I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in g  a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   43 ,   N o .   3 ,  S e p t e m b e r   2026 ,   pp.   737 ~ 748   I S S N:  2502 - 4752,   DO I :  10 . 11591/i j e e c s . v 43 .i 3 . pp 737 - 748             737     Jou r n al  h o m e page :  ht tp: // ij e e c s . iaes c or e . c om   M itigat io n  of   t r an sm is si on  i m p ai r m e n t s  in  M M W - R oF   sy st e m s  u si n g  d ig ital   c o m p e n sat io n  t e c h n iq u e s:  A  17.88 GH z   b a n d w id t h   st u d y   at  160 GH z  an d  90  GH z       S u r a   M ou s a   Al i   D e pa r tm e nt   of   C o mm uni c a ti o n E ngi n e e r in g  T e c hni qu e , C o ll e g e   of   E ngi ne e r in g  T e c hni que ,   Al - M us ta qba l  U ni v e r s it y ,  B a b y l o n , I r a q       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d  M a r   24 ,  2026   R e vi s e d  J u l   4 ,  2026   A c c e pt e d  J u l   23 ,  2026       T h e   u n p r ece d en t ed   g ro w t h   o f  n e x t - g en e rat i o n   w i r el e s s   c o mmu n i c at i o n   s y s t em s   h as   p o s i t i o n e d   t h e  t ran s mi s s i o n   o f  m i l l i me t e r - w a v e   (MM W )  s i g n al s   o v e r  f i b e r - o p t i c   l i n k s   as   a  c ri t i c a l   r e s e ar c h   ar e a.   A s   5 G   an d   b ey o n d   n e t w o rk s   c o n t i n u e   t o   d em a n d   u l t ra - h i g h   d at a  rat e s ,   m as s i v e   co n n ec t i v i t y ,   an d   l o w - l at e n cy   co mmu n i c at i o n ,   f i b e r - w i r el e s s   co n v e rg en ce   h a s   eme r g e d   as   a  k ey   e n ab l i n g   t ech n o l o g y   f o r   r e al i z i n g   s c a l ab l e ,   h i g h - c ap ac i t y ,   a n d   co s t - e ff ec t i v e  fro n t h au l   i n fras t ru c t u r e s .   T h i s   p ap e r   ad d r e s s e s   t h e s e   ch a l l e n g e s   b y   d e s i g n i n g   an d   s i m u l at i n g   a n   rad i o - o v e r - f i b e r   ( Ro F )   s y s t em   u s i n g   V P I p h o t o n i c s     (V e r .   1 1 . 1 )  an d   P y t h o n   ( V e r.   3 . 7 . 6 ).   T h e   p ro p o s e d   c o mp e n s at i o n   fra m ew o r k   i n c o rp o rat e s   d i g i t al   s i g n al   p ro ce s s i n g   (D SP) ,   A l g o r i t h m s   f o r  d i s p e rs i o n   c o m p e n s at i o n ,   a n d   a  p h as e  n o i s e   c o m p e n s at o r.   T h e  s y s t em  i s   p l a n n ed   t o   o p e rat e   w i t h   a  b an d w i d t h   o f  1 7 . 8 8   G H z,   a  ce n t r e   fr e q u en cy   o f  1 6 0   G H z,   an d   a  9 0   G H z  mm W a v e .   S i g n al   t ran s m i s s i o n   i s   t e s t ed   o v er  fi b r e   l e n g t h s   o f   5 0   k m   a n d   7 0   k m ,   e v a l u at i n g   p e rf o r m an ce  me t ri c s   s u ch   as   e rro r   v ec t o r   m ag n i t u d e   (E V M),   s i g n al   t o   n o i s e   (S N R),   s y m b o l   e rr o r   rat e   (S E R),   b i t   e rro r   rat e   (BE R),   an d   d at a  rat e  c o n s i s t e n cy   fo r  d i ff e r en t   c o n f i g u rat i o n s ,   i n cl u d i n g   2 x 2   MI MO .   Fo r  2 x 2   MI MO ,   E V M  v al u e s   o f  ap p ro x i mat e l y   3 % ,   2 8 . 3   d Bm  SN R,   1 E - 8   SE R,   an d   2 E - 0 9   BE R  o v e r  5 0   k m   a n d   o v e r  7 0   k m   c h a n n el   l e n g t h   ac h i e v ed   4 %   E V M,   2 5 . 8 9   d B m   S N R,   1 E - 0 5   SE R,   an d   2 E - 0 6   BE R  at   a   d at a   rat e   o f  5 6 . 6 5 6   G b / s .   T h i s   c o m p e n s at o r  e n s u r ed   r o b u s t   p e rfo rm a n ce ,   e n h an ced   s i g n al   i n t eg ri t y ,   an d   rel i ab l e  co mm u n i c at i o n   o v e r   l o n g   d i s t an ce s ,   mee t i n g   t h e  d ev e l o p i n g   d em a n d s   o f  mo d e r n   h i g h - s p ee d   c o mmu n i c at i o n   s y s t em s .   K e y w o r d s :   E r r or   v e c to r   m a g ni t ude     M i ll im e t r e   wa v e   R a do   o v e r   f i br e   S i g n a l   t o   n o i s e     S y m b o l   e r r o r   r a t e   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l e  u n d e r   t h e  CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din g  A u th or :   S ur a   M o us a   Al i   De pa r t m e n t   o f   C o m m u ni c a t i o n   E n g i ne e r i ng  T e c hni que ,   C o l l e g e   o f   E n g i ne e r i ng  T e c hni que   Al - M u s t a qb a l   U ni ve r s i t y   H i ll a h ,   B a by l o n ,   I r a q    E m a i l :  s ur a . m o us a . a li @uo m us . e du. i q       1.   I NT RODU C T I ON     5G  w i r e l e s s   n e t wo r ks   a r e   p r o j e c t e d  to   a dv a n c e   m o bi l e   b r o a db a n d  t e c h n o l o g y   s i g nif i c a n t l y ,   a li g ni ng   w i t h   t h e   i n t e r n a t i o n a l   m o bil e   t e l e c o m m u ni c a t i o n s   ( I M T )   o bj e c t i v e s   f o r   t h e   p o s t - 2020   f ut ur e .   E s s e n t i a l ly ,   5G  s y s t e m s   a r e   a n t i c i p a t e d  to  e n a bl e   a   t h o us a n d - f o l d  i m pr o v e m e n t  i n   da t a   c a pa c i t y   a n d  t h e   n um be r   o f   i n t e r c o nn e c t e d  de vi c e s   c o m pa r e d  to   4G   n e t w o r ks   [ 1] .   I n   a dd i t i o n ,   t h e i r   o bj e c t i ve   i s   t o  a c hi e ve   a   h un d r e d - f o l d   e nh a nc e m e n t   i n   us e r   da t a   r a t e s ,   i n c r e a s e   ba tt e r y   li f e   by   t e n   t i m e s ,   a n d  de c r e a s e   e n d - to - e n d  l a t e n c y  by   f i v e   t i m e s .   T h e   de v e l o p m e n t   o f   I M T   t h r o ugh   t h e   y e a r s   i s   s h o wn   i n   F i gur e   1   [ 2] .   5G  n e t w o r ks   h a v e   a   s i g nif i c a n t l y   gr e a t e r   c a pa c i t y ,   1000  t i m e s   hi g h e r ,   a n d  qu i c ke r   da t a   s pe e ds ,   r a n g i ng  f r o m   10  to   100  t i m e s   f a s t e r ,   c o m pa r e d  to   L T E - A dv a n c e d  [ 3 ] .   T h e   i n t e gr a t i o n   o f   M M - W a ve   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i ,   Vo l .   43 ,   N o .   3 ,   S e p t e m b e r   20 26 :  737 - 748   738   f r e qu e n c y   r a n ge s ,   m u l t i p l e   i nput   m u l t i p l e   o u t pu t  ( M I M O )   s y s t e m s ,   d i r e c t e d  b e a m s ,   a n d  u l t r a - de ns e   n e t wo r k   to p o l o g i e s   w il l   e n a bl e   t h e   r e a l i z a t i o n   o f   t h e s e   im p r o v e m e n t s .   W i r e l e s s   b a c k h a u li ng  h a s   b e c o m e   a n   e s s e n t i a l  c o m po n e n t   i n   f ut ur e   n e t wo r ks   due   to   t h e   e m e r ge n c e   o f   n e w  t e c hn o l o g i e s   a n d  c o n c e pt s .   I t  a l l o ws   f o r   d e ns i f i c a t i o n   w i t h   i m pr o v e d  pe r f o r m a nc e   c o m p a r e d  to  e a r l i e r   m e t h o ds .   W i r e l e s s   b a c k ha u l i ng  i nv o l ve s   e s t a bli s hi ng  hi g h - s p e e d  l i nks   b e t we e n   b a s e   s t a t i o n s   a n d  c o r e   n e t w o r ks ,   e l i mi na t i n g  p hy s i c a l   c a bl e   r e qu i r e m e n t s .   I t  i s   c r uc i a l   i n  f a c il i t a t i n g  f ut ur e   n e t w o r ks ’   e n ha n c e d  c a pa c i t y   a n d  s upe r i o r   pe r f o r m a n c e .   T h e   m a i n  r e a s o n   f o r   t hi s   wa s   t h e   uns o l v e d  d i f f i c u l t i e s   r e l a t e d  to   t h e s e   m e t h o ds ,   i nc l ud i n g  i n t e r - c e l l   i n t e r f e r e nc e   a n d  s c h e du li ng.   C h o o s i n g  t h e   m o s t   s ui t a bl e   w i r e l e s s   b a c k h a u l   s o l ut i o n   r e l i e s   o n   a   r a n ge   o f   c r i t e r i a .   T h e   a s pe c t s   t h a t   n e e d  to   b e   c o n s i de r e d  i nc l ude   t h e   c e ll   s i t e ’ s   l o c a t i o n ,   t h e   pr o pa ga t i o n   e nvi r o nm e n t ,   t h e   n e e de d   t r a f f i c   v o l u m e ,   i n t e r f e r e n c e   c o n d i t i o n s ,   c o s t  e f f ic i e n c y ,   e ne r g y   e f f i c i e n c y ,   h a r dwa r e   n e e d s ,   a n d  s pe c t r um   a v a il a bil i t y .   T he s e   f a c t or s   m u s t   b e   c o n s i d e r e d  whil e   de c i d i ng  o n   t h e   m o s t   a ppr o p r i a t e   wi r e l e s s   ba c kha u l   s o l ut i o n   f o r   a   c e r t a i n   s i t ua t i o n   [ 4 ].   T o   m a i n t a i n   c o n t i n uo us   c o v e r a ge ,   a   c o n c e n t r a t e d  de pl o y m e n t   of   s e v e r a l  t i ny   c e l l s   i s   b e i ng  e x p l o r e d  to   i m p l e m e n t   5G  t e c hn o l o g y .   F ur t h e r m o r e ,   i m p l e m e n t i n g  M I M O  t e c hno l o g y   c a n   r e c o v e r   t h e   e f f e c t i v e ne s s   o f   t h e   f r e que n c y   s pe c t r u m   i n   5G  s y s t e m s .   T h e   w i d e s pr e a d  de p l o ym e n t   o f   s m a ll   c e l l s   i n   5G  n e t wo r ks   p o s e s   a   h ur d l e   due   to  t h e   h e i g h t e n e d  b a c k h a u l   t r a f f i c   a t   t h e   s upe r c e l l ,   r e s ul t i ng  i n  c o n ge s t i o n .   I n   r e c e n t   y e a r s ,   e n s ur i ng  c o v e r a ge   h a s   b e c o m e   a   s i g nif i c a n t   c o n c e r n   f o r   b a c k h a u l   n e t wo r ks   i n   5G  t e c h n o l o g i e s .   As   s e e n   i n  F i gur e   2,   r a d i o - o v e r - f i be r   ( R o F )   t e c h n o l o g y   i s   c ur r e n t l y   a n   e s s e n t i a l   c o m p o n e n t   o f   s e v e r a l   i n f r a s t r uc t u r e s .   I t   e n a bl e s   t h e   tr a n s mi s s i o n   o f   r a d i o   f r e que n c y   ( RF )   s i g n a l s   a c r o s s   o p t i c a l   f i be r   [ 5] .           F i gur e   1 .  T h e   de v e l o p m e n t   o f   I M T   t h r o ugh   t h e   y e a r s           F i gur e   2.   R o F   t e c h n o l o g y   [ 5]       B e c a us e   t h e y   pr o vi d e   b e t t e r   i s o l a t i o n   b e t we e n   va r i o us   wi r e l e s s   us e r s ,   R o F   s y s t e m s   a l s o   i m pr o v e     t h e   s t a bi li t y   a n d  pe r f o r m a n c e   o f   n e t wo r ks .   W hil e   5G  a n d  6G  n e t wor k  de pl o y m e n t s   m i g h t   b e   t i m e - c o n s u m i ng   a n d  c o s t l y ,   R o F   s y s t e m s   c o u l d  s e a ml e s s ly   i n t e gr a t e   wi t h   t h e   c ur r e n t   o p t i c a l   f i be r   i nf r a s t r uc t ur e   [ 6] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2502 - 4752       M it igat ion  o f  tr ans mis s ion  impair me nts   in  M M W - R oF   s y s tem s   us ing  digi tal   …   ( Sur a  M ous a  A li )   739   Al s o ,   R o F   s y s t e m s   a c c o m m o da t e   a   wi de   r a n ge   o f   w i r e l e s s   s t a n da r ds ,   s uc h   a s   t e r a h e r t z ,   M M - W a v e s ,   a n d   ot h e r   c u tt i n g - e dge   s t a n da r ds   t h a t  wi ll   li ke ly   s h a p e   5G  a n d  6G   n e t w o r ks .   5G   a n d  6G  n e t w o r ks ,   w hi c h   us e   R o F ,   m a y   o f f e r   b e t t e r   c o v e r a ge ,   qui c ke r   da t a   tr a ns f e r s ,   a n d  r e duc e d  l a t e n c y   f o r   m a ny   u s e s   [ 7] .   Ne w  m o bil e   n e t wo r ks   l i ke   5G  w i ll   n e e d  l a r ge r   f r e que nc y   b a ndw i dt h s   t o  r e a c h   t h e i r   pr e d i c t e d  c h a nne l   c a pa c i t y.   Hi g h e r   c a r r i e r   f r e que n c i e s   a r e   b e i n g  us e d  to  f ur t h e r   i mpr o v e   t h e   e f f i c i e n c y   o f   t h e   R F   s pe c t r um   a n d  a l lo w   f o r   a   c o n s i de r a bl e   b a n dw i dt h   pe r   c h a nn e l .   R o F   t e c h no l o g y   h a s   v a r i o us   b e n e f i t s   c o m pa r e d  to  f r e e - s pa c e   r a di o ,   i nc l ud i ng  l i t t l e   s i g na l   l o s s ,   r e s i s t a n c e   t o   e l e c t r o m a gn e t i c   i n t e r f e r e nc e   ( E M I ) ,   a n d  l a r ge   ba n dw i dt h   c a pa c i t y .   Ut i li z i ng  t h e   l o we r   R F   b a n d  m a ke s   a   s i g n if i c a n t l y   w i de r   r a n ge   o f   f r e que n c i e s   a c c e s s i b l e   i n   t h e   m m - wa v e   z o n e .   A s   a   r e s u l t ,   a tt a i ni ng  f a s t e r   s pe e ds   b e y o n d  t e n s   o f   Gb p s   be c o m e s   po s s i b l e .   Ne v e r t h e l e s s ,   us i ng  hi g h   R F ,   s uc h   a s   M M - W a v e   f r e que n c y ,   a l s o   pr e s e n t s   n o v e l   d i f f i c u l t i e s ;   hi g h   R F   b a n d  us e r s   h a v e   m uc h   m o r e   f r e e - s pa c e   pr o pa ga t i o n   l o s s   t h a n   t h o s e   i n   t h e   l o we r   R F   b a n d.   R o F   t e c hn o l o g y   h a s   b e e n   i n t e ns i ve ly   r e s e a r c h e d  f o r   n u m e r o us   a pp l i c a t i o n   s c e n a r i o s   a n d  c o up l e d  w i t h   ot h e r   t e c h n o l o g i e s ,   s uc h   a s   wa v e l e n gt h  di vi s i o n  m u l t i p l e x e r   ( W DM )   n e t wo r ks   a n d/o r   t r a di t i o n a l  pa s s i v e   o p t i c a l   n e t wo r ks   ( P ON s )   [ 4] ,   [ 7] .  A   di s t r i b ut e d  M I M O  ne t wor k  h a s   n u m e r o us   a n t e nn a s   s pr e a d  i n   s pa c e   a n d  c o nn e c t e d  to  a   C U.   T h e   C U  s e r v e s   m u l t i p l e   us e r   e qu i p m e n t   s i m u l t a n e o us l y   us i ng  t h e   s a m e   t i m e - f r e que n c y   r e s o ur c e s   [ 8 ] .   On e   ke y   c h a ll e n ge   i n   d is t r i b ut e d  M I M O  de s i g n s   i s   e n s ur i ng  p h a s e   c o he r e nc e   b e t we e n   t h e   R R Hs ,   c r i t i c a l   t o   pr o vi d i ng  goo d  pe r f o r m a n c e ,   e s pe c i a ll y   do w n s t r e a m   [ 9 ] .   Gi v e n   t h e   2 x 2  M I M O  e x a m p l e ,   t h e r e   a r e   t w o   tr a n s mi t t e r s   a n d  t w o   r e c e i ve r s .     T h e   t w o  t r a n s m i t t e r s   di s s e mi na t e   t h e   b r o a dc a s t   s i gn a l ,   whi c h   i s   t h e n   r e c e i v e d  by   r e c e i ve r s   R X1  a n d  R X2.   T h e   s i g n a l s   t h a t   h a v e   b e e n   r e c e i ve d  c a n   b e   r e pr e s e n t e d  a s :     [ 1 2 ] = [ 11 12 21 22 ] [ 1 2 ] + [ 1 2 ]   ( 1)     w h e r e :    1   a n d  2 :  t h e   r e c e i v e d  s i g na l s ,     1 a n d  2 :   t h e   tr a n s mi t t i n g  s i g n a l s ,     H :   t h e   c h a nne l   c o e f f i c i e n t s ;   H ij   s ym b o li z e s   t h e   c h a nn e l   ga i n   f r o m   t h e   j - t h   t r a n s m i t t e r   to   t h e   i - t h   r e c e i v e r ,   1 ,   2 :  n o i s e   c o m po n e n t s   a t  t h e   t w o  r e c e i ve r s .   He r e ,   s i g n a l s   r e pr e s e n t   t h e   f i r s t   a n d  s e c o n d  t r a n s mi s s i o ns   a n d  i nd i c a t e   t h e   pr e s e nc e   o f   n o i s e .   S i m il a r ly ,   t h e   c h a nn e l   c o e f f i c i e n t   r e pr e s e n t s   t h e   tr a n s mi s s i o n   f r o m   t h e   t r a n s m i t t e r   to  t h e   r e c e i ve r   [ 10 ] .     M I M O  i n   R o F   s y s t e m s   i s   e m p l o y e d  us i n g  t h r e e   ke y   t e c hni que s :  b e a mf o r m i ng,   s pa t i a l   m u l t i p l e xi ng,   a n d   s pa t i a l   d i ve r s i t y .   S pa t i a l   d i ve r s i t y ,   i n   pa r t i c u l a r ,   pl a y s   a   vi t a l   r o l e   i n   im pr o vi n g  t h e   r e l i a bil i t y   a nd     r o b us t n e s s   o f   R o F   s y s t e m s   by   mi t i ga t i n g  t h e   e f f e c t s   o f   m u l t i pa t h   f a d i ng  a n d  s i g n a l   de gr a da t i o n .   I t  a c hi e ve s   t hi s   by   ut i li z i ng  m u l t i p l e   s pa t i a ll y   s e p a r a t e d  a n t e nn a s   to   t r a n s m i t   a n d  r e c e i ve   r e du n da n t   c o pi e s   o f   t he   s i g na l   [ 10 ] .   T h e s e   s i g n a l s   a r e   t h e n   c o m bi ne d  o r   s e l e c t e d  us i n g  t e c hni que s   s uc h   a s   m a xim a l   r a t i o   c om b i n i ng     ( M R C )   o r   s e l e c t i o n   c o m bi n i ng  t o   o p t i m i z e   s i g n a l   qua li t y .   I n   M M - W a ve   R o F   s y s t e m s ,   wh e r e   s i g n a l s   a r e   hi g hly   s u s c e pt i bl e   t o   a tt e n ua t i o n   a n d  f a d i ng,   s pa t i a l   d i ve r s i t y   im pr o v e s   s y s t e m   pe r f o r m a n c e   a n d  e n s ur e s   a     c o n s i s t e n t   c o m m u ni c a t i o n   l i nk.   M m - W a v e   t e c h n o l o g y   i s   m o s t l y   u s e d  i n   s m a ll   c e ll   ba c k h a u l   s o l ut i o ns   b e c a us e   o f   i t s   w i de   s pe c t r um ,   whi c h   wo r ks   a t  hi g h   f r e que n c i e s   r a n g i ng  f r o m   30  GH z   to   3 00  GH z .     R F   M M - W a v e   b a c k h a u l   n e t wo r ks   a l s o   ut i li z e   a   6  GH z   to   60  GH z   f r e que nc y   r a n g e .   T h e   s h o r t e r     wa v e l e ngt h s   i n   t h e   M M - W a v e   s p e c t r um   f a c il i t a t e   t h e   s e a m l e s s   i nc o r po r a t i o n   o f   n u m e r o us   a n t e nn a s   a n d    t h e   a r r a n ge m e n t   o f   t i ny   c e l l s ,   e na bl i ng  t h e   de p l o y m e n t   o f   M I M O  i n  N L OS  a n d  L OS  s c e na r i o s .     B a c k h a u l   s y s t e m s   ut i li z i ng  M M - W a ve   t e c h n o l o g y   pr o vi de   e x c e pt i o n a ll y   f a s t   da t a   t r a n s m i s s i o n   s pe e ds ,   o f t e n  i n   t h e   1  to   2   Gb ps   r a n ge .   Ne ve r t h e l e s s ,   t h e i r   r a n ge   i s   i nf e r i o r   to  t h a t  o f   m i c r o wa ve   R F .   Al t h o ugh   M M - W a ve   R F   o f f e r s   hi g h e r   da t a   t r a n s f e r   s pe e d s ,   i t s   c o v e r a ge   a r e a   i s   l im i t e d  due   to   t h e   s ubs t a n t i a l   pr o pa ga t i o n    l o s s   a t  M M - W a v e   f r e que nc i e s   [ 11] ,   [ 12] .   F i n a ll y ,   s e v e r a l   s t ud i e s   h a v e   i nve s t i ga t e d  t hi s   f i e l d  us i n g  a r t i f i c i a l  n e ur a l   n e t wo r ks ,   c o n v o l ut i o n a l   n e ur a l   n e t wor k s   ( C NN s )   [ 13] ,   a n d  ge n e r a t i ve   a d v e r s a r i a l   n e ur a l   n e t wo r ks   ( GA NN )   [ 14] .   A.   L i t e r a t ur e   r e vi e w   P e r e i r a   e t  al.   [ 15]   pr o p o s e d   t w o  R o F   m e t h o ds   f o r   c o n s t r uc t i n g  a c c e s s   a n d  t r a n s po r t  n e t wor ks   o f   f ut ur e   s y s t e m s .   T h e   f i r s t   s t udy   us e s   a   d i g i t a l   pr e - d i s to r t i o n   ( DPD)   i n   R o F   s y s t e m s   b a s e d  o n   m a c hi ne   l e a r ni ng   ( M L ) .   W i t h   t h e   s e c o n d  s t r a t e gy ,   t h e y   put   a   R o F   s y s t e m   i n t o   pr a c t i c e .   T h e y   a n a ly z e d  t h e   o p t i c a l   a n d  e l e c t r i c a l   po we r   l e v e l s   t o  l o we r   t h e   n o n - l i ne a r   d i s t o r t i o n s   a s s o c i a t e d  wi t h   R o F .   E VM   i s   a c hi e ve d  a t  4 . 4% ,   r e s u l t i n g  i n    590  M bi t /s .   J a f f e r   e t  al .   [ 16]   p r o vi de d  a   p l a n   f o r   t h e   f r o n t h a u l / b a c k h a u l   po r t i o n   o f   t h e   5G  n e t wo r k ’ s   tr a n s po r t  l a y e r   b a s e d  o n   a n   u l t r a - de n s e   wa ve l e n gt h   d i vi s i o n   m u l t i p l e xi ng  pa s s i ve   o p t i c a l   n e t wo r k   ( UD   W DM   P ON ) .     I n   a   de n s e ly   po pu l a t e d  r e gi o n ,   t h e y   ha v e   a s s e s s e d   t h e   c a p i t a l   e x pe n d i t ur e   ( C A P E X)   c o s t  o f   UD W D M   P ON   w i t h   a n d  w i t h o ut  pr ot e c t i o n .   T h e n ,   t h e y   c a l c u l a t e   t h e   s y s t e m ’ s   f i gur e   o f   m e r i t ,   a l l o w i ng  t h e m   t o  v e r i f y   t h e   s ugge s t e d  pr ot e c t i o n   p l a n   w i t h   a   r e l a t i v e ly   s m a ll   a dd i t i o n a l   C A P E X  i nv e s t m e n t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i ,   Vo l .   43 ,   N o .   3 ,   S e p t e m b e r   20 26 :  737 - 748   740   Ha d i   [ 17]   p r e s e n t e d  a n   e x pe r im e n t a l   i m p l e m e n t a t i o n   t h a t  c o m pa r e s   t h e   pe r f o r m a nc e   o f   5G  m u l t i ba n d  wa v e f o r m s   us i ng  a na l o g  A - R o F   li nks   o u t f i t t e d  wi t h   DPD  t e c hni qu e s   t o   i m pr o v e   pe r f o r m a n c e .   T h e y   c o m pa r e   a n   u n pr e c e de n t e d  C NN   to  t h e i r   pr e vi o us ly   s ugge s t e d  r e s i li e n t   a ppr o a c h e s ,   i n c l u d i n g  t h e   ge n e r a li z e d  m e m o r y   po l y n o mi a l   ( G M P ) ,   M S A ,   a n d   de e p  n e ur a l   n e t wo r k   ( DN N) .   Ha d i   [ 18]   pr o p o s e d  5 G  s i g na l s ,   whi c h   a r e   s e n t   a c r o s s   a   10   km   o p t i c a l   f i be r   c h a nne l   us i ng  a n   M Z M .   T h e   o p t i m i z e d  m a gni t ude - s e l e c t i v e   a f f i ne   ( OM S A )   m o de l   i s   us e d.   A z z a hh a f i   e t  al.   [ 19 ]   p r e s e n t e d  unl i c e n s e d  60  GH z   M M - W a v e   i n do o r   5G  a ppl i c a t i o n s .   Ut i li z i ng  t h e   dua l - dr i v e   m a c h - z e hn de r   m o du l e   ( DD - M Z M ) ,   4X4M I M O - OF D M   s i g n a l s .   F o r   tr a n s mi s s i o n   a c r o s s   a   25  km   f i be r   l e n gt h   a n d  3  m   o f   t h e   r a d i o   c h a nn e l ,   t h e   pe r f o r m a n c e   i s   a s s e s s e d  w i t h   5G  N R   c h a nn e l   c o d i ng,   whi c h  e n a bl e s   da t a   r a t e s   o f   122. 5  Gb /s ,   B E R   i s   E - 01,   a n d   E VM   i s   12% .   H a m e e d   [ 20 ]   l ooks   a t  th e   pe r f or m a n c e   o f   W DM   a n d   T DM   s y s t e m s   a c r os s   l o n g   f i b e r   l i n e s   us i n g   a   c o m bi n a t i o n   o f   th e or e t i c a l   a n a l y s i s   a n d   s i m u l a t i o n s .   T h e   p r i m a r y   f a c tor s   c o n s i de r e d   i n c l ude   s e n s i t i vi t y   to  di s pe r s i o n   e f f e c t s ,   r e a c h ,   a n d   s i gn a l   qu a l i t y .   P r i m a r y   r e s ul t s   de m o n s tr a t e   t h e   a dv a n tag e   o f   W DM   i n   m a i n t a i ni n g  s i gn a l   i n teg r i t y   o v e r   e x t e n de d   d i s t a n c e s .   W h e n   c o m p a r e d   to  T D M ,   W DM   pe r f or m s   b e tt e r .   A t  a   d i s t a n c e   o f   1 35  km   o v e r   a   f i b e r   l i n k ,   t h i s   s y s t e m   a c h i e v e s   a   bi t  e r r or   r a te   ( B E R )   o f   5 . 0 2 E - 1 4   a n d   a   1   Gb /s   da ta   r a te .     S o uz a   e t  a l.   [ 21]   p r e s e n t e d  a   c o m bi na t i o n   o f   po we r - o v e r - fi be r   ( P o F )   a n d  R o F   t e c h n o l o g i e s   to   a l l o w   f o r   t h e   s i m u l t a n e o us   t r a n s f e r   o f   po we r   a n d  da ta  f o r   t h e   n e x t   f u ll - dup l e x   c o m m u ni c a t i o n s   s y s t e m s .   T h e     C - R AN   us e s   i nde p e n de n t   o p t i c a l   f i be r   l i nk s   t o  t r a ns f e r   po we r   a n d  da t a   s i g n a l s .   T h e   a r c hi t e c t ur e   l e d  to   t h e   c r e a t i o n   o f   a   s y s t e m   f o r   p o we r   a n d  r a di o   o v e r   f i be r   ( R P o F ) .   W h e n   b o t h   di r e c t i o n s   a r e   c o n s i de r e d,   t h e   a ggr e ga t e   m a xim u m   t h r o ugh put   o f   4. 2  Gb ps   i s   a c hi e v e d  ut i l i z i ng  16 - Q A M   a n d  a   500 - m   f i be r   l e n gt h .   Ya m a m o t o  e t  al .   [ 22 ]   pr e s e n t e d  a   wi r e l e s s   s y s t e m   t h a t   us e s   s ub c a r r i e r   m u l t i p l e xi ng  ( S C M )   to  c o n c ur r e n t l y   pr o vi de   a n   a n a l o g  c hi e f   s i g na l   a n d  a   c o n t r o l   s i g na l   o v e r   a   s i n g l e   o pt i c a l   c a r r i e r .   I t   i s   pos s i b l e   to   pr e v e n t   t h e   s i g n a l   qu a l i t y   de gr a da t i o n   i nduc e d  by   n o nl i ne a r i t i e s   i n   t h e   o pt i c a l   m o du l a t o r   du r i ng  S C M   t r a n s m i s s i o n .   A dd i t i o n a ll y ,   by   c o nn e c t i n g  a   C S - R R U  pa i r   w i t h   a   20 - km   S M F ,   t h e y   t e s t e d   t h e   do wnl i nk  t r a n s m i s s i o n   o f   256  QA M - m o du l a t e d  5G  NR   s i g na l s .   S a n t h a n a m   [ 23 ]   pr o p o s e d  e m p l o yi ng  dua l   DPM Z M   w i t h   180  GH z   M M - W a v e   t o  p r o vi d e     e nh a nc e d  o p t i c a l   M M - W a ve   ge n e r a t i o n   a n d  a   20   Gb /s   r a d i o .   I n   40  k m   r a d i o   o v e r   f i be r s   ( R o F )   l in e s ,   t h e   i de n t i f i c a t i o n   o f   o pt i c a ll y   s i de ba n d  s uppr e s s i ng  r a t i o s   ( OSS R )   o v e r   36  dB   a n d  r a d i o   f r e que n c i e s   s pur i o us   s i d e b a n d  s uppr e s s i ng  s a t i o s   ( R F S S R s )   b e y o n d  39  dB   i s   m a de   a t   a n   e r r or   bi t   r a t e   is   10 - 9 .   Ha d i   e t  al.   [ 24]   pr e s e n t e d  t h e   5G   DPD   to  r e duc e   n o n - l i ne a r i t i e s   i n   R o F   s y s t e m s .   S ugge s t  a   M L   de pe n de n t  DPD  t e c hni qu e     f o r   l i ne a r i s i ng  n e x t - ge n e r a t i o n   a n a l o g  r a d i o   o v e r   f i be r   ( A - R o F )   c o n ne c t i o n s .   T hi s   r e s e a r c h   ut i li z e s   a   10  k m   f i be r   l e n gt h .   B.   S u m m a r y   a n d  c o n t r i b ut i o n     T h e   a i m   i s   a c hi e v e d  f o l l o w i n g  a   r e vi e w  o f   c o m pe n s a t i o n   ba s e d  o n   e f f e c t i v e   a l go r i t hm s   us e d  i n   t hi s   pa pe r   to  a ddr e s s   a n d  r e s o l v e   s y s t e m   l o s s e s .   T a ble  1  c o m pa r e s   t h e   r e s u l t s   o f   t h e   c ur r e n t   s t udy   w i t h   e a r li e r   publi c a t i o n s   c o v e r i ng  t h e   pr e vi o us   y e a r s   o f   v a r i o us   m e t h o ds   a n d  a l go r i t hm s .   F i na ll y ,   a   c o m pr e h e ns i ve   c o m pa r a t i v e   a na l y s i s   i s   pr e s e n t e d  to  e v a l ua t e   t h e   pr o p o s e d  s y s t e m   a ga i ns t   pr e vi o us l y   pu bli s he d   s t udi e s ,     a s   s u m m a r i z e d  i n   T a bl e   1.   F ur t h e r m o r e ,   to  de m o ns t r a t e   t h e   r e s e a r c h   pr o gr e s s i o n   a n d  t h e   e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   de v e l o pe d  f r a m e wo r k,   a n   a dd i t i o n a l   c o m pa r i s o n   w i t h   o ur   pr e vi o us l y   pu bli s h e d  s t ud i e s   [ 13] ,   [ 14]   i s     pr o vi de d  i n   T a bl e   2.   T hi s   c o m pa r a t i v e   a s s e s s m e n t   c l e a r ly   i ll u s t r a t e s   t h e   a dv a n c e m e n t s   a c hi e v e d  i n   t he   c ur r e n t  s t udy .   C.   D i g i t a l   s i g n a l   pr o c e s s i ng  ( DSP )   a l go r i t hm   c o m pe ns a t or   DSP   a l go r i t hm   c o m pe ns a t or s   a r e   pr o gr e s s i v e   t e c hni que s   ut i li z e d  i n   c o m m u ni c a t i o n   s y s t e m s   t o  r e duc e   i m pa i r m e n t s   s uc h   a s   d i s pe r s i o n ,   n o i s e ,   a n d  n o nli ne a r i t i e s .   D.   D i s p e r s i o n   c o m pe ns a t i o n   f i be r   ( DC F )   A   m a i n   c o m po ne n t   o f   R o F   s y s t e m s ,   c h r o m a t i c   di s p e r s i o n   i m pr o v e m e n t   m i t i ga t e s   t h e   de t r i m e n t a l   e f f e c t   o f   c h r o m a t i c   d i s pe r s i o n   o n   s i g n a l   qu a l i t y .   C h r o m a t i c   d i s pe r s i o n   ha ppe n s   w h e n   a   s i g n a l   s pr e a ds   o u t  o v e r   t i m e   be c a us e   t h e   l i g h t   o f   s li g h t l y   d if f e r e n t   wa v e l e n gt h s   t r a v e l s   d i f f e r e n t l y   i n  a n   o pt i c a l   f i be r .   One   m i g h t   s e e   t hi s   i n   t h e   s upp l e m e n t a r y   F i gur e   3  [ 34 ].   T hi s   pr o c e dur e   gi v e s   r i s e   t o  i n t e r - s y m b o l   i n t e r f e r e n c e ,   wh e r e   o v e r l a pp i ng  s i g n a l s   de c r e a s e   pe r f o r m a n c e   a n d  da t a   t r a n s m i s s i o n   a c c ur a c y .   T o   r e duc e   t h e s e   e f f e c t s ,   m e t h o ds   l i ke   DC F s   o r   e l e c t r o ni c   d i s p e r s i o n   c o m pe ns a t i o n   ( E DC )   a r e   us e d  f o r   c h r o m a t i c   d i s p e r s i o n   c o m pe ns a t i o n .   T h e y   c o un t e r a c t  t h e   po s i t i v e   d i s pe r s i o n   t h a t   h a ppe n s   w he n   l i g h t   t r a v e l s   t h r o ugh   t h e   f i be r .   DC F s   a dd  ne ga t i v e   d i s p e r s i o n   t o  b a l a n c e   t hi s   po s i t i v e   d i s p e r s i o n   a n d  m a i n t a i n  s i g n a l   qua li t y .   B y   e m p l o y i ng  t h e s e   c o m pe n s a t i n g  t e c hni que s ,   R o F   s y s t e m s   m a y   s uppo r t   e x c e pt i o na l   s i g n a l   a c c ur a c y   a n d  e f f i c i e n c y ,   e v e n   o pe r a t i n g  o v e r   e x t e ns i ve   d i s t a nc e s   a n d  a t   hi g h   da t a   t r a n s m i s s i o n   s pe e d s   [ 35 ].         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2502 - 4752       M it igat ion  o f  tr ans mis s ion  impair me nts   in  M M W - R oF   s y s tem s   us ing  digi tal   …   ( Sur a  M ous a  A li )   741   T a bl e   1 .   C o m pa r i s o n   w i t h   pr e vi o u s   wo r ks   R e f .   Y e a r   M o dul a ti o n   L e ngt h   MM - W a v e   f r e qu e n c y   E V M   S E R   B a ndw id th   B E R   D a ta  r a te   M I M O   F r o nt ha ul   [ 25 ]   2020   16 - QAM   &   O F D M   25   km   -   5%   -   100   M H z   -   3   G b/ s   -   O pt ic a l   [ 26 ]   2020   256 - QAM   &   O F D M   10   km   -   3.5%   -   200   M H z   -   1.7   G b/ s   2X 2   O pt ic a l   [ 23 ]   2020   M - QAM   30   km   -   8%   -   -   -   9   G b/ s   -   -   [ 27 ]   2021   O F D M   10   km   25.5   GHz   -   -   800   M H z   3.8E - 03   1.4   G b/ s   -   O pt ic a l   [ 28 ]   2021   256 - QAM   &   O F D M   22   km   -   2.7%   -   50   M H z   -   -   -   O pt ic a l   [ 29 ]   2021   256 - QAM   5   km   -   4%   -   400   M H z   -   1.7   G b/ s   2X 2   O pt ic a l   [ 30 ]   2022   Q P S K   14.43   km   -   11.6%   -   10   M H z   -   -   -   -   [ 31 ]   2022   256QA M   &   O F D M   10   km   -   3.5%   -   20   M H z   -   -   2X 2   O pt ic a l   [ 15 ]   2023   M Q A M   &   O F D M   12.5   km   -   4.4%   -   100   KHz   -   590   M b/ s   -   O pt ic a l   [ 17 ]   2023   256QA M   10   km   -   1.65%   -   50   M H z   -   -   -   O pt ic a l   [ 18 ]   2023   64 - QAM   &   O F D M   25   km   60   GHz   12.5%   -   7.2   GHz   E - 01   122.5   G b/ s   4X 4   O pt ic a l   [ 19 ]   2023   256QA M   10   km   -   1.9%   -   20   M H z   -   -   -   O pt ic a l   [ 21 ]   2024   16Q A M   500   m   -   1.5%   -   50   M H z   -   4.2   G b/ s   -   O pt ic a l   [ 22 ]   2024   256QA M   &   O F D M   20   km   -   3.41%   -   100   M H z   -   1.25   G b/ s   -   -   [ 23 ]   2024   -   40   km   186   GHz   -   -   -   E - 09   20   G b/ s   -   5G   [ 24 ]   2024   256QA M   10   km   -   1.65%   -   -   -   -   -   O pt ic a l   [ 20 ]   2024   A S K   10   km   -   -   -   -   5.02 E - 14   5   G b/ s   -   5G   [ 32]   2025   64 - Q A M   O F D M   10   km   30 G H z   3%   -   100 M H z   0.16 5   -   -   -   [ 33]   2026   256 - Q A M   O F D M   20   km   26 G H z   ≈   1%   -   100 M H z   -   -   2X 2   -   P r o p o s e d  s y s te m   pr e s e n t   64 - QAM   &   O F D M   50   km   90   M G H z   ≈  ( 3 - 4)   %   1E - 08   17.888   GH   2E - 09   56.656   G b/ s   2X 2   O pt ic a l   70   km   ≈  ( 4 - 4.7)   %   1E - 05   2   E - 06       T a bl e   2  C o m pa r i s o n   w i t h   o ur   pr e vi o us   s t udi e s   F e a tu r e   P r e v i o us   s tu d y   [ 13]   P r e v i o us   s tu d y   [ 14]   P r e s e nt   w o r k   O bj e c ti v e   E r r o r   mi ti ga ti o n i n  5G   R o F   s y s t e m   E r r o r   mi ti ga ti o n  ba s e d  o n  G A N  c ompe ns a ti o n i n a   4× 4 M I M O  R o F  s y s t e m   E r r o r   mi ti ga ti o n   ba s e d  o n P y th o n a lg o r it hms   C o mp e ns a ti o n  te c hni que   C N N - ba s e d  c o mp e ns a to r   G A N - ba s e d  c o mp e ns a to r   P y th o n - ba s e d D C F  a nd pha s e  noi s e   c o mpe ns a ti o n m e th o ds   M I M O   c o n f ig u r a ti o n   2x 2 M I M O   4× 4 M I M O   2x 2 M I M O   F ib e r   tr a ns mi s s io n  di s ta nc e   ( 50 - 70)   km   50K M   ( 50 - 70)   km   P e r f or ma n c e   me tr i c s   B E R , E V M , S N R ,  S E R   B E R , E V M , S N R , S E R   B E R , E V M , S N R , S E R   C o mpa r a s io n   C o mp e x it y   C o mpl e x it y , a nd a t  l o ng  di s ta nc e s  t he  s ig na l  is   di s to r t e d   T h e  p r o p o s e d  P y th o n - ba s e d D C F  a nd pha s e  no is e   c o mp e ns a ti o n m e th o ds   of f e r  d e t e r m in is ti c , i nt e r pr e ta bl e ,  a nd l o w - c o mpl e x it y  i mpa ir me nt   mi ti ga ti o n.   T h e  i nt e gr a ti o n  of  t h e  D C F  a nd pha s e  n o is e   c o mp e ns a ti o n a lg or it hms   e nha nc e s  s y s t e m r o bus tn e s s  b y  mi ti ga ti ng i mpa ir me nt s   a f f e c ti ng b o th  t h e  s ig na l  a mpl it ud e  a nd pha s e .           F i gur e   3 .   C h r o m a t i c   d i s pe r s i o n   p h e n o m e n a   [ 33 ]     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i ,   Vo l .   43 ,   N o .   3 ,   S e p t e m b e r   20 26 :  737 - 748   742   2.   T HE   P ROP OS E D  F R AM E WORK   T h e   DC F   pr i n c i p l e   r e v o l v e s   a r o un d  e l im i na t i ng  c h r o m a t i c   d i s pe r s i o n   i n   o pt i c a l   f i be r s   w hi le   t r a n s m i t t i n g  l i g h t   s i g n a l s .   T hi s   ph e n o m e n o n   o c c ur s   wh e n   d i f f e r e n t   wa v e l e n gt h s   o f   l i g h t   a r e   tr a n s p o r t e d   a t  v a r yi ng  s pe e ds   o v e r   t h e   f i be r ,   pr o duc i n g  l i g h t   pul s e s   t h a t  s pr e a d  o u t   o v e r   t i m e .   T hi s   s pr e a d i ng  l e a ds   to  pul s e   b r o a de ni ng  a n d  s i g n a l   d i s t o r t i o n ,   whi c h   c a n   de gr a de   t h e   qua l i t y   o f   da t a   tr a n s mi s s i o n ,   s pe c if i c a ll y   o v e r   l o n g   d i s t a nc e s   a n d  a t   hi g h   da t a   r a t e s . DC F   i s   de s i g ne d   wi t h   s pe c if i c   pr o pe r t i e s   t h a t   e x hi b i t   ne ga t i ve   d i s pe r s i o n;  wh e n   l i g h t   pa s s e s   t h r o ugh   DC F ,   t h e   di s pe r s i o n   e f f e c t s   a r e   r e v e r s e d  c o m p a r e d  to  s t a n da r d  tr a n s mi s s io n   f i be r s   ( a pp l yi ng  t h e   i nv e r s e   o f   t h e   t r a n s f e r   f u n c t i o n  w i t h   s e c o n d - o r de r   di s pe r s i o n   e qua l   - 21. 27e - 27  s 2/ m ) .     B y   s t r a t e gi c a ll y   c o n t r o l li ng  t h e   d i m e n s i o n s   a n d  p l a c e m e n t   o f   DC F   s e g m e n t s ,   i t   r e duc e s   t h e   o p t i c a l   pa t h ’ s  d i s p e r s i o n   gr e a t l y .   D i s t r i b ut e d  DC F   c o un t e r a c t s   t h e   i m pa c t   o f   c h r o m a t i c   a n d  m o da l   d i s pe r s i o n   by   i n t r o duc i n g   n e ga t i v e   d i s pe r s i o n   t h a t   c a n c e l s   o u t  t h e   p o s i t i ve   di s pe r s i o n   a c c u m u l a t e d  a l o n g  t h e   t r a n s mi s s i o n   f i be r .     T h e   p h a s e   n o i s e   c o m pe n s a t i o n   f u n c t i o n   i s   i n t e n d e d  to  c or r e c t   ph a s e   n o i s e   i n  a   s i g n a l   by   ut i li z i ng  a n   e s t i m a t e d  ph a s e   n o i s e   pr o f il e .   I t  a c c e pt s   t w o  i n put s :  t h e   s i g n a l   w i t h   ph a s e   n o i s e   a n d  t h e   ph a s e   n o i s e   e s t i m a t e   ( s a m p li ng= 1000,   s t a n da r d   de vi a t i o n   =   0. 01,   a n d  wi t hi n   t h e   r a n ge   o f   − 0. 03  to  0 . 03)   f o r   c o m pe n s a t i o n .     T h e   f u n c t i o n   f i r s t   e n s ur e s   t h a t   t h e   ph a s e   n o i s e   e s t i m a t e   i s   t h e   s a m e   l e n gt h   a s   t h e   s i g n a l ,   r e s a m p li ng  i t   t h r o ugh   li ne a r   i n t e r po l a t i o n   i f   n e e de d.   Af t e r   a l i g ni n g  t h e   l e n gt h s ,   t h e   ph a s e   n o i s e   i s   c o r r e c t e d   by   a pp lyi ng   a   ph a s e   a d j u s t m e n t   to  t h e   s i g n a l ,   m u l t i p lyi ng  t h e   s i g n a l   by   t h e   c o m p l e x   e x po n e n t i a l   o f   t h e   n e ga t i v e   p h a s e   n o i s e   e s t i m a t e .   T hi s   pr o c e s s   e f f e c t i v e ly   e li mi na t e s   t h e   u n de s i r e d  p h a s e   v a r i a t i o n s .   T h e   a l go r i t hm   c o de   o f   DC F   a n d   p h a s e   n o i s e   c o m p e n s a t i o n   i s   s h o wn   i n   F i gur e   4,   a n d  t h e   pr o p o s e d  s y s t e m   i s   s h o wn   i n   F i gur e   5.           F i gur e   4.   T h e   pr o p o s e d  a l go r i t hm   c o de   o f   DC F   a nd  ph a s e   n o i s e   c o m pe ns a t i o n           F i gur e   5.   T h e   pr o p o s e d   s y s t e m   o f   DC F   a n d  ph a s e   n o i s e   c o m pe ns a t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2502 - 4752       M it igat ion  o f  tr ans mis s ion  impair me nts   in  M M W - R oF   s y s tem s   us ing  digi tal   …   ( Sur a  M ous a  A li )   743   3.   M E T HO D   T hi s   s e c t i o n   c o m pr e h e ns i ve ly   de s c r i b e s   t h e   s t e ps   i m p l e m e n t e d  to   c r e a t e   t h e   s ugge s t e d  s y s t e m s .     I t  de pe n ds   o n   t h e   i nf o r m a t i o n   pr o vi de d  i n   t h e   pr e v i o us   pa pe r .   R o F   kn o wl e dge   pe r m i t s   t h e   t r a n s m i s s io n   o f   RF   s i g na l s   o v e r   a n   o pt i c a l   c h a nn e l .   I t   i nv o l v e s   va r y i n g  t h e   R F   s i g na l s   by   c o nve r t i n g  t h e m   i n t o   o p t i c a l   s i g n a l s   t o  pe r m i t   e f f e c t i v e   t r a n s mi s s i o n   o v e r   f i be r   o pt i c s .   T he   pr o p o s a l   i s   c o n s t r uc t e d  by   ut i li z i ng  s i m u l a t i o n   p r o g r a m s   VPI ph oto ni c s   a n d  P y t h o n .   VPI ph o to n i c s   ( Ve r . 11. 1)   i s   a   pr o g r a m mi ng  p l a t f o r m   de s i g n e d  t o  i m p l e men t ,   pl a n ,   t e s t ,   a n d  s i m u l a t e   w i t h   o p t i mi z a t i o n   o f   v a r i o us   c o m m u ni c a t i o n   a n d  o p t i c a l   a pp li c a t i o n s   w i t hi n   a   m o de r n  s y s te m .   A d d i t i o n a l l y ,   P y t h o n   ( V e r .   3 . 7 . 6 )   i s   a   p r ogr a m m i n g  p l a t f o r m   de s i gn e d   to  s i m u l a te   a l g or i t hm s .   M i xi n g  ph oton i c   tec h n o l o gi e s   i n to  f i b re - w i r e l e s s   s y s te m s   to  c r e a te ,   tr a n s m i t,   a n d   c o n v e r t  s i gn a l s   to  m i l l im e tr e - wa v e   f r e que n c i e s   i s   hi ghl y   g ood - l ook i n g.   T hi s   pa r t  p r o v i de s   a   c o m p r e h e n s i v e   a n a l y s i s   a n d   c o m p l e t e   de s c r i p t i o n   o f   th e   p r op o s e d   s y s te m ,   a n d   2X 2   M I M O   i s   u t i l i z e d ,   a n d   th e   p r op os e d   s y s t e m   a s   s e e n   i n   F i gu r e   4 .           F i gur e   4 .   I l l u s t r a t e s   t h e   pr o p o s e d  R o F   s y s t e m   a r c hi t e c t ur e       T h e   pr i m a r y   s u bs e c t i o n   e s t a bl i s he s   t ha t   t h e   s y n t h e s i z e r   i ni t i a t e s   t h e   e l e c t r i c a l   s i g n a l   pr o duc t i o n ,   whi c h   i s   m o du l a t e d  wi t h   M M - W a v e   by   M Z M .   T h e   M M - W a ve   ge n e r a t i n g  pr o c e s s   e n t a i l s   m a ni pu lat i n g  f i t   s i d e b a n ds   f o r   t h e   M i ll im e t r e - W a v e   s i g na l   a n d  t h e   l a s e r ,   c r e a t i n g  a   s o ur c e   t h a t  s i m u l t a n e o us ly   e mi t s   t w o   d i f f e r e n t   wa v e l e n gt hs .   S ub s e que n t l y ,   t h e   s i g n a l s   a r e   i n put   i n t o   a n   M Z M   to   p r o duc e   t h e   o p t i c a l   s i g n a l .     T h e n ,   a n   a ppr o pr i a t e   s e t   o f   s i de b a n d s   i s   s e l e c t e d  by   t r a ns m i t t i n g  t h e   ge ne r a t e d  o p t i c a l   s i g n a l   vi a   a   c o nf i gur e d  wa v e gu i d e   gr a t i n g,   whi c h   f u n c t i o n s   li ke   a   de m u l t i p l e x e r .   T w o   s ui t a bl e   s i de b a n d s   a r e   c a r e f u ll y  c h o s e n .     T h e   l o c a l   o s c i ll a t o r   ( L O)   pr o duc e s   a n   e l e c t r i c a l   s i g na l   w i t h   a   pr e c i s e   a n gu l a r   f r e que n c y   a nd  ph a s e .     I n   a dd i t i o n ,   a n   o pt i c a l - b a n dpa s s   f il t e r   ( OB P F )   i s   e m p l o y e d  to   de c r e a s e   t h e   n o i s e   c a us e d  by   t h e   a m p li f i e d   s po n t a n e o us   e m i s s i o n .   S ub s e que n t l y ,   t h e   r e s u l t i n g  o p t i c a l   s i g n a l   w i t h   t wo  di s t i nc t   to n e s   i s   f e d  i n t o   a   s e c o n da r y   M Z M   to   m o dul a t e   i t   w i t h   t h e   RF   s i g n a l .   A   R o F   s i g n a l   i s   g e n e r a t e d  by   a m a l ga m a t i n g   w i r e l e s s   s i g na l s   t r a n s mi t t e d  o n   t h e   M M - W a v e   c a r r i e r ,   a n d  th e n   t h e   s e c o n da r y   O B P F   i s   ut i li z e d.   T h e   w i r e l e s s   s i g na l   is   s upp l i e d  t o   t h e   m o du l a t or .   Af t e r wa r ds ,   t h e   s i g n a l   is   t r a n s m i t t e d  i n t o   a   f i b e r   t h a t   c o v e r s   a   d i s t a n c e   o f   ( 50  a n d   7 0)   km   a n d  t h e n   f o r wa r de d  to  t h e   r e c e i v e r   s i d e .   C h r o m a t i c   d i s pe r s i o n   i s   t h e   i m pa c t   o f   t h e   c h a nn e l   ( o pt i c a l   f i be r )   o n   t h e   pr o pa ga t i n g  s i g n a l s   ( l i g h t )   i ns i d e   i t.   A dd i t i o na l ly ,   i t   a n a l y z e s   t h e   i m pa c t   o f   us i n g  f i be r   o n   s y s t e m s   t h a t   s uppo r t  M I M O  tr a n s mi s s i o n   a f t e r   t h e   o p t i c a l   t r a ns m i s s i o n   s t a ge .   F ur t h e r m o r e ,   c o m pe ns a to r s   a r e   us e d  to   de c r e a s e   t h e   e r r o r s .   T h e   o r i g i na l   w i r e l e s s   s i g n a l s   a r e   m u l t i p li e d  w i t h   a n   L O  a n d  a m p li f i e d   us i n g  a   l o w - n o i s e   a m p l if i e r .   T h e   L O  f r e que n c y   o ut pu t   s i g n a l   i s   i de n t i c a l   t o  t h e   M M - W a v e   f r e q ue n c y   s i g n a l   pr o vi de d   a t   t h e   t r a n s m i t t e r   s i t e .   T h e s e   e l e m e n t s   we r e   e s s e n ti a l   t o   t h e   t e s t  s e t up   b e c a us e   t h e y   pr o vi de d  t h e   c o n t r o l   a nd   a da pt a bi li t y   r e qu i r e d  to   e n s ur e   de pe n da bl e   a n d  e x c e l l e n t   da t a   tr a n s f e r   i n   t h e   5G  b a c k h a u l   R o F   s y s t e m ;  c o m pe ns a t i o n   m i t i g a t e s   o r   m i n im i z e s   e r r o r s .   T h e   pr o p o s e d  D S P   a l go r i t hm   c o m pe ns a t or s   u t i l i z e   a dv a n c e d   t e c h ni que s   s uc h   a s   DC F ,   pha s e   n o i s e   c o m pe n s a to r ,   a n d  e qua l i z a t i o n .   T h e   t ot a l   bi t   r a t e   o f   t h e   pr o p o s e d   OF DM - R o F   s y s t e m   i s   c a l c u l a t e d  b a s e d  o n   t h e   n um be r   o f   OF DM   s u b c a r r i e r s ,   m o d u l a t i o n   o r de r ,   a n d  s y m b o l   r a t e   pe r   s ub c a r r i e r   a s   s h o wn   i n  ( 2 ) .   S i n c e   t h e   s y s t e m   e m p l o y s   14 - s u b c a r r i e r s   a n d  64 - Q A M   m o du l a t i o n ,   e a c h  s y m b o l   c a r r i e s .        =      ×   2 ( ) ×        ( 2)     wh e r e :   R b :  t ot a l   bi t   r a t e   ( bi t /s ) ,   Ns c :   n u m be r   o f   OFDM   s u b c a r r i e r s ,   M :  m o du l a t i o n   o r de r ,   R s :  s ym b o l   r a t e   pe r   s ub c a r r i e r   ( s y m b o l s / s ) ,      =   674 . 4 7 6   ×   10 6    / ,   T h us ,   t h e   pr o p o s e d  OF DM - R o F   s y s t e m   a c hi e v e s   a   tot a l   t r a n s mi s s i o n   da t a   r a t e   o f   56. 656  Gb /s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i ,   Vo l .   43 ,   N o .   3 ,   S e p t e m b e r   20 26 :  737 - 748   744   4.   RE S UL T S   AN D  DI S CU S S I ON   A   DC F   a n d  p h a s e   n o i s e   c o m pe ns a t i o n   c o m p e n s a to r   i s   a n   i m pe r a t i v e   pr o p o s e d  s y s t e m   t o  m i t i ga t e   c h r o m a t i c   d i s p e r s i o n   dur i n g  t h e   t r a n s m i s s i o n   o f   s i gn a l s   o v e r   l o n g  d i s t a n c e s .   C h r o m a t i c   d i s pe r s i o n   c a n   c a us e   t h e   pu l s e   to   b e c o m e   w i de r ,   pot e n t i a ll y   a f f e c t i n g  t h e   i n t e gr i t y   o f   t h e   s i g n a l   a n d  t h e   B E R   a n d  E VM .   A   D C F   c o m pe ns a t or   e f f e c t i v e ly   mi t i ga t e s   t h e   d i s pe r s i o n  e f f e c t s   to   m a i n t a i n   s i g n a l   qua li t y   a n d  m i n im i z e   e r r o r s .     T h e   de pe n da bil i t y   o f   hi g h - f r e que n c y   t r a ns m i s s i o ns   o v e r   l o n g  di s t a n c e s ,   s uc h   a s   50  km   o r   m o r e ,   i s   c r uc i a l   in  s y s t e m s   t h a t   e m p l o y   t e c hn o l o g i e s   l i ke   M M - W a ve   c o m m u ni c a t i o n   a n d  R o F .   T h e   c o m pe ns a t e d  s y s t e m   b y   DC F   o v e r   a   50   k m   d i s t a n c e   s i g ni f i c a n t l y   r e duc e s   E VM   v a l ue s   f o r   a l l   s u b c a r r i e r   c o nf i gur a t i o n s ,   w i t h   a   r a n ge   o f   ( 0. 030   to  0. 040 ) .   T h i s   i n d i c a t e s   t h a t  t h e   DC F   s y s t e m   i s   s upe r i o r   i n   m i n im i z i ng  s i g n a l   e r r o r s   a n d  i m pr o vi ng   t h e   o v e r a l l   s i g na l   qua l i t y .   T h e   DC F   s y s t e m   de m o n s t r a t e s   r e m a r ka bl e   r e duc t i o n s   i n   E VM   v a l ue s ,   a s   s e e n   i n  F i gur e   5 .           F i gur e   5 .   E VM   o f   t h e   c o m pe n s a t e d  s y s t e m   i n   c o m pa r i s o n   w i t h   un c o m pe ns a t e d  ( b a s e li ne )   o v e r   50   km     f i be r   l e n gt h       T h e r e   i s   s i g nif i c a n t   s i g n a l   d i s t o r t i o n   o v e r   70   km .   I n   c o n tr a s t ,   t h e   DC F   s y s t e m   h a s   f a r   l o we r   E VM   v a l ue s ,   v a r yi ng  f r o m   0. 040  to   0 . 047,   de s p i t e   t h e   s o m e w h a t   hi g h e r   d i s t a n c e   o f   70  k m .   T h e   n o t a bl e   d i s p a r i t y   hi g hli g h t s   t h e   DC F ’ s   c a p a c i t y   t o  m a i n t a i n   s i g n a l   i n t e gr i t y   o v e r   e x t e n de d  d i s t a n c e s ,   a s   s h o wn   i n   F i gur e   6 .   T h e   DC F   s y s t e m   c a n   e f f e c t i ve l y   a n d  r e l i a b ly   m a i n t a i n  l o w  S E R   l e v e l s   a t   di f f e r e n t   di s t a n c e s .     A t   a   di s t a n c e   o f   50  km ,   t h e   S E R   m e a s ur e m e n t s   e xhi b i t   v e r y   l o w  v a l ue s ,   a s   s e e n   i n   F i gur e   7 ,   r a n g i n g  f r o m   ( 8. 3E - 09  to  7 . 51E - 06) .   T h e   DC F   s y s t e m   c o n t i n u o us l y   m a i n t a i ns   un u s ua ll y   l o w  S E R   v a l ue s ,   r a n g i n g  f r o m   ( 1. 54E - 05  to   1. 28 E - 05 ) ,   e v e n   w hil e   o pe r a t i n g  a t   a   d i s t a nc e   o f   70  k m ,   a s   s h o w n   i n   F i gur e   8.   T h e   c o m pa r i s o n  c l e a r ly   il l us t r a t e s   t h e   DC F   s y s t e m ’ s   s upe r i o r   p e r f o r m a n c e   i n   pr e s e r vi ng  s i g n a l   qua li t y   o v e r   e x t e n de d   d i s t a nc e s ,   o u t pe r f o r m i ng  t h e   pr o p o s e d  s y s t e m ,   pa r ti c u l a r ly   a s   t h e   tr a n s mi s s i o n   d i s t a n c e   i nc r e a s e s .           F i gur e   6 .  E VM   o f   t h e   c o m pe n s a t e d  s y s t e m   i n   c o m pa r i s o n   w i t h   un c o m pe ns a t e d  ( b a s e li ne )   o v e r   70   km     f i be r   l e n gt h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2502 - 4752       M it igat ion  o f  tr ans mis s ion  impair me nts   in  M M W - R oF   s y s tem s   us ing  digi tal   …   ( Sur a  M ous a  A li )   745       F i gur e   7 .   T h e   S E R   o f   t h e   c o m pe ns a t e d  s y s t e m   by   DC F   a n d  pha s e   n o i s e   ( o r a n ge   l i ne )   o v e r   50   km   l e ngt h   i n   c o m pa r i s o n   w i t h   b a s e li ne   ( gr e e n   l i ne )           F i gur e   8 .   T h e   S E R   o f   t h e   c o m pe ns a t e d  s y s t e m   by   DC F   a n d  pha s e   n o i s e   o v e r   70 k m   l e n gt h       I n   F i gur e   9   t h e   B E R   v a l ue s   a t  a   di s t a n c e   o f   50   km   a r e   e x t r e m e ly   l o w,   r a n g i ng  f r o m   ( 8 E - 09   to    8E - 06) .   W h e n   t h e   d i s t a n c e   i s   i nc r e a s e d  to   70  km ,   t h e   B E R   v a l ue s   s i g ni f i c a n t l y   r i s e ,   r a n g i ng  f r o m   ( 2E - 05  to  2. 5E - 06 )   a s   s h o wn   i n   F i gur e s   10  a n d  11 ,   a n d  c a n   be   vi e w  t h e   c o n s t e l l a t i o n   a s   s h o wn   i n   F i gur e   10( a ) - ( d )     a n d  F i gur e   11( a ) - ( d) .   Al l   t h e   r e s u l t s   o f   t h e   c o m pe ns a t i o n   s y s t e m   by   DC F   w i ll   b e   r e vi e w e d,   a s   s h o wn   in    T a bl e   3 .           F i gur e   9 .   T h e   B E R   v a l ue s   o f   t h e   c o m pe ns a t e d  s y s t e m   by   D C F   a n d  p h a s e   n o i s e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2502 - 4752   I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i ,   Vo l .   43 ,   N o .   3 ,   S e p t e m b e r   20 26 :  737 - 748   746       ( a )     ( b )         ( c )   ( d)     F i gur e   10 .   T h e   c o n s t e l l a t i o n   d i a gr a m   o f   t h e   pr o p o s e d  s y s t e m   w i t h   e qua li z a t i o n   o v e r   50   km   f i be r   l e n gt:   ( a )   14 - s ub   c a r r i e r ,  ( b )   10 - s ub   c a r r i e r ,  ( c )   6 - s ub   c a r r i e r ,   a n d  ( d)   2 - s ub   c a r r i e r           ( a )   ( b )           ( c )   ( d)     F i gur e   1 1 .   T h e   c o n s t e l l a t i o n   d i a gr a m   o f   t h e   pr o p o s e d  s y s t e m   w i t h   e qua li z a t i o n   o v e r   70  km   f i be r   l e n gth :  ( a ) 14 - s ub   c a r r i e r ,   ( b )   10 - s ub   c a r r i e r ,   ( c )   6 - s ub   c a r r i e r ,   a n d   ( d)   2 - s ub   c a r r i e r     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.