I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8 ,   p p .   5 8 5 ~ 5 9 5   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 8 i 1 . p p 5 8 5 - 5 9 5           585       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Ca rrierl ess   A mplitude  Phas (C AP)  Mo dula t io For m a t Perspec tive a nd  P ro spect in  O p tical  Tra ns m iss io n Sy ste m         N.   M .   Ridzua n M .   F .   L .   Abdu lla h M .   B .   O t h m a n M .   B .   J a a f a     De p a rtme n o f   Co m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   El e c tri c a a n d   E lec tro n ic E n g in e e rin g   Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   O n n   M a lay sia 8 6 4 0 0   P a r it   Ra ja,  Ba tu   P a h a t,   Jo h o r,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   1 4 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   A p r   1 5 201 7   A cc ep ted   A p r   3 0 ,   2 0 1 7       T h e   e x p lo siv e   d e m a n d   o b ro a d b a n d   se rv ice n o w a d a y r e q u ires   d a ta  c o m m u n ica ti o n   s y ste m to   h a v e   in ten siv e   c a p a c it y   w h ich   su b se q u e n t ly   in c re a se th e   n e e d   f o h ig h e d a ta  ra te   a s   w e ll .   A lt h o u g h   im p le m e n tatio n   o f   m u lt ip le  w a v e len g th c h a n n e ls  c a n   b e   u se d   (e . g .   4   ×   2 5 . 8   G b /s  f o 1 0 0   G b /s  c o n n e c ti o n f o su c h   d e sire d   s y st e m ,   it   u su a ll y   lea d to   c o st  in c re m e n issu e   w h ich   is  c a u se d   b y   e m p lo y m e n o f   m u lt ip le  o p ti c a c o m p o n e n ts.   T h e re f o re ,   im p le m e n tatio n   o f   a d v a n c e d   m o d u lati o n   f o rm a u s in g   a   sin g le  w a v e len g th   c h a n n e h a b e c o m e   a   p re f e re n c e   to   i n c re a se   sp e c tral  e ff icie n c y   b y   in c re a sin g   th e   d a ta  ra te  f o a   g iv e n   tran sm is sio n   sy st e m   b a n d w id th .   Co n v e n ti o n a a d v a n c e d   m o d u lati o n   f o rm a h o w e v e r,   in v o lv e a   d e g re e   o f   c o m p lex it y   a n d   c o stly   tran s m issio n   sy st e m .   He n c e ,   c a rrierles a m p li tu d e   p h a se   (C A P m o d u latio n   f o rm a h a e m e rg e d   a a   p ro m isin g   a d v a n c e d   m o d u lat io n   f o rm a t   c a n d id a te  d u e   to   sp e c tral  e ff ici e n c y   i m p ro v e m e n a b il it y   w it h   re d u c ti o n   o f   o p ti c a tran sc e iv e c o m p lex it y   a n d   c o st.  T h e   i n tri g u i n g   p r o p e rti e o f   CA P   m o d u latio n   f o rm a a re   re v ie we d   a a n   a tt ra c ti v e   p ro sp e c in   o p ti c a tran sm issio n   s y ste m   a p p li c a ti o n s.   K ey w o r d :   A d v an ce d   m o d u latio n   f o r m at  C ar r ier less   a m p l itu d p h a s e   O p tical  f ib er     Q u ad r atu r a m p li tu d p h a s S p ec tr al  ef f icien c y   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   N.   M.   R id zu an   Dep ar t m en t o f   C o m m u n icatio n   E n g i n ee r in g ,   Facu lt y   o f   E lectr ical  a n d   E lect r o n ic  E n g i n ee r i n g ,   Un i v er s iti  T u n   H u s s ei n   On n   Ma la y s ia ,   8 6 4 0 0   P a r it R aj a,   B atu   P ah at,   J o h o r ,   Ma lay s ia .   E m ail:  n o r id ah . m o h d r id zu an @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     T o d ay s   i n f o r m atio n   tr a n s m is s io n   p r o ce s s   r elie s   o n   d ata  c o m m u n icatio n   s y s te m   th at   ca n   p r o v id lar g er   b an d w id th   at  h i g h - s p ee d   ac ce s s   d u to   r ap id   ex p an s io n   o f   co m m u n icatio n   s er v ice s   s u ch   a s   f a s i n ter n e t   co m m u n icatio n ,   v id eo - b ased   m u lti m ed ia,   o n - li n g a m i n g ,   etc.   Mu ltip le  w a v ele n g th   ch a n n el s   in   o p ticall y   r o u ted   n et w o r k   ca n   b u s ed   f o r   im p le m en t in g   tr an s ce iv er   m o d u les  i n   o r d er   t o   en h an ce   s y s te m   ca p ac it y   a n d   da ta  r ate  [ 1 ] .   Mix ed   m o d u lati o n   f o r m a h a s   b ee n   i m p le m e n ted   f o r   w a v ele n g th   d i v is io n   m u ltip le x in g   ( W DM )   s y s te m   b u t h er ar cr itical  is s u e s   to   co n q u er   s u c h   as  n o n li n ea r   cr o s s talk   f r o m   ad j ac en c h an n el s   an d   t h co s t   in cr e m e n o f   t h m i x ed   W DM   s ig n al  co n tr o [ 2 ] .   T h d em a n d   f o r   co s t - e f f ec ti v s y s te m   t h r o u g h   r ed u c ti o n   o f   th o p tical  co m p o n e n ts   u s ed   in   th e   s y s te m   r eq u ir es   th e   m in i m a n u m b er   o f   w a v ele n g th s .   He n ce ,   i m p le m en tin g   ad v an ce d   m o d u latio n   f o r m at  ca n   b p o ten tial  o p tio n   to   av o id   co m p le x it y   a n d   s i g n i f ica n co s ts   o f   o p to elec tr o n ic  d ev ices  w h ile  f u r th er   in cr ea s s p ec tr al  e f f ic ien c y .     A d v an ce d   m o d u latio n   s c h e m es  s u ch   a s   M - ar y   p h ase   s h i f k e y in g   ( M - P SK) ,   M - ar y   q u ad r atu r a m p lit u d m o d u latio n   ( M - Q AM ) ,   d is cr ete  m u ltit o n ( DM T )   an d   o r th o g o n al  f r eq u e n c y   d iv is io n   m u ltip le x i n g   ( OFDM)   [ 3 ]   h a s   b ee n   ex p lo r e d   ex te n s i v el y .   Ne w   ad v a n ce d   m u ltil e v el  m o d u la tio n   f o r m a ts   h a s   b ee n   r ep o r ted   to   s h o w   t h at  t h er ar m an y   tech n ica s o lu t io n s   a v ailab le   f o r   th n e x g e n er atio n   o p ti ca co m m u n icatio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   5 8 5     5 9 5   586   s y s te m   [ 4 ] .   B u ap p ar en tl y ,   all  t h ese  ad v an ce d   m o d u l atio n   f o r m at s   i n v o l v co m p licated   an d   co s tl y   tr an s m is s io n   s y s te m .   T h o p tical  tr an s m is s io n   s y s te m   w il b m o r f ea s ib le  an d   ef f icien t   if   th e m p lo y m e n t   o f   ad v an ce d   m o d u latio n   f o r m ats  ca n   r ed u ce   th co m p lex   p o r tio n   o f   th s y s te m   w h ile  s i m u lta n eo u s l y   ac h iev e   h ig h er   b it r ates a n d   s p ec tr al  e f f icie n c y   u s i n g   r elati v el y   r ed u c ed   o p to elec tr o n ic  co m p o n en t s   co u n t.   T h er ef o r e,   ca r r ier less   a m p lit u d p h ase  ( C A P )   m o d u latio n   f o r m at   ca n   b h i g h li g h ted   a s   p o ten tiall y   g o o d   ch o ice  to   b u ild   u p   f le x i b le,   less   co m p le x it y   an d   co s t - ef f ec t iv tr a n s m i s s io n   s y s te m   f o r   o p tical  ac ce s s   an d   in - h o m n et w o r k   s y s te m .   C A P   m o d u latio n   i s   m u ltil e v el  an d   m u ltid i m e n s io n al  m o d u latio n   s ch e m t h at   r ese m b les  q u a d r atu r a m p li tu d m o d u latio n   ( QAM )   at  p o in w h er it  tr an s m i ts   co n c u r r en tl y   t w o   i n p u d ata   s tr ea m s .   B u t   th e   s i g n if ican t   d i f f er en ce   b et w ee n   t h e m   i s   C AP   u s es   tr an s v er s a f ilter s   w it h   o r th o g o n al  i m p u ls e   r esp o n s to   g e n er ate  in - p h ase   an d   q u ad r atu r f ilter s   t o   s ep a r ate  th at  r esp ec ti v d ata  s tr ea m s   i n s tead   o f   u s i n g   ca r r ier   in   o r d er   t o   d o   s o .   T h is   m ea n s   C A P   d o es  n o r el y   o n   lo ca o s c illato r   f o r   ca r r ier   g en er atio n ,   co m p lex   m ix er s   an d   o p tical   I m o d u lato r .   T h ab s en ce   o f   ca r r ier   lead s   to   les s   e x p en s i v d i g ital  tr a n s ce i v er   i m p le m e n tatio n   as  t h e   co m p u tatio n   in ten s iv m u ltip licatio n   o p er atio n s   n ee d ed   f o r   ca r r ier   m o d u latio n   an d   d e m o d u latio n   b ec o m e s   u n n ec es s ar y .   C o n s eq u en t l y ,   it  m ak e s   C A P   s i m p ler   th a n   s i n g l ca r r ier   m o d u latio n   f o r m at  s u ch   as  Q A w h ile   ac h iev in g   s i m i lar   s p ec tr al  ch ar ac ter is tic  an d   p er f o r m a n ce .   Mu lti  ca r r ier   m o d u latio n   f o r m at  li k DM T   an d   OFDM  ar p r ac ticall y   m u c h   m o r co m p le x   b ec au s in v er s f ast  Fo u r ier   tr an s f o r m   ( I FF T )   an d   f ast  Fo u r ier   tr an s f o r m   ( FF T )   ar r eq u ir ed   a t th tr an s m itter   an d   r ec eiv er   p ar t f o r   m o d u latio n   a n d   d e m o d u latio n   p r o ce s s .     T h is   p ap er   r ev ie w s   t h p r iv ile g p r o p er ties   o f   C A P   th at  h a s   o p en   u p   g r o w i n g   in ter es o f   r esear ch es   to   ch o o s an d   im p le m en C AP   m o d u latio n   f o r m at  i n   o p tical  co m m u n ica tio n   li n k   ap p licatio n s .   C o m p ar i s o n   b et w ee n   C A P   an d   o t h er   m o d u latio n   f o r m at s   h as  b ee n   ca r r ie d   o u s u b s ta n tiall y   in   p r ev io u s   w o r k   to   p r o v t h co m p eti tiv e   p er f o r m a n ce   o f   C A P .   I ts   co n v i n cin g   p o te n tia p er f o r m an ce   ca n   b g o o d   p r o s p ec f o r   n ex t   g en er atio n   ac ce s s   a n d   in - h o m n et w o r k   en v ir o n m e n t.       2.   P RINCI P L E   O F   CAP   M O DULA T I O F O RM AT   2 . 1 .   2D - CAP   T h b lo ck   d iag r a m   o f   C A P   t r an s m is s io n   s y s te m   is   s h o w n   in   Fi g u r 1 .   A th tr a n s m it t er   p ar t,  an   o r ig in al   b its   s eq u e n ce   le n g th   o f   d ata  s tr ea m   w h ic h   is   b a s ed   o n   t h p s e u d o   r an d o m   b i n ar y   s eq u en ce   ( P R B S)  is   tr an s m itted .   T h is   b its   s eq u e n c ar en co d ed   an d   m ap p ed   ac co r d in g   to   t h e   g i v e n   co n s tellat io n   b y   co n v er tin g   it   in to   n u m b er   o f   m u lti - lev e s y m b o ls   o f   M - Q AM   w it h   M   2 k   w h er k   is   th e   n u m b er   o f   b its / s y m b o l.  Fo r   ex a m p le,   k   is   eq u al  to   2   f o r   2 D - C A P - 4.   T h ese  m ap p ed   s y m b o ls   ar s p lit  an d   u p s a m p led   to   4   s a m p les  p er   s y m b o to   m atc h   t h s a m p le  r ate  o f   s h ap i n g   f ilter s .   T h in - p h a s e I k   an d   q u ad r atu r e,   Q k   co m p o n en w h ic h   ar ex tr ac ted   f r o m   t h u p s a m p led   s eq u en ce   ar s h ap ed   b y   t h d ig ital  s h ap in g   f ilter s   i n   o r d er   to   ac h iev s q u ar e - r o o r aised   co s in ( SR R C )   w a v e f o r m s .   T h i m p u l s r esp o n s es  o f   t h f ilter s   ar g i v en   b y   m u ltip l y i n g   th e s S R R C   wav ef o r m s   w i th   s i n e   o r   co s in w av e f o r m s   to   ac h i ev o r th o g o n ali t y   b et w ee n   th e m .   T h w av e f o r m s   o f   ea ch   f ilter   w h ich   is   t h e n   m o v ed   f r o m   b a s eb an d   to   p ass b an d   ar g iv e n   b y :     t f t g t f c S R R C 2 c o s ) ( ) ( 1               ( 1 )     t f t g t f c S R R C 2 s i n ) ( ) ( 2               ( 2 )       R e c e i v e r T r a n s m i t t e r C A P   M o d u l a t o r V O A S M F   o r   M M F V C S E L C A P   D e m o d u l a t o r f 1 f 2 + P D I k Q k D a t a   S t r e a m C o n s t e l l a t i o n   M a p p i n g U p s a m p l i n g D i g i t a l   t o   A n a l o g   C o n v e r t e r F i l t e r   1 F i l t e r   2 A n a l o g   t o   D i g i t a l   C o n v e r t e r M a t c h e d   F i l t e r   1 M a t c h e d   F i l t e r   2 C o n s t e l l a t i o n   D e - M a p p i n g D a t a   S t r e a m C h a n n e l   E s t i m a t i o n   /   E q u a l i z a t i o n S ( t ) R ( t ) I k Q k H ( t ) r 1 r 2 s 1 s 2 f 1 f 2 r i r q D o w n s a m p l i n g     Fig u r 1 .   C A P   s y s te m s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   C a r r ier less   A mp li tu d P h a s ( C A P )   Mo d u la tio n   F o r ma t:   P ers p ec tive  a n d   P r o s p ec t in   ….   ( N .   M.  R id z u a n )   587   f c   is   f r eq u e n c y   s u itab le  f o r   th p ass b an d   f ilter s .   T h p air   o f   m o d u lated   w a v ef o r m s   f 1   an d   f 2   co n s tit u tes   Hilb er p air   an d   d en o tes  in - p h ase  a n d   q u ad r atu r f ilter   w it h   p h a s r esp o n s es  9 0 o   ap ar f r o m   ea c h   o th er .   Fi g u r 2 ( a)   a n d   2 ( b )   p r esen t h e   i m p u ls e   r esp o n s e   o f   t h C A P   f ilter s   in   ti m d o m ai n .   T h r es u lta n t   s ig n al s   af ter   t h in - p h a s e,   I k   an d   q u ad r atu r e,   Q k   co m p o n en t b ein g   s h ap ed   b y   C A P   f il ter   ar e:     ) ( 1 1 t f I s k                   ( 3 )     ) ( 2 2 t f Q s k                 ( 4 )     T h ese  t w o   o r th o g o n al  s i g n als   ar s u m m ed   an d   co n v er ted   to   an alo g   s i g n a u s in g   d ig i tal  to   an alo g   co n v er ter .   T h o u tp u t C A P   s i g n al  tr an s m itted   ca n   b r ep r esen ted   as:      k k k kT t f Q kT t f I t S ) ( ) ( ) ( 2 1           ( 5 )   w h er T   in d icate s   t h s y m b o d u r atio n   a n d     d en o tes  co n v o l u tio n .   Fi g u r e   2 ( c)   s h o ws  t h co m b i n ed   f r eq u en c y   s p ec tr u m   o f   C A P .       0 - 0 . 2 0 . 4 0 . 2 A m p l i t u d e   a . u 0 . 6 0 6 4 1 2 8 1 9 2 T i m e   ( n s ) 0 - 0 . 2 0 . 4 0 . 2 A m p l i t u d e   a . u - 0 . 4 0 6 4 1 2 8 1 9 2 T i m e   ( n s ) 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 F r e q u e n c y   ( M H z ) - 6 0 - 1 0 0 M a g n i t u d e   ( d B ) - 1 4 0 ( a ) ( b ) ( c )     Fig u r 2 ( a)   I m p u l s r esp o n s e   o f   Fil ter   1 ,   f 1   ( b )   I m p u ls r esp o n s o f   Fi lter   2 ,   f 2   ( c)   C o m b i n ed   f r eq u en c y   s p ec tr u m ,   S ( t)       Af ter   d ir ec d etec tio n   at  th r e ce iv er   p ar t,  th co n v o l u tio n   p r o ce s s   b et w ee n   C A P   s i g n al  S ( t )   an d   H ( t )   as c h a n n el  r esp o n s es ( w it h o u t c o n s id er in g   n o i s es)  p r o d u ce s   th r ec eiv ed   s i g n a R ( t ) :     ) ( ) ( ) ( t H t S t R                 ( 6 )     T h r ec eiv ed   s ig n al,   R ( t )   is   th en   co n v er ted   f r o m   a n alo g   to   d ig ital  s i g n a l.  T h is   s ig n al  is   s ep ar ated   to   t w o   s ig n al s ,   r 1   a n d   r b ef o r b ein g   f ed   i n to   t w o   m a tch ed   f i lter s ,   f’ 1   an d   f’ 2   t h at  h av ti m e - i n v er s io n   i m p u l s r esp o n s o f   th o r th o g o n al  f il ter s   at  th tr an s m itter   s id e.   T h o u tp u s i g n als  o f   b o th   m a t ch ed   f ilter s   ca n   b w r itte n   as:     ) ( ' 1 1 t f r r i                   ( 7 )     ) ( ' 2 2 t f r r q                 ( 8 )     w h er f’ 1 ( t )   f 1 ( - t )   a n d   f’ 2 ( t )   =   f 2 ( - t ) .   T h m atc h ed   f ilter s   r ec o v er   ea ch   d i m e n s io n   a n d   t h o r ig in a l seq u en ce   o f   s y m b o ls .   T h ese  s y m b o ls   ar d o w n s a m p led   to   f o r m   I’ k   a n d   Q’ k   co m p o n en t.  A   li n ea r   eq u alize r   is   e m p lo y ed   af ter w ar d s   to   en s u r s y n c h r o n izatio n   in   C A P   d e m o d u latio n   p ar d u to   th s er io u s   i n ter s y m b o i n ter f er en ce   ( I SI)   ca u s ed   b y   m atc h ed   FIR  f ilter s   w it h   ti m i n g   er r o r .   T h en ,   d ec o d er   is   u tili ze d   an d   d em ap p ed   to   r etr iev e   th o r ig i n al  b it seq u e n ce .     2 . 2 .   H ig h Di m ens io na lity   CAP   Hig h   d i m e n s io n alit y   C A P   e m p lo y s   m o r th a n   t w o   f ilter   r esp o n s es  w h er th n u m b er s   o f   o r th o g o n al   f ilter s   u s ed   in d icate s   th n u m b er s   o f   d im e n s io n s .   T h n u m b er s   o f   d im e n s io n s   co r r esp o n d   to   d if f er en u s er s   an d   s er v ices.   A cc o r d in g   to   d im en s io n a lit y   t h eo r e m   [ 5 ] ,   w it h   th s y m b o i n ter v al  T ,   m in i m u m   b an d w id t h   W   an d   m o d u latio n   d i m e n s io n alit y   N :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   5 8 5     5 9 5   588   N WT 2                   ( 9 )     I f   N   1 ,   th b an d w id t h   W   1 / 2 T   as N y q u is t t h eo r e m .   Ho w e v er ,   f o r   2 - a n d   3 - ca s e,   t h m i n i m u m   b an d w id t h   r eq u ir ed   ar W   1 / T   an d   W   3 /2 T   r esp ec tiv el y .     T h is   s h o w s   th at  i n cr e m en o f   d i m en s io n ali t y   w i ll  i n cr ea s th o cc u p ied   s i g n a b an d w id t h .   On   t h o th er   h a n d ,   t h r eq u ir ed   s a m p le/s y m b o r atio   is   li n ea r l y   p r o p o r tio n al  to   t h n u m b er   o f   d i m en s io n s   [ 6 ] .   T h is   m ea n s   t h u p - s a m p lin g   f a cto r   m u s t b in cr ea s ed   to   s u p p o r t a n   in c r ea s ed   n u m b er   o f   d i m e n s io n s .   T h er ef o r e,   it  is   im p o s s ib le  to   im p r o v s p ec tr al  ef f icie n c y   ( SE)   b y   j u s s i m p l y   in c r ea s th e   d i m en s io n al it y   b ec a u s t h s y m b o r ate  m u s b d ec r ea s ed   if   w is h   to   m ai n tai n   t h s i g n al  b an d w id t h   o r   to   in cr ea s th u p - s a m p li n g   f ac t o r .   T h u n av o id ab le  in cr ea s o f   s ig n al  b an d w id t h   ac co m p a n y i n g   th i n cr ea s o f   d i m en s io n   n u m b er   co m p en s at es  th h ig h er   n u m b er   o f   s y m b o ls   in   th alp h ab et  a n d   lead s   to   th s a m SE  o f   C A P   m o d u latio n s   ir r esp ec tiv o f   th d im e n s io n alit y   [ 7 ] .   Ho w e v er ,   th ad v an ta g o f   ad d i tio n al  d im e n s io n s   lies   in   t h p o s s ib ili t y   to   f lex ib l y   allo ca te  d if f er en t   s er v ice s   to   d if f er e n t u s er s   [ 6 ] .   As  m e n tio n ed   in   p r ev io u s   s u b   s ec tio n ,   2 D - C A P   u s es  Hilb er p air   m o d u lated   w av e f o r m s   i n   o r d er   to   ac h iev e   t w o   o r th o g o n al  f ilter s   at  th e   tr an s m itter   an d   its   i n v e r s io n   o r   m atc h ed   f ilter s   at  t h r ec eiv er .   Ho w e v er ,   th is   Hilb er t p air   m o d u lated   w a v ef o r m   ca n n o t b ap p lied   f o r   h ig h er   d i m en s io n al it y   C A P .   H en ce ,   o th er   m et h o d   is   r eq u ir ed   to   d ev elo p   n e w   s et  o f   f ilter s   f o r   h i g h er   d i m e n s i o n alit y   C A P   s y s te m .   T h m eth o d   w h ic h   i s   f o r m er l y   k n o w n   as   m in i m a x   o p ti m iz atio n   p r o ce d u r w a s   f ir s t   in tr o d u ce d   f o r   h ig h   d i m e n s io n a lit y   C A P   [ 6 ] .   T h is   m et h o d   w a s   later   i m p r o v ed   an d   m o d if ied   to   o v er co m d esi g n   f la w s   i n   p r ev io u s   w o r k   [ 8 ] .   T h is   n e w   m et h o d   is   also   s tr ai g h tf o r war d   w a y   to   e x ten d   t h is   ap p r o ac h   to   d esig n   4 o r   h ig h er   d i m e n s io n al  C A P   s y s te m s .   T h s h ap i n g   f ilter   at  th e   tr an s m itter   an d   i ts   m atc h ed   f ilter   at  r ec ei v er   m u s s atis f y   p er f ec r ec o n s tr u ctio n   ( P R )   co n d itio n   to   av o id   i n ter - d i m e n s io n al   cr o s s tal k .   T o   ass u r th e   P R   o f   t h f ilter s ,   t h n e o p tim izatio n   alg o r it h m   ( O A )   h as   b ee n   ap p lied   to   e x ten d   th co n v e n tio n al   2 D - C A P   s ch e m to   h i g h er   d i m en s io n al it y .   T h n e w   o p ti m izatio n   alg o r it h m   ( O A )   i s   d escr ib ed   as f o llo w s   [ 8 ] :     HP N HP HP HP fN f f f F F F F , , 3 , 2 , 1 ,... 3 , 2 , 1 ,... , , m ax m i n           ( 1 0 )     w h er F i   is   d is cr ete  Fo u r ier   tr an s f o r m   ( DFT )   o f   v ec to r   f i .   T h h ig h   p ass   ( HP )   s u b s cr ip d en o tes  th o u t - of - b an d   p o r tio n   o f   th tr an s m i tt er   r esp o n s ab o v th e   b o u n d ar y   f r eq u e n c y ,   f B   to   e n s u r t h tr an s m itter s   a n d   r ec eiv e r s   f r eq u e n c y   m ag n it u d r esp o n s w ill  b m atc h ed   to   ea ch   o th er .   ( 1 0 )   s u b j ec to   p er f ec r ec o n s tr u ctio n   ( P R )   co n d itio n :     ~ ' ) ( i i f f P       N i ,... 3 , 2 , 1           ( 1 1 )     0 ~ ' ) ( j i f f P       N j i ,... 3 , 2 , 1 ,         ( 1 2 )     w h er e       i i f f i n v e r s e '     N i ,... 3 , 2 , 1           ( 1 3 )     T h v ar iab les  f i   an d   f’ j   ar t h v ec to r   f o r m   r ep r esen t s   t h C AP   tr an s m itter   a n d   r ec eiv er   f i n it i m p u ls e   r esp o n s ( FIR)  f i lter s   r esp ec t iv el y .   P ( f i )   is   s h i f m atr i x   o p er atin g   o n   v ec to r   f i ,   w h er th s h i f is   b y   t h e   u p s a m p l in g   f ac to r .   ~   is   a   v ec t o r   w it h   o n u n it y   ele m e n a n d   ze r o es  else w h er w h ile   0 ~   is   v ec to r   o f   al l   ze r o es.  T h co n s tr ain t in   ( 1 3 )   r eq u ir es th r ec eiv er   to   b th m atc h ed   f ilter   o f   t h tr an s m itt er .   T h er is   s o m m in i m u m   b an d w id t h ,   f B, min   v al u t h at  w il all o w   t h P R   co n d itio n .   An y   v al u s m aller   th an   f B,   min   w ill   n o t   r esu lt  i n   a n y   P R   s o lu tio n .   Fo r   3 D - C A P   s y s te m ,   th e   m in i m u m   b an d w i d th   r eq u ir ed   is   3 /2 T   w h ic h   r es u lti n g   f r o m   ( 9 )   in   o r d er   to   ac h ie v P R   co n d itio n .   T h er ef o r e,   th b o u n d ar y   f r eq u en c y ,   f B   m u s t   b at   least e q u al  to   o r   b ig g er   th a n   3 / 2 T   Fig u r 3   s h o w s   t h 3 D - C A P   o r   4 D - C A P   s y s te m .   Da ta  i n   t h tr an s m it ter   is   m ap p ed   ac co r d in g   to   th e   g iv e n   co n s tella tio n   b y   co n v er tin g   n u m b er   o f   r a w   d ata  b its   in to   n u m b er   o f   m u lti - le v el  s y m b o ls .   T h ese   s y m b o ls   ar u p s a m p led   an d   s h ap ed   b y   t h d ig ital  f i n ite  i m p u ls r esp o n s ( FIR)  s h ap i n g   f i lter s   to   ac h iev t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   C a r r ier less   A mp li tu d P h a s ( C A P )   Mo d u la tio n   F o r ma t:   P ers p ec tive  a n d   P r o s p ec t in   ….   ( N .   M.  R id z u a n )   589   d esire d   w av e f o r m s .   A f ter   o p tim izatio n   alg o r it h m   ( O A )   to   e n s u r th P R   co n d itio n   o f   t h f ilte r s ,   t h ese  s ig n al s   ar ad d ed   an d   co n v er ted   to   an alo g   s i g n al  b e f o r tr an s m itted   as a   C A P   s ig n al:     N i i i f x t S 1 ) (                 ( 1 4 )     w h er x i   d en o tes t h s i g n al  a f t er   u p s a m p li n g   p r o ce s s   w i th   s u b s cr ip t i  d en o tes th d i m e n s io n .       T r a n s m i t t e r R e c e i v e r C A P   M o d u l a t o r V O A S M F   o r   M M F V C S E L C A P   D e m o d u l a t o r P D D a t a   S t r e a m M a t c h e d   F i l t e r   1 C o n s t e l l a t i o n   D e - M a p p i n g D a t a   S t r e a m C h a n n e l   E s t i m a t i o n   /   E q u a l i z a t i o n S ( t ) R ( t ) H ( t ) r 1 r 2 s 1 s 2 f 1 U p s a m p l i n g C o n s t e l l a t i o n   M a p p i n g O A F i l t e r   1 + s 3 s 4 f 1 F i l t e r   2 f 2 F i l t e r   3 F i l t e r   4 f 3 f 4 O A O A O A M a t c h e d   F i l t e r   2 f 2 f 3 f 4 M a t c h e d   F i l t e r   3 D o w n s a m p l i n g M a t c h e d   F i l t e r   4 A n a l o g   t o   D i g i t a l   C o n v e r t e r r 3 r 4 D i g i t a l   t o   A n a l o g   C o n v e r t e r x 1 x 2 x 3 x 4 x 1 x 2 x 3 x 4     Fig u r 3 3 o r   4 D - C A P   s y s te m s       Af ter   co n v er s io n   to   d ig ital  s ig n al  at  th r ec eiv er ,   t h d i m e n s io n   o f   t h s i g n al  i s   r ec o v er ed   b y   f ilter s   th at  m atc h ed   to   th s h ap in g   f il ter s   at  tr an s m it ter .   T h s ig n al  f r o m   t h f ilter s   i s   d o w n s a m p le d   to   f o r m   x’ i   w h er e   th en   eq u alize d   an d   d ec o d ed   to   r etr iev o r ig in al  d ata  s tr ea m .     2 . 3 .   M ultiba nd   CAP   ( M ultiCAP )   T h b asic  co n ce p o f   Mu tib an d   C A P   ( Mu lti C A P )   co u n ts   o n   d iv id in g   t h s i g n a in to   i n d ep en d en t   s m al ler   s u b - b an d s   th a r ep r esen d if f er en f r eq u e n c y   b an d s .   T h is   m ea n s   th at  t h s i g n al  p o w er   an d   m o d u latio n   o r d er   ca n   b ass ig n ed   f r ee l y   to   th SN R   i n   ea c h   s u b - b a n d   w h i le  in cr ea s in g   t h f le x ib ilit y   o f   t h to tal  th r o u g h p u t in   co m p ar i s o n   to   c o n v e n tio n al  C A P .     I n   Mu lti C A P   s y s te m s ,   ea ch   s u b - b an d   ar ass ig n ed   f o r   ea ch   u s er s   u s i n g   d is ti n ct  s h ap i n g   f ilt er   p air s   at  th tr a n s m itter ,   a n d   th e   u s er s   ca n   r etr iev th eir   o r i g in a d ata   b ac k   u s i n g   th m atc h ed   f ilter   p air   at  t h r ec ei v er .   I n   th i s   w a y ,   s u b - b a n d s   ca n   b ass ig n ed   to   u s er s   w it h o u an y   in ter f er en ce .   A s   i llu s tr ated   in   Fig u r 4 ,   Mu lti C A P   e m p lo y s   m o r t h a n   o n f ilter   p air   f o r   ea ch   d ata   s tr ea m .   T h i n d iv id u al  d ata  s tr ea m   i n   Mu lti C A P   co m p lie s   w it h   2 D - C A P   m o d u l atio n   o p er atio n   p r in cip le  as st a ted   in   p r ev io u s   s u b   s ec tio n .       R e c e i v e r T r a n s m i t t e r M u l t i - C A P   M o d u l a t o r V O A S M F   o r   M M F M u l t i - C A P   D e m o d u l a t o r P D I k 1 Q k 1 M 1 - Q A M   M a p p i n g F i l t e r   1 1 S ( t ) R ( t ) I k 1 Q k 1 H ( t ) M n - Q A M   M a p p i n g D a t a   S t r e a m 1   F i l t e r   2 1 I k n Q k n U p s a m p l i n g F i l t e r   2 n F i l t e r   1 n + D i g i t a l   t o   A n a l o g   C o n v e r t e r D a t a   S t r e a m n   D a t a   S t r e a m 1   D a t a   S t r e a m n   M 1 - Q A M   D e - M a p p i n g M n - Q A M   D e - M a p p i n g C h a n n e l   E s t i m a t i o n   /   E q u a l i z a t i o n M a t c h e d   F i l t e r   1 1 M a t c h e d   F i l t e r   2 1 M a t c h e d   F i l t e r   1 n M a t c h e d   F i l t e r   2 n I k n Q k n D o w n s a m p l i n g A n a l o g   t o   D i g i t a l   C o n v e r t e r V C S E L     Fig u r 4 Mu lti C A P   s y s te m s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   5 8 5     5 9 5   590   E ac h   d ata  s tr ea m   i s   s ep ar atel y   m ap p ed   in to   t h m u ltil e v el  s y m b o ls   o f   M - Q A M.   T h e   s i g n al   is   u p s a m p led   b e f o r b ein g   s p lit   in to   t h r ea a n d   i m a g i n ar y   p ar ts ,   I k   an d   Q k   b ef o r f i lte r in g .   T h p air   o f   m o d u lated   s i g n a w a v e f o r m   ( 1 )   an d   ( 2 )   f o r m   Hilb er p air   th at  d en o tes  in - p h a s an d   q u ad r atu r f ilter s .   T h i m p u l s r esp o n s o f   t h f ilter s   ar g i v en   a s   t h p r o d u ct  o f   s q u ar r o o r aised   co s in ( SR R C )   f i lter   an d   a   co s in ( r ea l)   o r   s in ( i m a g i n a r y )   w a v w it h   f r eq u en c y   at  l ea s t w ice  t h at  o f   t h p u l s w id t h   o f   t h S R R C   f ilter .   T h o u tp u o f   ea ch   f ilte r   is   r ea l - v al u ed   an d   s u m m ed   t o   f o r m   t h ti m d o m ain   s ig n a f o r   tr an s m is s io n .   T h o u tp u t sig n al  S ( t)   i s   g iv e n   b y :     n i i i k i i k kT t f Q kT t f I t S 1 2 1 ) ( ) ( ) (           ( 1 5 )     w h er T   i n d icate s   th e   s y m b o d u r atio n   a n d     d en o tes  co n v o l u tio n .   i k I   an d   i k Q   ar th i n - p h ase  a n d   q u ad r atu r M - Q A m ap p ed   s y m b o ls   f r o m   th u p s a m p led   s eq u en ce   o n   th i - th   s u b ca r r ier   w h ile  i f 1   an d   i f 2   ar th in - p h a s f il ter   an d   q u a d r atu r f ilter   o f   t h i - th   s u b ca r r ier   r esp ec tiv el y .   T h r ec eiv ed   s i g n al  w i ll  p as s   t h r o u g h   th e   ti m e - in v er s ed   i n - p h ase   an d   q u ad r atu r r ec ei v er   f ilter s   w h ic h   ar m atc h ed   to   th co r r esp o n d in g   tr an s m itter   f i lter .   T h s i g n al  is   t h e n   d o w n s a m p le d ,   eq u alize d   an d   d e - m ap p ed   to   o b tain   th tr an s m itt ed   s ig n a l.       3.   CAP   M O T I VATI O N     C ar r ier less   a m p lit u d p h ase  ( C A P )   m o d u latio n   f o r m a t o r   f o r m er l y   k n o w n   as c ar r ier les s   AM /P w as   p r o p o s ed   in   m id - 1 9 7 5   b y   th B ell  L ab s   as  v iab le  m o d u lati o n   tech n iq u f o r   h i g h - s p ee d   co m m u n icatio n   li n k s   o v er   co p p er   w ir es  [ 9 ] .   C A P   i s   m er el y   g etti n g   atte n tio n   an d   b ec o m p o p u lar   d u r in g   ea r l y   an d   m id - 1 9 9 0 s   w it h   th d a w n   o f   t h d ig ital  s u b s cr ib er   lo o p   ( DSL )   tech n iq u es  t h at  w er ai m ed   f o r   p r iv ate  co n s u m er s   as y m m etr ic   d ig ital s u b s cr ib er   lin ( A DS L )   [ 1 0 ] [ 1 1 ] .     T h q u alit y   s h o w n   b y   C A P   h as  p u t   an   in t er est  to   b i m p le m en ted   in   as y n ch r o n o u s   tr an s f er   m o d e   ( A T M)   lo ca ar ea   n et w o r k s   ( L A N)   s ta n d ar d   ap p licatio n   [ 1 2 ] .   C o n s eq u e n tl y ,   C A P   h a s   b ee n   ad o p ted   p r im ar il y   an d   w id el y   u s ed   f o r   ADS L   an d   A T L A N s   b ec au s o f   its   h ig h   b an d w id th   e f f icien c y   an d   lo w   i m p le m en ta tio n   co s t s .   C A P   was  p r o v en   to   b v er y   s en s iti v to   n o n - f la s p ec t r al  ch a n n el s   an d   r eq u ir ed   v er y   co m p le x   eq u al izer s   [ 1 3 ] ,   s ac r if ici n g   th s i m p licit y   o f   C A P .   Sin ce   t h en ,   C A P   w as  p u s h e d   asid in   f a v o r   o f   DM T   m o d u latio n   b y   in ter n ati o n al  telec o m m u n ica tio n s   u n io n   ( I T U)   [ 1 4 ]     Ho w e v er ,   f o r   h ig h   s p ee d   tr an s m i s s io n ,   C A P   m o d u latio n   h a s   b ee n   d e m o n s tr ated   to   b s im p ler   an d   h as  b etter   p er f o r m a n ce   t h an   d is cr ete  m u ltit o n ( DM T )   [ 1 5 ] .   Mu lti  ca r r ier   m o d u latio n   f o r m at  li k DM T   is   m u c h   m o r co m p lex   co m p a r ed   to   C A P   w h er i n v er s f ast  Fo u r ier   tr an s f o r m   ( I FF T )   an d   f ast  Fo u r ier   tr an s f o r m   ( FF T )   ar n ee d ed   i n   m o d u la tio n   a n d   d e m o d u lati o n   p r o ce s s   w h ile  o n   t h o th er   h an d ,   C A P   u s es  a   f ilter   o r   d ig ital c o n v o lu t io n   w i th   les s   co m p u ta tio n al  co m p le x it y .     T h in ter esti n g   f ea tu r o f   C AP   is   th p o s s ib ilit y   to   ex te n d   its   s i g n a b asis   to   h i g h er   d i m en s io n   f o r   DSL   ap p licatio n   [ 6 ] [ 1 6 ] .   I s h o w s   t h at  C A P   s u p p o r ts   m o d u latio n   i n   m o r th a n   t w o   d im en s io n s   w h er ea s   o r th o g o n al  p u l s s h ap e s   ca n   b id en tif ied   to   p r o v id m u lti p le  s er v ices  ap p licatio n .   Fo r   h ig h   d i m en s io n ali t y   C A P ,   th e   o p ti m izat io n   al g o r it h m   ( O A )   h as   b ee n   u s ed   to   e x ten d   t h co n v e n tio n a 2 D - C AP   s ch e m to   h i g h er   d i m en s io n al i t y   a n d   to   ass u r p er f ec t f i lter   r ec o n s tr u ct io n   [ 8 ] .     Hig h   d i m e n s io n a lit y   3 D - C A P   an d   4 D - C A P   w it h   d ir ec tl y   m o d u lated   v er tical  ca v it y   s u r f ac em i tti n g   laser s   ( DM - VC SEL s )   o v er   2 0   k m   SS M h a s   b ee n   ex p er i m en tall y   d e m o n s tr ated   f o r   t h f ir s ti m to   p r o v id m o r f le x ib ilit y   in   o p tical  f ib er   s y s te m s   [ 1 7 ] .   Ho w e v er ,   it  r eq u ir es  ex ce s s i v b an d w id th   d u to   th h i g h e r   u p s a m p l in g   f ac to r   th at  r es u lt in g   to   d ec r ea s ed   s p ec tr al  ef f i cien c y   p er f o r m an ce .   T h is   tr ad eo f f   b et w ee n   th e   f le x ib ilit y   a n d   s p ec tr al  e f f ic ie n c y   n ee d s   to   b co n s id er ed   in   th s y s te m   d esi g n .   Nev er t h ele s s ,   C A P   m o d u lat io n   w it h   h ig h er   d i m e n s io n   is   u s ef u an d   h i g h l y   b en e f icia f o r   s er v ice  an d   u s er   allo ca tio n   i n   W DM   o p tical  ac c ess   [ 1 8 ] .   T h r esu lts   in d ica te   t h e   p r o s p ec ts   o f   co m b i n i n g   t h o r th o g o n al  d i v is io n   m u ltip le  ac ce s s   ( ODM A )   in   W DM   n et w o r k   f o r   s er v ice  an d   u s er   allo ca tio n .     I n   o r d er   t o   ex ten d   th b an d w id t h   o f   ea ch   c h an n el  f o r   h i g h   s p ee d   d ata  tr an s m is s io n ,   m u lti - le v el   m u lti - b an d   C A P   ( Mu l tiC A P )   o r   m - C A P   m o d u latio n   f o r m at   ( w h er m   i s   th n u m b er   o f   s u b ca r r ier s   o r   s u b - b an d s )   h as  b ee n   in tr o d u ce d   b y   d iv id in g   th C A P   s ig n al   in to   s m aller   s u b - b an d s   [ 1 9 ] [ 2 0 ] T h u s o f   ca r r ier less   a m p lit u d p h ase  ( C A P )   in   n o v el  m u ltib an d   ap p r o ac h   ( Mu ltiC A P )   f o r   h ig h   c ap ac it y   o p tical  d ata   lin k s   m a n a g to   ex ten d   th s y s te m   ca p ac it y   to   1 0 2 . 4   Gb /s   o v er   1 5   k m   o f   SS MF.   T h r es u lt  ac h ie v es  r ec o r d   s p ec tr al  ef f icie n c y ,   i n cr ea s es   to ler an ce   to w ar d s   d is p er s io n   an d   b an d w id t h   li m itatio n s ,   an d   r ed u ce s   th e   co m p le x it y   o f   t h tr an s ce iv er .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   C a r r ier less   A mp li tu d P h a s ( C A P )   Mo d u la tio n   F o r ma t:   P ers p ec tive  a n d   P r o s p ec t in   ….   ( N .   M.  R id z u a n )   591   T h tr an s m i s s io n   d is tan ce   f o r   h ig h   s p ee d   C A P   is   li m ited   d u to   s p ec tr u m   f ad in g   e f f ec ca u s ed   b y   ch r o m atic  d is p er s io n .   Op tical  s in g le - s id b an d   ( OSSB )   tech n o lo g y   i s   g o o d   s o lu tio n   ag ai n s s p ec tr u m   f ad in g   ef f ec t.  T h er ef o r e,   th e   f ir s t   d em o n s tr atio n   o f   Mu l tiC A P   i n   W DM - C A P - P ON   b ased   o n   O SS B   f o r   m u lti - u s er s   ac ce s s   n et w o r k   h as   b ee n   r ep o r ted   [ 2 1 ] .   T h ex p er im e n s u c ce s s f u l l y   tr an s m i ts   1 1   ch a n n el s ,   5 5   s u b - b an d s   f o r   5 5   u s er s   at  1 0   Gb p s   d o w n s tr ea m   d ata  r ate  p er   u s er   o v er   4 0   k m   SMF.       4.   CAP   P RO SPEC T   I O P T I CAL CO M M UNICAT I O SYST E M   I n   r ec en t   y ea r s ,   t h er is   g r o win g   i n ter est   to   i m p le m e n C AP   m o d u latio n   f o r m at  i n   v ar io u s   o p tical   co m m u n icatio n   s y s te m   ap p licatio n .   N u m er o u s   co m p ar is o n s   b et w ee n   C A P   a n d   o th er   m o d u latio n   s c h e m al s o   h av b ee n   r ep o r ted   to   s h o w   h o w   C A P   m o d u latio n   f o r m a m a n ag to   o u tp er f o r m s   o th er s .     Fo r   th f ir s ti m e,   h i g h   s p ee d   o f   4 0   Gb /s   2 D - C A P - 1 6   m o d u latio n   o v er   1 0   k m   s tan d ar d   s i n g le   m o d e   f ib er   ( SS MF)   h a s   b ee n   s h o w n   to   p r o v id s ig n i f ica n d is p e r s io n   ad v an tag e s   co m p ar ed   to   n o n - r etu r n - to - ze r o   ( NR Z )   m o d u latio n   [ 2 2 ] .   I p r o v es  t h f ea s ib ilit y   o f   g e n er a tin g   a n d   d ec o d in g   4 0   Gb /s   C A P   c h an n els   u s i n g   cu r r en lo w - co s tr a n s v er s al  f i lter s .   T h co m p ar is o n   o f   C AP   an d   DM T   m o d u latio n   u s i n g   DM - V C SE L s   h as   b ee n   ca r r ied   o u e x p er i m en ta ll y   o v er   MM F.  As   s h o w n   i n   Fi g u r 5   [ 2 3 ] ,   C A P   d i s p la y s   0 . 7 - 1 . 1   d B   b etter   s en s iti v it y   a n d   p er f o r m an ce   t h an   DM T .   Sp ec tr al  ef f icie n ci es  o f   3 . 7 9   b /s /Hz  a n d   2 . 9 1   b /s /Hz  ar r ep o r ted   f o r   C A P - 1 6   at  1 . 2 5   Gb /s   a n d   1 6 - QA M - D MT   at  9 0 9 . 2   Mb /s   r esp ec tiv el y .   Sp ec tr al  e f f icie n c y   f o r   DM T   is   r ed u ce d   d u to   th ad d itio n   o f   th c y cl ic  p r ef ix   an d   tr ain i n g   s eq u e n c e.   Fro m   t h is   co m p ar is o n ,   it  is   b eliev ed   th at  C A P   ca n   b v ie w ed   as a n   at tr ac tiv alter n ati v m o d u la tio n   f o r m at  f o r   o p tical  in - h o m n et w o r k s .           ( a)     ( b )     Fig u r 5 B E R   v s   r ec eiv ed   o p tical  p o w er   ( R OP )   ( a)   C A P - 4   an d   4 - Q A M - DM T   ( b )   C A P - 1 6   an d   1 6 - Q A M - DM T       T h eo r etica in v esti g atio n s   h a v b ee n   in te n s iv el y   an a l y ze d   to   co m p ar th lin k   p o w er   b u d g et  an d   p o w er   d is s ip atio n   o f   n o n - r et u r n - to - ze r o   ( NR Z ) ,   P A M - 4 ,   C A P - 1 6   an d   1 6 - QAM - OFD s y s te m s   f o r   d ata  co m m u n icatio n   ap p licatio n s   [ 2 4 ] [ 2 5 ] .   T h r esu lts   s h o w   t h at  f o r   len g t h s   u p   to   3 0   k m   o f   SMF,  th 2 D - C A P - 1 6   s ch e m w it h o u f o r w ar d   er r o r   co r r ec tio n   ( FEC)  o f f er   g o o d   p er f o r m an ce   an d   h av h al f   t h p o w er   co n s u m p tio n   o f   o p tical  o r th o g o n al  f r eq u e n c y   d i v is io n   m u l ti p lex in g   ( OOFD M)   s ch e m es a t   2 8   Gb /s   d ata  r ate.   T h en   th co m p ar is o n   o f   li n k   p o w er   b u d g et  a n d   p o w er   d is s ip atio n   h as  b ee n   ex ten d e d   b etw ee n   1 0 0 Gb /s   C A P - 1 6 /6 4   an d   1 6 /6 4 - QAM - OFDM  s y s te m s   o v e r   2   k m   FE C   e n h a n ce d   SM l in k s   u s in g   d ir ec tl y   m o d u lated   laser s   ( DM L )   [ 2 6 ] [ 2 7 ] .   Si m u lat io n   r es u lts   s h o w ed   t h at  th e s s c h e m e s ,   in co r p o r atin g   FEC  a n d   d ec is io n   f ee d b ac k   eq u al is atio n   ( DFE) ,   s in g le  c h a n n e l C A P - 1 6   an d   1 6 - Q A M - OFDM   ca n   s u p p o r t tr an s m is s io n   o v er   >5   k m   o f   SMF,  w it h   tr a n s ce i v er   p o w er   d is s ip atio n   o f   ab o u 2   tim e s   th at  o f   th 4 x 2 5   Gb /s   NR Z   v er s io n   o f   1 0 0   Gig ab it   E th er n et.   B u t   C A P   s c h e m e s   w h ic h   d o   n o r eq u ir D AC / A D C s   h a v g r ea t   p o ten tial  f o r   co s t - ef f ec tiv e n e s s   an d   p o w er   e f f ici en c y .   Step - i n d ex   p o l y m er   o p tical  f i b er s   ( SI - P OF)   ar p ar ticu lar ly   an   a ttra ctiv tr an s m i s s io n   m ed iu m   f o r   h ig h   s p ee d   in - h o m o p tica n et w o r k   s y s te m   ap p licatio n   d u to   ea s y   i n s ta llatio n   a n d   lo w   co s p r o p e r ties   [ 2 8 ] P OF  lin k s   u s lig h e m itti n g   d io d ( L E D)   as  an   o p tical  s o u r ce   to   co n tin u o u s l y   s u s tai n   th s y s te m   co s t - ef f ec tiv e n e s s ,   ea s s y s te m   i n s t allatio n   an d   m ai n te n an ce .   T h m ai n   ch al len g ar i s es   in   t h L E D - b ased   SI - P OF   lin k   is   to   f u r t h er   in cr ea s t h s y s te m   ca p ac it y   d u to   li m i ted   b an d w id t h   o f   L E an d   SI - P OF its el f .   A   s tr ai g h t f o r w ar d   w a y   to   in cr ea s s y s te m   ca p ac it y   i s   to   i m p r o v s y s te m   s p ec tr al  e f f icien c y   b y   allo w i n g   t h s a m b it  r ate   to   b tr an s m itted   u s i n g   r ed u ce d   b an d w id t h .   I n   t h i s   ca s e,   e m p lo y i n g   s i m p l e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   5 8 5     5 9 5   592   i m p le m en ta tio n   o f   C A P   m o d u latio n   f o r m at  i n   SI - P OF  l in k   ca n   b a n   ap p ea lin g   ap p r o ac h   to   in cr ea s e   b an d w id t h   ef f icie n c y   w h ile  m ain tai n i n g   a n   o v er all  lo w   co m p lex it y   a n d   r elativ el y   lo w   en er g y   co s s y s te m .   Fo r   th is   r ea s o n ,   r ec o r d   h ig h   er r o r   f r ee   tr an s m is s io n   w it h o u f ee d   f o r w ar d   er r o r   co r r ec tio n   ( FEC)  o v er   5 0   m   SI - P OF  l in k   at   1 . 5   Gb p s   is   e x p er i m e n tall y   d e m o n s tr ated   w h er t h 2 D - C A P - 6 4   s ch e m i s   s h o w n   to   g en er all y   g i v es  h ig h er   s y s te m   m ar g i n   t h an   N R Z   m o d u latio n   u s i n g   lo w - co s co m m er ciall y   r eso n an t   ca v it y   lig h t e m itt in g   d io d ( R C - L E D)   [ 2 9 ] .   C o m p ar is o n s   b et w ee n   g i g ab it   NR Z ,   C A P   an d   Op tical  OF DM   s y s te m s   o v er   FEC  e n h a n ce d   5 0   m   P OF  lin k s   at  2 . 1   Gb p s   u s i n g   L E Ds   h a s   b ee n   p er f o r m ed .   Fi g u r [ 3 0 ] [ 3 1 ]   s h o w s   p lo t   o f   t h m a x i m u m   b i t   r ate  v er s u s   P OF  len g t h   f o r   NR Z ,   C A P   an d   Op tical  OFDM   s y s te m s .   Fo r   all  th m o d u la ti o n   s ch e m es,  th b it   r ate  d ec r e ases   w it h   i n cr ea s i n g   P OF  le n g th ,   s i m p l y   d u to   in cr ea s ed   f ib er   d is p er s io n .   Ho w e v er ,   th e   r es u lts   s h o w   t h at  C A P - 6 4   o u tp er f o r m s   b o th   N R Z   an d   6 4 - Q A M - OFDM  s c h e m f o r   all  P OF  len g t h s   an d   s u p p o r ts   r ec o r d   h ig h   3 . 5   Gb /s   b id ir ec tio n al  an d   2 . 1   Gb /s   u n id ir ec tio n al  tr a n s m i s s io n   o v er   5 0   m   P OF  li n k .   T h u n id ir ec tio n al  2 . 1   Gb /s   tr an s m is s io n   o v er   5 0   m   P OF  ac h ie v e d   b y   C A P - 6 4   r ep r esen ts   a n   i m p r o v e m en o f   7 0 in   ca p ac it y   co m p ar ed   w it h   t h p u b li s h ed   b est  p er f o r m an ce   o f   1 . 2 5   Gb /s   NR Z   s ig n al   o v er   5 0   m   P OF   u n id ir ec tio n al  tr an s m is s io n   [ 3 2 ]   C A P - 6 4   m o d u latio n   also   co n s u m es  s i m i lar   tr an s ce i v er   p o w er   co m p ar ed   w it h   NR Z   m o d u latio n   w h il s 6 4 - Q A M - OFD co n s u m e s   d o u b le  th at.   T h is   in d ica tes  th at  C A P - 6 4   m o d u latio n   o f f er s   g r ea p o ten tial   in   ter m s   o f   s i g n al  ca p ac it y   a n d   p o w er   e f f icien c y   f o r   L E b as ed   P OF lin k s .           Fig u r 6 Ma x i m u m   b it r ates v er s u s   P OF le n g t h .   U:  U n id ir ec tio n al;  B : B id ir ec tio n al       On   t h o t h er   h an d ,   co m p ar i s o n   b et w ee n   C A P   an d   P A m o d u latio n   s ch e m es   f o r   d ata  tr an s m i s s io n   o v er   SI - P OF  h as  b ee n   ca r r i ed   o u [ 3 3 ] .   Usi n g   2 D - C AP - 1 6   o v er   5 0   m   SI - P OF  li n k   at  5   Gb p s ,   th m ea s u r e m e n r e s u l ts   s h o w   th at  M - C A P   o f f er i n g   p o te n tiall y   t h s a m s p ec tr al  ef f icie n c y   as  co r r esp o n d in g   M - P A m o d u latio n   f o r m at   a n d   p r o v id es  s li g h tl y   b etter   p er f o r m an ce   w h en   th e   s i g n al - to - n o is e   r atio   ( SN R )   is   h i g h   en o u g h .     L E D - b ased   v is ib le  lig h t   co m m u n icat io n   ( V L C )   h as a t tr ac ted   co n s id er ab le  in ter ests   in   r ec en y ea r s   a s   an   alter n a tiv w ir eless   co m m u n ica tio n   tec h n iq u i n   n ex t - g en er atio n   i n d o o r   w ir eles s   L AN  in   r eg ar d s   w i th   L E ca p ab ilit y   to   s i m u l tan eo u s l y   p r o v id illu m i n atio n   an d   co m m u n icatio n .   V L C   u s i n g   w h ite  L E D s   o f f er s   m an y   ad v an ta g e s   f o r   h o m ar ea   n et w o r k i n g   an d   n e x t - g en er atio n   s h o r t - r an g w ir ele s s   ac ce s s ,   s u ch   a s   w o r ld w id av ailab ili t y ,   h i g h   s ec u r it y ,   i m m u n it y   to   r ad io   f r eq u en c y   i n ter f er en ce ,   a n d   s p atial  r eu s o f   t h e   m o d u latio n   b an d w id th   i n   ad j ac en co m m u n ica tio n   ce ll s   [ 3 4 ] .   Hig h   s p ec tr all y   e f f icien m o d u latio n   f o r m at  li k e   C A P   ca n   b d ir ec m et h o d   to   in cr ea s th ca p ac it y   d u to   s ev er b an d w id th   li m i tatio n   ca u s ed   b y   L E i n   VL C   s y s te m .   P er f o r m a n ce   co m p ar is o n   b etw ee n   C A P   s ig n al  a n d   OFD s ig n al  o v er   h i g h   ca p ac it y   R GB - L E D - b ased   W DM   v is ib le  lig h c o m m u n icatio n   ( V L C )   o n   2 5   c m   air - tr a n s m i s s io n   h as  b e en   m ad [ 3 5 ] .   T h m ax i m u m   ag g r eg a te  d ata  r ates  o f   C A P   an d   OFDM  ar 3 . 2 2   an d   2 . 9 3   Gb /s ,   r esp ec tiv el y ,   s h o w s   t h C A P   s ch e m g i v es  co m p et iti v p er f o r m a n ce   an d   p r o v id es   an   al t er n ativ e   s p ec tr all y   ef f icie n m o d u latio n   f o r   n ex t   g en er atio n   o p tical  w ir eless   n et w o r k s   co m p ar ed   to   OFDM.   C o m p ar is o n   o f   P A M,   C A P   an d   DM T   m o d u latio n   in   VL C   lin k   u s i n g   w h ite  p h o s p h o r e s ce n li g h t - e m itti n g   d io d ( L E D)   h as  b ee n   r ep o r ted   [ 3 6 ] .   A d ata  r ates   o f   4 5 0   Gb p s   o n   3 0   cm   air - tr an s m i s s io n ,   2 - le v e l   P A a n d   C A P   m o d u la tio n s   e x h ib it   b etter   i m m u n i t y   to   n o n lin ea r   d is to r tio n s   an d   a llo w   f o r   lo w er   B E R   th a n   th eir   4 - lev el   co u n ter p ar ts .   D MT   p er f o r m an ce ,   h o w e v er ,   was  s u b s ta n tiall y   w o r s e   t h an     t h p er f o r m a n ce   o f   2 - lev el  m o d u latio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A   C a r r ier less   A mp li tu d P h a s ( C A P )   Mo d u la tio n   F o r ma t:   P ers p ec tive  a n d   P r o s p ec t in   ….   ( N .   M.  R id z u a n )   593   5.   CO NCLU SI O N     T h is   p ap er   r ev ie w s   t h e m p lo y m e n t   o f   C A P   m o d u lat io n   f o r m at  i n   v ar io u s   o p tical   co m m u n ica tio n s   ap p licatio n s .   R ec e n tl y ,   C A P   m o d u latio n   f o r m a h a s   g ai n ed   s er io u s   i n ter est  i n   th r esear c h   co m m u n it y   d u to   its   in tr i g u in g   p r o p er ties   s u ch   as  h i g h   s p ec tr al  ef f icie n c y ,   s c alab ilit y   to   h i g h er   o r d er   m o d u latio n ,   p o ten tia ll y   lo w   co s i m p le m e n tatio n   a n d   s i m p licit y   co m p ar to   m o d u lati o n   f o r m a ts   w it h   ca r r ier .   T h f l ex ib ilit y   to   ex te n d   th n u m b er   o f   C A P   o r th o g o n al  f ilter s   f o r   h i g h er   d i m e n s i o n al  C A P   ca n   p o ten t iall y   b e   u til ized   to   allo ca te   d if f er e n t ser v ices to   d if f er en t u s er s .   Nu m er o u s   p ap er s   h a v i n v e s t ig ated   t h e m p lo y m en o f   C A P   m o d u latio n   f o r m at  i n   n e w   E th er n et   s tan d ar d s ,   v is ib le  lig h t   co m m u n icat io n s   ( V L C ) ,   s in g le  m o d f ib er   ( SM F),   m u lt i m o d f ib er   ( MM F)  a n d   p o ly m er   o p tical  f ib er   ( P OF)   lin k .   C o m p ar is o n   o f   C A P   ag ain s o t h er   m o d u latio n   f o r m at  al s o   h a s   b ee n   d em o n s tr ated   a n d   th r es u lt s   s h o w   t h at  C A P   ca n   b an   alter n ati v m o d u latio n   f o r m at  ca n d id ate  w ith   co m p eti tiv p er f o r m an ce   i n   o p tical  tr an s m is s io n   s y s te m   ap p licatio n s .     Ho w e v er ,   th s ig n i f ica n d r aw b ac k   o f   C A P   s y s te m   is   t h at  it  r eq u ir es  f lat  ch a n n el  f r eq u en c y   r esp o n s e.   T h n o n - f lat  f r eq u e n c y   r e s p o n s o f   th tr a n s m i s s io n   s y s te m   w il s i g n if ican t l y   d eg r ad th s y s te m   p er f o r m a n ce .   T h er ef o r e,   f u r th er   r esear ch   n ee d   to   b ca r r ied   o u to   i m p le m en m o r ad v an ce   eq u ali za tio n   tech n iq u es i n   o r d er   to   m it ig ate   s u c h   i m p air m en ts .   Oth er   d r a w b ac k   o f   C A P   is   d if f ic u lties   to   f u r th er   i m p r o v s y s te m   s p ec tr al  ef f icie n c y .   T h u tili za t io n   o f   h i g h   d i m e n s io n al  C A P   r eq u ir es  h i g h   u p s a m p li n g   f ac to r   th u s   li m its   t h o v er all  a ch iev ab le  s p ec tr a ef f icien c y .   C o n tin u o u s   ef f o r t   also   m u s b tak en   in to   ac c o u n to   i m p r o v C A P   r ec eiv er   w h ic h   is   h ig h l y   s en s iti v to   ti m i n g   er r o r s ,   h ig h   s u s ce p tib ilit y   to   s y m b o ti m in g   o f f s et  an d   j itter .   W ith   f u r t h er   i m p r o v e m en o f   th C A P   s y s te m ,   it  is   w o r t h   m e n tio n in g   t h at  C A P   d eser v es  f u r th er   at ten t io n   f o r   n e x t   g e n er atio n   o p tical   ac ce s s ,   in - h o m a n d   w ir eless   n et w o r k .         RE F E R E NC E S   [1 ]   L .   Tao ,   Y.  Ji,  J.  L iu ,   A .   P .   T .   L a u ,   N.  Ch i,   a n d   C.   L u ,   A d v a n c e d   m o d u latio n   f o rm a ts  f o sh o rt  re a c h   o p ti c a l   c o m m u n ica ti o n   sy ste m s,”   IEE Ne tw. ,   v o l.   2 7 ,   n o .   6 ,   p p .   6 1 3 ,   2 0 1 3 .   [2 ]   L .   L i,   W .   Jia n - y i,   Z.   X iu - tai,   a n d   L .   Ho n g - a n ,   Re se a rc h   o n   M ix e d   Da ta  Ra te  a n d   F o rm a T ra n s m i ss io n   in   W DM  Ne tw o rk s,” v o l.   1 1 ,   n o .   1 ,   2 0 1 3 .   [3 ]   B.   U.  Rin d h e ,   J.  Dig g e ,   a n d   S .   K.  Na ra y a n k h e d k a r,   Imp lem e n ta ti o n   o o p ti c a OFDM   b a se d   sy ste fo o p ti c a l   n e two rk s,”   2 0 1 4   I n t.   C o n f .   A d v .   Co m m u n .   Co m p u t.   T e c h n o l .   (IC A C A C T   2 0 1 4 ),   v o l.   4 ,   n o .   Cd ,   p p .   1 9 ,   2 0 1 4 .   [4 ]   T .   T o k le,  M .   S e rb a y ,   J.  B.   J e n se n ,   W .   Ro se n k ra n z ,   a n d   P .   Je p p e se n ,   Ad v a n c e d   mo d u l a ti o n   fo rm a ts  f o r   tra n sm issio n   sy ste ms ,   Op t.   F ib e r   Co m m u n .   F ib e O p t.   En g .   C o n f . ,   p .   OMI 1 ,   2 0 0 8 .   [5 ]   J.  G .   P ro a k is,   Dig it a C o m m u n ica ti o n s,   4 t h   e d .   Ne w   Yo rk ,   NY ,   USA M c G ra w - Hill ,   2 0 0 0 .   [6 ]   A .   F .   S h a las h   a n d   K.  K.  P a r h i,   M u lt i d im e n sio n a c a rrierles A M /P M   sy ste m f o d ig it a su b sc rib e lo o p s,”  IE EE   T ra n s.  C o mm u n . ,   v o l .   4 7 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 6 5 5 1 6 6 7 ,   1 9 9 9 .   [7 ]   G .   S tep n iak ,   Co m p a riso n   o f   Ef f i c ien c y   o f   - Di m e n sio n a l,   v o l.   3 2 ,   n o .   1 4 ,   p p .   2 5 1 6 2 5 2 3 ,   2 0 1 4 .   [8 ]   X .   T a n g ,   I.   L .   J.  T h n g ,   a n d   X .   L i ,   A   n e w   d ig it a a p p ro a c h   to   d e sig n   3 - D   CA P   w a v e f o r m s,”  IEE T ra n s.  C o mm u n . ,   v o l.   5 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 1 6 ,   2 0 0 3 .   [9 ]   D.D.  F a lco n e r,   Ca rrierles s A M /P M ,   Be ll   L a b .   T e c h .   M e m o . ,   1 9 7 5 .   [1 0 ]   J.  J.  W e rn e r,   T u to ria o n   C a rr ier les AM /P M - Pa rt  I:  Fu n d a me n t a ls  o d ig it a CAP   tr a n sm it ter ,   AT & T   Co n tri b .   to   A NSI  X 3 T 9 . 5   T P / P M D,   1 9 9 2 .   [1 1 ]   J.  J.  W e rn e r,   T u t o ria l   o n   C a rr ier les AM /P M - Pa rt  II:  Per fo rm a n c e   o b a n d w id t h   e ff icie n li n e   c o d e s,”   A T & T   Co n tri b .   t o   A NSI  X3 T 9 . 5   T P / P M D,  1 9 9 3 .   [1 2 ]   G .   H.  I m ,   D.  D.  Ha rm a n ,   G .   Hu a n g ,   A .   V .   M a n d z ik ,   M .   H.   Ng u y e n ,   a n d   J.  J .   W e rn e r,   5 1 . 8 4   M b /s  1 6 - CA P   A T M   LA N sta n d a rd ,   IEE J .   S e l.   Are a s Co mm u n . ,   v o l.   1 3 ,   n o .   4 ,   p p .   6 2 0 6 3 2 ,   1 9 9 5 .   [1 3 ]   J.  G a o   a n d   Y.  H.  L e u n g ,   n e a d a p ti v e   e q u a li ze fo c a rr i e rle ss   a mp li tu d e   a n d   p h a se   ( CAP re c e ive rs ,   IS CA S ’9 9 .   P r o c .   1 9 9 9   IE EE   I n t.   S y m p .   Circu it s S y st.  V L S (Ca t.   No . 9 9 CH3 6 3 4 9 ),   v o l.   3 ,   p p .   9 0 9 3 ,   1 9 9 9 .   [1 4 ]   I.   T .   U.  Itu - T ,   G . 9 9 2 . 1   -   A sy m m e tri c   d ig it a su b sc ri b e li n e   (A DSL )   tran sc e iv e rs,” 1 9 9 9 .   [1 5 ]   A .   S h a las h   a n d   K.  K.  P a rh i,   Co mp a ris o n   o d isc re te  mu lt it o n e   a n d   c a rr ier les AM /P M   tec h n iq u e fo li n e   e q u a l iza ti o n ,   IEE In t .   S y m p .   Circu it s S y st.  Circu it s S y st.  Co n n e c t.   W o rld .   I S CA S   9 6 ,   v o l.   2 ,   p p .   5 6 0 5 6 3 ,   1 9 9 6 .   [1 6 ]   I.   T h n g ,   X .   L i,   a n d   C.   C .   Ko ,   A   Ne w   3 D CA P   S y ste m ,   n o .   1 ,   p p .   3 0 9 3 1 2 ,   1 9 9 9 .   [1 7 ]   M .   B.   Oth m a n ,   X .   Zh a n g ,   L .   De n g ,   M .   W iec k o w s k i,   J.  B.   Je n se n ,   a n d   I.   T .   M o n ro y ,   Ex p e ri m e n tal  in v e stig a ti o n o f   3 - D - /4 - D - CA P   m o d u lati o n   w it h   d irec tl y   m o d u late d   V CS EL s,”   IEE P h o t o n ics   T e c h n o l.   L e tt . ,   v o l.   2 4 ,   n o .   2 2 ,   p p .   2 0 0 9 2 0 1 2 ,   2 0 1 2 .   [1 8 ]   M .   B.   Ot h m a n ,   X .   Z h a n g ,   J.  B.   Je n se n ,   a n d   I.   T .   M o n ro y ,   Us in g   CA P   Dim e n sio n a li ty   f o S e rv ice   a n d   Us e A ll o c a ti o n   f o Op ti c a A c c e s s Ne t w o rk s,”  v o l.   1 ,   p p .   5 7 ,   2 0 1 2 .   [1 9 ]   M .   I.   Olm e d o ,   Z.   T i a n ji a n ,   J.   B.   Je n se n ,   Z.   Qiw e n ,   a n d   X .   X iao g e n g ,   T o wa rd s   4 0 0 GBA S 4 - l a n e   S o l u ti o n   Us i n g   Dire c De tec ti o n   o M u lt iCA S ig n a in   1 4   GH B a n d wid th   p e L a n e ,   Op t .   F i b e Co m m u n .   F ib e Op t.   E n g .   Co n f . ,   p .   P D P 5 C. 1 0 ,   2 0 1 3 .   [2 0 ]   M .   I.   Olm e d o ,   T .   Zu o ,   J.  B.   Je n se n ,   Q.  Zh o n g ,   X .   X u ,   S .   P o p o v ,   a n d   I.   T .   M o n r o y ,   M u lt ib a n d   c a rrie rles s a m p li tu d e   p h a se   m o d u latio n   f o h ig h   c a p a c it y   o p ti c a d a ta l in k s,”  J .   L i g h t .   T e c h n o l. ,   v o l.   3 2 ,   n o .   4 ,   p p .   7 9 8 8 0 4 ,   2 0 1 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   1 Feb r u ar y   201 8   :   5 8 5     5 9 5   594   [2 1 ]   J.  Zh a n g ,   J.   Yu ,   F .   L i,   H.  C.   C h ie n ,   X .   L i,   a n d   Z.   D o n g ,   1 1 x 5 x 1 0 Gb /s  W DM - CAP - PON  Ba se d   o n   Op ti c a S i n g le - sid e   Ba n d   M u lt i - lev e M u lt i - b a n d   Ca rr ier - les s A mp li tu d e   a n d   P h a s e   M o d u la t io n   wit h   Dire c De tec ti o n ,   Eu r.   C o n f .   Ex h ib .   O p t.   C o m m u n . ,   p .   T h . 1 . F . 4 ,   2 0 1 3 .   [2 2 ]   J.  D.  In g h a m ,   R.   V .   P e n ty ,   I.   H.  W h it e ,   a n d   D.  G .   Cu n n in g h a m ,   4 0   Gb /s  c a rr ier les a mp li tu d e   a n d   p h a se   mo d u l a ti o n   f o lo w - c o st  o p ti c a d a ta c o mm u n ica ti o n   li n k s,”   Op t .   F i b e Co m m u n .   Co n f .   Ex p o .   Na tl .   F ib e Op t.   En g .   Co n f . ,   p .   OT h Z3 ,   2 0 1 1 .   [2 3 ]   M .   B.   Oth m a n ,   T .   T .   P h a m ,   X .   Zh a n g ,   L .   D e n g ,   J.  B.   Je n se n ,   a n d   I.   T .   M o n ro y ,   Co mp a riso n   o Ca rr ier les s   Amp li tu d e - Ph a se   ( CAP a n d   Disc re te  M u lt it o n e   ( DM T M o d u la ti o n ,   I EE 5 t h   I n t.   C o n f .   P h o to n ics ,   p p .   2 1 4 2 1 6 ,   2 0 1 4 .   [2 4 ]   J.  L .   W e i,   J.  D.  In g h a m ,   D.  G .   Cu n n in g h a m ,   R.   V   P e n ty ,   a n d   I.   H.  W h it e ,   P e rf o r m a n c e   a n d   P o w e Dis si p a ti o n   Co m p a riso n Be twe e n   2 8   G b /s  N RZ  ,   P A M   ,   CA P   a n d   C o m m u n ica ti o n   A p p li c a ti o n s,”   J .   L ig h t.   T e c h n o l. ,   v o l.   3 0 ,   n o .   2 0 ,   p p .   3 2 7 3 3 2 8 0 ,   2 0 1 2 .   [2 5 ]   J.  L .   W e i,   J.  D.  In g h a m ,   D.  G .   C u n n in g h a m ,   R.   V   P e n ty ,   a n d   I.   H .   W h it e ,   Co m p a riso n b e tw e e n   2 8   G b   NRZ  ,   P A M   ,   CA P   a n d   o p ti c a OFDM   s y ste m f o Da tac o m m u n ica ti o n   A p p li c a ti o n s,” v o l.   2 ,   p p .   2 8 2 9 ,   2 0 1 2 .   [2 6 ]   J.  L .   W e i,   D.  G .   Cu n n i n g h a m ,   a n d   R.   V   P e n ty ,   F e a sib il it y   o f   1 0 0 G   Et h e rn e e n a b led   b y   Ca rrierles Am p li tu d e   /   P h a se   M o d u lati o n   a n d   O p ti c a O F DM,   ECOC ,   p .   P 6 . 0 5 ,   2 0 1 2 .   [2 7 ]   J.  L .   Wei,   D.  G .   Cu n n i n g h a m ,   R.   V   P e n ty ,   S .   M e m b e r,   a n d   I.   H.  W h it e ,   S tu d y   o f   1 0 0   G ig a b it   Et h e rn e Us in g   Ca rrierles Am p li tu d e   /   P h a se   M o d u latio n   a n d   Op ti c a OFDM ,   J .   L i g h t.   T e c h n o l . ,   v o l.   3 1 ,   n o .   9 ,   p p .   1 3 6 7 1 3 7 3 ,   2 0 1 3 .   [2 8 ]   A .   Ne sp o l a ,   S .   A b ra te,  R.   G a u d in o ,   C.   Zern a ,   B.   Of fe n b e c k ,   a n d   N.  W e b e r,   Hig h - sp e e d   c o m m u n ica ti o n s   o v e r   p o ly m e o p ti c a f ib e rs f o in - b u il d in g   c a b li n g   a n d   h o m e   n e tw o rk in g ,   IEE Ph o to n ics   J . ,   v o l.   2 ,   n o .   3 ,   p p .   3 4 7 3 5 8 ,   2 0 1 0 .   [2 9 ]   L .   G e n g ,   R.   V .   P e n ty ,   I.   H.  W h it e ,   a n d   D.  G .   Cu n n i n g h a m ,   FE C - Fre e   5 0   1 . 5   G b /s  Pl a stic  Op ti c a Fi b re   L i n k   Us in g   CAP   M o d u la t io n   f o r Ho me   Ne two rk s,”   Eu r .   Co n f .   Ex h ib .   Op t.   Co m m u n . ,   p .   T h . 1 . B. 4 ,   2 0 1 2 .   [3 0 ]   J.  L .   W e i,   L .   G e n g ,   D.  G .   Cu n n i n g h a m ,   R.   V .   P e n ty ,   a n d   I.   H.  W h it e ,   Co mp a riso n b e t we e n   g i g a b it   NRZ ,   CA P   a n d   o p ti c a l   OFDM   sy ste ms   o v e FE e n h a n c e d   POF  li n k u si n g   L EDs,”   In t.   C o n f .   T ra n sp a re n O p t.   Ne tw o rk s,  p .   T u . P . 1 7 ,   2 0 1 2 .   [3 1 ]   J.  L .   W e i,   L .   G e n g ,   D.  G .   Cu n n in g h a m ,   R.   V.  P e n ty ,   a n d   I.   H.  W h it e ,   G ig a b it   NRZ,   C A P   a n d   o p ti c a OFDM   s y st e m s o v e P OF  l in k s u si n g   L EDs,”  Op t.   Exp re ss ,   v o l.   2 0 ,   n o .   2 0 ,   p p .   2 2 2 8 4 2 2 2 8 9 ,   2 0 1 2 .   [3 2 ]   C.   Zern a ,   J.  S u n d e rm e y e r,   A .   F ied e re r,   N.  V e rw a a l,   B.   O ff e n b e c k ,   a n d   N.  W e b e r,   In teg ra ted   P AM 2   De c isio n   Fee d b a c k   Eq u a li ze fo Gig a b it   Et h e rn e o v e S ta n d a rd   S I - POF   u sin g   re d   L ED,   i n   Eu ro p e a n   Co n f e re n c e   o n   Op ti c a Co m m u n ica ti o n ,   ECOC,   2 0 1 0 ,   p .   W e . 6 . B . 4 .   [3 3 ]   R.   Kru g lo v ,   S .   L o q u a i,   C.   B u n g e ,   M .   S c h u e p p e rt,   J.  V in o g ra d o v ,   a n d   O.  Zi e m a n n ,   Co m p a riso n   o f   P A M   a n d   CA P   M o d u latio n   S c h e m e f o Da ta  Tran sm is sio n   Ov e S I - P OF,   IEE Ph o to n ics   T e c h n o l .   L e tt . ,   v o l .   2 5 ,   n o .   2 3 ,   p p .   2 2 9 3 2 2 9 6 ,   2 0 1 3 .   [3 4 ]   Y.  W a n g ,   Y.  W a n g ,   N.  Ch i,   J.   Y u ,   a n d   H.   S h a n g ,   De m o n stra ti o n   o f   5 7 5 - M b /s  d o w n li n k   a n d   2 2 5 - M b /s  u p l in k   b i - d irec ti o n a S CM - W DM  v isib le  li g h c o m m u n ica ti o n   u sin g   RG B   L ED  a n d   p h o s p h o r - b a se d   L ED,   Op t.   Exp re ss ,   v o l.   2 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 0 3 1 2 0 8 ,   2 0 1 3 .   [3 5 ]   F .   M .   W u ,   C.   T .   L in ,   C.   C.   W e i,   C.   W .   Ch e n ,   Z.   Y.  C h e n ,   H.   T .   Hu a n g ,   a n d   S .   Ch i ,   P e rf o rm a n c e   c o m p a riso n   o f   OFDM   sig n a a n d   CA P   sig n a o v e h ig h   c a p a c it y   R G B - L ED - b a se d   WDM   v isib le  li g h c o m m u n ica ti o n ,   IEE E   Ph o t o n ics   J . ,   v o l.   5 ,   n o .   4 ,   2 0 1 3 .   [3 6 ]   G .   S tep n iak ,   L .   M a k s y m iu k ,   a n d   J.  S iu z d a k ,   Ex p e rim e n tal  Co m p a riso n   o f   P A M ,   CA P ,   a n d   DMT   M o d u latio n i n   P h o s p h o re sc e n W h it e   L ED  T ra n s m issio n   L in k ,   IEE P h o t o n ics   J . ,   v o l.   7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 8 ,   2 0 1 5 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS        No r i d a h   M o h d   Ri d z u a n   re c e iv e d   th e   B. E n g . ( Ho n s.)   d e g re e   in   e lec tri c a l - tele c o m m u n ica ti o n   e n g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   in   2 0 0 7   a n d   M . En g .   d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   O n n   M a lay si a   in   2 0 1 3 .   S h e   is   c u rre n tl y   w o rk in g   to w a rd   h e P h . D.   d e g re e   in   e l e c tri c a e n g in e e rin g   a Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   On n   M a la y sia .   H e re se a rc h   in tere sts   in c lu d e   o p ti c a f ib e c o m m u n ica ti o n ,   m o d u latio n   f o rm a a n d   ra d io   o v e f ib e (Ro F sy ste m .             M o h a m m a d   Fa iz  Liew   Ab d u l la h   re c e iv e d   B. S c . (Ho n s . d e g re e   in   e lec tri c a (c o m m u n ica ti o n )   e n g in e e rin g   in   1 9 9 7 ,   Di p   Ed u c a ti o n   i n   1 9 9 9   a n d   M . En g .   d e g re e   b y   r e se a r c h   in   o p ti c a f ib e c o m m u n ica ti o n   in   2 0 0 0   f ro m   U n iv e rsiti   T e k n o lo g M a la y sia .   H e   c o m p lete d   h is  P h . D .   d e g re e   i n   A u g u st  2 0 0 7   f ro m   th e   Un iv e rsit y   o f   W a r w ic k ,   Un it e d   Kin g d o m   in   w irele ss   o p ti c a c o m m u n ica ti o n   e n g in e e rin g .   He   sta rted   h is  c a re e a a   lec tu re a P o ly tec h n ic  S e b e ra n g   P ra i   in   1 9 9 9   a n d   jo i n e d   Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   On n   M a l a y sia   a a   lec tu r e in   2 0 0 0 .   A p re se n t,   h e   is  a   P ro f e ss o a F a c u lt y   o f   El e c tri c a &   El e c tro n ic  En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T u n   Hu ss e in   On n   M a lay sia .   His  re se a rc h   a re a o f   in tere st  a re   w irele ss   o p ti c a c o m m u n ica ti o n ,   p h o t o n ics   sy ste m   a n d   so lar  c e ll   d e sig n .   He   wa a   s e n io r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.