I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   20 1 9 ,   pp .   870 ~ 878   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 2 . pp 870 - 878             870       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   D e si g n   a n a l y s i a n d   p e r f o r m a n c e   e v a l u a t i o n   o f   t h e   W D M   i n t e g r a t i o n   w i t h   C O - OFD M   s y st e m   f o r   r a d i o   o v e r   f i b e r   s y st e m       A d n an   H u s s e i n   A l i 1 ,   H ayd e r   J as i m   A l h am d an e 2 ,   Be ga r e d   S al i h   H as s e n 3   1 M i dd l e   T e c hn i c a l   U ni v e r s i t y ,   T e c hn i c a l   I ns t r uc t o r s   T r a i ni ng   I ns t i t ut e ,   I r a q   2 M i dd l e   T e c hn i c a l   U ni v e r s i t y ,   I ns t i t ut e   o f   T e c hn i c a l   m a na g r m e nt ,   B a g hda d,   I r a q   3 T e c hni c a l   E l e c t r o ni c s   D e pa r t m e nt   I ns t i t u t e   o f   T e c hno l o gy /   B a g hda d,   M i dd l e   T e c hn i c a l   U ni v e r s i t y B a g hda d ,   I r a q       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e O c t   1,   20 18   R e v i s e D e c   10,   2018   A c c e pt e J an   25,   201 9       T he   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o a n w i r e l e s s   n e t w o r k s   c a be   i n t e g r a t e t o   i nc r e a s e   t he   c a p a c i t y   a nd  m o bi l i t y   w i t de c r e a s e   t he   c o s t s   i t he   a c c e s s   ne t w o r k s .   O pt i c a l   c o m m uni c a t i o i s   c o ns i de r e a   F i be r   o pt i c   c o m m un i c a t i o t ha t   c a be   us e f o r   w i r e a n w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n.   T he   p r o bl e m s   o f   F i be r   o pt i c   c o m m uni c a t i o ha v e   a   s o l ut i o r e pr e s e nt e by   R a di o   o v e r   f i be r   ( R o F )   w hi c c a c o nt r o l   m a ny   ba s e   s t a t i o ns   ( B S s )   t ha t   c o nne c t   t o   a   c e nt r a l   s t a t i o ( C S )   w i t h   a o p t i c a l   f i b e r .   T h e   C o he r e n t   o pt i c a l   O F D M   ( C O - O F D M )   ha v e   c o n c e r ne a   g r e a t   i nt e r e s t   d ue   t o   t h e   hi g s pe c t r a l   e f f i c i e nc y   a nd  s t r e ng t t o   t he   f i b e r   di s pe r s i o n,   a l s o   i t   c a be   c o ns i de r e a s   a   pr o m i s i ng   c a ndi da t e   w he u s e d   i l o ng   ha ul   o pt i c a l   f i b e r   t r a n s m i s s i o s y s t e m s .     T he   i n t e g r a t i o o f   t he   w a v e l e ng t d i v i s i o m ul t i p l e x i ng   s y s t e m   ( W D M )   w i t h   ( C O - O F D M )   s y s t e m   f o r   i nc r e a s i ng   t h e   s y s t e m   pe r f o r m a nc e   a s   w e l l   a s   a c hi e v i ng   hi g d a t a   r a t e s .   T h e   s i m ul a t i o o f   W D M - R O F   a nd  ( W D M - CO - O F D M )   w i t a o pt i s y s t e m   s i m u l a t o r   t o   a na l y z e   t he   R F   s p e c t r um ,   s pe c t r um   s i g na l   v i s ua l i z e r s ,   a nd  c o ns t e l l a t i o di a g r a m s .   T he   p r o po s e o f   i nt e g r a t i o o f   W D M   a nd  R o F - O F D M   s y s t e m   i s   t o   a c hi e v e   100   km   f i b e r   l e n g t us i ng   4Q A M   s e que nc e   b i t ,   a n t h e   r e c e i v e po w e r   w i t e l e c t r i c a l   a nd  o pt i c a l   a m pl i f i c a t i o ns   by   us i ng   10   G bp s   d a t a   s i g na l .   Ke y w or ds :   B E R   R a di o   ov e r   f i b e r   W a v e l e n gt h   d i v i s i o m ul t i p l e xi n g   W D M - CO - F D M   R oF   Q -   f a c t o r   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A dna H us s e i n   A l i ,   M i ddl e   T e c hni c a l   U n i v e r s i t y ,     T e c hn i c a l   I n s t r uc t o r s   T ra i ni n g   I n s t i t u t e ,   B a g h da d ,   I r a q.   E m a i l :   a a dd nna a nn63 @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   i n t e rn e t   t ra f f i c   i n c r e a s i ng  t ha t   i n c l ude s   v o i c e   a n v i de o   i n   a ddi t i o n   t o   da t a   s e r v i c e s ,   h a s   d i r e c t e t o   i n c r e a s e de m a n i n   h i g h   da t a   ra t e s   a n b a n dw i dt h.   T h e   qui c I n t e rn e t   t ra f f i c   e vo l ut i o n   a n t h e   e m e r gi ng  a ppl i c a t i o n s   a r e   c o n s i de ri n g   t h e   s i g n i f i c a n t   d r i v e f o r   hi g h - c a p a c i t y   a nd  c o s t - e ffe c t i ve   o pt i c a l   f i b e r   t r a n s m i s s i o n   t e c hn o l o gi e s .   T h e   F i b e r - o pt i c   c o m m u ni c a t i o n   i s   a   t e c hn i que   o f   t r a n s m i t t i n g   i n f o r m a t i o n   b e t w e e n   o n e   pl a c e   a nd  a n o t h e r   t hr o ug h   s e n d i n a   l i g h t   i n   a n   o pt i c a l   f i b e r   [1].   F i b e r - o pt i c   c o m m u n i c a t i o s y s t e m s   h a v e   p r i m a ri l y   be e n   i n s t a l l e i l o n g - d i s t a n c e   a p pl i c a t i o n s ,   w h e r e   t h e y   c a n   b e   us e t o   t h e i f ul l   t r a n s m i s s i o n   c a pa c i t y ,   c o m pe n s a t i n t h e   i n c r e a s e c o s t .   O pt i c a l   t ra n s m i s s i o n   s y s t e m s   a r e   po pul a f o r   m a i n t a i ni n l o w   p ow e r   fo r   s h o r t   t o   m e di um   r a nge   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n s .   B ut   f o r   o t h e r   a ppl i c a t i o n s   w h e r e   t r a n s m i s s i o n   d i s t a n c e   i s   l a r ge ,   h i g h   po w e r   i s   r e qui r e d.   I n   a n   o pt i c a l   f i be r ,   v a ri o us   n o n l i n e a r   e ff e c t s   b e gi n   t a ppe a a s   t h e   o pt i c a l   po w e r   l e v e l   i n c r e a s e s   [2].   R a di o   o ve r   f i be r   (Ro F c o n s i de r s   a s   a n   a na l o o pt i c a l   l i nk   t ra n s m i t t e m o dul a t i n R F   s i gna l s .   I t   s uppo r t s   t o   t r a n s m i t   t h e   R F   s i g na l   do w n l i n a n upl i n k ,   b i d i re c t i o n a l   f r o m   t h e   c e nt r a l   s t a t i o n   (CS t o   t h e   b a s e   s t a t i o n   (B S ).   T h e s e   R o F   s y s t e m s   h a v e   n o t   o nl y   t h e   h i g h   s pe e d,   l a r ge   c a pa c i t y ,   a n l o w   l o s s   c h a r a c t e r i s t i c s   of  t h e   o pt i c a l   f i b e r   c o m m u n i c a t i o n,   b ut   a l s o   t h e   f l e xi b i l i t y   o f   t h e   m o b i l e   c o m m uni c a t i o n   m e e t i n g   t h e   de ve l o pm e n t   t r e n o f   f ut ur e   5G   m o b i l e   c o m m uni c a t i o n   a n d   t h e   de m a n d   f o r   g i ga b i t   m a g ni t ude   s e r v i c e s   [3].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   anal y s i s   and   pe r f or m anc e   e v al ua t i o o f   t he   W D i nt e gr at i on  w i t h . . .   ( A dnan   H us s e i A l i )   871   In  f i b e r - o pt i c   c o m m u n i c a t i o n s ,   t h e   t e c hn o l o gy   of   w a v e l e n g t h - d i v i s i o n   m ul t i p l e xi n g   (W D M i w h i c h   m ul t i pl e xe s   a   n u m b e r   o f   o pt i c a l   c a rr i e r   s i g n a l s   w i t s e ve r a l   w a v e l e n gt h s   o n t o   a   s i n g l e   o pt i c a l   f i b e r   by   us i n di f f e r e n t   w a v e l e n gt h s   o l a s e r   l i g h t   t o   c a rr y   di ff e r e n t   s i gna l s ,   a n i t   c a n   a c h i e v e   a   gr e a t e r   c a pa c i t y ,   hi g h e r   da t a   ra t e   a nd  b e t t e r   f l e xi b i l i t y   a t   r e l a t i v e l y   l ow   c o s t   a n s y s t e m   c a n   b e   e a s i l y   upgra de a n a l s o   h e l ps   bi - di r e c t i o n a l   t r a n s m i s s i o n   o v e r   a   s i n g l e   f i b e r   l e n g t h   f o r   t r a n s m i t t e r   a n d   r e c e i ve r   [4] .   O r t h o go na l   f r e que n c y - di v i s i o n   m ul t i pl e xi ng  (O F D M c a n   b e   l a b e l e a s   m ul t i c a rri e r   m o dul a t i o n   t ha t   a   da t a   i n f o r m a t i o n   i s   c a rri e w i t h   v a r i o us   l o w e r   ra t e   s ub c a rri e r s .   T w o   m a i n   a dv a nt a ge s   o O F D M   c a n   b e   a c hi e v e d,   w h i c a r e   i t s   r o b us t n e s s   a g a i n s t   c h a nn e l   di s pe rs i o n   a s   w e l l   a s   i t s   e a s e   o f   c h a nn e l   a n p h a s e   e s t i m a t i o n   i n   a   t i m e - v a r y i n e n v i r o nm e nt   [5] .   T h e   w a ve l e n g t h   ra n ge   o f   W D M   b a n ds   i s   a n   a pp r o xi m a t i o va l ue   a n ha s   n o t   y e t   b e e n   s t a n d a r d i z e d.   Co n s i de ri n O - b a n w hi c i s   126 nm   t o   1360  nm   ra n ge   i s   e qui v a l e n t   t o   14  T H z   b a n dw i dt h .   M e a n w h i l e ,   c o m b i n a t i o n   o S - b a n a n C - b a n w i t h   a   r a nge   of  1460  N M   t 1625  N M   pr o v i de s   a n o t h e r   15  T H z   b a n dw i dt h.   T h e   t o t a l   a v a i l a b l e   b a n dw i dt h   pe r   f i b e r   o pt i c   i n   O -   b a n d,     S - b a n d   a n d   C - b a n d   o nl y   i s   a r o und  30 T H z   o f   t h e   l o w - l o s s   r e g i o n s   o f   a   s t a n d a r d   G . 65 s i ngl e - m o de   f i b e r   [6] .     T h i s   p a pe f oc us e s   o n   t h e   t r a n s m i s s i o n   a nd  r e c e pt i o n   o f   da t a   s t r e a m s   o v e r   a   r a n ge   o f   o pt i c a l   f i b e r   b y   us i n a n   i n t e g r a t i o n   o f   W D M   w i t h   CO - O F D M   s c h e m e .   T he   pur po s e   i s   a na l y z i ng  t h e   W D M -   Ro F   n e t w o r e xe c ut i o n ,   a nd  s t udy i n t h e   O F D M   a n CO - O F D M   i nt e g r a t i o n.   T h e n   e v a l u a t e   CO - O F D M   w i t h   W D M   f o r   l o n g - ha ul   b y   s t ud y i n t h e   c o n s t e l l a t i o n   di a g ra m   o f   t h e   s y s t e m   w i t h   di f f e r e n t   m o dul a t i o n   s c h e m e s .     T h e   s i m ul a t i o n   o f   t h e   p r o po s e s y s t e m s   by   us i n O pt i S y s t e m   s i m ul a t i o t o o l .   F i na l l y ,   a na l y z e   t h e   e f f e c t   of  t h e   t ra n s m i s s i o di s t a n c e   o t h e   CO - O F D M   a nd  W D M .       2.   M ET H O D S   A N D   M A TER I A LS   2. 1 .   R ad i o   O v e r   F i b e r   (R o F )   In  pa rt i c ul a r,   t h e   R o F   s y s t e m ,   w h i c i s   i nh e r e nt l y   c o m pa t i b l e   w i t w a v e l e n gt h - di v i s i o m u l t i pl e xi ng   (W D M t e c h n o l o g y ,   c a n   e ff i c i e n t l y   s uppo r t   a   l a r ge   n um b e r   of   b a s e   s t a t i o n s   (B S s r e qui r e t o   c ov e r   w i r e l e s s   s e r v i c e   a r e a s   i n   P i c o -   o r   F e m t o -   c e l l   c o n f i gu ra t i o n   [ 7].   T h e   d e m a n t o   h a v e   b r o a db a n d   c a p a c i t y   a s   a   w i r e l e s s   ha s   put   p r e s s ur e   o n   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m s   t o   i n c re a s e   bo t h   t h e i r   t r a n s m i s s i o n   c a pa c i t y ,   a s   w e l l   a s   t h e i r   c ov e r a ge .   T h e   R o F   s y s t e m s   h a v e   n o t   o n l y   t h e   l a r ge   c a pa c i t y ,   h i g s pe e d,   l o w   l o s s   c h a ra c t e ri s t i c s   o f   t h e   o pt i c a l   f i b e r   c o m m u n i c a t i o n,   b ut   a l s o   t h e   f l e xi b i l i t y   of   t h e   m o b i l e   c o m m uni c a t i o n   m e e t i n t h e   de ve l o pm e n t   t r e n d   o f   f ut ur e   5G   m o b i l e   c o m m u n i c a t i o a nd  t h e   de m a n d   f or  gi g a b i t   m a g n i t ude   s e r v i c e s   [8].   Ro F   i s   a   v e r y   a ppr o p r i a t e   s y s t e m   a s   i t   i s   a   l e s s e r   a m o u n t   o f   p ow e r   c o n s um pt i o n   a n c o s t i n g .   T h a t ' s   due   t o   Ro F   s y s t e m   l e t s   t h e   e l e c t ri c a l   s i g n a l   c a b e   m o dul a t e   t h e   o pt i c a l   s o ur c e   a n t h e n   t h e   o pt i c a l   s i g n a l   w i l l   pr o pa g a t e   t hr o ug h   t h e   o pt i c a l   f i b e r   t o   t h e   r e m o t e   s t a t i o n .   If   t h e   R F   s i gna l   i s   m o dul a t e di r e c t l y   t o   t h e   o pt i c a l   l i n k ,   t h e a   po w e r   c o n s um pt i o w i l l   b e   dr o ppe w h i l e   t h e   s i de   of   t h e   a n t e nna   h a s   c a rr i e r s   w i t h   hi g h   ra d i f r e que n c y .   T h e   c o s t   r e duc t i o n   i n   R o F   t e c h n o l o g y   c a n   b e   d e m o n s t r a t e i n   t w s t a t i o n s ,   t h e   f i r s t   i s   c e n t ra l   s t a t i o n   (CS ),   t ha t ' s   p r o v i de s   r e s o ur c e s   w h i c h   m a y   b e   s h a r e by   a   s e t   of   b a s e   s t a t i o n s   (B S ),   w h i l e   t h e   s e c o n i B S   t ha t   c a o n l y   e xe c ut e   s i m pl e   t a s ks .   A l s o ,   t h e   s i z e   o f   B S   i s   s m a l l   a nd  c o n s u m e   l e s s   c o s t .   H i gh   f r e que n c i e s   i n   t h e   ra n ge   o f   G H z   h a v e   m o r e   b a n dw i dt h,   h e n c e   t h e i r   d a t a   c a rr y i n c a pa c i t y   o r   m o r e ,   b ut   t h e y   e n c o un t e r   m o r e   l o s s e s   w h e n   t h e y   a r e   t r a n s m i t t e w i r e l e s s l y   h e n c e   t h e y   c a nn o t   b e   t r a n s m i t t e l o n di s t a n c e s   w h e r e a s   t h e   l o w   f r e que n c y   s i gna l s   e n c o unt e r s   l e s s   l o s s e s   h e n c e   t h e y   c a n   t r a v e l   l o n di s t a n c e s .   A t   hi g h   f r e que n c y   a s s oc i a t e l o s s e s   a r e   h i g h.   H e n c e ,   t h e r e   i s   a   n e e f o r   a   w a v e gui de   t o   c a rr y   t h e s e   w a v e s .     B a s i c a l l y ,   i R o F ,   t h e   CS   i s   c o nn e c t e w i t m a n y   B S   w i t o pt i c a l   f i b e r .   T h e   f u n c t i o n   o f   BS   o n l y   a s   a n   o pt i c a l   s i g na l   c o n v e r t e i nt o   a   w i r e l e s s   s i g n a l   a n v i c e   ve r s a ,   w h e r e a s   a t   CS ,   m o dul a t i o n ,   de m o dul a t i o n ,   r o ut i ng  a nd  c o di ng  a r e   a l l   p r o c e s s   t h a t   e xe c ut e d.   T h e   R o F   s y s t e m   di s t r i b ut e s   t h e   R F   s i g n a l   by   ut i l i z i ng  h i g h   l i n e a o pt i c   l i n k   b e t w e e n   CS   a n d   B S s .     In   o r de r   t o   f ur t h e r   i n c r e a s e   t h e   b a n dw i dt a nd  t h e   c a p a c i t y   of   a   w i r e l e s s   s y s t e m ,   t h e   W D M   t e c hn i q ue   ha s   b e e n   e m pl oy e i n   R O F   s y s t e m s   (W D M - RoF ).   W i r e l e s s   n e t w o r b a s e o n   r a di o   ov e r - f i be r   t e c hn o l o gi e s   i s   a   v e r y   be n e f i c i a l   s o l ut i o n.   It   a c t s   a s   a   b a c k - e n t e c hn o l o g y   f o r   t h e   t ra n s po rt a t i o n   o m i c r o w a v e   a n m i l l i m e t e r   w a v e s   [9].   I n t e g ra t i o n   o f   W D M   w i t R o F   l e a ds   t o   s i gni f i c a nt   i n c r e a s e   i t h e   c ove r a ge   a r e a   a n t h e   o ve r a l l   c a pa c i t y   of  t h e   c urr e n t   o pt i c a l   n e t w o r k,   a l s o   t e xpl o i t   t h e   b e n e f i t s   of   h i gh   d a t a   ra t e   a nd  i n c r e a s e   m o b i l i t y .   A   W D M - Ro F   s y s t e m   i s   pr o po s e d   fo r   s i g na l   de m o dul a t i o n.   T h i s   ha s   e r a d i c a t e t h e   n e e t o   de s i g a nd  i n s t a l l   t w o   s e pa r a t e   n e t w o r ks .     2. 2 .   Wav e l e n gth   D i v i s i o n   M u l ti p l e x i n (WD M )   T h e   W a v e l e n gt h   D i v i s i o n   M ul t i p l e xi n c a n   b e   s e e n   a s   a n   i m po r t a nt   f e a t u r e   i n   t h e   e xpa n s i o n   o f   t h e   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o n s .   T h e   a b i l i t y   of   W D M   h a s   pr o v i de m o r e   f l e xi b i l i t y   t t h e   s y s t e m   a n s i m p l i f i e t h e   n e t w o r de s i g n .   I t   h e l ps   t h e   e nh a n c e m e n t   o f   t h e   s y s t e m   c a pa c i t y   by   s e n di n m ul t i p l e   w a ve l e n gt h s   o v e r   a   s i ngl e   f i b e r .   A   c o n s i de ra b l e   i n c r e a s e   i n   t h e   da t a   ra t e   c a n   b e   pr o v i de by   W D M   s y s t e m s   t h a t   a r e   pa s s e o v e r   a   s i ngl e   f i b e r   v i a   m u l t i pl e   w a v e l e n gt h s   us i n g ,   w h e r e   a   s e pa r a t e   c ha nn e l   i s   c a rri e a t   e a c w a v e l e n gt h .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     870   -   878   872   In   W D M ,   t h e   o pt i c a l   s pe c t r um   i s   di v i de i n t o   s m a l l e r   c ha nn e l s ;   e a c h   c a n   b e   us e fo r   t r a n s m i t t i n a n r e c e i v i n g   da t a   s i m ul t a n e o us l y   [10].   F o r   W D M   s y s t e m ,   e a c h   w a ve l e n gt h   c a n   b e   pr e s e r v e a s   di s c r e t e   c h a nn e l   a n di f f e r e n t   d a t a   i s   c a rri e d.   W D M   m u l t i pl e xe r   c a b e   c o n s i de r e pa s s i v e   de v i c e s   w h i c h   l i g ht   s i g na l s   a r e   c o m b i n e w i t h   di f f e r e n t   w a ve l e n gt h s ,   a t   a   s i ngl e   f i b e r .   T h e   us i n o f   W D M   fo r   t h e   R o F   s i gn a l s   d i s t ri b ut i o h a s   ga i n e i m po rt a n c e   i r e c e n t   t i m e s .   T h e   W D M   i s   e n a b l i ng  t h e   e f f e c t i v e   e xpl o i t a t i o n   f o r   t h e   f i b e r   b a n dw i dt h.   T h e   o pt i c a l   f i l t e r s   s e l e c t i o n   a nd  w a v e l e n gt h   s t a b i l i t y   l i m i t a t i o n s   o f   s e m i c o n duc t o r   l a s e r s ,   a s   w e l l   a s   t h e   m i ni m um   c h a nn e l   s pa c i n f o r   t h e   c o m m e r c i a l   W D M   a r e   a pp r o xi m a t e l y   50  G H z .   T hi s   c ha nn e l   s pa c i n c a n   b e   r e duc e t 50   G H z   o r   e qua l   t o   25  G H z   w i t a   po s s i b i l i t y   fo r   us i ng  h u nd r e d s   o f   c h a nn e l s   [1 1].   T h e   o pt i c a l   W D M   n e t w o r i s   i l l us t r a t e i F i gu r e   1 ,   w hi c h   a   s ub s t i t ut i o n   o f   t h e   w a v e l e n gt h   o f r e que n c y   a n a   s e pa ra t e w a v e l e n gt h   λ i   i s   t ra n s m i t t e by   e a c h   t ra n s m i t t e r   t o   di f fe r e n t   r e c e i v e r s .   T h e   W D M   ha s   t h e   a b i l i t y   t o   t r a n s m i t   d i f fe r e nt   f r e que n c i e s   w i t h o ut   a n y   i n t e r f e r e n c e   i n   r a di o   b r o a dc a s t i n g.   T w t y pe s   of  W D M   s y s t e m s   i n c l ude ,   D e n s e   W a v e l e n gt h   D i v i s i o n   M ul t i pl e xi n (D W D M i n   a ddi t i o n   t o   Co a r s e   W a v e l e n gt h   D i v i s i o n   M ul t i pl e xi ng  (CW D M ).           F i g u r e   1 .   W D M   c o m po n e n t   di a g ra m       In   W D M   t e c hn i q ue ,   N   o pt i c a l   w a v e l e n gt h   n u m b e r s   c a b e   us e a s   a   da t a   c a rri e r ,   a n t h e s e   w a ve l e n gt h s   a r e   c o m b i n e w i t h   a n   o pt i c a l   f i b e r   ut i l i z i n W D M   m ul t i p l e xe r,   w h i l e   a t   t h e   r e c e i v e r ,     t h e   s e pa r a t i o o f   t h e s e   w a ve l e n gt h s   a s   i n di v i du a l   c ha nn e l s   a t   W D M   de m u l t i pl e xe r.   E a c o pt i c a l   w a v e l e n gt h   i s   di f f e r e n t   a n d   t y pi c a l ;   c ha nn e l   s p a c i n w i l l   de t e r m i n e   t h e   g a b e t w e e n   t h o s e   w a ve l e n gt h s ,   s o   t ha t   ov e r l a pp i n g   o pt i c a l   c a rri e c a b e   a v o i de [12].   T h e   S ub c a r ri e r   M u l t i pl e xi ng  (S CM c a n   b e   c o n s i de r e a s   a   c o m pl e m e n t   o f   m ul t i pl e xi ng  t e c hni que s   w h i c h   c a n   b e   ut i l i z e i n   o pt i c a l   s y s t e m   fo r   i n c r e a s i ng  t h e   e ffi c i e n c y   o t h e   b a n dw i dt h   a p pl i c a t i o n .   I n   t h e   R oF   s y s t e m   w i t S CM   t e c hn i q ue ,   t h e   m ul t i p l e   R F   s i gna l s   a re   m ul t i pl e x i n i n   f r e que n c y   do m a i n   a nd  t h e t r a n s m i t t e a t   a   s i ngl e   w a v e l e n gt h .   S CM   c a b e   c o m b i n e w i t h   w a v e l e n gt di v i s i o m ul t i pl e xi ng  (W D M t pr o v i de   a   m o r e   f l e xi b l e   t e c hni que   f o r   o pt i c a l   t ra n s m i s s i o a t   hi g s pe e w i t h i g o pt i c a l   b a n dw i dt e ff i c i e n c y   i n   a ddi t i o n   t o   h i g h   d i s pe r s i o n   t o l e r a n c e .   T hi s   c o m b i n a t i o n   i s   m o r e   s e n s i t i v e   t o   t h e   n o i s e   e ffe c t s ,   b ut   t h e r e   i s   a   d i s a dv a nt a ge ,   w hi c h   r e p r e s e nt ,   b y   t h e   l i m i t a t i o n   of   t h e   m a xi m um   s u b c a rr i e r   f r e que n c i e s   a n da t a   ra t e s .       2. 3 .   I n te gr at i o n   o WD M   w i th   C O - O F D M   O F D M   c a n   b e   s e e n   a s   a n   i m p r o v e f o r m   of   F r e que n c y   D i v i s i o n   M ul t i pl e x i n (F D M ),   w h e r e   i n   t hi s   t e c hn i q ue ,   m a n y   i n f o r m a t i o n   f o r   s e v e r a l   us e r s   w i l l   b e   t r a ns m i t t e s i m ul t a n e o us l y   ove r   di f f e r e n t   f r e que n c y   c a rri e r s .   T h i s   c a b e   s h o w n   i n   F i gu r e   2   w h e r e i t h e   t r a n s m i t t e s e c t i o n ,   e a c s ub c a rr i e r   i s   f i xe w i t a   w i de   gua r b a n w h e n   i t   i s   m o dul a t e by   m e a n s   o f   t h e   us e r’s   da t a   f o r   p r e v e n t i n i t   f r o m   i n t e r f e r i ng  w i t h   t h e   a dj a c e n t   s ub c a rri e r s .   S o   t ha t ,   t hi s   gua r b a n w i l l   de c r e a s e   t h e   s y s t e m   s pe c t r a l   e f f i c i e n c y .   A t   t h e   r e c e i v e r ,     t h e   r e c e i ve s i g n a l s   w i l l   b e   de m o dul a t e d   w i t o s c i l l a t o b a nk s   [13] .       3.   M ET H O D O L O G Y   O F   TH E   P R O P O S ED   S Y S TEM   3. 1 .   D e s c r i p ti o n   o WD M - R o F   S ys te m     T h e   s ugge s t e s y s t e m   c o n s i s t s   o f   fo u r   R F   s i g n a l s   t r a n s m i t t e ov e r   s i n g l e   m o de   o pt i c a l   f i b e r   a t   60   km   a n r e c e i ve by   r e m o t e   s t a t i o n s .   R o F   n e t w o r w i t O pt i c a l   c o m m u n i c a t i o n   c a n   b e   s i m ul a t e a n d   i m p l e m e nt e by   us i n O pt i s y s t e m ,   w h i c h   i s   a   po w e r f ul   a nd  a n   i n v e nt i v e   s of t w a r e   de s i gn   t o o l   a n e n a b l e s   us e r s   f o r   de s i g n i ng,   t e s t i ng  a n d   s i m ul a t i ng  v i r t ua l l y   e a c h   o pt i c a l   l i nk  k i n po s i t i o n e i t ra n s m i s s i o n   l a y e r   of  t h e   b r o a s pe c t r u m   o f   t h e   o pt i c a l   n e t w o r ks   [14 ].     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   anal y s i s   and   pe r f or m anc e   e v al ua t i o o f   t he   W D i nt e gr at i on  w i t h . . .   ( A dnan   H us s e i A l i )   873   T h e   b l o c di a g r a m   o f   t h e   p r o po s e W D M - Ro F   s y s t e m   c a b e   s h ow n   i F i g u r e   3.   T h e   t r a n s m i t t e c o m pr i s e s   of   c h a nn e l s ,   a n d   e a c h   c ha nn e l   ha s   i t s   o w n   o pe r a t i n w a v e l e n gt h ,   c ha nn e l   i s   1552 . 50  nm   w i t h   a   l i n e w i dt h   o 10  M H z ,   a n s o   o n .   A s   a   r e s ul t ,   a   w a v e l e n gt h   s pa c i ng  e qua l   t o   0. n m   b e t w e e n   s ub s e que n t   c h a nn e l s   i s   m a i n t a i n e d   f o r   l o w   a n s m o o t h   t r a n s m i s s i o n .   A s   t h e   s e pa r a t i o i s   na rr o w ,   h e l ps   t o   s uppo rt   b i g   c l i e n t   n u m b e r s   a nd  t o   a c c o m pl i s h   a   hi g r a t e .   E a c h   c h a nn e l   ha s   a i nput   po w e r   t o   b e   c h a n ge f r o m   - 15  dB m   t o   15  dB m   w i t h   a   s t e o f   5dB m . T h e   W D M   m u l t i pl e xe t ha t   h a v e   a   b a n dw i dt h   o f   10  G H z   c a n   c o m b i n e   t h e   s i g n a l   w h i c h   c o m e s   f r o m   t h e   i n pu t   c h a nn e l   t h e n   t r a n s m i t s   i t   ov e r   t h e   o pt i c a l   f i b e r .   T h e   o pt i c a l   f i b e r   l e n gt h   i s   60  km .   I n   o pt i c a l   c o m m u n i c a t i o n   l i n ks ,   E D F A s   a r e   us e for   e nha n c i n t h e   s i g na l   po w e r   t o   t h e   a l l   c ha nn e l s   s i m ul t a n e o us l y .             F i g u r e   2.   O F D M   s ub c a rr i e r   t r a n s m i t t e r           F i g u r e   3 .   T h e   p r o po s e W D M - Ro F   s y s t e m       T h e   pr o po s e W D M   m ul t i p l e xe r   o f   10  G H z   b a n dw i dt h   ha s   a   fo ur   s i g n a l s   c o m b i na t i o n ,   e a c h   f r o m   o n e   i n put   c ha nn e l   a n t h e n   a   t ra n s m i s s i o n   o f   t h e m   o v e r   t h e   o pt i c a l   f i b e r   l i n w h i c h   o pe r a t e s   i n   t h e   w a ve l e n gt w i n do w   of   1550  nm   a n d   r e que s t s   f o r   d i s pe r s i o n   m a na ge m e n t .     A t   t h e   t ra n s m i t t e r,   t h e   b i n a r y   da t a   s uppl i e by   P RB S   (P s e ud o -   R a n do m   B i t   S e que n c e a r e   c o n v e r t e i n t o   N o n   R e t urn   t o   Z e r o   (N R Z e l e c t r i c a l   pu l s e s   t o   ge n e ra t e   a   b a s e b a n s i g n a l .   T h e   i n f o r m a t i o n   ra t e   f o r   t h e   r e e na c t m e n t   o f   bo t h   t h e   do w n l i n a nd  upl i nk  s i g na l   i s   s e t   t o   G b ps .   T h e   c a rri e r   f r e que n c y   of   t h e   e l e c t r i c a l   a m p l i t ude   m o dul a t o r   i s   1 . G H z   c a n   b e   us e t o   c o n v e r t   t he   f r e que n c y   of   b a s e b a n s i g na l   t o   t h e   R F   c l oc k   f r e que n c y .     T h e   R F   s i gna l   i s   a ppl i e t o   90 o   h y b r i c o upl e r   a f t e r   S CM   c a rri e ge n e ra t o a s   s h o w n   i F i gu r e   4 .   F urt h e r,   t h e   o ut put s   o f   h y b r i c o upl e r   a r e   c o n n e c t e t o   dua l   po r t ,   dua l   d r i v e ,   L i t h i um   N i o b a t e   M a c h -   Z e n de Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     870   -   878   874   m o dul a t o r ,   L i N b O M Z M .   T h e   M Z M   i s   us e f o r   t h e   t r a n s m i s s i o n   o f   m i c r o w a v e   s i gn a l   i n t o   a n   o pt i c a l   s i g na l .   T h e   o pt i c a l   s i g na l   o b t a i n e a t   t h e   o ut p ut   po r t   o f   M Z M   i s   f urt h e r   t r a n s m i t t e d   o ve r   t h e   o pt i c a l   f i b e r   l i n k .   T h e n,   t h e   o pt i c a l   m o dul a t e s i g n a l   w i l l   b e   pa s s i n t hr o ug S M F   c h a nn e l .   T hi s   o pt i c a l   l i n m o de l   ut i l i z e s   a n   S M F   w h i c h   c o n f i rm   a   go o qua l i t y   l e v e l   t hr o ug h   t h e   t ra n s po rt   o f   s i gna l s .   T h e   a t t e n ua t i o f a c t o r   v a l ue   c a n   b e   c h o s e n   w i t 0 . dB / km .   A t   t h e   r e c e i v e r ,   t h e   o pt i c a l   m o dul a t e s i g n a l   t hr o ug h   t h e   f i b e r   i s   di r e c t l y   de t e c t e o n   t h e   P IN   (po s i t i v e   i n t ri n s i c   n e ga t i v e ph o t o di o de   w i t a   s ui t a b l e   s e n s i t i v i t y   a n t h e   p h o t o c urr e nt   r e p r e s e n t s   a   r e pl i c a   o t h e   m o dul a t e R F   s i g n a l   a ppl i e e xt e rn a l l y   by   m e a n s   o f   M Z M   m o dul a t o r   a t   t h e   t ra n s m i t t e r.   T h i s   P IN   p h o t di o de   c o n ve r t s   t h e   o pt i c a l   s i g na l   t o   e l e c t r i c a l   s i g n a l ,   t h e n   a m pl i f i e t hr o ug h   a e l e c t r i c a l   a m pl i f i e r   f o r   m a k i n up  t h e   po w e r   l o s s   ow i n t o   t h e   a t t e n ua t i o n   i f i b e r .   A   ga i n   o f   20  dB   c o n f i r m s   t h a t   a l l   di s t o r t e s i g n a l s   w hi c a r e   a t t e n ua t e t hr o ug h   t r a n s m i s s i o n   by   f i be r   c h a nn e l   m a y   b e   r e c ov e r e a t   t h e   r e c e i ve r .           F i g u r e   4 .   W D M   t r a n s m i t t e r       3. 2 .   I n te gr at i o n   o WD M   w i th   C O - O F D M   S c h e m s   W D M   c a n   b e   us e t o   pr ov i de   m o r e   f l e xi b i l i t y   fo r   t h e   s y s t e m   a s   w e l l   a s   t o   s i m pl i fy   t h e   n e t w o r k   de s i gn   a n t o   e nha n c e   t h e   n e t w o r c a pa c i t y   by   ut i l i z i n m ul t i pl e   w a ve l e n gt h s   o v e r   a   s i n gl e   f i b e r   w h i c h   gi v e s   a   r e s ul t   o f   t h e   da t a   r a t e   w i l l   b e   i n c r e a s e d.   T h e   de s i g n   o f   W D M - CO - O F D M   s y s t e m   c a n   b e   s h o w n   i F i gu r e   5   w i t h   a   100  k m   S M F   l e n gt h.   T h e   CO - O F D M   t ra n s m i t t e r   i s   c o n s t ruc t e w i t h   a   P s e udo   R a n do m   B i na r y   S e que n c e   (P RB S fo r   ge n e ra t i ng  a   b i t   s e que n c e   w h i c h   w i l l   a ppr o xi m a t e   t h e   r a ndo m   da t a   c ha r a c t e r i s t i c s .   It   i s   a l s o   b ui l t   w i t h   a   4 - Q A M   t ha t   ha s   b i t s   pe r   s y m bo l   e n c o de r .   T h e   O F D M   m o dul a t e p r o duc i n 51 s ub c a r ri e r s   a t   t h e   po s i t i o n   o f   4 - QAM   a n d   a t   t h e   10 24  F F T   p o i n t s .   T h e   r e s ul t i n g   s i g na l   w i t h   i n - p ha s e   (I)  a n qua d ra t u r e   (Q o t h e   O F D M   m o dul a t o r   w i l l   b e   t r a n s m i t t e t o   t h e   I/ Q   o pt i c a l   m o dul a t o r.   T hi s   o pt i c a l   m o dul a t o r   i n v o l ve s   t w o   L i N b   (l i t h i u m   N i o b a t e M Z M   (M a c h - Z e hn de m o dul a t o r s )   t ha t   t h e   O F D M   m o dul a t o r   e l e c t r i c a l   s i g na l   w i l l   b e   m o dul a t e t o   t h e   o pt i c a l   c a rri e r .   T hi s   o pt i c a l   c a rri e w h i c h   ha s   l a s e w a ve l e n gt h s   c e n t e r e a t   193. 1T H z   a n d   s t a rt e f r o m   193 . 05   T H z   t o   193. 2   T H z .     T h e   W D M   s y s t e m   c o n s i s t s   o f   fo ur   c ha nn e l s   t o   s uppo rt   t h e   f o ur   O F D M   b a n ds   w i t c ha nn e l   s pa c i n g   of   50G H z .   E a c h   O F D M   s i g na l   ha s   a   12  G b ps   b i t   r a t e   w h i c h   w i l l   p r o v i de   a n   o v e r a l l   d a t a   r a t e   o f   48  G b ps .     T h e   r e s ul t i n s i g na l s   f r o m   t h e   O F D M   t r a n s m i t t e r s   a r e   l a un c h e i n t o   t h e   W D M   M U X   a n f i l t e r e by   a   G a us s i a n   o pt i c a l   f i l t e r.   T h e   f o ur   di f f e r e n t   w a v e l e n gt h s   a r e   m e r ge t o   pr o duc e   o n e   s i g n a l   t o   b e   l a un c h e o n   a   s i ngl e   f i b e r .   T h e   r e s ul t i n o pt i c a l   s i g na l   o f   t h e   W D M   M U X   i s   t h e n   t ra n s m i t t e t hr o ug h   t h e   S M F .   T h e   S M F   a t t e n u a t i o n   i s   ( 0. dB / km a n t h e   di s pe r s i o n   i s   ( 16  ps / nm / k m f o r   100  k m .   S M F   w i l l   p r o duc e   a   di s pe r s i o of  16  ×   100  =   1600  ps / nm .   A n   E r b i u m   D o pe F i b e r   A m pl i f i e r   (E D F A i s   us e w i t h   (20  dB ga i n   t o   a m p l i f y   t h e   s i g n a l   a n d   t o   c o m pe n s a t e   f o r   t h e   l o s s .   T h e   D e s i gn   o f   t h e   r e c e i v e r   s y s t e m   t a ke s   a   c o n s i de ra t i o n   f o r   l o n v a r i e t y   of   f i be r   o pt i c   w h e n   us i ng  a   l o o c o n t r o l .   T h e   O pt i c a l   F i l t e r   F r e que n c y   i s   us e t o   pr e di c t   t h e   l o s s e s   t h a t   c a us e by   di s pe r s i o n   a n d   s c a t t e ri n w h e i t   p a s s   o n   f i b e r   o f   100  km   L e n g t h .   A t   t h e   s t a r t   o f   t h e   r e c e i v e r ,   t h e r e   i s   a o pt i c a l   de t e c t o r   w h i c h   c o n s i s t s   o f   ph o t o de t e c t o r   P IN   ha v i n a e xt e rna l   s o ur c e   t ha t   i t   p r o duc e s   by   a   l o c a l   o s c i l l a t o r.     T h e   c o n v e r s i o n   of   o pt i c a l   s i g n a l   i nt o   a n   e l e c t r i c a l   c u rr e n t   a t   P IN   ph o t o di o de   c o m po n e n t   i s   b a s e o n   t h e   ph o t o di o de   r e s po n s i v i t y .   T h e   i n c o m i ng  o pt i c a l   s i g n a l   w i t h   a   n o i s e   b i n s   w i l l   b e   f i l t e r e t o   de c r e a s e   t h e   s a m p l e   n u m b e r   i n   t h e   e l e c t ri c a l   s i g na l .   T h e   c e n t e r   f r e que n c y   i s   pr o duc e f r o m   n e w   s a m pl e   ra t e .   T h e   S c h e m a t i c   of  R F   t ra n s m i t t e a nd  o pt i c a l   r e c e i v e r   i s   s h o w n   i F i gu r e   6(a )   a n d   ( b ).   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   anal y s i s   and   pe r f or m anc e   e v al ua t i o o f   t he   W D i nt e gr at i on  w i t h . . .   ( A dnan   H us s e i A l i )   875       F i g u r e   5 .   W D M - CO - O F D M   s y s t e m         (a )       (b )     F i g u r e   6 S c h e m a t i c   o f   R F   t ra n s m i t t e (a a n d   o pt i c a l   r e c e i v e (b )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     870   -   878   876   T h e a i n v e r s e   pa rt   o f   t h e   R F   O F D M   t ra n s m i t t e e xi s t s ,   w h i c i n v o l v e s   t h e   O F D M   de m o dul a t o r   pl us   t h e   Q A M   de c o de r .   T h e   r e s ul t   o f   t h e   r e c e i v e O / E   c o n ve r s i o n   gi v e s   a   c a rri e r   f r e que n c y   s i gn a l   w h i c h   w i l l   b e   de m ul t i p l e xi n g   t o   ge t   a o ut put   s i g na l .     Th e   s i n gl e   pa ra m e t e r   o pt i m i z a t i o n   (S P O c a n   b e n e f i t   a   l o t   i n   t h e   s i m ul a t i o n .   I t   h e l ps   t o   o pt i m i z e   pa r a m e t e r s   s o   w e   c o ul s e t   a   t a r ge t   f o r   t h e   s i m u l a t i o n ’s   r e s ul t .   W i t o pt i m i z a t i o t o o l s ,   t h e   s o f t w a r e   c a n   o pt i m i z e   t h e   f i b e r   l e n g t h   o f   t h e   E D F A   s o   t h a t   a   m a xi m u m   ga i n   c o ul b e   ob t a i n e d.   I t   c a n   a l s o   c a l c ul a t e   t h e   a t t e n u a t i o n   o r   t h e   g a i i o r de r   t o   ge t   a   de s i r e Q   f a c t o r   a n m i ni m i z e   t h e   B E R   by   o pt i m i z i n t h e   f i b e r   l e ngt of   t h e   s y s t e m .       4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h e   p r o po s e W D M - Ro F   n e t w o r i s   po s i t i v e l y   s i m ul a t e d   a n d   a na l y z e us i ng  O pt i s y s t e m   13,   a   c o m m e r c i a l   o pt i c a l   s y s t e m   s i m ul a t o r.   F i gu r e   7   s h o w s   t h e   o pt i c a l   s pe c t r u m   a f t e r   ge t t i ng  m ul t i p l e xe by   W D M   m ul t i p l e xe r.   T h e   s pe c t r u m   i s   o b s e r v e by   us i n a n   o pt i c a l   s pe c t r u m   a na l y z e r   a t   t h e   o ut pu t   o f   W D M   m ul t i p l e xe r.   A f t e r   a l l   c o m po n e n t s   h a b e e n   c o n n e c t e a n S P O   h a b e e n   i n s e rt e t o   t h e   t o po l o g y ,     t h e   s i m u l a t i o n   i s   ru n   t o   s e e   t h e   r e s ul t .   A f t e r   t h e   r u n   b ut t o n   i s   c l i c ke d,   i t   w i l l   c a l c ul a t e   a l l   t h e   c a l c ul a t i o n   o f   t h e   s y s t e m .   T o   m e a s ur e   t h e   B E R   a nd  t h e   Q   f a c t o r ,   j us t   s i m pl y   d o ub l e   c l i c a t   t h e   B E R   a na l y z e r   c o m po n e nt .     It   w i l l   g i v e   a e y e   di a g ra m   s h o w i n e y e   o pe n i n g,   B E R   v a l ue   a n d   Q   f a c t o r   v a l ue .             F i g u r e   7 .   O p t i c a l   s pe c t r um   m ul t i p l e xe by   W D M       A f t e r   t h e   s i m ul a t i o n   i s   do n e ,   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   r e c e i v e r   i s   a n a l y z e by   r e fe rr i n t h e   B E a n a l y z e r   a n d   t h e   e y e   di a g ra m   a t   t h e   r e c e i v e r s .   T h e   r e s ul t s   c a b e   s e e n   i F i g u r e   8.   F o r   r e c e i v e r   w i t 10  k m   f i be r   l e ngt h,   t h e   B E R   a n a l y z e r   s h o w s   t h a t   t h e   m i ni m um   B E R   f o r   t h e   r e c e i v e s i gn a l   i s   1. 1 009  ×   10 1 0 .   T h e   Q   f a c t o r   fo r   t h i s   r e c e i v e r   i s   6. 3 046.   T hi s   s h o w s   t h a t   t hi s   r e c e i v e r   ha s   a   v e r y   goo pe r fo r m a n c e   s i n c e   t h e   num b e r   of   B E R   i s   a bov e   10 −9   a n Q   f a c t o r   i s   m o r e   t h a n   6 .   A s   m e n t i o n e d,   t h e   h e i g ht   o f   t h e   e y e   di a g r a m   de f i n e s   t h e   i m m u n i t y   of   t h e   r e c e i ve s i gna l   t o   t h e   n o i s e .   T h e   e y e   di a g r a m   f o r   r e c e i v e r   s h o w s   a n   e y e   o p e n i n o 0. 0002 7.   F o r   r e c e i v e r   w i t h   60  k m   f i b e r   l e n g t h ,   t h e   r e c e i ve d   s i g n a l   h a s   B E R   of   1. 918× 10 8 4 .   T h e   Q   f a c t o r   o t h e   r e c e i v e s i gn a l   i s   3. 53.   H e r e ,   t h e   B E R   a n a l y z e r   s h o w s   a   b a qua l i t y   of   s i gn a l .   T h e   e y e   o pe n i ng  o f   t h e   e y e   di a g ra m   i s   0. 00001 21.   I t   s h o w s   t ha t   t h e   r e c e i v e s i gn a l   i n   r e c e i v e r   h a s   m o r e   i m m u n i t y   t o   n o i s e   c o m pa r e t o   t h e   r e c e i ve s i g n a l   i n   t h e   r e c e i v e r   1.   A s   s h o w n   i n   t h e   e xa m pl e   a b ov e ,   t h e   r e s ul t   t e l l s   us   t ha t   t h e   B E R   i s   1. 10  10 1 0   a n t h e   Q   f a c t o r   i s   6. 30 .   T h e r e   i s   a e y e   o p e n i n g   i n   t h e   r e s ul t   o f   t h e   e xa m pl e   w hi c i s   2 . 585 *10  −5 .   T h e   e xa m pl e   i s   a   qui t e   go o d   r e s ul t   s i n c e   t h e   B E R   i s   l e s s   t h a n   10 −9   a n t h e   Q   f a c t o r   i s   m o r e   t h a n   6 .   If   a l l   t h e   r e c e i ve r s   r e c e i v e   a n   o ut put   j us t   l i ke   t h e   e xa m p l e   a b o ve ,   a l l   o b j e c t i v e s   ha b e e n   a c h i e v e d .   F i gu r e   s h o w s   t h e   R F   s pe c t r um   o f   I/ Q   c o m po n e nt s   of   t h e   CO - O F D M   W D M   s y s t e m   fo r   o n e   us e r   a t   t h e   t r a n s m i t t e r   s i de .   T h e   R F   po w e r   i s   m e a s u r e a b o ut   ( - 10  d B m ).   F i gu r e   1 s h o w s   t h e   f o ur   O F D M   s pe c t r um s   a f t e r   t h e   W D M   s y s t e m .   F o ur  W D M   c ha nn e l s   s t a rt i n g   f r o m   1 93. 05   T H z   t o   193. 2   T H z   w i t c ha nn e l   s pa c i n g   o 50G H z , t h e   po w e r   o f   t h e   s i gna l s   a r e   a b o ut   ( - 44  dB m ).   F i g u r e   11  s h o w s   t h e   fo ur   O F D M   s i g n a l s   a f t e r   S M F   w i t a m pl i t ude   o f   - 28  dB m . T h e   a m p l i t ude   de c r e a s e b e c a us e   t h e   n o i s e   a nd  t h e   d i s pe r s i o n s   o f   t h e   f i b e r   l i n k.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn   anal y s i s   and   pe r f or m anc e   e v al ua t i o o f   t he   W D i nt e gr at i on  w i t h . . .   ( A dnan   H us s e i A l i )   877     (a )     (b )     F i g u r e   8 .   B E R   a na l y z e r   f o r   r e c e i v e r   w i t ( a 10  k m   a n d   (b 60   km   f i b e r   l e n g t h           F i gu r e   9 .   R F   O F D M   s pe c t r um   I/ Q   c o m po n e nt   a t   t h e   CO - O F D M   t ra n s m i t t e r           (a )     (b )     F i g u r e   10 .   O F D M   s i g na l   a f t e W D M   M U X   (a )   w i t h   4   c h a nn e l s   on   t h e   t ra n s m i t t e s i de   a n d   a f t e r   S M F     (b a t   t h e   r e c e i v e r   s i de         F i gu r e   11  s h o w s   t h e   c o n s t e l l a t i o di a g r a m   o f   t h e   W D M   CO - O F D M   s y s t e m   a f t e r   10 K m .   A s   c a n   b e   s e e n   f r o m   t h e   f i gur e ,   t h e   t r a n s m i s s i o n   i s   s uc c e s s f ul   a n t h e   s i g n a l   i s   e a s y   t de t e c t .   It   c a n   b e   fo un o ut   t h a t   t h e   i nt e g r a t i o n   o f   CO - O F D M   w i t h   W D M   s y s t e m s   gi ve   a   be t t e r   pe r f o r m a n c e   of   t h e   s y s t e m ,   i n   a ddi t i o n,     t h a t   a n   e a s y   fo r   us i n t h e   S M F   w i t h   di f f e r e n t   w a v e l e n gt h s   f o r   i n c r e a s i ng  t h e   da t a   ra t e s   c a pa c i t y   t t h e   t o t a l   s y s t e m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   2 A ugus t   2 019   :     870   -   878   878       F i gu r e   11 .   W D M   CO - OF D M   Co n s t e l l a t i o n   d i a g r a m   f o r   o n e   us e r   a f t e r   100   K m       5.   C O N C LU S I O N     T h e   R o F   s y s t e m   i s   e s s e n t i a l l y   a   t ra n s m i s s i o n   o f   a na l o s i g na l s   a s   i t   di s t ri b ut e s   R F   s i gn a l s   f r o m   CS   t o   B S   di r e c t l y   a t   r a d i o   c a rri e r   f r e que n c y .   R oF   off e r s   l ow   a t t e nua t i o w i t b r o a b a n dw i dt h.   I t   ha s   t h e   a dv a n t a ge   of   a n   i m m u n e   s y s t e m   t o   t h e   e l e c t r o m a g n e t i c   i nt e r f e r e n c e   (E M I).   A   Ro F   s y s t e m   e m pl oy i n a   W D M   t e c hn i q ue   (W D M - R oF i s   s i m ul a t e us i ng  O p t i s y s t e m   13 . 0 .   W D M   c a b e   c o n s i de r e t h e   b e s t   m e t h o us e i n   R o F .   W D M   e n a b l e s   t ra n s m i s s i o n   o f   m ul t i pl e   s i g na l s   t hr o ugh   a   s i n gl e   f i b e r   ov e r   l a r ge   a n c a n   e xpl o i t   t h e   f i be r   n e t w o r b a ndw i dt h .   W D M   e na b l e s   t h e   i n c r e a s i n of   a n   o pt i c a l   f i b e r   c a pa c i t y   c o m pa r e t o   s i m pl e   l i n k   o f   po i n t   t o   po i n t   w h i c o n l y   e n a b l e   t o   c a rr y   o n l y   s i n g l e   w a ve l e n gt h.   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   i nt e gra t i o n   o f   CO - O F D M   s y s t e m   w i t h   a   W D M   s y s t e m   fo r   l o n g - ha u l   t r a n s m i s s i o o f   200  km   w i t h   h i g h   d a t a   r a t e   o f   48  G b ps   w a s   pr o po s e d,   s i m u l a t e d,   a nd  a n a l y z e d.   T h e   W D M   s y s t e m   c o n s i s t s   of   fo ur   c h a nn e l s   t o   s uppo r t   t h e   f o ur   O F D M   b a n ds   w i t h   t h e   c ha nn e l   s pa c e   o f   50G H z .     E a c h   O F D M   s i g n a l   ha s   a   12   G b ps   b i t   r a t e   w hi c h   w i l l   p r o v i de   48  G b ps   ov e r a l l   d a t a   r a t e .   T h e   r e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   s y s t e m   i s   r e l i a b l e   a n d   c a n   p r o v i de   s i g n i f i c a n t   hi g h   da t a   ra t e s   w i t h   f o ur   w a v e l e n gt h s   i o n e   S M F   f i b e r .   A l s o ,   t h e   r e s ul t s   s h o w   t ha t   t h e   n o i s e   a n CD   i n c r e a s e s   a s   t h e   t r a n s m i s s i o d i s t a n c e   i n c r e a s e s .       R EF ER EN C ES   [ 1]   B U .   R i n dhe ,   e t   al . I m pl e m e n t a t i o o f   O pt i c a l   O F D M   B a s e d   S y s t e m   f o r   O pt i c a l   N e t w o r k s ,   I nt e r na t i ona l   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   a nd   C om pu t e r   E ngi ne e r i ng   ( I J E C E ) v o l .   4 ,   p p.   767 - 78 1 O c t   2014 .   [ 2]   B .   U .   R i ndhe ,   e t   al . I m pl e m e nt a t i o o f   O pt i c a l   O F D M   B a s e d   S y s t e m   f o r   O pt i c a l   N e t w o r k s ,   I n t .   C o nf .   on   A dv an c e s   i C om m un i c a t i on   and   C om p ut i ng   T e c hno l o gi e s ,   2 014 .   [ 3]   H .   Al - R a w e s h i dy   a nd  S .   K o m a ki ,   R a d i o - ov e r - F i be r   T e c hno l o g i e s   f o r   m o bi l e   c o m m uni c a t i o ne t w o r k s ,   L i n k   de s i g f o r   ne xt   g e ne r a t i o w i r e l e s s   s y s t e m s ,”   J .   L i g ht w av e .   T e c hno l ogy v o l .   28 ,   p p.   13 6 - 138 ,   2010 .   [ 4]   A .   H .   A l i   a nd   A .   D .   F a r ho o d,   “D e s i g a nd  P e r f o r m a nc e   A na l y s i s   o f   t he   W D M   S c he m e s   f o r   R a di o   o v e r   F i be r   S y s t e m   w i t D i f f e r e n t   F i b e r   P r o p a g a t i o L o s s e s ,”   F i be r s ,   v o l .   7 p p .   19 ,   2 019 .   [ 5]   S .   S i ng h,   e t   a l . P e r f o r m a nc e   E v a l u a t i o o f   C ha nne l   E s t i m a t i o i O F D M   S y s t e m   f o r   D i f f e r e n t   Q A M ,   a n P S K   M o dul a t i o ns ,   I n t e r na t i o na l   J ou r na l   o f   E l e c t r i c a l   an C om pu t e r   E ngi ne e r i n ( I J E C E ) v o l .   1 ,   pp .   1 40 - 150 D e c   2011 .   [ 6]   M o ha n,   F ul l   D up l e x   T r a ns m i s s i o i n   R o F   u s i ng   W D M   &   O A D M   T e c hno l o gy ,”   I J E R T ,   v o l .   4,   pp .   513 - 51 6 ,   20 15 .   [ 7]   F .   N a de e m ,   e t   al . ,   P e r f o r m a nc e   A na l y s i s   o f   W D M - R o F   S y s t e m   w i t C O - O F D M   f o r   L o ng  D i s t a nc e   C o m m uni c a t i o n ,   I nt .   J . l   o f   C om pu t e r   A p pl i c a t i ons ,   v o l .   12 9,   20 15 .   [ 8]   N.   P r a ba   a n d   K .   M .   R a v i k um a r ,   P A P R   R e duc t i o a t   L a r g e   M ul t i - U s e r - M I M O - O F D M   us i ng   A d a pt i v e   D a t a   D e t e c t i o A l go r i t hm ,   I nd one s i a J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng  and  C om put e r   Sc i e nc e ,   v o l .   12,   pp .   1071 - 1080 D e c   201 8 .   [ 9]   S .   M .   A .   S a t a r ,   e t   a l . C o he r e nt   O pt i c a l     O F D M   us i ng   64Q A M   t o   h i g da t a   r a t e s   1. 60  T b / s   o v e r   4500  km ,   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   S c i e n t i f i c   and   R e s e ar c h   P ubl i c a t i ons v ol .   5,   S e p   20 15 .   [ 10]   K .   A l a t a w i ,   e t   a l . ,   P e r f o r m a nc e   S t udy   o f   T bi t s / s   W D M   C o he r e n t   O pt i c a l   O F D M   S y s t e m ,   O p t i c s   and  P hot o ni c s   J our nal v o l .   3 ,   pp .   3 30 - 335 201 3 .   [ 11]   H .   A .   M o ha m m e d   a nd   A .   H .   A l i ,   E f f e c t   o f   s o m e   s e c ur i t y   m e c ha ni s m s   o f   t he   Q o s   V oI P   a pp l i c a t i o u s i ng   O P N E T , "   I nt .   J .   C u r r .   E ng .   T e c hno l . ,   v o l .   3 ,   pp.   1 626 - 163 0 ,   20 13 .   [ 12]   A .   A .   A bdul r a z z a q,   e t   a l . ,   Q o S   P e r f o r m a nc e s   E v a l ua t i o f o r   M o bi l e   W I M A X   N e t w o r ks   ba s e o O P N E T ,”   I n t .   J .   A ppl .   E ng .   R e s . ,   v o l .   13 ,   p p.   65 45 - 6550 ,   201 8 .   [ 13]   Y .   T a ng ,   C o he r e n t   O pt i c a l   O F D M   T r a ns m i s s i o U p   t o   1   T b / s   pe r   C ha nne l ,”   J ou r na l   of   l i gh t   w av e   t e c h nol ogy v o l .   27,   A ug   2009.   [ 14]   S .   S i ng h,   e t   al . ,   P e r f o r m a nc e   E v a l u a t i o o f   C ha nne l   E s t i m a t i o i O F D M   S y s t e m   f o r   D i f f e r e nt   Q A M   a nd  P S K   M o dul a t i o ns ,”   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   a nd  C om pu t e r   E n gi ne e r i ng   ( I J E C E ) ,   v o l .   1 ,   p p.   14 0 - 150 2 011 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.