Software-based simulation to analyze the variation of digital modulation and atmospheric condition on the free space optic (FSO) link performance
| Main Authors: | Khair, Fauza, Zulherman, Dodi, Auliana, Rifani |
|---|---|
| Format: | Article info application/pdf eJournal |
| Bahasa: | eng |
| Terbitan: |
LPPM INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO
, 2022
|
| Online Access: |
https://ejournal.st3telkom.ac.id/index.php/infotel/article/view/758 https://ejournal.st3telkom.ac.id/index.php/infotel/article/view/758/388 |
Daftar Isi:
- Free Space Optic (FSO) is the solution for telecommunications technology that offers high data rates, wide bandwidth, and low power consumption. However, to maximize the performance of the FSO system, the modulation used should be considered in environmental conditions. This study aims to compare the performance of the FSO communication link based on digital modulation variations used in various weather conditions, including sunny, rainy, and foggy weather. This study uses two attenuation models, namely the Kim and Kruse models, with variations in transmission distance from 500 meters to 10 kilometers. Modulation variations used include QPSK, 8-PSK, 16-PSK, and 16-QAM at 10 Gbps bitrate. The simulation is accomplished using OptiSystem 17.0 software. The study results show that sunny weather (very clear) has the best visibility compared to rain and fog conditions with an attenuation value of 0.46 dB/km on the Kim and Kruse models. QPSK modulation has the best performance with a BER value of less than 1x10-12 up to a transmission distance of 8 km in sunny weather, 3 km in rainy weather (medium rain), and 800 m in foggy (moderate fog) weather. The 8-PSK modulation has a BER value of less than 1x10-12 with a range of 2000 m in sunny weather and 1500 m in rainy weather but does not meet the standards in foggy weather conditions. 16-PSK and 16-QAM modulation have above baseline BER values during rainy and foggy conditions, but 16-QAM modulation still has a BER value of less than 1x10-3 during foggy conditions at a distance of 500 m.
- Free Space Optic (FSO) merupakan solusi untuk teknologi telekomunikasi yang menyediakan kecepatan data yang tinggi, bandwidth yang lebar dan konsumsi daya yang rendah, Namun untuk memaksimalkan kinerja dari sistem FSO tersebut, modulasi yang digunakan harus diperhatikan dan sesuai dengan kondisi lingkungan. Penelitian ini bertujuan membandingkan kinerja dari link komunikasi FSO berdasarkan variasi modulasi digital yang digunakan dengan berbagai kondisi cuaca meliputi cuaca cerah, hujan dan berkabut. Penelitian ini menggunakan dua model attenuasi yaitu model Kim dan model Kruse dengan variasi jarak transmisi mulai 500 meter hingga 10 kilometer. Variasi modulasi yang digunakan meliputi QPSK, 8-PSK, 16-PSK dan 16-QAM dengan bit rate 10 Gbps.Simulasi dilakukan dengan menggunakan software Optisystem 17.0. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa cuaca cerah memiliki visibilitas yang paling baik dibandingkan dengan kondisi hujan dan kabut dengan nilai atenuasi sebesar 0,46 dB/km pada model Kim dan model Kruse. Modulasi QPSK memiliki kinerja paling baik dengan nilai BER kurang dari 1x10-12 hingga jarak transmisi 8 km pada cuaca cerah, 3 km pada cuaca hujan dan 800 m pada kondisi cuaca kabut. Modulasi 8-PSK memiliki nilai BER kurang dari 1x10-12 dengan jangkauan jarak 2000 m pada cuaca cerah dan 1500 m pada cuaca hujan namun tidak memenuhi standar pada kondisi cuaca kabut. Modulasi 16-PSK dan 16-QAM memiliki nilai BER yang sangat besar saat kondisi hujan dan berkabut, namun modulasi 16-QAM masih memiliki nilai BER kurang dari 1x10-3 saat kondisi berkabut pada jarak 500 m.