I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 ,   p p .   1 5 43 ~ 1 5 54   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 3 6 . i 3 . pp 1 5 43 - 1 5 54           1543     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   O utag e  a na ly sis  of a sing le - thresho l d hard - swi tching  hy brid  FSO / RF  sy st em f o r re lia ble pico - m a crocell ba ckha ul ing       Abdu lj a la l Y u s ha ’ u K a s s im 1 ,  Vit a lice  K a lecha   O du o l 2 ,   Al iy u Da njum a   Usm a n 3     1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   P a n   A f r i c a n   U n i v e r si t y   I n st i t u t e   f o r   B a si c   S c i e n c e s,   Te c h n o l o g y   a n d   I n n o v a t i o n   ( P A U S TI ) ,   N a i r o b i ,   K e n y a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   I n f o r mat i o n   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t y   o f   N a i r o b i ,   N a i r o b i ,   K e n y a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   T e l e c o mm u n i c a t i o n s  En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   A h m a d u   B e l l o   U n i v e r si t y ,   Z a r i a ,   N i g e r i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   May   15 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Au g   8 ,  2 0 2 4   Acc ep ted   A ug   26 ,   2 0 2 4       In   th e   q u e st  f o r  h i g h - s p e e d ,   re li a b le  a n d   c o st - e ffe c ti v e   b a c k h a u l  s o l u ti o n s  fo r   m o d e rn   c e ll u lar  n e two rk s,   t h e   h y b ri d   fre e   s p a c e   o p ti c a l  (F S O)   a n d   ra d io   fre q u e n c y   ( RF )   c o m m u n ica ti o n   sy ste m   is  e n v isa g e d   t o   b e   a   p ro m isin g   tec h n o l o g y .   T h e   h y b rid   sy ste m   m e rg e s   th e   b e n e fit s  o f  b o t h   RF   a n d   F S O   su b sy ste m s ,  d e li v e rin g   h ig h   d a ta rate s  a n d   re li a b i li ty .   T h e   in teg ra ti o n   o f  b o t h   tec h n o l o g ies   imp r o v e s  t h e   c o m m u n ica ti o n   s y ste m ' s  p e rfo rm a n c e   b y   a d d re ss in g   t h e   in h e re n t  l imitatio n s  o f  e a c h .   T h is  stu d y   p ro p o se s   a   sin g le - th re sh o l d   h a rd - sw it c h in g   h y b rid   F S O /RF   s y ste m   fo r   re li a b le  p ico - m a c ro c e ll   b a c k h a u li n g   a p p l ica ti o n s.   We  fo rm u late d   c lo se d - fo rm   e x p re ss io n s  fo r  th e   c u m u lativ e   d e n sit y   fu n c ti o n s  (CDFs),   p ro b a b il it y   d e n si ty   fu n c ti o n s  (P DFs) ,   a n d   o u tag e   p ro b a b il i ty   (OP)   fo r   RF - o n l y ,   FSO - o n l y   a n d   h y b ri d   F S O/R F   li n k s.   T h e   ricia n   fa d i n g   a n d   g a m m a - g a m m a   (G - G)   c h a n n e l  d istri b u t io n s   we re   u ti li z e d ,  re sp e c ti v e ly .   Th e   a v e ra g e   re c e iv e d   si g n a l - to - n o ise   ra ti o   ( S NR)   d e t e rm in e s  th e   sw it c h i n g   m e c h a n ism   b a se d   o n   t h e   d e fi n e d   t h re sh o ld   a n d   a tmo sp h e ric  c o n d it i o n .   S imu lati o n   re su lt s  a n d   a n a ly sis  d e m o n stra t e d   th a t ,   a t   a n y   a v e ra g e   S NR  a b o v e   th e   d e fin e d   th re sh o ld ,   th e   h y b rid   s y ste m ’s  OP   o u t p e rfo rm s   t h a t  o f   t h e   RF - o n l y   a n d   F S O - o n ly   li n k s   u n d e r  m o st   c o n d it io n s .   Th e   a n a ly sis   il l u stra tes   th a t  e m p l o y i n g   th e   h y b rid   F S O/R F   sy ste m   e n h a n c e s   re li a b il it y   a n d   b o o sts  o v e ra ll   sy ste m   p e rfo rm a n c e   in   p ico - m a c ro c e ll   b a c k h a u li n g   sc e n a rio s,   su rp a ss in g   t h e   p e rf o rm a n c e   o f  sta n d a lo n e   F S O - o n l y   o r  RF - o n l y   li n k s .   K ey w o r d s :   Gam m a - g am m a  d is tr ib u tio n   Har d - s witch in g   Hy b r id   FS O/R F   Ou tag e  p r o b ab ilit y   Pico - m ac r o ce ll b ac k h au lin g   R ician   f ad in g   d is tr ib u tio n   Sin g le - th r esh o ld   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ab d u ljalal  Yu s h a’ u   Kass im   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Pan   Af r ican   Un i v er s ity   I n s titu te  f o r   B asic Scie n ce s   T ec h n o lo g y   an d   I n n o v atio n   ( P AUST I )   PAUSTI   co m p lex   b lo ck   B ,   J KUAT   m ain   ca m p u s ,   J u ja,   P.  O.   B o x   6 2 0 0 0 - 0 0 2 0 0   Nair o b i,  K en y a   E m ail:  y u s h au . ab d u ljalal@ s tu d en ts . jk u at. ac . k e       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  escalatin g   d em an d s   f o r   h ig h - s p ee d   m o b ile  d ata   tr af f i c  ex er t   s ig n if ican t  p r ess u r e  o n   ce llu lar   n etwo r k s   r eg ar d i n g   d ata  r ate,   ca p ac ity   an d   co v er a g e.   T h e  p r o life r atio n   o f   s m all  ce ll  n et wo r k s ,   p ar ticu lar ly   p ico ce lls ,   with in   h eter o g e n eo u s   n etwo r k s   is   s ee n   as  a   f ea s i b le  s o lu tio n   f o r   a d d r ess in g   ca p ac ity   an d   c o v er a g e  is s u es  in   ce l lu lar   n etwo r k s   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   H o wev e r ,   th e  an ticip at ed   ex ten s iv e  d ep lo y m en t  o f   p ico ce lls   in   5 G  an d   b ey o n d   n etwo r k s ,   alo n g s id e  c o n v en tio n al  b ac k h a u lin g   m eth o d s   lik e  f ib r e  o p tics ,   m icr o wa v e,   o r   co p p er   wir e   wh ich   ca n   b e   co s tly   o r   in e f f i cien t   n ec ess itates  th e  ex p lo r a tio n   o f   alter n ativ e   s o lu tio n s .   Fib er   o p tics ,   wh ile  o f f er in g   h ig h   ca p ac ity   an d   r e liab ilit y ,   s u f f er   f r o m   h ig h   d e p lo y m en t  c o s ts   an d   in f lex ib il ity ,   p ar ticu lar ly   in   u r b an   a n d   d e n s ely   p o p u lated   ar ea s .   C o n v er s ely ,   m icr o wav e  b ac k h au lin g ,   alth o u g h   m o r e   co s t - ef f ec tiv e  an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 :   1 5 4 3 - 1 5 5 4   1544   ea s ier   to   d ep lo y ,   is   s u s ce p tib le  to   in ter f er en ce   an d   c o n g esti o n   in   th e  in cr ea s in g ly   cr o wd e d   elec tr o m ag n etic  s p ec tr u m .   I n   s ea r ch   o f   b etter   a lter n ativ e  s o lu tio n s ,   t h e  f r ee   s p ac e  o p tical   co m m u n icatio n   ( FS OC )   p r o m is es  to   s o lv e  m an y   is s u es  ass o ciate d   with   tr ad itio n al  b ac k h a u l  t ec h n o lo g ies,  o win g   t o   its   p o s itiv e  b en ef its   in cl u d in g   h ig h   d ata  r ate,   f r ee   licen s in g ,   lo w  co s ts ,   n o   p er m it  r eq u ir em en ts ,   in ter f er en ce - f r ee ,   h ig h   co n f id en tiality ,   lo w   p o wer   n ee d s ,   an d   less   tim e  r eq u ir e d   f o r   in s tallatio n   a n d   d e p lo y m e n t  [ 3 ] .   FS OC   tech n o lo g y ' s   co s t - ef f ec tiv en ess ,   f lex ib ilit y ,   ea s e   o f   d e p lo y m e n t  an d   m ain ten an ce   m o tiv ate  telec o m   o p e r ato r s   to   co n s id er   its   p o ten tial  f o r   m o b ile  b ac k h au lin g   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   Alth o u g h   FS OC   tech n o lo g y   o f f e r s   s ig n if ic an t  ad v an ta g es,  its   p er f o r m an ce   ca n   b e   n eg ativ el y   im p ac te d   b y   atm o s p h er ic   co n d itio n s ,   s u ch   as  tu r b u le n ce   c au s in g   s cin till atio n ,   ad v er s e  wea th er   co n d itio n s   lik e  r ain ,   s n o w,   h a ze ,   f o g ,   m is alig n m en t  d u e  to   b u ild in g   m o v e m en ts   o r   m ec h an ical  v ib r atio n s   b etwe e n   tr an s ce iv er s ,   an d   o b s tr u ctio n   b y   air b o r n e   o b jects lik e  b ir d s   o r   d r o n es [ 6 ] ,   [ 7 ] .     T o   ad d r ess   th ese  ch allen g es  an d   f u lly   r ea lize  FS OC   tech n o lo g y ' s   p o ten tial,  in teg r atin g   it  with   R F   tech n o lo g y   at  6 0   GHz   cr ea te s   a  h y b r id   f r ee   s p ac e  o p tical / r ad io   f r e q u en c y   ( FS O/R F )   s y s tem ,   o f f er in g   h ig h   d ata  r ates  an d   en h an ce d   r eliab ilit y   [ 8 ] ,   [ 9 ] .   Hy b r i d   FS O/R F  co m m u n icatio n   lev er a g e  th e  s tr en g th s   o f   b o th   tech n o lo g ies,  m itig atin g   th ei r   in d iv id u al  lim itatio n s .   W h ile  FS O  co m m u n icatio n   o f f e r s   h ig h   b an d wid th   an d   im m u n ity   to   elec tr o m ag n etic  i n ter f er en ce ,   it  is   h ig h l y   s en s itiv e  to   atm o s p h er ic  c o n d itio n s   s u ch   as  h az e,   r ain ,   f o g ,   an d   s n o w.   On   th e  o th er   h an d ,   R F  co m m u n icatio n   p r o v id es  r o b u s t  p er f o r m a n ce   u n d er   v ar io u s   wea th er   co n d itio n s   b u t  s u f f er s   f r o m   lim ited   b a n d wid th   an d   in ter f er en ce   is s u es.  B y   in teg r atin g   t h ese  two   co m p lem en tar y   tech n o lo g ies,  h y b r id   FS O/R F  s y s tem s   ai m   to   en s u r e  r eliab le  an d   h ig h - ca p ac ity   b ac k h au l   lin k s   f o r   p ic o - m ac r o ce ll b ac k h au lin g ,   wh ich   is   v er y   cr u cial  f o r   m o d er n   ce llu lar   n etwo r k s .     T h e  h y b r id   FS O/R F  co m m u n icatio n   s y s tem   em p lo y s   e ith er   s o f t - s witch in g   o r   h ar d - s witch in g   m ec h an is m s .   Fo r   h ar d - s witch in g ,   FS O  an d   R F  lin k s   o p er ate  in   p a r allel,   s witch in g   o n l y   wh en   o n e  lin k ' s   s ig n al - to - n o is e  r atio   ( SNR )   f a lls   b elo w  a  th r esh o ld .   So f t - s witch in g   in v o l v es  s im u ltan eo u s   o p er atio n   o f   b o th   lin k s ,   u tili zin g   d iv er s ity   tech n iq u es a t th e  r ec eiv er .   Ho wev er ,   s o f t - s witch in g   s u f f er s   f r o m   p o wer   an d   s p ec tr u m   r eso u r ce   in ef f icien cies,  as we ll a s   co m p lex ity   in   r ec eiv er   d esig n ,   co m p a r ed   to   h ar d - s witch in g .   W h ile  p r ev io u s   wo r k s   h av e  e x p lo r e d   h y b r id   FS O/ R F  s y s tem s ,   th is   r esear ch   s p ec if ically   p r o p o s es  an d   an aly ze s   a  s in g le - th r esh o ld   h ar d - s witch in g   m ec h an is m .   T h is   d esig n   ch o ice  s im p lifie s   th e  s witch in g   p r o ce s s   co m p ar ed   to   m o r e   co m p lex   ad ap tiv e   o r   m u ltip l e - th r esh o ld   s y s tem s ,   aim in g   to   ac h iev e   a  b alan ce   b etwe en   p er f o r m a n ce   a n d   im p lem en tatio n   co m p lex ity .   I n   th e   lite r atu r e,   th e   s o f t - s w itch in g   tech n iq u e   with   d if f er en t  co m b in in g   m eth o d s   is   a d o p ted   in     [ 1 0 ] - [ 1 7 ] .   Kaz em i  et.   a l.   [ 1 0 ]   em p lo y e d   s o f t - s witch in g   s c h em e  to   ev al u ate  th e  p r o b ab i lity   o f   o u ta g e  o f   a   h y b r id   s y s tem .   T h is   m eth o d   allo ws  ac tiv atio n   o f   eith er   o r   b o th   lin k s   as  p er   av ailab ilit y .   B y   ap p ly in g   th e   f in ite - s tate - M ar k o v - c h ain   ( FS MC)  tech n iq u e,   th ey   d ev elo p ed   a  m o d el  t o   s elec t  s u itab le  lin k s   f o r   s witch in g   b ased   o n   th e  ch an g i n g   m ete o r o lo g ical  co n d itio n s .   Nu m e r ical  an aly s is   o f   th e  s ch em e   d em o n s tr ates  th e  s y s tem ' s   o u tag e  p er f o r m a n ce   u n d er   v ar io u s   wea th er   s ce n ar i o s .   R ak ia  et  a l.  [ 1 1 ]   in tr o d u c ed   an d   in v esti g ated   an   ad ap tiv e   co m b i n in g   s ch em e  f o r   d ata  tr an s m is s io n   f o r   a  h y b r id   co m m u n icatio n   s y s tem .   Fo r   SNR   ab o v e  a   s p ec if ied   th r esh o ld ,   th e  FS O  li n k   r em ain s   ac tiv e;  o th er wis e,   tr an s m is s io n   is   d o n e  o n   b o th   lin k s   an d   co m b in e d   b y   d u al - b r an c h   m ax im al  r ati o   co m b in in g   at  th e  r ec eiv in g   en d .   A  n ew  ex p r ess io n   f o r   t h e  s y s tem 's  o u tag e   p er f o r m an ce   was  d e r iv ed   f r o m   th e  r ec eiv ed   SNR ’ s   cu m u lativ e  d en s ity   f u n ctio n   ( C DF ) .   Simu latio n s   r ec o m m en d s   th e   ad ap tiv e   co m b in in g   tech n iq u e  f o r   th e   h y b r i d   s y s tem ,   a n d   p er f o r m s   b etter   in   ter m s   o f   o u tag e   p r o b a b ilit y   ( OP)   u n d er   v ar io u s   wea th er   co n d itio n s   an d   lev el s   o f   atm o s p h e r ic  tu r b u len ce .   T h e  s tu d y   d escr ib ed   in   [ 1 2 ]   p u t  f o r war d   a  u n iq u e  s witch in g   s tr ateg y   f o r   h y b r id   s y s tem s   th at  ad ap tiv ely   t o g g l es  th e  R F  an d   FS O   lin k s   b ased   o n   t h e  p r e v ailin g   ch an n el  co n d itio n s   in   r ea l - tim e.   R F  lin k ,   b ein g   s u s ce p tib le  t o   R ay leig h   f ad i n g ,   em p lo y s   a  s in g le  th r esh o ld ,   w h ile  th e  FS O  lin k ,   s u b ject  to   s ev er e  atm o s p h e r ic  tu r b u len ce ,   u s es  two   d if f er en t   th r esh o ld   lev els.  Nu m e r ical  an aly s es  wer e  co n d u cte d   to   ev alu ate  th e  s y s tem ' s   p er f o r m an ce ,   s p ec if ically   lo o k in g   at  OP  an d   b it  er r o r   r at e  ( B E R ) .   Sh ak ir   [ 1 3 ]   s u g g ested   an   alter n ativ e   d esig n   t h at  o p er ates  in d ep en d e n t   o f   th e   n ee d   f o r   ch a n n el  s tate   in f o r m atio n .   T h e   s am e  d ata   is   s en t  co n cu r r en tly   th r o u g h   b o th   lin k s .   At  th e   r ec eiv er ' s   en d ,   a  s elec tio n   co m b in in g   s ch em e   is   u s ed   to   m e r g e  th e  in c o m in g   s ig n als.  New   ex p r ess io n s   f o r   OP   an d   B E R   h av e  b ee n   d ev elo p ed .   Per f o r m an ce   ev al u atio n   d em o n s tr ates  s u p er io r ity   o f   th e  in tr o d u ce d   h y b r id   s y s tem   o v er   a  s tan d alo n e  FS O  lin k .   T o k g o z  et  a l.  [ 1 4 ] ,   an   in n o v ativ e  s elec tio n   tech n i q u e  u tili zin g   in d ex   m o d u latio n   ( I M)   with o u t  tr a n s m itter   f ee d b ac k   o r   c h an n el  s t ate  in f o r m atio n   was  p r o p o s ed   f o r   FS O - m m W av e  s y s tem s .   T h is   I M - b ased   m ec h an is m   was  ev alu ated   ag ain s t  tr ad itio n al  s witch in g   m eth o d s   ac r o s s   v ar ie d   co n d itio n s .   Nu m er ical  an aly s es  an d   s im u latio n s   il lu s tr at e  s ig n if ican t  en h an ce m en ts   in   o v er all  s y s tem   p er f o r m an ce ,   p ar ticu lar ly   in   s p ec tr al  ef f icien cy   an d   B E R .   W u   et.   a l.   [ 1 5 ]   c o n d u cted   an   ex te n s iv e   in v esti g atio n   o n   s ec u r ity   an d   co m m u n icatio n   asp ec ts   f o r   a   h y b r id   FS O/R F  s y s tem ,   ad o p tin g   α - m   an d   Má lag a   ch an n el  d is tr ib u tio n s .   Ma x im u m   r atio   co m b in i n g   ( MRC )   was  u tili ze d   as  a   d iv er s ity   te ch n iq u e  f o r   s ig n al   r ec ep tio n .   Simu latio n   o u tco m es  d em o n s tr ate  n o tab le  i m p r o v e m en ts   in   co m m u n ic atio n   p er f o r m an ce   co m p ar ed   to   th e  FS O - o n ly   s y s tem .   A  m ac h in e  lear n in g   ( M L )   alg o r ith m   was  em p lo y ed   in   [ 1 6 ]   to   ex p l o r e  th e   m o d u latio n   ad a p tatio n   m ec h a n is m   in   h y b r id   s y s tem s .   Hy b r id   lin k   b u d g ets  wer e  esti m at ed   ac r o s s   d if f er en t   m o d u latio n s   an d   e n v ir o n m en t al  s ce n ar io s ,   n o tab ly   s ev er e  wea th er   co n d itio n s .   Acc u r a cy   t esti n g   o f   s witch in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         Ou ta g e  a n a lysi s   o f a   s in g le - th r esh o ld   h a r d - s w itch in g   h yb r id   …  ( A b d u lja la l Yu s h a ’ u   K a s s i m )   1545   an d   m o d u latio n   ad ap tatio n   w as  co n d u cted ,   with   a  f o cu s   o n   r ain   an d   f o g .   Simu latio n   o u tco m es  in d icate   p r o m is in g   p er f o r m a n ce   o f   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m .   L ia n g   et   a l.  [ 1 7 ] ,   th e  h y b r id   r elay   s y s tem   was  d ev elo p ed   u s in g   a  r elay   ap p r o ac h   o f   d e co d e - an d - f o r war d .   E m p lo y in g   ad ap tiv e   co m b i n in g   s ch em e,   u s er s   ac ce s s   th e  n etwo r k   v ia  t h e  T Hz  lin k .   An aly tical  ex p r ess io n s   f o r   OP  an d   B E R   wer e  f o r m u lat ed   u s in g   s tatis tical   ch ar ac ter is tics   o f   th e  lin k s .   A n aly s is   r ev ea ls   th at  th e  p r o p o s ed   s y s tem ,   in co r p o r atin g   th e  a d ap tiv e  co m b in i n g   s ch em e,   ca n   en h an ce   b o th   B E R   an d   OP,  th er eb y   im p r o v in g   co m m u n icatio n   r ate  wh ile  m ai n tain in g   r eliab ilit y .   Stu d ies  o n   th e  h ar d - s witch in g   tech n iq u e  u s in g   r ec eiv ed   SN R   th r esh o ld   f o r   s witch in g   b etwe en   lin k s   ar e  co n d u c ted   R esear ch er s   in   [ 1 8 ] - [ 2 4 ] .   Usma n   et.   a l.   [ 1 8 ]   in tr o d u ce d   an d   s cr u tin ized   a  s witch in g - b ased   tech n iq u e  f o r   a  h y b r id   FS O/R F  co m m u n icatio n   s y s tem .   T h is   s ch em e  ac tiv ates  e ith er   o f   th e  lin k s   at  an y   m o m en t,  with   p r ef er e n ce   to   th e  FS O  lin k   u s in g   s in g le  an d   d u al - th r esh o ld   s ce n a r io s .   E x p r e s s io n s   wer e  d er iv ed   f o r   e r g o d ic  ca p ac ity ,   OP  an d   av er a g e  B E R ,   an d   ev alu at ed .   Nu m e r ical  f in d i n g s   d e m o n s tr ate  s u b s tan tial  p er f o r m an ce   im p r o v em en ts   o f   th e  s ch em e  as  co m p ar ed   to   s tan d alo n e  FS O - o n ly   co n f ig u r atio n s .     T o u ati  et  a l.   [ 1 9 ]   an al y ze d   t h e  im p ac t  o f   p at h   lo s s ,   alo n g   with   atm o s p h er ic   an d   alig n m en t  is s u es,  o n   th e   p er f o r m an ce   o f   h y b r id   FS O/R F  s y s tem s .   C lo s ed - f o r m   ex p r e s s io n s   f o r   p r o b ab ilit y   o f   o u tag e  an d   B E R   f o r   b o th   lin k s   wer e  d er iv e d .   T h e  FS O  lin k   u tili ze d   g am m a - g am m a   (G - G)   d is t r ib u tio n   an d   OOK   m o d u latio n ,   wh ile   r ician   ch an n el  f a d in g   o p er ate d   at  6 0   GHz   f r eq u e n cy   with   1 6 - QAM   m o d u latio n   f o r   th e  R F  lin k .   Simu latio n   r esu lts   in d icate   th at  h y b r id iza tio n   ca n   m itig ate  v u ln er a b ilit ies  o f   FS O  lin k s   to   atm o s p h er ic  d is tu r b an ce s   an d   m is alig n m en t  f ad in g .   Gh o n a m e  et  a l.  [ 2 0 ] ,   an   i n v esti g atio n   was  co n d u cted   o n   th e  o p er a tio n s   o f   an   ad ap tiv e   h y b r id   s y s tem   o p er atin g   ac r o s s   v ar io u s   wav elen g th s   an d   f r eq u en cies  f o r   FS O  an d   R F  lin k s   r esp ec tiv ely ,   s p ec if ically   in   co n d itio n s   i n f l u en ce d   b y   f o g ,   h u m id ity ,   a n d   r ain .   Per f o r m an ce   e v alu atio n ,   b ased   o n   r ec eiv ed   p o wer   an d   B E R   m ea s u r em en ts ,   aim ed   to   id en tify   o p ti m al  wav elen g th s   an d   f r eq u e n cies  to   m in im ize   atten u atio n   an d   en s u r e  r eliab l e  s ig n al  d eliv er y   u n d er   v ar y i n g   atm o s p h er ic  co n d itio n s .   R esu lts   h ig h lig h t  th e   ef f ec tiv en ess   o f   u s in g   a  1 , 5 5 0   n m   wav elen g t h   f o r   th e  FS O  lin k   in   e n h an cin g   s y s tem   p er f o r m an ce .     Kh alid   et  a l.  [ 2 1 ]   ex a m in ed   t h e  o p er atio n   o f   h ar d - s witch in g   s ch em e  in   wir eless   n etwo r k s .   W h er e   o n ly   o n e  lin k   is   ac tiv e  at  an y   g iv en   tim e,   p r io r itizin g   th e  FS O  lin k .   W h en   th e  FS O  lin k ' s   SNR   f alls   b elo w  a   s et  th r esh o ld ,   th e  R F  lin k   is   a ctiv ated .   T h e  s tu d y   ass u m ed   G - G  f ad in g   an d   r ay leig h   f ad i n g   f o r   th e  FS O  an d   R F  lin k s   r esp ec tiv ely .   An al y tical  f o r m u las  wer e  d ev elo p e d   to   ass ess   th e  h y b r id   m o d el' s   er g o d ic  ca p ac ity ,   B E R   a n d   OP.  C o m p ar is o n s   was  m ad e  b etwe en   th e  h y b r i d   m o d el  an d   a  s tan d alo n e  FS O  m o d el  to   ev alu ate   p er f o r m an ce .   Vis h wak ar m a  a n d   Swam in ath an   [ 2 2 ] ,   a  d eta iled   p er f o r m an ce   an aly s is   was  co n d u cted   o n   a  h y b r id   FS O/R F  s y s tem ,   th at  u tili ze d   a  s in g le - th r esh o l d - b as ed   s witc h in g   s tr ateg y   ap p lica b le  to   b o t h   s atellite   an d   ter r estrial  co m m u n icatio n   s ce n ar io s .   T h e  FS O  lin k   is   d escr ib ed   b y   a  g e n er alize d   Ma lag a  d is tr ib u tio n ,   co n s id er in g   f ac to r s   s u ch   as  at m o s p h er ic  atten u atio n   an d   m i s alig n m en t  er r o r s .   I n   co n tr ast,  th e  R F  ch an n el's   f ad in g   is   r ep r esen ted   b y   th e  g en er alize d   κ - μ - η   d is tr ib u tio n .   Un if ied   clo s ed - f o r m   eq u atio n s   wer e  f o r m u lated   to   ca lcu late  th e  OP,  av er ag e  s y m b o l e r r o r   r ate,   a n d   er g o d ic  ca p ac ity   o f   th e  h y b r i d   s y s tem   b y   em p lo y in g   m eth o d s   lik e  h eter o d y n e  d etec tio n   an d   I M/DD .   T h e  h y b r id   s y s te m   with   its   R F  b ac k u p   lin k   u s in g   Mo n te  C ar lo   s im u latio n s   o u tp er f o r m e d   s tan d alo n e  FS O  s y s tem s ,   esp ec ially   u n d er   c o n d itio n s   o f   s ev e r e  t u r b u len ce ,   n o tab le  p o in tin g   er r o r s ,   an d   ch allen g in g   wea th er .   I n   th eir   an aly s i s ,   Ma g id i  an d   J ab ee n a  [ 2 3 ]   an aly z ed   a  h y b r id   FS O/ R F  co m m u n icatio n   s y s tem   p er f o r m an ce   em p lo y in g   a  Ma lag a  d is tr ib u tio n   alo n g s id e  a  m u lti - p u ls e  p o s itio n   m o d u latio n   s ch em e,   an d   a  r ician   d is tr ib u tio n   u s in g   1 6   QAM   m o d u latio n .   N ew  eq u atio n s   wer e   d ev elo p e d   to   ca lcu late  th e  O P  an d   B E R   f o r   th e  R F,  FS O,   an d   th e  i n teg r ated   h y b r id   FS O/R F  s y s tem s .   T h e  f in d in g s   in d icate d   t h at  a  l o wer   n o r m alize d   jitt er   s tan d ar d   d e v iatio n   was  ass o ciate d   with   b etter   OP,  in d ep en d en t  o f   th e  tu r b u len c e  lev el.   T h is   h ig h lig h ts   th e  b en ef its   o f   th e  h y b r i d   R F/F S O  ap p r o ac h   ac r o s s   di f f er en t   o p e r atio n al  c o n d itio n s .   Nik b ak h t - Sar d ar i  et   a l.   [ 2 4 ] ,   two   in n o v ativ e  h y b r id   R F/F SO  s y s tem   d esig n s   wer e  p r o p o s ed ,   f ea tu r in g   h ar d - s witch in g   m ec h an is m s   to   tack le  m is alig n m en t  er r o r s   an d   atm o s p h er ic   tu r b u len ce .   T h e   f ir s t  c o n f ig u r atio n   co n s is ts   o f   a  h y b r id   r elay - b ased   R F - FS O  lin k   a n d   a  s tan d alo n e   R F  lin k .   T h e  s ec o n d   co n f ig u r atio n   in c lu d es  an   FS O  lin k   co m b in ed   with   a  r elay - b ased   R F - FS O  li n k ,   b o th   o p e r atin g   s im u ltan eo u s ly .   T h ese  s etu p s   u tili ze   a  d u al - th r esh o ld   SNR   ap p r o ac h   to   p r o lo n g   th e   p r im ar y   p at h ' s   lif esp an ,   with   a  h ar d   s witch   d eter m in in g   th e  tr an s m is s io n   r o u te  b ased   o n   th ese  th r esh o ld s .   T h e  R F  a n d   FS O  lin k s   wer e  m o d eled   u s in g   r ay leig h   a n d   G - G  d is tr ib u tio n s ,   r esp ec tiv ely ,   an d   clo s ed - f o r m   e x p r ess io n s   f o r   OP  a r e  d er iv ed .   B o th   co n f ig u r atio n s   em p lo y   in ten s ity   m o d u latio n   with   d ir e ct  d etec tio n   an d   h ete r o d y n e  d etec tio n   m eth o d s .   Nu m er ical  an aly s is   u n d er   d if f er en t  atm o s p h er ic  co n d itio n s   an d   m is al ig n m en t  er r o r s   s ce n ar io s   co n f ir m ed   th e   p r o p o s ed   d esig n s '   ef f ec tiv en e s s .   Kass im   et  a l.  [ 2 5 ]   p r o p o s ed ,   d esig n e d ,   a n d   ass ess ed   a  3 5 0   m   FS OC   lin k ' s   p er f o r m an ce   f o r   b ac k h a u lin g   f r o m   p ico ce lls   to   m ac r o ce ll  a cr o s s   d iv er s e  atm o s p h er ic  co n d itio n s .   E v alu atio n   cr iter ia  in clu d ed   q u ality   f ac to r ,   ey e  d iag r am s   an d   B E R   an aly s is .   R esu lts   in d icate d   th e  f ea s i b ilit y   o f   d ep lo y i n g   th e  FS OC   lin k   f o r   s u ch   ap p licatio n .   T h e  d esig n e d   lin k   ex h ib ited   r o b u s t p er f o r m a n ce   in   v ar io u s   en v ir o n m en tal   co n d itio n s ,   in clu d in g   clea r   s k ies with /o u t   tu r b u len ce ,   wet  s n o w,   f o g ,   h az e  a n d   h ea v y   r ain .     T h is   p ap er   f o c u s es  o n   d ev elo p in g   a n   ef f icien t  s witch in g   alg o r ith m ,   a  c o n f ig u r atio n   th at   s witch es  b etwe en   FS O  o r   R F  lin k s   b ased   o n   a  p r e d ef in e d   SNR   th r esh o ld .   T h e  s in g le - th r esh o ld   m e ch an is m   is   d esig n ed   to   s i m p lify   th e  s witch in g   p r o ce s s   an d   en h an ce   s y s tem   r eliab ilit y .   B y   th o r o u g h ly   an aly zin g   th e  o u tag e   p er f o r m an ce   u s in g   d if f er e n t  r e ce iv ed   SNR   th r esh o ld s   an d   s y s tem   p ar am eter s ,   we  aim   to   p r o v id e  s o lu tio n   in t o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 :   1 5 4 3 - 1 5 5 4   1546   o p tim izin g   h y b r id   FS O/R F  s y s tem s   f o r   e f f icien t,   co s t - ef f ec tiv e  an d   r eliab le   p ico - m ac r o ce ll  b ac k h au lin g .   Als o ,   with   th e  g o al  to   h ig h lig h t  th e  p o te n tials   o f   h y b r i d   FS O/R F  s y s tem s   in   ad d r ess in g   b ac k h au lin g   ch allen g es  in   n ex t - g en er atio n   ce llu lar   n etwo r k s   an d   to   p r o p o s e  s tr ateg ies  f o r   t h eir   e f f ec tiv e  im p lem e n tati o n .   T h e  co n tr ib u tio n s   o f   th is   p ap er   in clu d e:  i)   d esig n in g   th e  h y b r id   FS O/R F  d ep lo y m en t  s ce n ar io   co n ce p t  f o r   p ico - m ac r o ce ll  b ac k h au lin g   a p p licatio n ;  ii)   w e  f o r m u late   th e  PDF  an d   C DF  ex p r ess io n s   f o r   th e   R F  an d   FS O  lin k s ,   r esp ec tiv ely ;  iii)  w e  o b tain ed   th e  OP   eq u atio n s   f o r   R F - o n ly ,   FS O - o n ly   an d   h y b r i d   FS O/R F  s y s tem ;     iv )   w e  p r o p o s ed   an   alg o r ith m   f lo wch ar t  f o r   t h e  im p lem e n tatio n   o f   a  s in g le - th r esh o ld   h ar d - s witch in g   s ch em e;   v )   u s in g   MA T L AB   s im u latio n s ,   we  co n d u cted   n u m er ical   a n aly s is   o f   th e  p r o p o s ed   s ch em e  an d   e v alu ated   t h e  p r o b a b ilit y   o f   o u tag e  f o r   th e  l in k s ;  an d   v i )   f in ally ,   we  d em o n s tr ated   th e  s ig n if ica n t  im p r o v em en t  o f f er e d   b y   th e  h y b r i d   s y s tem   in   ter m s   o f   OP  as  co m p ar ed   to   s tan d alo n e   FS O - o n ly   o r   R F - o n ly   lin k s .   T h e  o r g a n izatio n   o f   th e  p ap er   is   as  f o llo ws:   s ec ti o n   2   c o v er s   th e  s y s tem   a n d   ch an n el  m o d els,  s ec tio n   3   d e tails   th e  r esu lts   an d   d is cu s s io n s ,   an d   s ec tio n   4   co n clu d es th e  p ap e r .       2.   SYST E M   AND  CH AN NE L   M O DE L   S ec tio n   two   p r esen t s   th e  s y s tem   an d   ch a n n el  m o d el,   d etailin g   th e  h y b r id   FS O/R F  d ep lo y m en t   s ce n ar io   co n ce p t.  I t  in clu d es  th e  f o r m u latio n   o f   th e   ex p r es s io n s   f o r   PDFs   an d   C DF s   f o r   th e   R F  an d   F SO   lin k s .   Ad d itio n ally ,   OP   an aly s is   eq u atio n s   ar e  f o r m u lated   f o r   th e   R F,  FS O,   an d   h y b r id   FS O/R F  s y s tem .     A  f lo wch ar t  o f   th e   p r o p o s ed   s in g le - th r esh o ld   h a r d - s witch i n g   s ch em e  is   d esig n ed   f o r   th e  lin k s ’  s witch in g   o p er atio n s .       2 . 1 .     Sy s t e m   m o del   T h is   s u b s ec tio n   illu s tr ates  th e   s y s tem   m o d el,   as  p r esen ted   i n   F ig u r e  1 .   I t  d ep icts   th e  h y b r id   s y s tem   d ep lo y m e n t  s ce n ar io   co n ce p t  f o r   p ico - m ac r o ce ll  b ac k h au lin g .   I t  s h o ws  m o b ile  u s er s   co n n ec ted   to   a  p ico ce ll  an d   th e  p ic o ce ll  is   b ac k h au le d   to   th e  m ac r o ce ll  v ia  FS O  o r   R F  lin k s .   Prio r ity   is   g iv en   to   FS O  lin k   an d   is   s u s ce p tib le  to   atm o s p h er ic  atten u atio n   an d   tu r b u len ce .   Du r in g   s tr o n g   t u r b u len ce   o r   att en u at io n   co n d itio n ,   d ata  tr an s m is s io n   is   d o n e  v ia  t h e  R F lin k .       M ac r oc e l l  B S P i c oc e l l C or e  n e t w or k R F   A n t e n n a R F   A n t e n n a F S O   Tx F S O   Rx R F   l i n k T e x t F S O   l i n k •   A t m os phe r i c   a t t e nua t i on •   A t m os phe r i c   t ur bul e nc e     Fig u r e  1 .   Hy b r id   FS O/R F d ep lo y m en t scen ar i o   co n ce p t f o r   p ico - m ac r o ce ll b ac k h au lin g       2 . 2 .    F SO   l ink   B ased   o n   th e  FS O  lin k   d esi g n ed   in   [ 2 5 ]   f o r   p ico - m ac r o ce ll  b ac k h au lin g   a p p licatio n s ,   th e  FS O   tr an s ce iv er   is   in   lin e - of - s ig h t,  n o   p o in tin g /m is alig n m e n t  er r o r s .   T h e  lin k   o p er ates  u s in g   in t en s ity   m o d u latio n   an d   d ir ec t d etec tio n   with   o n - o f f   k ey in g   m o d u latio n ,   at  1 , 5 50   n m   o p tical  wav elen g th ,   an d   li n k   r an g e  o f   3 5 0   m .   A t th e  r ec eiv er   s id e,   t h e  r ec eiv ed   s ig n al  is   g iv en   as:     1 = ℎ 1 +   1   ( 1 )     wh er e  1   is   th e  tr an s m itted   s ig n a ls ,   1   d en o tes  th e   ad d itiv e   wh ite  g au s s ian   n o is e  with   ze r o   m ea n   an d   v ar ian ce   ( AW GN) ,   an d   h  in d icate s   n o r m alize d   ch an n el  f ad i n g .   W ith   ass u m ed   p o in t - to - p o in t  co m m u n icatio n   b etwe en   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         Ou ta g e  a n a lysi s   o f a   s in g le - th r esh o ld   h a r d - s w itch in g   h yb r id   …  ( A b d u lja la l Yu s h a ’ u   K a s s i m )   1547   th e  tr an s ce iv er s ,   th e  p o in tin g   er r o r s /m is alig n m en t  is   co n s id er ed   n eg lig ib le,   esp ec ially   f o r   lin k s   b elo w  1   k m .   T h er ef o r e,   th e  n o r m alize d   c h a n n el  f ad in g   co n tain s   o n ly   th e  ef f ec ts   o f   th e  atm o s p h er ic  atten u atio n   as  a  r esu lt   o f   ab s o r p tio n   an d   b ea m   s ca tter in g ,   an d   atm o s p h er ic  tu r b u l en ce   as  a  r esu lt  o f   s cin till atio n .   T h e  atm o s p h er ic   atten u atio n   ( ℎ )   is   g iv en   b y   B ee r s - l am b er t la w  as [ 1 9 ] :      ℎ =      ( − ∝ )   ( 2 )     ∝   =   3 . 91 (  550 ) −   ( 3 )     wh er e  ∝   is   atten u atio n   co ef f ic ien t,  lin k   d is tan ce   in d icate d   b y   d ,  V   is   th e  atm o s p h er ic  v is ib ilit y   an d   p  is   s ca tter in g   p ar ticle  s ize  d is tr ib u tio n .   T h e  atm o s p h er ic  tu r b u len ce   ( ℎ )   ef f ec ts   is   a  f u n ctio n   o f   r an d o m   f lu ctu atio n   o f   th e  p h ase  an d   in ten s ity   o f   th e  r ec eiv ed   s ig n al.   C o n s id er in g   G - G  d is tr ib u tio n   at  m o d er ate  to   s tr o n g   tu r b u len ce   c o n d itio n ,   it h as a   p r o b ab ilit y   d e n s ity   f u n c tio n   ( p d f )   as [ 2 1 ] :     ℎ ( ℎ ) =   2 (  ) + 2 ( ) ( ) ℎ + 2   − 1 − ( 2 √  ℎ )   ( 4 )     wh er e  th e  lar g e  a n d   s m all - s ca le  ed d ies  o f   th e  s ca tter in g   p r o ce s s   ar e  d en o ted   b y   α   an d   β  r esp ec tiv ely ,   Γ ( . )   r ep r esen t  th e   Gam m a   f u n ctio n   an d   ( . )   is   th e   m o d i f ied   B ess el  f u n ctio n   o f   th e   s ec o n d   k i n d   o f   o r d er   n .   T h e   s p ec if ic  p ar am eter s   ( α   a n d   β)  o f   th e  s ca tter in g   p r o ce s s   ar e  d ef in ed   as f o llo ws [ 2 6 ] :     =   {  ( 0 . 49 2 ( 1 + 1 . 11 12 / 5 ) 7 / 6 ) − 1 } − 1     ( 5 )     =   {  ( 0 . 51 2 ( 1 + 0 . 69 12 / 5 ) 5 / 6 ) − 1 } − 1   ( 6 )     wh er e   R y t o v   v a r ian ce   is   d en o ted   b y   2 ,   wh ich   is   r ef r a ctiv e  in d ex   ( 2 )   d ep en d e n t  an d   is   d e f in ed   as [ 1 9 ] :     2 = 1 . 23 2 ( 2  ) 7 / 6 11 / 6   ( 7 )     T h e  r ef r ac tiv e  i n d ex   ( 2 )   d eter m in es  th e  s tr en g th   o f   t h e  tu r b u len ce s .   T h e  tu r b u len ce   r e g im es  ar e   class if ied   in to   s tr o n g   ( 2 =5 . 0 ×1 0 - 14 m - 2/3 ) ,   m o d e r ate  ( 2 =1 . 7 ×1 0 - 14 m - 2/3 ) ,   an d   wea k   ( 2 =8 . 4 ×1 0 - 15 m - 2/3 )  tu r b u len ce   co n d itio n s   r esp ec t iv ely   [ 1 3 ] .   I n   ter m s   o f   r ec eiv ed   elec tr ical  SNR ,   th e  r elatio n s h ip   b etwe en   th e  in s tan tan eo u s   SNR   (  ) ,   av er ag e   SNR   ( ̅  )   an d   th e  atm o s p h er ic  t u r b u len ce   f ad in g   co e f f icien t  ( ℎ )   o f   th e  FS O  lin k   is   g iv en   in   ( 8 a )   an d   ( 8 b ) .   T h e  av er a g e  SNR   ( ̅  )   is   g iv en   in   ( 9 )   as [ 1 1 ] :      =   ̅  ℎ 2   ( 8a )     ℎ   =   √  ̅    ( 8b )     ̅  = 2 2  2  2  2   ( 9 )     wh er e    is   th e  p h o to - d etec to r   r esp o n s iv ity ,     d en o tes  m o d u l atio n   in d e x ,   Ε   r ep r esen ts   th e  a v er ag e  s y m b o l   en er g y ,      is   th e  tr an s m itted   o p t ical  p o wer ,      d ef i n es  th e  s h o t - n o is e   v ar ian ce   wh ich   a r is es  f r o m   p h o to   d etec tio n   p r o ce s s ,   an d      is   th e  o p tical  p o wer   atten u atio n   d ef in ed   i n   ( 2 )   an d   ( 3 ) .   I n   ter m s   o f   th e   in s t an tan eo u s   an d   av er ag e  SN R   o f   th e  FS O   lin k ,   an d   ap p ly i n g   p o wer   tr an s f o r m atio n   o f   r a n d o m   v ar ia b les,  th e   PDF in   ( 4 )   ca n   b e   p r esen ted   as :      (  ) =   (  / √ ̅  ) + 2 ( ) ( )  + 4   − 1 − ( 2 √  √  ̅  ) ,        ≥ 0   (1 0 )     I n   ter m s   Me ig er   G - f u n ctio n ,  th e  B ess el  f u n ctio n ,   − [ . ]   ca n   b e   ex p r ess ed   u s in g   ( 1 4 )   in   [ 2 7 ]   a n d   ( 3 )   in   [ 1 1 ] ,   ( 1 0 )   ca n   b e  r e d u ce d   to :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 :   1 5 4 3 - 1 5 5 4   1548    (  ) =    − 1 2 ( ) ( ) 0 , 2 2 , 0 (  √  ̅  | − ,       )   ( 1 1)     B y   in teg r atin g   an d   s im p lify in g   th e  PD F  in   ( 1 1 ) ,   th e  C DF  o f   th e  SNR   f o r   th e  G - G  d is tr ib u tio n   FS O  lin k   is   p r esen ted   as [ 1 1 ] :      (  ) =   2 + − 2  ( ) ( ) 1 , 5 4 , 1 ( (  ) 2 16 ̅       | 1       2 ,       + 1 2 ,       2 ,       + 1 2 ,       0   )   (1 2 )       2 . 3 .     RF   l ink   T h e  p r o p o s ed   b ac k u p   R F  lin k   u tili ze s   th e  m illi m eter   wav e  ca r r ier   f r e q u en c y   o p er atin g   at  6 0   GHz .   T h e  lin k   is   ass u m ed   to   b e  a  lin e - of - s ig h t  co m m u n icatio n   ch an n el  an d   q u ad r at u r e  m o d u latio n ,   an d   th u s   is   m o d eled   as   a  r ician   d is tr ib u tio n .   T h is   f ad i n g   m o d el   i s   th e  b est  f it   f o r   s tr o n g   d ir ec t  lin e - of - s ig h t  co m m u n icatio n   b etwe en   th e   tr an s ce iv er s .   T h e  lin k   a v er ag e  p o wer   g ain   is   g iv e n   as [ 1 9 ] :     ℎ [  ] =    +    − 20  10 4   −    −     (1 3 )     wh er e  g ain s   o f   th e  tr a n s m itti n g   an d   r ec eiv in g   an ten n as  ar e  d en o ted   b y      an d      r esp ec tiv ely .      is   th e   m m W   o p er atin g   wav elen g th ,     an d      ch ar ac ter izes  th e  atten u atio n   co ef f icien ts   d u e  to   r ain   s ca tter in g   an d   o x y g en   ab s o r p tio n ,   r esp e ctiv ely .   d   is   th e  d is tan ce   b etwe en   th e  tr an s ce iv er s .   At  th e  r ec eiv er   s id e,   th e  R F   s ig n al  r ec eiv ed   is   g iv en   as [ 2 3 ] :      =   √ ℎ ℎ +     (1 4 )     wh er e    d en o tes  th e   tr an s m itted   s ig n al,   ℎ   an d   ℎ   r ep r esen t   th e  R F  lin k s ’   p ath   lo s s   an d   f a d in g   co ef f icien ts ,   r esp ec tiv ely .   T h e  n o is e  ter m   s h o wn   as    is   ass u m ed   t o   b e  AW GN  with   co m p lex   ze r o   m ea n   an d   v ar ian ce   2 =   [ 2 ] .   B ased   o n   th e  r ician   f ad in g   d i s tr ib u tio n ,   th e  R F lin k ’s   PDF is   g iv en   as [ 2 6 ] :       ( ℎ ) = 2 ( 1 + ) ℎ ( − −   ( 1 + ) ℎ 2 ) ×   ( 2 ℎ √ ( 1 + ) )   (1 5 )     H er e ,   K  is   th e  r ice  p ar am eter ,   r ep r esen tin g   th e  s tr en g t h   o f   t h e  d ir ec t  lin e - of - s ig h t  co m p o n en t  in   th e  f ad in g   co ef f icien t.   A  lo w  K  v alu e  d e n o tes   s ev er e  c h an n el   f ad in g ,   with   K= 0   in d icatin g   th e  lar g est  f ad in g   s ce n ar io ,   also   k n o wn   as   r a y leig h   f ad in g - a  s u b s et  o f   th e   r ician   f ad in g   m o d el.   H ig h er   v alu e s   o f   K   in d icate   less   f ad in g ,   with   th e  h ig h est  v alu es  ass o ciate d   w ith   th e  AW GN.   I   is   th e  ze r o th - o r d er   m o d if ied   B ess el  f u n ctio n   o f   th e  f ir s t  k in d .   In   ( 1 6 a)   an d   ( 1 6 b )   s h o ws  th e   r elatio n s h ip   b e twee n   th e   R F  lin k ’ s   in s tan tan eo u s   r ec eiv e d   SNR   (  )   as a   f u n ctio n   o f   t h e  av er a g e  SNR   ( ̅  )   an d   ℎ   d en o te  th e  f ad in g   c o ef f icien t:      =   ̅  ℎ 2   (1 6a )     ℎ   =   √  ̅    (1 6b )     Usi n g   th e  in s tan tan e o u s   a n d   a v er ag e   SNR   r ep r esen tatio n ,   t h e  PDF  o f   t h e  R ician   f ad in g   ch an n el  ca n   b e  r ewr itten   b y   s u b s titu tin g   ( 1 6 b )   in to   ( 1 5 )   an d   af ter   s o m e   s im p lific atio n s ,    ( ℎ )   is   ex p r ess ed   as:      (  ) =   + 1 ̅     [ − ( + 1 )  ̅  − ]   ×   ( 2 √ ( + 1 )  ̅  )   (1 7 )     T h e  C DF  o f   th e  in s tan tan e o u s   SNR   o f   th e  R F  lin k   ca n   b e  g iv en   as  [ 1 0 ]   a n d   [ 2 8 ]   in   ( 1 8 ) ,   wh er e  1 [ . , . ]   is   th e  Ma r cu m   f u n ctio n   o f   th e  f ir s t o r d er :        (  ) = 1 − 1 ( √ 2 ,       √ 2 ( + 1 )  ̅  )   (1 8 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         Ou ta g e  a n a lysi s   o f a   s in g le - th r esh o ld   h a r d - s w itch in g   h yb r id   …  ( A b d u lja la l Yu s h a ’ u   K a s s i m )   1549   2 . 4 .     Sin g le - t hresh o ld  h a rd - s wit ching   m ec ha nis m   T h e  h y b r id   s y s tem ,   tailo r ed   f o r   p i co - m ac r o ce ll  b ac k h au li n g   as  illu s tr ated   in   F ig u r e  1 ,   co m p r is es   FS O  lin k   as  th e   p r im ar y   lin k   a n d   R F  lin k   as  a  b ac k u p .   A  s in g le - th r esh o ld   h ar d - s witch in g   s ch em e  is   p r o p o s e d   f o r   lin k   s witch in g ,   c o n s id er e d   to   b e   m o s t  ef f ec tiv e  a n d   ec o n o m ical  f o r   th is   ap p licatio n   s ce n ar io .   T h e   FS O  lin k   h a n d les  d ata   tr an s m is s io n   wh en   its   in s tan tan eo u s   SNR   (  )   e x ce ed s   a   s p ec if ied   th r e s h o ld   ( ℎ  ) .   I f   atm o s p h er ic  co n d itio n s   d eter io r ate s   o r   b lo ck ag e  o cc u r s ,   c au s in g   th e  FS O  lin k 's  SN R   t o   d r o p   b elo w  th is   th r esh o ld ,   th e  s y s tem   tr i g g er s   th e  b ac k u p   R F  lin k .   D ata   tr an s m is s io n   is   d o n e  v ia  th e  R F  lin k ,   if   it’s   in s tan tan eo u s   SNR   ( )   s u r p as s es  th e  R F  th r esh o ld   ( ℎ  ) .   W h en   b o th   lin k s '   SNR   f alls   b elo w  th eir   r esp ec tiv e  th r esh o ld s ,   th e  s y s tem   en ter s   an   o u tag e   s tate.   Fig u r e  2   illu s tr ates  th e  s witch in g   o p e r atio n   o f   t h e  s in g le - th r esh o ld   h ar d - s witch in g   s ch em e .   Ad d itio n ally ,   Fig u r e  3   d ep icts   th e   alg o r ith m   f lo wch ar t  g o v er n in g   s in g le - th r esh o ld   h ar d - s witch in g   o p er atio n .           Fig u r e  2 .   Sin g le - t h r esh o ld   s wi tch in g   o p er atio n       S t a r t P r i ma r y   t r a n s mi s s i o n   v i a   F S O   l i n k E st i ma t e F S O   S N R C o n t i n u e   t r a n s mi s s i o n   v i a   F S O   l i n k I n i t i a l i z e   a n d   c h e c k   R F   l i n k T r a n s m i t   v i a   R F   l i n k C a l c u l a t e   S y s t e m  O u t a g e E n d I s  F S O S N R   >   T h .   S N R   I s  R F S N R   >   T h .   S N R     Y E S Y E S NO NO     Fig u r e  3 .   Alg o r ith m   f l o wch ar t   f o r   th e   p r o p o s ed   Hy b r id   FS O/R F sy s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 :   1 5 4 3 - 1 5 5 4   1550   2 . 5 .    Ana ly s is   o f   t he  pro ba bil it y   o f   o uta g e  f o r  t he  h y brid  F SO /RF   s y s t em   Am o n g   th e  k ey   p er f o r m an ce   in d icato r s   ( KPI )   o f   a  wir eles s   co m m u n icatio n s   s y s tem   is   t h e  o u tag e  p r o b a b ilit y .   I t   ca n   b e  d ef in ed   as  a   co n d itio n   w h er e   t h e  r ec ei v ed   SNR   d r o p s   b elo w   a  d ef in ed   th r es h o ld ,   w h ich   af f ec ts   th e  r eliab ilit y   an d   q u a lity   o f   tr an s m is s io n .   T h er ef o r e,   th e   s y s tem   is   d ec lar e d   in   o u tag e  a n d   ca n n o t  t r a n s m i t   d at a .   T h e   OP   f o r   t h e   R F ,   FS O   a n d   f i n a ll y   h y b r i d   F S O/ R F   s y s t e m   a r e   d e d u c e d   i n   ( 1 9 ) – ( 2 5 ) .   T h e  FS O  lin k ’ s   OP   is   d er iv ed   b y   ev alu atin g   its   C DF in   ( 1 2 )   an d   is   g iv en   as:       ( ℎ  ) = (  < ℎ  ) =   ( ℎ  )   (1 9 )     wh er e  ℎ    d en o tes   th e  FS O  lin k ’ s   th r esh o ld   SNR   an d   F ( . )   r e p r e s en t th e  C DF   an d   is   d ef in ed   as :     ( ℎ  ) =   ∫  (  )  ℎ  0   ( 20 )     Simp lify in g   ( 1 9 )   b y   s u b s titu tin g   ( 1 2 )   in   ( 2 0 ) ,   th e   FS O  lin k ’ s   OP   is   ex p r ess ed   b y   r e p lacin g   in s tan tan eo u s   SNR   (  )   with   th e  th r esh o ld   SNR   ( ℎ  )   in   th e  lin k ’ s   C DF [ 1 3 ]   an d   is   g iv en   as:        ( ℎ  ) =   2 + − 2  ( ) ( ) 1 , 5 4 , 1 ( (  ) 2 16 ℎ  ̅    | 1       2 ,       + 1 2 ,       2 ,       + 1 2 ,       0   )   ( 2 1)     T h e  o u tag e   p r o b ab ilit y   f o r   th e  R F lin k   is   d er iv ed   b y   e v alu ati n g   its   C DF in   ( 1 8 )   an d   is   g iv e n   as:       ( ℎ  ) = (  < ℎ  ) =   ( ℎ  )   ( 22 )     T h er ef o r e,   s u b s titu tin g   ( 1 8 )   i n   ( 2 2 )   a n d   s o m e   s im p lific atio n   g iv es:       ( ℎ  ) =   1 − 1 ( √ 2 ,       √ 2 ( + 1 ) ℎ  ̅  )   ( 23 )     Fin ally ,   o u tag e   an aly s is   o f   th e   h y b r id   s y s tem   is   d e r iv ed   f r o m   ( 2 1 )   a n d   ( 2 3 ) .   T h is   s tate  o c cu r s   wh en   th e  SNR s   o f   b o th   lin k s   f all  b elo w  th eir   r esp ec tiv e  th r esh o l d s ,   r esu ltin g   in   a  co m p lete  s y s tem   o u tag e.   T h e   p r o b a b ilit y   o f   o u tag e  o f   th e  h y b r id   FS O/R F is   g iv en   as:      ℎ =    ( ℎ  )   ×   ( ℎ  )   ( 24 )     Su b s titu tin g   ( 2 1 )   an d   ( 2 3 )   in to   ( 2 4 ) ,   g iv es:      ℎ  = 2 + − 2  ( ) ( ) 1 , 5 4 , 1 ( (  ) 2 16 ℎ  ̅    | 1       2 ,       + 1 2 ,       2 ,       + 1 2 ,       0   )   ×   [ 1 − 1 ( √ 2 ,       √ 2 ( + 1 ) ℎ  ̅  ) ]   ( 25 )     Usi n g   th e  f o r m u lated   C DF  a n d   PDF  ex p r ess io n s   o f   th e  R F  an d  FS O  lin k s   in   ( 1 0 ) ,   ( 1 2 ) ,   ( 1 7 ) ,   an d   ( 1 8 )   r esp ec tiv ely ,   a n d   t h e  r esp ec tiv e  OP   o f   th e   FS O,   R F  an d   h y b r id   FS O/R F  d er iv ed   in   ( 2 1 ) ,   ( 2 3 ) ,   an d   ( 2 5 ) ,   a n d   th e  p r o p o s ed   s in g le - t h r esh o ld   h ar d - s witch in g   m ec h an is m ,   u s in g   MA T L AB   s im u latio n s ,   t h e  p er f o r m a n ce   o f   th e  h y b r i d   s y s tem   is   ev alu ated   in   s ec tio n   th r ee .       3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N     Th e  s im u latio n   r esu lts   o b tain ed   f r o m   th e  s tu d y   an d   th ei r   d is cu s s io n   is   p r esen t ed   in   th is   s ec t io n .   Als o ,   im p licatio n s   an d   ap p licatio n s   o f   th e  f i n d in g s   ar e   p r esen ted .   B ased   o n   th e   p r o p o s ed   s y s tem   an d   ch a n n el  m o d el  in   s ec tio n   2 ,   t h e  f o r m u lated   e x p r ess io n s   o f   th e   OP  f o r   th e  R F - o n ly ,  FSO - o n ly   an d   h y b r i d   FS O/R F  lin k s ,   th e   p er f o r m an ce   o f   th e   p r o p o s ed   s witch in g   alg o r ith m   is   e v alu a ted .   Utilizin g   r ician   f ad in g   an d   G - G  d is tr ib u tio n   f o r   th e  r esp ec tiv e  R F  an d   FS O  lin k s ,   an d   co n s id er in g   a   s tr o n g   tu r b u len ce   co n d itio n   with   = 2 . 064   an d     = 1 . 342 ,   an d   an   atm o s p h er ic  atten u atio n   o f   0 . 2 3 3   d B /k m   f o r   a   clea r   s k y   wea th er   co n d itio n .   A   r ice   p ar am eter   o f   K =6   d B   i s  u s ed   f o r   th e  R F lin k .   A  lin k   d is tan ce   o f   3 50   m   is   co n s id er ed   wh ich   is   b est f it f o r   p ico - m ac r o ce ll  b ac k h au lin g   d is tan ce .   Gr ap h s   o f   th e  p r o b ab ilit ies  o f   o u ta g e  f o r   th e  R F - o n ly ,   FS O - o n ly   an d   h y b r i d   FS O/ R F lin k s   ar e  ac h iev ed   v ia   MA T L AB   s im u latio n s   co n s id er in g   th e  s tated   co n d itio n s .   Fig u r e  4   p r esen t s   t h e  p lo t  o f   OP  ag ain s t  av er a g e  SNR   f o r   s in g le - th r esh o ld   FS O - o n ly ,   R F - o n ly   a n d   h y b r id   FS O/R F.  B a s ed   o n   th e  co n d itio n   th at  a  lin k   o n ly   g o es  o n   o u tag e  f o r   av er ag e  SNR s  b elo w  a  s p ec if ied   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         Ou ta g e  a n a lysi s   o f a   s in g le - th r esh o ld   h a r d - s w itch in g   h yb r id   …  ( A b d u lja la l Yu s h a ’ u   K a s s i m )   1551   th r esh o ld   w h ich   is   d ep e n d en t   o n   th e   q u ality   o f   s er v ice .  F o r   th e   FS O  lin k ,  a   th r esh o ld   o f   ℎ  =6   d B   an d   ℎ  = 3   d B   f o r   th e  R F  lin k   ar e   ev al u ated .   Fr o m   th e   g r ap h ,   it  is   o b s er v ed   t h at  th e   OP   o f   b o th   li n k s   d ec r ea s es  with   an   in cr ea s e  in   av er a g e  SNR ,   th is   is   as  a  r esu lt  o f   b etter   s ig n al  q u ality   at   h ig h e r   SNR .   T h e  FS O - o n ly   l in k   g o es o n   o u tag e  f o r   SNR   b elo w  6   d B   an d   R F - o n ly   lin k   g o es o n   o u tag e  f o r   SNR   b elo w  3   d B .     T h e  f o r   th e  h y b r id   s y s tem   illu s tr ates  th e  co m b i n ed   b en ef its   o f   h y b r i d izin g   FS O  an d   R F  lin k s ,   wh er e   th e  FS O  lin k   is   in   o u tag e  at  SNR   b elo w  6   d B ,   th e  R F  lin k   co n tin u e  t o   tr an s m it  th e  d at a,   th u s   p r o v id in g   a   r eliab le  an d   co n s is ten t  o p er a tio n   o f   th e   s y s tem .   T h is   cle ar ly   d e p icts   th e  ca s e  wer e   th e  FS O  lin k   b ein g   s u b jecte d   to   s ev er e  atten u atio n   o r   s ev er e   tu r b u len ce   o r   ev en   b lo ck a g e  b y   o b jects  an d   its   S NR   g o es  b elo w  t h e  th r esh o ld ,   th en   t h e  R F  lin k   co m es  in   to   co n tin u e  d ata  tr a n s m is s io n ,   th u s   im p r o v in g   th e  r eliab ilit y   o f   th e  d ep lo y m e n t p ar ti cu lar l y   f o r   p i co - m ac r o ce ll  b ac k h a u lin g   ap p licatio n s .   T h e  p lo t  f o r   OP   ag ain s t   av er ag e  SNR   f o r   s in g le - th r esh o ld   R F - o n ly ,   FSO - o n ly   an d   h y b r id   FS O/ R F  i s   p r esen ted   in   F ig u r e  5 .   T h e  s a m e  th r esh o ld   o f   ℎ  = ℎ    =6   d B   f o r   b o th   lin k s   is   co n s id er ed .   At  t h e   s am e  SN R   th r esh o ld   o f   6   d B ,   it g iv es  cle ar er   u n d er s tan d i n g   o f   th e   o p e r atio n   o f   th e   alg o r ith m .   T h e   h y b r id   s y s tem   g o es o n   o u tag e  s in ce   b o th   lin k s   ar e  in   o u tag e  at  SNR   b elo w  6   d B .   I f   an y   o f   th e  lin k ’ s   SNR   im p r o v es  ab o v e  6   d B   th r esh o ld ,   th e  h y b r id   s y s tem   is   d ec lar ed   n o n - o u tag e.   T h e   s witch in g   b etwe en   th e   lin k s   b ased   o n   r ea l   tim e  SNR   ev alu atio n s   ca n   ef f ec tiv ely   m in im ize  th e  to tal  s y s tem   OP ,   th u s   m ak in g   it  h ig h ly   s u itab le  f o r   th e  s aid   d ep lo y m e n t  s ce n ar i o   wh e r e  p r im ar y   FS O  lin k   f ailu r e   ca n   lead   to   s ig n if ican t  o p er ati o n al  d is r u p tio n s   o f   s er v ice.             Fig u r e  4 .   Ou ta g e  p r o b ab ilit y   f o r   s in g le - th r esh o ld   FS O - o n ly ,   R F - o n ly   an d   h y b r i d   FS O/R F a s   a  f u n ctio n   o f   av er ag e  SNR -   ℎ  =6   d B   an d   ℎ  =3   dB           Fig u r e  5 .   Ou ta g e  p r o b ab ilit y   f o r   s in g le - th r esh o ld   FS O - o n ly ,   R F - o n ly   an d   Hy b r id   FS O/R F  as a   f u n ctio n   o f   av er ag e  SNR -   ℎ  = ℎ  =6   dB   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci ,  Vo l.  3 6 ,   No .   3 ,  Dec em b er   20 24 :   1 5 4 3 - 1 5 5 4   1552   Fig u r es  6   illu s tr ates  th e   o p er atio n   o f   th e   p r o p o s ed   s witch in g   alg o r ith m   f o r   th e   h y b r id   s y s tem   at   SNR -   ℎ  =6   d B   an d   ℎ  =3   d B ,   an d   SNR -   ℎ  =5   d B   an d   ℎ  =1 0   d B ,   r esp ec tiv ely .   I t  is   o b s er v ed   th at  b o th   lin k s   h av e  d if f er e n t  SNR   th r esh o ld s .   I n   Fig u r e  6 ( a) ,   t h e  FS O  lin k   g o es  in   o u tag e  at  SNR   b elo w  6   d B   wh ile  R F  lin k   g o es  in   o u tag e  at  SNR   b elo w  3   d B .   B ased   o n   th e  h y b r id izatio n   an d   s witch in g   a lg o r ith m ,   th e  s y s te m   o n ly   g o es  o n   o u tag e  wh e n   R F  lin k   g o es  o n   o u tag e,   b ec au s e  it  h as  th e  lo we s t  SN R   th r esh o ld .   L ik ewise  in   F i g u r e   6 ( b ) ,   t h e   FS O   l i n k   g o e s   o n   o u t a g e   a t   SN R   b e l o w   5   d B   w h i l e   R F  l i n k   g o e s   i n   o u t a g e   at  S NR   b e l o w  1 0   d B .   T h e  h y b r id   s y s tem   o n ly   g o es   o n   o u tag e  wh e n   FS O  lin k   g o es  o n   o u tag e,   b ec au s e  it  h as  th e  lo west  SNR   th r esh o ld .   T h is   ar r an g em en t  g iv es  a  clea r er ,   m o r e  d etailed   p er s p ec tiv e  o n   h o w  ea ch   s y s tem   p er f o r m s   u n d er   th e  s am e  co n d itio n s   a n d   p ar ticu lar ly   h o w   t h e  h y b r id   s y s tem   p o ten tially   o f f e r s   im p r o v ed   r eliab ilit y   o v e r   s in g le - lin k s   s y s tem .           ( a)   ( b )     Fig u r e  6 .   Hy b r id   FS O/R F si n g le - th r esh o ld   s witch in g   o p er ati o n   at  ( a)   SNR -   ℎ  =6   d B   an d   ℎ  = 3   dB   an d   ( b )   SNR -   ℎ  = 5   d B   an d   ℎ  =1 0   dB       T h e  an aly s is   o f   th e  g r ap h s   d ep ictin g   OP   ag ain s t  r ec eiv ed   S NR   h ig h lig h ts   th e  s ig n if ican t  ad v an tag es   o f   th e   h y b r id   s y s tem   u tili zin g   s in g le - th r esh o ld   h a r d - s witch in g   m ec h an is m .   B y   ef f ec tiv ely   b alan cin g   th e   s tr en g th s   o f   b o th   lin k s ,   th e  h y b r id   ap p r o ac h   o f f er s   a  r eliab le,   lo w - o u tag e  s o lu tio n   f o r   m o d er n   telec o m m u n icatio n s   n etwo r k s ,   p av in g   th e   way   f o r   m o r e  r o b u s t  an d   ef f icien t   b ac k h au l  in f r astru ctu r e.   T h is   s tu d y   p r o v id es  a  clea r   p ath wa y   f o r   d e p lo y in g   h y b r id   s y s tem s   in   r ea l - wo r ld   s ce n ar io s ,   ad d r ess in g   k ey   in d u s tr y   ch allen g es a n d   c o n tr ib u tin g   to   th e  ad v a n ce m en t o f   wir eless   co m m u n icatio n s   tech n o lo g y .     T h e  ac h ie v ed   r esu lts   s u g g est  t h at  d ep l o y in g   h y b r i d   FS O/R F   s y s tem s   in   p ic o - m ac r o ce ll  b a ck h au lin g   ca n   s ig n if ican tly   en h a n ce   n et wo r k   r eliab ilit y   an d   p er f o r m a n ce .   T h i s   is   p a r ticu lar ly   im p o r tan t  in   u r b a n   an d   d en s ely   p o p u lated   ar ea s   w h e r e  en v ir o n m e n tal  v a r iab ilit y   an d   in te r f er en ce   ar e   co m m o n   ch allen g es.  T h e   r ed u ce d   OP   im p lies   im p r o v e d   s er v ice  q u ality ,   f ewe r   d r o p p ed   co n n ec tio n s ,   an d   en h a n c ed   u s er   s atis f ac tio n .   Fo r   n etwo r k   o p er ato r s ,   th e  h y b r id   FS O/R F  s y s tem   p r esen ts   an   o p p o r tu n it y   to   d ep l o y   m o r e  r esil ien t  an d   co s t - ef f ec tiv e  b ac k h a u l  n etwo r k s   th at  ca n   ad ap t  to   v ar io u s   en v ir o n m e n tal  ch allen g es.  T h is   is   p ar ticu lar ly   b en ef icial  f o r   ex p a n d in g   n etw o r k   co v er ag e   in   ar ea s   p r o n e  to   wea th er   ch an g es o r   h ea v y   R F in ter f er en ce .       4.   CO NCLU SI O N     I n   th is   s tu d y ,   we  h av e  ev alu ated   th e  o u tag e  an aly s is   o f   a   s in g le - th r esh o ld   h ar d - s witch in g   h y b r id   FS O/ R F  s y s tem   f o r   r eliab le  p ico - m ac r o ce ll  b ac k h au lin g   ap p licatio n s .   T h e  FS O  l in k   is   b a s ed   o n   I M/DD   an d   G - G  d is tr ib u tio n   f o r   t h e  atm o s p h er ic  tu r b u len ce .   T h e  b ac k u p   R F  lin k   is   b ased   o n   R ician   f ad in g   d is tr ib u tio n .   Als o ,   we  d er iv ed   clo s ed - f o r m   ex p r ess io n s   f o r   th e  PDF  an d   C DF  f o r   th e  FS O  an d   R F  lin k s   r esp ec tiv ely .   T h e   lo g ic  o f   th e   s in g le - th r esh o l d   h ar d - s witch in g   s ch em e  en s u r es th at  th e  R F lin k   b ac k u p s   th e  FS O  lin k   o n ly   u n d er   th e  co n d itio n s   s p ec if ied ,   r ef l ec tin g   a  r ea lis tic  an d   p r ac tical  d ep lo y m e n t  s ce n ar io   f o r   t h e  h y b r id   s y s tem s .   Simu latio n   r esu lts   o f   t h e  p r o p o s ed   s ch em e  an d   ev alu atio n   o f   th e  o u tag e  o f   th e  lin k s   f o r   R F - o n ly ,  FSO - o n ly   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.