  [ 10 ] ;                    (6)   The  le ng t h  N   of the  codes  w hich  is t he  le ngth  of the  rows  of   the  K×N   c ode  m at rix  W K A is gi ven b y;                   (7)     It  can  be  see n  that  the  le ngth   N   is  le ast   un de r  the  acce pte d  co ndit ion s .  This  te ch nique   will   now  be  cl arified  with the assista nce  of an  il lustrati on ; i t i s so ught to  g ene rate a set   of  m ini m u m  le ng t h  with  f le xi ble in   ph a se  cr os s - co rr el at ion  opti cal   cod e .  Ta ble  1  s hows  t he   FCC   co de  f or   a  giv e n  nu m ber   of   us ers   K =4 ,     cod e  w ei gh t  W =3  a nd f le xib le  cr os s -   co rr el at ion   λ m ax ≤1 .       Table  1.  T he  F CC  Cod e  w it h  K =4,   W = 3,   λ max ≤1  a nd  N =9   W av elen g th s   λ 1 =1 5 5 0 .0   λ 1 =1 5 5 0 .8   λ 1 =1 5 5 1 .6   λ 1 =1 5 5 2 .4   User 1   1   1   0   0   User 2   0   1   1   0   User 3   0   0   1   1       3.   PROP OSE D OC DMA  R oF  SIMUL ATIO N  S YS TE M   Figure  1  sho ws  the  blo c k  diagr am   of   pro po se d  RoF   syst e m   execu ti ng   FCC   O CDMA  co de,    two  tra ns m it ter s  will   be   util iz ed.   Eac h  t ransm it te r  include s  4  OLTs   an d  4  O N Us  at   the   receive r,   al ong  thes e   li nes  the  aggre gate  of   O LTs  f or   tw o  transm i tt ers  will   be  8  OLTs .  The  ps e udo - ra ndom   bi t  sequ enc e  (P R BS)  is   util iz ed  to  ge ner at e  bin ary  dig it s  ra ndom l y  wh ic h  is  use d  to  produce   NRZ  or  RZ  pu lse   c oded  s ign al .     This  co de d  si gn al   represe nts  the  data  t ha t  need e d  to  be   transm it te d  to  the  rec ei ve r.   T his  co de d  sign al s   require d  a  fr e qu e ncy  sig nal   to  act   as  a  c arr ie r .  I n  this  m ann er ,  sine  gen e rato r  is  si gn i fyi ng   ge nerat e  a n  el ect rical   sine  wav e f or m   fr eq uen cy   sig nal,  ke epin g  in  m ind  the  end   goal   to  co nv ey   co de d  sign al   in  the  wak e   of   c onve rg i ng  with  the  fr e quency.  F our  l ow   inte rm edia te   fr eq ue ncies  (I F )  are  sel ec te d  accor ding  to  fou r   OLTs .  Eac h  O LT  ha vi ng  IF  of 1 . 21G Hz,  1 . 81G Hz,  2.4 1GH z,  an d  3.0 1GH z.  A ny f re quen cy   value   ou gh t   to be   fine  as  l ong  it   is  unde rn eat h  10G Hz.   T hes e  four  el ect rical   carrier  si gnal s  are  com bine d  to gethe r  usi ng   t he   com bin er, w hich  is t hen f or m ed  a  subcar rier  m ul ti plexed   (SC M) sig nals.   A  Ma ch - Ze hnder   m odulator   (MZM )  is  dr i ve n  by  SCM   el ect rical   sign al s  and  LE D  to  m erg e  i nto   a n  op ti cal   carrier  sign al .  OC DM A  enc od e r  de vices  exp loit in g  on e  sin gle  broa db a nd  source   be ing   sli ced  f or  thr ee   channels  with  cod e  weig ht  eq ual  to  two.   A n  evasio n  inter fe ren ce  s ub t racti on   is  us e d  as  the  detect ion   sc hem e   at   the  receive r .  Fig ur e   2  s ho ws  the  enc ode r  co nfi gurati on   operati ng  the   FCC   co de  se qu e nce  w hich  offer s   si m plici t y  and   cost - e f fecti ve ness  co nsum ing   the  LE D  as  a  li gh t  so urce.   Each  wa velen gth   pr oduce  w il l  be   us e d  as  a  ca rr i er  f or  each   co ded  sig nal.  F or  instance,   co de d  sig nal  hav i ng  I F  of   1.2 1GHz  will   be  m od ulate d  with  wa velen gt h  (λ 1)   of   15 50nm   and   vic e  ver sa .  T he  Ce ntral  wa veleng t h  of  1550   nm   aro und  C - ba nd    (15 25 - 15 65   nm )   is  po pula rly   kn ow n  as  zero   loss  wind ow,   m eans  sil ic a   fi ber   gi ves  the  le ast   at te nu at ion   at   this  wav el e ng t h  ap pro xim a te ly  0. 2d B/ km ,  wh ic h  m or e  ben efic ia l  to  be  us ed  as  op ti cal   carri er  sign al   wa ve le ng th .   These  wa vel e ng t hs   are  re qu ired  to  be  c oupled  up  to geth er  us in g  the  m ul ti plexer   ( MUX )  to  bec om e  on e  op ti cal   ba nd   s ign al .  Af te r wa rd,  the  opti cal   band  is  trans m itted  thr ough   Sing le   Mo de  Op ti cal   Fiber  cable.     SMF  ca ble  is  picking  c ontra ste d  with  Mul ti - Mod e  Fibe r   (MM F)  ca ble   in  li ght  of   t he   fact  that,   a n  SMF    , 1 , 2 . . . 1 N a W i K ij j    ( 1 ) ( ) 0 . . . 0 1 1 . . 1 0 . . . 0 i r i r K i W A    m a x ( 1 ) N W K K Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   5 4 3   –   5 5 0   546   prof ic ie nt  to  di sp os e  of   hi gh er  orde r  m od es  and   the  at te nu at io n  is  sm a ll er  since  le ss  li gh t  will   encoun te r   abs orption  an d  scat te ring   e ff e ct s.   co des  are   the  gr oup  of   K  (for   K  us ers )  bi nar y  [ 0,   1]  ar r ang em ents  of  le ng t h  N,  c ode  weig ht  W   (the  num ber   of  " 1"  i n  eac h co de .       1 . 2 1   G H z P R B S N R Z / R Z C O M B I N E R M Z M O C D M A   E N C O D E R M U X D E M U X P I N   /   A P D S P L I T T E R 1 . 2 1   G H z F I L T E R F I L T E R E Y E   D I A G R A M O P T I C A L   F I B E R L E D O C D M A   D E C O D E R     Figure  1.  Bl oc k  diag ram  o f  pro posed   FCC   OCDM A - R oF   syst e m           Figure  2.  Pro pose d  OC DMA   encode r  sim ulati on  syst em       To ward  th e  fi nish  of  t he  S MF  cable,   the   op ti cal   bands  f eed  t o  OCDM A  decode r  em plo yi ng  fibe r   Brag g  grat in g  (F BG )  w hich  will   decode  th e  acce ptance  s ign al .  FB G  is  us e d  to  isolat e   the  wa velen gth s  an d  assign  a n  a ppropr ia te   ti m e  slot  to   each   on e   [ 13] .  Fi gure   3  d em on strat e  three   FB G  th at   enc od e  tw o  wav el e ng t hs   s ym bo li sed  by  λ2 ,   λ3,  a nd  λ 3,  λ1  w hich   are   correla te d  or  overla pp i ng  wa velen gth   as  s how n  i n  Table  1.  D ue  to  that,  FB G  ba ndwidt h  will   ha ve  a  sp ect ral  width   of   1.6 nm   fo r  c orrespo nd e d  wav el e ngth  a nd   0.8n m   fo r  u nc orrelat ed  wa ve le ng th  s uc h  as  λ1   an d  λ4   f or  bo th  wav el e ngths .  PIN  Phot od et ect or  dete ct s  and  dem od ulate s  the  wa vele ng t hs  to  tra ns f or m   it   on ce  m or e  into  an   el ect rical   carrier  si gnal   that  co ntains  data  inf or m at ion   f r om   the  OLTs .  These  c ar rier  s ign al s  a re  s pl it   unif or m ly   by  the  po wer  s plit te r  w hich   distr ibu te s   the  carrier  si gnal s  to  four   O N Us.   T o  pe rm i t  the  exact  carri er  sign al s  e nterin g  each  O N Us,   Ba nd  Pass   Be ssel   Fil te r  is use d  a nd f il te red the   carrier  sig nals  al lud in g  th e sa m e IF   values fr om  O LT.   On ce   it   is  filt ered,  eac h  si gnal   nee ds   t o  be   up - c onve rted   to  the   I F  value s  us i ng  c oh e re nt  detect ion  te chn iq ue  to  extricat e  any   ph ase  a nd  f reque ncy  inf orm ation   an d  enorm ou sly   enh a nce d  the  receiver   sensiti vity .   In   this  way,  sin e   gen e rato r  is  a dd e d  at   eac h  ONU  to  ge nerat e  IF   an d  m e rg e  with  eac h  sign al   carrier .  Lat er   on,  the   car rier  sign al s  once  a gain  bein g  filt ered   by  L ow  P ass  Be ssel  Fil te r  to  t otall y  disp e ns e   with  any  sig na ls  above  the  cut - off  fr e que ncy  of   t he  u p - conve rsion  pr ocess.   T he  m os t  widely   recogn iz e d  par am et ers  util iz ed  for  m easur in g  the ex e cut ion  ar e Q - facto r  an d  bit er ror  r at e (BER).  T he  BER  co ns i dered as   the  pro ba bili ty  of  inacc ur at e  disti nguish i ng  pro of   of  a  bit  by  the  c hoic e  ci rcu it   in  t he  r ecei ver   a nd  Q - facto r   m easur es  the   qu al it y  of   t he  tra ns m issio n  of   sig nals  in  te rm s  of   it s  sign al - to - noise   rati o  ( SN R) ,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce e valu ation of  fl exi ble cro s s c orre lati on (FC C )  O CD MA c ode  base d on radi o over…  ( Z. Ib r ah i m )   547   higher  the  a ppr ox im at ion   of   Q - facto r,   the  s up erior   t he  SN R  and   i n  this  way ,  the  lowe r  the  chan ce  of   bit  error.  BER   analy zer  is  util iz ed  to  br eak  dow n  the   execu ti on  of  each  O NU   i n  the  receive r  sid e.  As  a  res ult  of   the   FCC   OCDM A  e ncodin g,  the  sig nals  wh ic h  ar e  re qu i red   by  dif fer e nt  Ba se  Stat ion s  is  ge ner al ly   incom pr ehe ns i ble.  In te rf e rence   al on g  the  fi ber   inter face  a nd   eac h  Ba se  Stat ion   co uld   c on st ru c t  a  pr i va te   and   secur e  ass ociat ion   with t he  Ce ntral Stat io n.   An al yz er  e xe cution  for  thi s  back   to  ba ck  tran sm issio n  acc om plis hed   li m i t  10 - 9  after  the   transm issi on   over  m or e  tha n  40km   SMF.  Nev e rtheless ,  the  fi ber   tra nsm issi on   is  put  stock  i n  pre pa red   t o  reac h  up   t o  45 km   fo r  this  up gr a de d  desi gn.   Figure  4  s ho ws  the  fi nish e d  desi gn   of  pr opos e d  FCC   O CDMA - RoF  sim ulati on  syst em .           Figur e  3.  Pro pose d  OC DMA   decode r  sim ulati on  syst em           Figure  4.  Pro pose d  c om plete   FCC   OCDM A - RoF   sim ulati o n  syst em   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   5 4 3   –   5 5 0   548   4.   RESU LT   A N D DIS CUSSI ON   Op ti cal   T he  pe rfor m ance  of  OCDM A - R oF   was   dem on str at ed  by  usi ng  Op ti Sy ste m   software   f r om   Op ti wave TM   an d  the  sim ulati on   par am et ers  are  sh ow n  in   Table  2 .  Th e   FCC   cod e  w as  i m ple m ente d  in  an   OCDM A  e nc od e r  syst em   i ns ide   the  L E D  wav el e ng t h  set ti ng   base d  on  the  FC C  Cod e   wa ve le ng th .    The  sim ulati on   par am et ers,   f or   e xam ple,  at te nu at io n,   dispe rsion  ef fects  and   non - li near  eff ect s  s uch   a s  four - wav e  m ixing   are  init ia te d  am id  re - enactm ent  an d  in dicat ed  by  ordi nary   ind us t ry  qual it ie s  to  m i m ic   the   genuine  e nvir onm ent  as  cl os e  as  would  be   prud e nt.  T he  exh i bit ion s  of   the  fr am ework  wer e  descr i be d  by   al lud in g  to  t he   receive d  power   at   var i ous   bit  rates  a nd  al so   an   RF  s pectr um   sign al   of   NRZ  form at   [4 ] .     The  pe rfor m ances  of  the  s yst e m   wer e  char act erize d  by   ref err i ng   t o  the  eff ect   of  fiber   le ngth  on   BER   perform ance  a nd  the  s uitable   data  bit  rate  f or   t he  syst em   for  FCC - OC D MA  Ro F  syst e m .  The  com par iso n  m ade  base d  on  the  pe rfor m ance  of   ea rlie r   pro po se d  R oF  syst em   (w ith out  FCC   c ode)  with   pro pos ed  FCC   OCDM A - R oF   syst e m .         Table  2.   Param et ers  of t he  Si m ula ti on  Anal ysi s   W av e len g th s   λ 1 =1 5 5 0 .0   λ 1 =1 5 5 0 .8   λ 1 =1 5 5 1 .6   λ 1 =1 5 5 2 .4   User 1   1   1   0   0   User 2   0   1   1   0   User 3   0   0   1   1       4 . 1.       Bi t  Er r or  Rat e  ( BE R ) Versus  Fiber  Le ng t h   The  Fig ure  5  dem on strat es  th e  plo ts  bet wee n  fibe r   le ngth  and   fr am ewo r k  execu ti on  BE R  act ualiz ing  FCC   Cod e  for  bit  rates  of  15 5  Mbp s .  The  ea r li er  propose d  RoF  syst em   uti li zi ng   la ser  wit h  one  wav el e ngth  to  carry  f our  data   to  be  tran sm i tted  to  the  recei ver.  H ow e ve r,   util iz ing   of   FCC   cod e,  t he  wa velen gth   of   1550nm   able  to   be   s plice d  t o  a no t her  three   wa vele ngths   ( 1550. 8,  1551. 6  a nd  1552.4nm )  for  c arr yi ng  t he  f our   data   without  inter fe rin g  each  ot her.  It  can  be  see n  that,  at   the  fr a m ewo r k  exec ut ion   BER   of   10 - 9 ,  RoF  syst e m   with   i m ple m enting  FCC   cod e  cert ai nly  has   bette r  f ram ewo rk  e xecu ti on  BER ,   wh e re  it   is  fit  for  acc om plis hing  a   worthy BER  li m it  sati sfactor il y fo r  51 km  f iber  len gth .           Figure  5. BER   perform ance on fiber  len gth       Me anwhil e,  th e  RoF   syst em   without  im plem ent  FCC   co de   achie ved  50   km   bef ore  t he  per form ance  decr ease .  E ve n  thou gh,  only   s m al l  diff ere nt  change  within  these  tw o  syst e m ,  FCC   cod e   help  t o  im pr ove  the   perform ance,  wh ic h  a ble  to  pr e ve nt  m ulti p le   acce ss  inter f eren ce   bet wee n  the   opti cal   sign al   t hat  car ries  f our   data  from   on e   transm i tt er.  Fu rt he rm or e,  as   the  fiber   le ngth  is  exp a nd ed  m or e  than  50km ,  the  ind ex  of   chrom at ic   disp ersio n  of  FCC   cod e  for  the   op ti cal   fibe r  increase.  I n  th is  way,  BER   execu ti on  degr ades  because   of   dis per si on   im pacts  in  the  FCC   OCDM A  fr am ewor k.   To  bea t  the  issue,  the  BER   ca n  be  le ssene d   by  inclu ding  the  chi ps ,  w hil e  the  i m pact  of   the  ch ro m at i c  disp e rsion  is  decr ease d  by  increasin g  the  force  of   the  opti cal   tran sm it te r  po we r.   Ra ther  tha n  t he   exec ution   of  the  FCC   co de  it sel f,   the  e xec ution  is  ad diti onal ly  relat ed  to  the  pro po se d  RoF  fr am ewo r k.   R F  coh e re nt  detect ion   is  act ualiz ed  at   the  receiving   a rea  to  extract   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci     IS S N:  25 02 - 4752       Perf orma nce e valu ation of  fl exi ble cro s s c orre lati on (FC C )  O CD MA c ode  base d on radi o over…  ( Z. Ib r ah i m )   549   any  ph a se  an d  fr e quency  inf or m at ion ,  and   e norm ou sly   enh ance d  the  receive r  af fectabil it y.  Thu s,  th i s   detect ion t ech ni qu e a nd FCC  cod e  h el p  to  in crease the  f i ber le ng t h wit h  a   m ini m u m  BER  value .     4 . 2 .      Bi t  Er r or  Rat e  ( BE R ) Versus  Data  Bi t  R at e   Figure  6  e xhibit   the  exec ution   FCC   c od e   in  te rm   of   di ff e ren t  data  bit  rate  and   the   fr am ewor k  execu ti on  BER   trie d  at   10km   of   op ti cal   fibe r   le ng th .  As  s houl d  be  obviou s  from   the  gr a ph,  the  lo wer   t he  bit   rate  (15 5Mb /s ),   the  FCC   co de  exec utio n  com plete ly  increases.  T he  BER   accom pli sh e d  for  15 5M b/s  is   rou gh ly   ar ound  7.5 6× 10 - 25 .  Wh il e  ex pa nd i ng   t he  data  bit  rate  to  62 2Mb / s,  the  BER   di m inished   to  1.00x 10 - 12 ,  wh ic h  le t  us  kn ow  the  BER   es te e m   get  to  be  disti nctly   gr eat er  an d  dec reas e  the  e xecu ti on .  Me an wh il e, for   t he   RoF  syst em   without  FCC   co de ,  f or   bit  rate  155M b/s,  t he  B ER  achieve d  at   2.3 9x10 - 25   an d  as  bit  rate  i ncrea se   to 622 M b/s,  th e BER  p erfor m a nce d ec rease t o  5.0 5x10 - 1 . T he  FCC  code hel ps  to  im pr ove the p er form a nce on   the  propose d  RoF  syst em .  As  t he  bit  rat e  ex pa nd e d  f or  both   syst em s  to  GB/s  s cal e  (1GB/s,  2G B/ s ,     and   3G B/ s ),   th e  BER   values  kep t  on  dim inishin g  m on oton ic al ly .  Be gin nin g  from   1G B/ s  to  3G B/ s,  t he   data  bit  rate  go es wi th  rap id  a nd  tu rn  o ut  to b e  to o  quic k  for  the   fr am ewo r k.   It w il l  pr om pt  to  a  deterio rati on  o f  the   BER   be hav i or.   This   is  go i ng  on  bec ause   of  t he  dim inishing  of  the   pu lse   w idth  as   pr oduci ng  the   sen sit ive  bits  sign al  t o disp e r sion ef fect.   FCC   co de  c on fron ti ng   str ong  non - li nea r  int erf e ren ce   s uppressi on  for  higher   bit  rate.  E xpan ding   the   bit  rate  m or e  t han  1 G b/s  r eq uires  e xtrem ely  narrow  pulse s  w hich   are   tro ub le s om e  fo r   FCC   co de  t o  ge ner at e   and   postu re  chall eng e s  in  tr ansm issi on   an d  detect io n  in   this  m ann er  i ncr easi ng   BE R  value.   I nter est ing ly ,     the n ee d  to  perform  en cod in g and   dec od i ng   f or  FCC  OCD MA sim ulatio n po s t ur es  one quick c halle nge  wh ic h  as  of  no w  m eth od ologies  the   br ea ki ng   poin t  of   el ect r onic   handlin g  du e   to  bo t h  the   opti cal   carrier   f requen c y   and   higher  bit   rate  req uire d  powe r  scal ing .   Scal ing   to  sugg e sti vely   gr e at er  bit  rates  a nd   c hannel  nu m ber s   would  re qu ire  a  ver y  la rg e  opti cal   a m plifier   at   each  receiver ,  wh ic h  is  hi gh ly   unwelco m e  fo r  ap plica ti on   to   netw orks wit h l arg e  num ber s  of no des.           Figure  6. BER   perform ance on vari ou s   data  bit rate       5.   CONCL US I O N   In  this  resea rc h,   t he  w ork  focusin g  on  a nal ysi s  of  t he   pe r form ance  of  F CC   co de  im pl e m ent  into   pro po se d  OC DMA - RoF  sy stem   thro ugh  op ti cal   si m ulati on   syst e m .   The  resu lt s   rev eal ed  tha t  wh e n  i m ple m enting  FCC   cod e ,  th e  pro po se d  R oF   sim ulati on   syst e m   has  a  bette r  pe rfo r m ance.  The  outc om es  sh owe d  that  th e  FCC   cod e  accom plishes  lon g  tra ns m issi on   up  to  51  km  fo r  bit  rate  15 5M b/s  an d  ha ving   m ini m u m   BER  1.0 0x10 - 9   for  bit  rate  622M b/ s  as  c om par ed   with   RoF   syst e m   without  FC C  co de.  W it ho ut  a ny  doubt,  the   m axim u m   ou t  of   phase  a uto - co rr el at io n  a nd  fle xib il it y  in  ph ase   cr os s - c orrelat io n  value s ,   resp ect ively   wi th  di ff e ren t  c om bin at ion   of  ( N,  W,  λ max );  by   increasi ng  W   and  inc reasin g  λ max   will   i m pr ove  the   syst e m   per f orm ance  with   s horter ,  N .   T his  will   giv e   an   offe r  in   OC DM A - R oF   f or  bet te r  qual it y  of  serv ic e  (QoS ),   fast  asy nchr onou s  tra nsm issi on ,  var ia ble  bit  r at e  traf fic,  hi gher  ba ndwi dth   i n  op ti cal   acce ss  net works  and   gr eat   pote ntial   to  be  us ed  in  the  fu t ur e  GB/s  wireless  acce ss  netw ork .  Figures  an d  ta bles,  as  or i gina ls  of  good  qu al it y a nd w el l c on t ras te d,  a re to be  in  thei r  fi nal   f or m , r eady for  re pro du ct io n.        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2502 - 4752   Ind on esi a n  J  E le c Eng &  Co m p  Sci,   Vo l.   1 3 , N o.   2 ,  Fe bru ary  201 9   :   5 4 3   –   5 5 0   550   ACKN OWLE DGE MENTS     This  w ork  wa s  suppo rt  by  the  High  Mi ni stry  of   E duc at ion   Ma la ysi a  unde r  the  F undam ental  Re search  Gran t Schem e (F RGS) # 9003 - 00 456.        REFERE NCE S    [1]   Y.  Li u,   G.  Zh ang,   Q.  Li,  W DM /T DM   hy bri d  GP O N  te chnol og y ,   in  2011   Sy m posium   on  Photonic s  and  Optoel e ct roni cs  (SO PO ),   vol.   2,   Ma y   16 – 18,   201 1,   pp .   1 – 3.   [2]   G.  O.  Young,  “ S y nth et i c  struct u r e  of  industri a l  pl asti cs  (Book  st y l e  with  pape r tit le a nd  edi tor) , ”  in  Pl astic s ,  2nd  ed.  vol.   3 ,   J.   Pet ers,   Ed.   New   York:  McGraw - Hill ,   1 964,   pp .   15 – 64 .   [3]   G.  Chang,  A.  C howdhur y ,   Z.  Ji a,   et   al . ,   Ke y   tec hnologi es  of  W DM - PON  for  future   conve rge d   opti c al   bro adba n d   ac c ess ne tworks,   IEEE/OSA   J.  O pt.   Com m un.   Ne twork.   1   (Septem ber   (4))  (2009)   C35 – C50  (Invi t ed) .   [4]   Sveti slav  V.Mar ic ,   Zor an  I.   Kos ti c ,   Edwa rd  L . T it le b aum,  "A   New  famil y   of  Opt ic a l  Code  Seque nce s  for  Us e  in  Sprea d - Spect ru m   Fiber  Optic L oca l   Area   Netwo rks" ,   IEEE Trans .   Com m . ,   vol   41,   pp.   1217 - 1221,   Augus t  1993.   [5]   J.A.  Sale hi ,   "Code  divi sion  m ultiple - ac c ess  te ch nique s  in  optica l  fibe r  ne twork - Part  1:  Fundam ent a l  principle s, "  IEE E   Tr ans.   Co m m un. ,   vol. 37,  pp.   824 - 833 ,   19 89.   [6]   Li u,   M . Y.;   Tsao ,   H.W  "M ult irat e  As y nchr onous   Optic a l  CDM A  S y stem  with  Pr oduct   Code , "  C om m unic at ions,  SEE  Proce edi ng s,  Volum e:   149   I ss ue:   56,   2002  P age (s):  299   - 304.     [7]   Maric ,   S . V.;   Mo ren o,   O. ;  Corra d o,   C. J."  Mult imedia   Tra nsm ission  in  Fiber - Opti c  LANs   Us ing  Optic a l  CDM A,"  Li ghtwav e  T ec h nolog y ,   Journa l of Volume:  14   Iss ue:   10,   Oct   199 6  Page( s):  2 149  -   2153.   [8]   Rashidi ,   C .   B.   M.,   Aljuni d ,   S.  A.,   Ghani ,   F.,   F adhi l ,   H.  A. ,   &  Anuar,   M.  S.  (2 013).   New  desig n  of  Flexi bl e  Cr oss   Corre lation  (FC C)  code for  SA C - OCD MA   sy ste m .   Proce di a  Eng ine er ing, 53, 420 – 427.   [9]   Rashidi ,   C.   B.   M.,   Aljuni d,   S.  A.,   Ghani,   F.,   F adhi l ,   H.  A.,   Anuar,   M.  S.,   &  Arief ,   A.  R.   (2014).   Cardi na lit y   enr ic hm ent  of  fl exi bl e  cro ss   cor r el a ti on  (FCC )  c ode  for  SA C - OCD MA   sy stem  b y   al l eviati on   in te rfe r ence  sche m e   (AIS ).   Optik  -   In te rna ti ona l  Journ al   for   L ight   and El e ct ron  Opt ic s,   125(17).   [10]   Rashidi ,   C.   B.   M.,   Aljuni d,   S.  A.,   Ghani,   F. ,   Fadhil,  H.  A.,   &  Anuar,   M.  S.  (2013).   New  Design  of   Flexi ble   Cross  Corre lation  (FC C)  Code  for   SA C - OCD MA   Sy st em.  Proce d ia   En gine er ing, 53(0), 420 – 427.   [11]   Rashidi ,   C . B. M. ,   Aljuni d,   S.A. ,   Ghani,   F.,   Fadh i l,   H.A. ,   Anuar,   M.S.  Cardi na li t y  enha nc ement  using  Flexi bl e  Cro s s   Corre lation  (FCC )  code   for  Spect ra l  Am pli tu de  Coding  Optic al   Code  Division  Multi ple   Ac ce ss   sy st ems .   -   Jour na l   of  Applie d   Sci en ce s Re se arc h .   [12]   Abd,  T. ,   Al juni d ,   S.,   Fadhil,  H. ,   Ahm ad,   R. ,   &  Junita,  M.  (2012) .   Enha n ce m ent   o f  per form anc e  o f  a  h y br id  SA C - OCD MA   sy stem using  d y namic   c y c lic  shift   cod e.  Ukra ini an   Journal  of   Ph y si cal  O pti cs, 13(1) , 12.   [13]   Rashidi ,   C . B.   M.   (2013).   Enc ode r - Dec oder   Design   for  SA C - OCDMA using  Flexible  Cross   Corre l at ion  (FCC )  Cod e   Algorit hm s,  166 – 168.   [14]   H.  Fatha llah,   L .   A.  Rusch,   S.  LaRoche lle,   “ Pass ive   opti c al   fast  fr eque nc y - hop  C DM A  co m m uni ca t ions  sy st em,"  J.  Li ghtwav e  T ec h nol.   17 ,   397 – 405   (1999).   [15]   Li ,   et  al . ,   "A na l y sis  and  Sim pl ifi c at ion   of  Thr ee - Dim ensiona l   Space   Ve ct or   PW M  for  Thre e - Phase  Four - Le g   Inve rte rs,"   IE EE Tr ansacti ons on   Industrial Elect ronics,   vol .   58 ,   p p.   450 - 464 ,   Feb   2011.   [16]   R.   Arulm ozhiy a l  and  K.  Baska ran ,   "Im ple m entati on  of  a  Fuz z y   PI  Controller   for  Speed  Control   of  Induc t io n  Motors Us ing  FP GA , "  Journal  o f  Pow er  Elec tronic s,  vo l. 10, pp. 65 - 71,   2010.   [17]   D.  Zha ng ,   et   a l. ,   "Com m on  Mo de  Cir cul a ti ng  Curre nt  Con trol  of  Int erl e ave d   T hre e - Phase   Tw o - Le ve l  Volt age - Source   Converte rs  with  Discontinuous   Space - Ve ct or  Modula ti on , "  2009  IEEE  E nergy   Conve rs io n  Congress   and   Ex positi on ,   Vol s  1 - 6,   pp .   3906 - 39 12,   2009 .   [18]   Z.   Yinh ai ,   et   a l. ,   "A   Novel  SV PWM  Modulat ion  Scheme , "  i n  Appl i ed  Pow er  El e ct roni cs  Confe renc e  an d   Ex positi on ,   2009 .   A PE C   2009.   Tw ent y - Fourth  An nual  IE EE ,   2009 ,   pp .   128 - 131 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.