Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Động lực học của DRZ trong hệ thống DWDM-FSO băng hẹp cao 2.56 Tbps dưới các điều kiện thời tiết đa dạng
Springer Science and Business Media LLC - Trang 1-12 - 2023
Tóm tắt
Bài báo này thành công trong việc chứng minh mạng quang học không gian tự do phân chia bước sóng dày đặc (DWDM-FSO) với 64 kênh có băng thông hẹp 50 GHz với tốc độ thông tin 40 GB/s trên mỗi kênh trong các điều kiện thời tiết khác nhau. Hiệu suất của hệ thống đã được nghiên cứu bằng cách so sánh các phương thức điều chế tiên tiến như quay lại không có carrier (CSRZ), quay lại hai chiều (DRZ) và quay lại hai chiều sửa đổi (MDRZ) trong điều kiện thời tiết quang đãng dựa trên tỷ lệ lỗi bit (BER), yếu tố chất lượng, biểu đồ mắt và tỷ lệ tín hiệu quang so với nhiễu (OSNR). Hơn nữa, các tác động của các tham số hệ thống nội bộ như độ phân kỳ tia, đường kính khẩu độ bộ thu và độ lợi của bộ khuếch đại quang đã được phân tích với định dạng điều chế tối ưu trong bầu trời quang đãng. Hơn nữa, hiệu suất của hệ thống được đề xuất cũng đã được kiểm tra cho các rối loạn khí quyển bất lợi bao gồm sương mù dày, mưa lớn và sương mù dày để dự đoán khoảng cách truyền tối đa với hệ thống điều chế phù hợp nhất. Đã quan sát thấy rằng hệ thống điều chế DRZ đã cho thấy hiệu suất tốt nhất trong số các mã hóa đường dây tiên tiến khác. Báo cáo công việc mô phỏng chấp nhận tối thiểu của BER đã được ghi nhận là e–12, e‒09, e‒10 và e‒11 trong các điều kiện thời tiết quang đãng, sương mù dày, mưa lớn và sương mù dày tương ứng bằng cách sử dụng định dạng điều chế DRZ và chất lượng tín hiệu nhận được xấu đi dưới các giá trị không chấp nhận được cho khoảng cách tầm nhìn FSO vượt quá 30 km, 2.8 km, 1.8 km và 1.3 km, tương ứng.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
S. Parkash, A. Sharma, H. Singh, Performance enhancement of multichannel gigabit rate bidirectional WDM-PON Using RSOA and optimized modulation format. J. Opt. Commun. 37, 311–319 (2016)
H.K. Gill, N.S. Grewal, G.K. Walia, Comparative investigation of CSRZ-DQPSK, DRZ-DQPSK, and MDRZ-DQPSK modulation techniques in MDM IS-OWC system. Microw. Opt. Technol. Lett. 61, 1802–1809 (2019)
M. Singh, A. Atieh, A. Grover, O. Barukab, Performance analysis of 40 Gb/s free space optics transmission based on orbital angular momentum multiplexed beams. Alex. Eng. J. 61, 5203–12 (2022)
Anuranjana, S. Kaur, R. Goyal, S. Chaudhary, 1000 Gbps MDM-WDM FSO link employing DP-QPSK modulation scheme under the effect of fog. Optik (Stuttgart). 257, 168809 (2022)
R. Miglani, J.S. Malhotra, Evaluation of link-compensated 32 × 40 Gbit/s DWDM free space optical (FSO) transmission. J. Opt. 47, 467–474 (2018)
S.H. Alnajjar, M.H. Ali, A.K. Abass, Enhancing performance of hybrid FSO/fiber optic communication link utilizing multi-channel configuration. J. Opt. Commun. 43, 165–170 (2019)
N. Rani, P. Singh, P. Kaur, Mitigation of Scintillation effects in WDM-FSO system using Homodyne detection. Optik (Stuttgart) 248, 168165 (2021)
A. Sharma, K. Thakur, Comparison of MDRZ, CSRZ and DRZ schemes using different communication channels. Int. J. Comput. Appl. 172, 26–30 (2017)
P. Paliwal, J. Shreemali, P. Chakrabarti, S. Poddar, Performance optimization of hybrid RAMAN-EDFA based WDM-FSO under adverse climatic conditions. Mater. Today Proc. (2021). https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.12.624
T. Siegel, S.P. Chen, Investigations of free space optical communications under real-world atmospheric conditions. Wirel. Pers. Commun. 116, 475–490 (2021)
S. Parkash, A. Banga, D. Kumar, Performance enhancement of DWDM-FSO system under diverse weather conditions with optimized modulation. Int. J Eng. Appl. Sci. 7, 147–155 (2023)
M. Singh, Performance analysis of WDM-FSO system under adverse weather conditions. Photonic Netw. Commun. 36, 1–10 (2018)
A. Sharma, S. Kaur, S. Chaudhary, Performance analysis of 320 Gbps DWDM—FSO system under the effect of different atmospheric conditions. Opt. Quantum Electron. 53, 1–9 (2021)
S. Hamza, I. Murdas, D.A. Hammood, A. Alkhayyat, Enhancement the performance of FSO communication system under atmospheric turbulence. Mater. Today Proc. (2021). https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.05.552
M. Gebhart, E. Leitgeb, S. Sheikh Muhammad, B. Flecker, C. Chlestil, M. Al Naboulsi, F. de Fornel, H. Sizun, Measurement of light attenuation in dense fog conditions for FSO applications. Atmos. Opt. Model. Meas. Simul. 5891, 58910K (2005)
A.K.M.S.J. Choyon, R. Chowdhury, Design of 16 × 40 Gbps hybrid PDM-WDM FSO communication system and its performance comparison with the traditional model under diverse weather conditions of Bangladesh. J. Opt. Commun. (2021). https://doi.org/10.1515/joc-2020-0247
S. Parkash, A. Sharma, H. Singh, H.P. Singh, Performance investigation of 40 GB/s DWDM over free space optical communication system using RZ modulation format. Adv. Opt. Technol. 7, 1–8 (2016)
S. Parkash, Performance enhancement of ultra high capacity 2.5 Tbps DWDM system using DCF and optimized modulation format. J. Opt. Commun. 39, 77–85 (2017)
S.A.A. El-mottaleb, M. Singh, A. Chehri, H.Y. Ahmed, M. Zeghid, A.N. Khan, Capacity enhancement for free space optics transmission system using orbital angular momentum optical code division multiple access in 5G and beyond networks. Energies (2022). https://doi.org/10.3390/en15197100
S. Parkash, A. Banga, Performance analysis and optimization of multichannel DWDM-FSO system under the effect of hostile weather conditions. J. Opt. Comm. (2023). https://doi.org/10.1515/joc-2022-0267
S. Parkash, Enhancing performance and optimization of multichannel bidirectional WDM-PON with hybrid optical amplifiers employing diverse post dispersion compensation schemes. J. Opt. Commun. (2023). https://doi.org/10.1515/joc-2022-0279
R. Gupta, P. Singh, Performance analysis of FSO system for different fog conditions. In: Proceeding of International Conference on Intelligent Communication, Control and Devices, Advances in Intelligent Systems and Computing, vol. 479 (2016), pp. 979–89
E.E. Elsayed, B.B. Yousif, M. Singh, Performance enhancement of hybrid fiber wavelength division multiplexing passive optical network FSO systems using M-ary DPPM techniques under interchannel crosstalk and atmospheric turbulence. Opt. Quantum Electron. 54, 116 (2022)
M. Singh, J. Malhotra, Enhanced performance of 40 Gbit/s-80 GHz OFDM based radio over FSO transmission link incorporating mode division multiplexing under strong atmospheric turbulence. Optoelectron. Adv. Mater. Rapid Commun. 13, 437–447 (2019)
P. Sivakumar, M. Singh, J. Malhotra et al., Performance analysis of 160 Gbit/s single-channel PDM-QPSK based inter-satellite optical wireless communication (IsOWC) system. Wirel. Netw. 26, 3579–3590 (2020)
H.E. Adardour, S. Kameche, M. Sing, MIMO-enabled free space optical link under log-normal fading/gamma–gamma channel: exploring an optimal modulation scheme. Int. J. Opt. (2023). https://doi.org/10.1155/2023/8020925
A. Sharma, S. Kaur, Performance analysis of 1280 Gbps DWDM–FSO system employing advanced modulation schemes. Optik (Stuttgart) 248, 168135 (2021)
S. Parkash, A. Banga, Performance enhancement and analysis of 40 GB/s dual channel hybrid FSO/FO link under diverse weather conditions. J. Opt. Commun. (2023). https://doi.org/10.1515/joc-2022-0282
M. Ijaz, Z. Ghassemlooy, H. Le-minh, S. Zvanovec, J. Perez, J. Pesek, O. Fiser, Experimental validation of fog models for FSO under laboratory controlled conditions. In: 2013 IEEE 24th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications: Fundamentals, vol. 30 (2013), pp. 19−23