2.1 tinjauan muktahir (state of the art) “analisis

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Muktahir (State of the Art)

Penelitian ini mengacu pada referensi yang terkait dengan penelitian yang

sudah pernah dilakukan. Dimana metode penelitian yang digunakan masing-masing

penulis berbeda tergantung pada permasalahan yang akan dibahas dalam

penelitiannya. Adapun referensi penelitian sebagai berikut:

1. “Analisis Pengujian Implementasi Perangkat Fiber to the Home (FTTH)

dengan OptiSystem pada Link STO Ahmad Yani ke Apartemen

Gateway”, (Aghina Fatyah Sabika, Universitas Telkom Bandung,

2014). Pada penelitian ini penulis melakukan studi di Apartemen

Gateway, yang berlokasi di Bandung. Apartemen Gateway merupakan

apartemen yang sudah terimplementasi oleh jaringan FTTH. Analisis

jaringan FTTH sangat diperlukan sebelum jaringan tersebut dijual ke

pengguna untuk melihat apakah jaringan yang telah diimplementasikan

sudah layak digunakan atau tidak. Sentral yang digunakan adalah STO

Ahmad Yani. Penelitian tersebut membahas tentang analisis jaringan

yaitu jaringan FTTH. Pada penelitian tersebut penulis menggunkan

program OptiSystem untuk membandingkan hasil yang didapatkan saat

simulasi dengan standar dari PT. Telkom.

2. “Analisis Simulasi Rancangan Jaringan Fiber Optic untuk Internet

Kampus Politeknik Caltex Riau Menggunkan OptiSystem”, (Popy

Azwar, Emansa Hasri Putra, Rika Susanti, Politeknik Caltex Riau).

Pada Skripsi ini dirancang sebuah sistem komunikasi optik

Biderectional. Model ini didesain berdasarkan data yang telah diambil

dari ISP (ICON+), yang merupakan ISP pengirim data yang digunakan

oleh PCR dengan menggunakan perangkat lunak Optisystem. Dari hasil

simulasi yang telah diperoleh bahwa model tersebut telah bekerja

6

dengan baik. Panjang gelombang yang digunakan 1300nm untuk

transmisi upstream dan 1310nm untuk transmisi downstream.

Tabel 2.1 Tinjauan mutakhir (state of the art)

No Nama Penulis Judul Metode Hasil

1

Aghina Fatyah

Sabika

“Analisis

Pengujian

Implementasi

Perangkat Fiber

to the Home

(FTTH) dengan

OptiSystem

pada Link STO

Ahmad Yani ke

Apartemen

Gateway”

Melakukan analisis

terhadap jaringan

FTTH menggunakan

Optisystem dengan

parameter Power

Link Budget, Rise

Time Budget, BER,

SNR

Hasil dari

Power Link

Budget,

SNR, Power

Penalties dan

BER sudah

diatas

standar,

namun hasil

dari Rise

Time Budget

masih

dibawah

standar

2

Popy Azwar,

Emansa Hasri

Putra dan Rika

Susanti

“Analisis

Simulasi

Rancangan

Jaringan Fiber

Optic untuk

Internet Kampus

Politeknik

Caltex Riau

Menggunkan

OptiSystem”

Melakukan analisis

perancangan jaringan

fiber optic

menggunakan

Optisystem dengan

parameter Rx Power,

Total Loss dan

Power budget

Dari hasil

simulasi

Power

Budget dan

BER sudah

memenuhi

standar ITU

7

2.1 Sistem Komunikasi Optik

Suatu sinyal informasi dikirim dari transmitter ke receiver melalui media

transmisi. Sinyal informasi akan dimodulasikan sesuai dengan media transmisinya.

Dalam komunikasi serat optik sinyal informasi dimodulasikan pada sinyal carrier

berupa sinyal cahaya. Secara umum komponen dasar sistem komunikasi optik

terdiri dari transmitter, receiver, dan serat optik. Terdapat pula komponen

tambahan seperti splice, repeater, kompensator dispersi, dan lain-lain. Salah satu

keuntungan dari sistem komunikasi serat optik adalah media transmisi memiliki

redaman yang rendah dan bandwidth yang lebar, sehingga lebih banyak data yang

mampu ditransmisikan dalam jarak yang lebih jauh .

2.1.1 Kabel Serat Optik

Serat optik adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau palstik yang

digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain.

Cahaya yang ada di dalam serat optik sulit keluar karena indeks bias dari kaca lebih

besar daripada indeks bias dari udara. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser.

Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan

sebagai saluran komunikasi. Serat optik terdiri dari 3 bagian yaitu:

• Core/inti adalah sebuah batang silinder terbuat dari bahan silica (SiO2),

biasanya diberi pengotor dengan germanium, oksida (GeO2) atau fosfor

penta oksida (P2O5) untuk meningkatkan indeks bias. Core memiliki

jari-jari sekitar 8 – 200 µm

• Cladding merupakan lapisan kedua setelah core, terbuat dari bahan

dielektrik (silica tanpa atau pengotor), memiliki jari-jari sekitar 125 –

400 µm

• Buffer/Jacket merupakan lapisan terluar dari kabel serat optik, fungsinya

untuk melindungi Core terhadap lingkungan luar.

8

Gambar 2.1 Struktur kabel serat optik

(sumber: www.fiber-optic-components.com)

2.1.2 Jenis-Jenis Kabel Serat Optik

1. Berikut adalah jenis kabel serat optik berdasarkan struktur kontruksi kabel

serat optik yaitu:

• Loose Tube Cable adalah kabel yang dirancang untuk penggunaan pada

environment lingkungan yang kerasdiluar ruangan, misalnya ditanam

dijalan-jalan, dibentangkan di tiang-tiang. Pada Loose tube cable

terdapat lumuran jel yang melapisi yang fungsinya untuk melindungi

serat optik dari kelembaban dimana air dan pengembunan merupakan

masalah serius. Penggunaan jel ini membuat kontruksi loose tube cable

ini sangat ideal pada lingkungan dengan kelembaban tinggi (contoh

ditanam didalam tanah)

Gambar 2.2 serat optik tipe loose tube

(sumber: www.fiberopticshare.com)

9

• Tight Buffered Cable merupakan kabel serat optik yang diinstal untuk

indoor environment dikarenakan tidak memiliki banyak lapisan

pelindung seperti Loose tube cable. tipe ini menawarkan connectability

langsung dan fleksibilitas.

Gambar 2.3 serat optik tight buffered


2. Berikut adalah jenis kabel serat optik berdasarkan mode gelombang cahaya

yang beroperasi yaitu:

• Singlemode merupakan kabel serat optik yang dimana ukuran core

yang relatif lebih kecil berukuran 8 sampai 10 micrometer,

menyebarkan / mempropagasi hanya dalam satu mode (umumnya 1310

nm atau 1550 nm). Tipe kabel optik Single mode dapat membawa

traffic dengan kapasitas bandwidth lebih besar dan dalam jarak yang

lebih jauh, dikarenakan pada tipe single mode mempertahankan

kualitas setiap pulsa cahaya yang melaluinya dengan baik.

• Multi mode merupakan serat optik yang memiliki inti core yang jauh

lebih besar dibandingkan single mode. Tipe multi mode memungkinkan

ratusan sinar cahaya menyebar/berpropagasi melalui serat optik secara

serentak.

Gambar 2.4 Perambatan cahaya pada jenis kabel multi mode dan single mode


10

3. Berikut adalah jenis kabel serat optik berdasarkan perubahan indeks bias

yaitu:

• Step Index, pada serat optik ini, perbedaan antara indeks bias inti

dengan indeks bias cladding sangat drastis.

• Graded Index, pada serat optik ini, perbedaan indeks bias bahan

dari inti sampai cladding berlangsung secara gradual

Gambar 2.5 Index Profile dari jenis kabel step index dan graded index


Gambar 2.6 Perambatan cahaya dari jenis kabel step index dan graded index

(sumber: www.optoelektronika.com)

11

2.1.3 Keutungan dan Kelemahan Serat Optik

1. Keuntungan dalam penggunaan kabel serat optik adalah sebagai berikut:

• Tahan terhadap gangguan RFI (Radio Frequecy Interference) dan EMI

(ElectroMagnetic Interference).

• Keamanan, tidak bisa disadap melalui kabel biasa.

• Bandwidth yang besar.

• Tidak berkarat.

• Jangkauan lebih jaug dibandingkan kabel tembaga.

• Kecepatan transfer lebih tinggi.

2. Kelemahan dalam penggunaan kabel serat optik adalah sebagai berikut:

• Goncangan fisik akan menjadi gangguan terhadap sinyal.

• Sulit dalam instalasi dibanding kabel tembaga yaitu penyambungan

untuk instalasi atau apabila putus.

• Pembelokan yang tajam bisa menyebabkan patah.

2.1.4 Sumber Optik

Sumber optik pada sistem komunikasi serat optik berfungsi sebagai

pengubah besaran sinyal listrik menjadi sinyal cahaya (E/O Coverter). Terdapat 2

jenis sumber optik yaitu :

3. LED (Light Emiting Diode) merupakan diode semikonduktor yang

memancarkan cahaya karena mekanisme emisi spontan. LED mengubah

besaran arus menjadi besaran intensitas cahaya. 6 Cahaya yang

dipancarkan LED bersifat tidak koheren yang akan menyebabkan

dispersi kromatik sehingga LED hanya cocok untuk transmisi data

dengan bit rate yang rendah sampai sedang. Daya keluaran LED adalah

-33 s.d. -10 dBm. LED memiliki lebar spektral (spectral width) 30-50

nm pada panjang gelombang 850 nm dan 50-150 nm pada panjang

gelombang 1300 nm.

4. LASER (Light Amplification by Stimulated Emmission of Radiation)

laser merupakan diode semikonduktor yang memancarkan cahaya

12

karena mekanisme pancaran/emisi terstimulasi (stimulated emission).

Cahaya yang dipancarkan bersifat koheren. Diode laser memiliki lebar

spektral yang lebih sempit (s.d. 1 nm), sehingga disperi kromatik bisa

ditekan. Diterapkan untuk transmisi data dengan bitrate tinggi. Daya

keluaran optik -12 s.d. +3 dBm. Kinerja (keluaran daya optik, panjang

gelombang, umur) sangat dipengatuhi oleh temperature operasi.

2.3 Arsitektur Jaringan Lokal Akses Fiber (JARLOKAF)

Arsitektur jaringan mengacu pada desain jaringan komunikasi dan

menyediakan kerangka kerja untuk spesifikasi jaringan dari komponen fisik untuk

layanan. Jaringan akses adalah bagian dari jaringan komunikasi yang langsung

terhubung ke pengguna akhir. Dalam rangka untuk menentukan interworking

infrastruktur pasif dan aktif, adalah penting untuk membuat perbedaan yang jelas

antara topologi digunakan untuk penyebaran serat (infrastruktur pasif) dan

teknologi yang digunakan untuk mengangkut data melalui serat (peralatan aktif) .

Gambar 2.7 Arsitektur Jaringan Lokal Akses Fiber

(sumber: Hantoro & Karyada,2015).

Secara umum arsitektur jaringan JARLOKAF mulai dari pusat layanan

sampai dengan pelanggan adalah sebagai berikut:

1. OLT ( Optical Line Terminal) sebagai daerah pusat dari sistem jaringan.

OLT merupakan gabungan dari CWDM, Gigabit-capable Ethernet (GbE)

13

dan SONET/SDH yang dipergunakan untuk mentransmisikan suara, data

dan video. OLT mempunyai fungsi:

a. Titik Hubung dengan provider layanan Telepon, Internet/Data dan TV/

IP TV.

b. Pusat penyambungan dan distribusi layanan yang dikirim ke

pelanggan.

c. Pengaturan dan monitoring jaringan pelanggan.

d. Mengkonversi sinyal layanan ke dalam bentuk sinyal optik.

2. ODF (Optical Distribution Frame) atau Rak dan frame merupakan titik

terminasi kabel serat optik, sebagai tempat peralihan dari kabel serat

optik outdoor dengan kabel fiber optik indoor, berikut adalah fungsi dari

ODF:

a. Tempat Spliter untuk mendistribusikan Fiber Optic ke ODC untuk

melayani beberapa area.

b. Tempat melakukan pengukuran dan monitoring Jaringan Fiber Optic.

c. Tempat terminasi fisik jaringan luar Fiber Optic.

3. Feeder Cables atau Kabel Fiber Optic penghantar Layanan, yang

mempunyai fungsi :

a. Kabel Fiber Optic Penghubung Utama dari ODF ke ODC.

b. Ada tiga jenis kabelFiber Optic yang digunakan, yaitu

- Kabel Duct yang menggunakan pelindung pipa PVC dengan

lapisan cor beton.

- Kabel Tanah Tanam Langsung (Burried Cables) dengan pelindung

pipa HDPE.

- Kabel Udara atau aireal cable yang ditambatkan pada tiang besi

atau beton.

4. ODC (Optical Distribuion Cabinet) atau perangkat Lemari Kabel Fiber

Optic dengan fungsi sebagai berikut ;

14

a. titik sambung untuk penyebaran layanan ke beberapa area yang lebih

kecil.

b. tempatsplitter untuk yaitu dari satu Fiber optic ke beberapa fiber optic.

c. tempat koneksi dari Kabel Feeder ke Kabel Distribution

5. Kabel Distribution atau Kabel Fiber Optic yang mendistribusikan layanan

ke areayang lebih kecil, menggunakan kabel tipe Single Core Single Tube

atau SCST, Sebagai penghubung antara ODC dengan ODP.

6. ODP (Optical Distribution Point) atau kotak distribusi layanan ke

pelanggan, fungsinya adalah:

a. Sebagai titik terminasi kabel dropp optik ke arah pelanggan.

b. Sebagai titik distribusi kabel distribusi menjadi beberapa salurandrop

optik dengan menggunakan splitter.

c. Ada 3 (tiga) jenis ODP , yaitu ;

7. Drop Opticyaitu saluran penanggal atau penghubung instalasi rumah,

Penghubung antara ODP dengan instalasi Rumah, Menggunakan jenis

insensitive bending, atau tahan dengan tekukan, Kapasitas 1, 2 dan 4 core,

panjang maksimum 250 meter, kedua ujungnya dipasang konektor, antar

kedua ujung konektor tidak boleh terdapat sambunganatau lecet.

8. OTP(Optical Termination Premises) yaitu perangkat pasive

yangditempatkan pada instalasi rumah pelanggan. Fungsi dari OTP, adalah

sebagai berikut:

a. Titik terminasi atau titik tambat akhir dropoptic di sisi pelanggan.

b. Tempat koneksi kabel drop optic dengan kabel indoor optic(patchcord)

9. Indoor Fiber Optic Cables, Kabel serat Optik yang diinstalasi untuk dalam

rumah, pada umumnyadisebut juga patchcord, dimana kedua ujungnya

sudah tersambungdengan konektor.

15

10. Roset Optic atau kotak tempat penghubung antara indoor optic

cablesdengan kabel optik arah CPE (Customer Premises Equipment) dalam

bentuk ONT/ONU.

11. ONT/ONU Optical Network Terminal atau Optical Network Unit.

Fungsinya adalah:

a. Melakukan konversi layanan dalam sinyal optik menjadisinyal elektrik

b. Sebagai alat demultiplexer layanan

c. Output layanan ONT/ONU adalah Voice, Video/ IP TVdan Data

Internet.

12. Splitter adalah optical fiber coupler sederhana yang membagi sinyal optik

menjadi beberapa path (multiple path) atau sinyal – sinyal kombinasi dalam

satu path. Selain itu, splitter juga dapat berfungsi untuk merutekan dan

mengkombinasikan berbagai sinyal optik. Splitter terdiri dari 3 port dan bisa

mencapai dari 32 port. Berdasarkan ITU G.983.1 BPON Standart

direkomendasikan agar sinyal dapat dibagi untuk 32 user, namun ratio

meningkat menjadi 64 berdasarkan ITU-T G.984 GPON standart. Splitter

mendukung beberapa pilihan ratio pembagian sinyal. Ratio pembagian

dapat menggunakan sebuah alat untuk splitter, sebagai contoh pemakaian

Splitter tunggal 1:32, atau pemakaian splitter secara parallel seperti 1:8 dan

1:4 atau1:16 atau 1:2.

13. Splicer alat sambung serat optik dikenal dengan sebutan fusion splicer yaitu

suatu alat yang digunakan untuk menyambung core serat optic yang berbasis

kaca yang mengimplementasikan daya listrik yang sudah dirubah menjadi

sebuah media sinar berbentuk sinar laser yang berfungsi memanasi kaca

yang putus pada core sehingga terhubung kembali secara baik. Alat

sambung splicer ini harus memiliki keakuratan tinggi sehingga pada saat

penyambungan (splicing) bisa mendekati sempurna, karena proses

terjadinya pengelasan media kaca terjadi proses peleburan kaca yang

menghasilkan suatu media yang tersambung dengan utuh tanpa adanya celah

karena memiliki karakter media yang memiliki senyawa yang sama.

16

Penyambungan bisa saja tidak utuh, karena tidak mengikuti prosedur

penyambungan yang benar. Bila hal ini terjadi maka proses penyambungan

harus diulangi lagi, hingga mendekati redaman yg sekecil- kecilnya

(dibawah 0.2 dB)

14. Konektor terdapat pada ujung dari serat optic yang terhubung langsung pada

perangkat. Konektor pada fiber optic terbuat dari material yang sederhana

seperti plastik, karet dan kaca sehingga lebih praktis. Konektor memiliki

beberapa jenis, antara lain:

a. FC (Fiber Connector): digunakan untuk kabel single mode dengan

akurasi yang sangat tinggi dalam menghubungkan kabel dengan

transmitter maupun receiver. Konektor ini menggunakan system drat

ulir dengan posisi yang dapat diatur, sehingga ketika dipasangkan ke

perangkat lain, akurasinya tidak akan mudah berubah.

b. SC (Subsciber Connector): digunakan untuk kabel single mode, dengan

sistem dicabut-pasang. Konektor ini tidak terlalu mahal, simpel, dan

dapat diatur secara manual serta akurasinya baik bila dipasangkan ke

perangkat lain.

c. ST (Straight Tip): bentuknya seperti bayonet berkunci hamper mirip

dengan konektor BNC. Sangat umum digunakan baik untuk kabel multi

mode maupun single mode. Sangat mudah digunakan baik dipasang

maupun dicabut.

2.3.1 Jenis-Jenis Jaringan Serat Optik

Sistem jaringan Serat optik setidaknya memiliki 2 buah perangkat opto

elektronik, yaitu satu perangkat opto elektronik di sisi sentral dan satu perangkat

opto elektronik di sisi pelanggan. Lokasi perangkat opto elektronik di sisi

pelanggan selanjutnya disebut Titik Konversi Optik (TKO). TKO berarti batas

terakhir kabel optik ke arah pelanggan yang berfungsi sebagai lokasi konversi

sinyal optik ke sinyal elektronik. Berdasarkan lokasi perangkat aktif, terdapat lima

jenis konfigurasi serat optik:

17

1. Fiber To The Building (FTTB)

Pada konfigurasi ini, TKO (Terminasi Kabel Optik) terletak pada ruang

telekomunikasi di ruang bawah tanah atau tersebar di beberapa lantai.

Selanjutnya, pelanggan akan dihubungkan dengan TKO melalui kabel

tembaga indoor atau IKG. Konfigurasi ini bisa dianalogikan dengan DCL

(Daerah Catu Langsung) ke jaringan kabel tembaga.

2. Fiber To The Home (FTTH)

Terminasi Kabel Optik pada konfigurasi jaringan FTTH terletak di dalam

rumah pelanggan. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO lewat

kabel tembaga indoor atau IKR sampai jarak puluhan meter saja. Apabila

dianalogikan, konfigurasi jaringan FTTH merupakan pengganti dari TB

(Terminal Blok).

3. Fiber To The Zone (FTTZ)

Pada konfigurasi ini, TKO terletak di area luar bangunan, biasanya

ditempatkan dalam sebuah kabinet yang diletakkan di pinggir jalan.

Terminal pelanggan dihubungka pada TKO melalui kabel tembaga hingga

beberapa kilometer. Jika dianalogikan, FTTZ merupakan konfigurasi

pengganti dari RK (Rumah Kabel).

4. Fiber To The Curb (FTTC)

Konfigurasi jaringan FTTC, Terminasi Kabel Optik bisa terletak di

beberapa tempat, seperti kabinet, di atas tiang, atau manhole. Selanjutnya,

terminal pelanggan disambungkan pada TKO menggunakan kabel tembaga

hingga jarak beberapa ratus meter. FTTC dapat dianalogikan sebagai

pengganti TP (Titik Pengganti).

5. Fiber To The Tower (FTTT)

Pada jenis konfigurasi ini TKO terletak di sebuah tiang, dimana terminal

sistem GSM/CDMA dihubungkan pada TKO lewat kabel tembaga indoor

18

hingga beberapa meter. Terdapat dua jenis jaringan kabel fiber optik pada

konfigurasi ini, yaitu kabel FO Drop apabila lokasi tower di kota dan FO

Distribusi apabila lokasi tower di pinggiran kota. Jika dianalogikan, FTTT

adalah pengganti dari ODP atau TB.

2.4 Teknologi Jaringan Serat Optik

2.4.1 Passive Optical Network (PON)

PON merupakan arsitektur jaringan akses berbasis serat optik yang

menggunakan konsep point-to-multipoint (Fakhri dkk.,2012). Jaringan PON ini

memiliki keunggulan yaitu memiliki koneksi kecepatan tinggi dan memungkinkan

akses internet secara cepat terkoneksi. Dengan menggunakan sistem multiplekser

PON dapat menyediakan layanan telepon, data, dan video dalam satu saluran atau

yang bisa disebut dengan triple play. PON juga dapat diintegrasikan dengan

jaringan tembaga.

Pada arsitektur jaringan PON terdapat 3 komponen penting yaitu OLT

(Optical Line Terminal) yang diletakkan di CO (Central Office), ODN (Optical

Distribution Network) yang merupakan komponen dalam media transmisinya, dan

ONU (Optical Network Unit) yang diletakkan dekat dengan user. Tahapan-

tahapan evolusi PON adalah sebagai berikut :

1. ITU-T G.983

ITU-T G.983 merupakan PON berbasis ATM, mendukung suara dan

data, efisiensi 70 % dan memiliki bandwidth 622 Mbps, diadopsi dari

standar ITU tahun 1999. Terdiri dari APON (ATM Passive Optical

Network) dan BPON (Broadband PON). APON merupakan standar

PON (Passive Optical Network) yang pertama dgunakan untuk aplikasi

bisnis dan menggunakan teknologi ATM sedangkan BPON merupakan

perkembangan dari APON. Teknologi ini mendukung WDM dan alokasi

bandwidth upstream yang besar.

2. ITU-T G.984

ITU-T G.984 merupakan standard yang di keluarkan oleh ITU-T untuk

teknologi GPON (Gigabit PON). GPON merupakan evolusi dari standar

19

BPON. Standar teknologi ini mengijinkan beberapa pilihan kecepatan,

tetapi untuk industri seragam antara 2,488 Mbps untuk downstream dan

1,244 Mbps untuk upstream.

2.4.2 Gigabit Passive Optical Network (GPON)

GPON merupakan teknologi FTTx yang dapat mendeliver servis sampai ke

user menggunakan fiber optic. Berdasarkan perbedaan letak TKO (Titik Konversi

Optik), GPON dibagi menjadi 4 yaitu :

1. Fiber To The Building (FTTB)

2. Fiber To The Home (FTTH)

3. Fiber To The Zone (FTTZ)

4. Fiber To The Curb (FTTC)

Gambar 2.8. Arsitektur GPON

(sumber: ITU-T G.984)

Prinsip kerja dari GPON yaitu ketika data atau sinyal dikirimkan dari OLT,

maka ada bagian yang bernama splitter yang berfungsi untuk memungkinkan serat

optik tunggal dapat mengirim ke berbagai ONT. Untuk ONT sendiri

akanmemberikan data–data dan sinyal yang diinginkan oleh user. Pada prinsipnya,

Passive Optical Network adalah sistem point-to- multipoint, dari fiber ke arsitektur

premise network dimana unpowered optical splitter (splitter fiber) serat optik

tunggal.

20

Arsitektur sistem GPON berdasarkan pada TDM (Time Division

Multiplexing) sehingga mendukung layanan T1, E1, dan DS3. Tidak seperti sistem

multiplekser lainnya, GPON mempunyai layer PMD (Physical Media Dependent)

yang dilengkapi dengan Forward Error Corection (FEC). ONT mempunyai

kemampuan untuk mentransmisikan data di 3 mode power. Pada mode 1, ONT akan

mentransmisikan pada kisaran daya output yang normal. Pada mode 2 dan 3 ONT

akan mentransmisikan 3–6 dB lebih rendah daripada mode 1 yang mengizinkan

OLT untuk memerintahkan ONT menurunkan dayanya apabila OLT mendeteksi

sinyal dari ONT terlalu kuat atau sebaliknya, OLT akan memberi perintah ONT

untuk menaikkan daya jika terdeteksi sinyal dari ONT terlalu lemah.

2.4.2.1 Fitur- Fitur GPON

Terdapat beberapa fitur pada GPON yang membuat keunggulan teknologi

ini dibandingkan dengan teknologi yang lain diantaranya sebagai:

a. Operasi panjang gelombang pada GPON yang diterapkan untuk transmisi

downstream adalah 1490-1500 nm, sedangkan untuk transmisi upstreamnya

1260-1360 nm. Sebagai tambahan operasi panjang gelombang 1550-1560

nm yang dapat digunakan untuk teknologi distribusi video RF pada arah

downstream. Dibedakannya panjang gelombangupstream dandownstream

agar tidak timbulnya interferensi, sehingga pada jaringan GPON antara

sentral dan user-nya hanya menggunakan satu serat saja.

b. FEC (Forward Error Control) adalah suatu teknik pada proses transmisi

dimana data yang akan dikirim dikodekan sehingga nantinya jika ada error

akan terdeteksi dan segera dikoreksi. Pada saat proses transmisi, bit-bit

redudansi dikirim bersamaan dengan informasinya. Penambahan metode

FEC ini mengakibatkan bertambahnya link budget sebesar 3-4 db. Sehingga

bitrate yang lebih tinggi dan jarak yang makin jauh antara OLT dengan

ONU bukanlah menjadi permasalahan.

c. T-CONT merupakan sebuah fitur pada GPON yang berfungsi sebagai

pengatura lokasi bandwidth upstream pada GPON. T-CONT biasanya

21

digunakan untuk meningkatkan penggunaan bandwidth upstream pada

GPON. Terdapat 5 jenis T-CONT antaralain:

• T-CONT tipe 1: menjamin alokasi bandwidth yang pasti stabil untuk

aplikasi yang sensitif terhadap delay, contohnya VOIP

• T-CONT tipe 2: menjamin alokasi bandwidth yang stabil untuk aplikasi

yang tidak sensitif terhadap delay, contohnya layanan video

• T-CONT tipe 3: gabungan dari bandwidth minimal yang terjamin pasti

ditambah bandwidth yang belum terjamin, contohnya pengiriman data-

data penting

• T-CONT tipe 4: mengalokasikan bandwidth secara besteffort, sehingga

berubah-ubah secara dinamis tanpa ada bandwidth yang

pasti,contohnya layanan internet

• T-CONT tipe 5: gabungan semua servis sebelumnya

d. Keamanan Pada bagian upstream, GPON menggunakan koneksi point-to-

point yang membuat seluruh trafik menjadi aman dari penyadapan. Oleh

karena itu, untuk setiap informasi upstream seperti security key dapat

dikirim dalam bentuk teks yang jelas. Algoritma enkripsi yang digunakan

adalah Advanced Encryption Standard (AES) dimana sebuah kunci dapat

berubah secara periodic tanpa perlu menggangu jalannya informasi untuk

meningkatkan keamanan. Arsitektur proteksi dari GPON dipertimbangkan

untuk meningkatkan kehandalan jaringan akses. Terdapat 2 tipe proteksi

switching yakni Automatic Switching dan Forced Switching. Automatic

Switching berjalan berdasarkan adanya deteksi kesalahan seperti degradasi

sinyal sedangkan, Forced Switching berjalan berdasarkan administrative

events seperti fiber routing dan fiber replacement.

2.5 Software OptiSystem

OptiSystem adalah program simulasi sistem komunikasi optik untuk

perancangan, pengujian, dan optimalisasi untuk hampir semua jenis link optik

padaphysical layerdari jaringan optik. Tingkatan simulator berdasarkan

22

pemodelan sistem komunikasi serat optik yang realistis, OptiSystem memiliki

kemampuan simulasi yang kuat dan komponen sistem yang benar-benar

hierarkis. Kemampuannya dapat dengan mudah diperluas dengan penambahan

komponen-komponen dan antar muka yang simpel. Program ini digunakan

untuk memenuhi kebutuhan akan simulasi prancangan jaringan fiber optic.

Parameter kualitas jaringan yang mampu disimulasikan pada Optisysten:

1. Power Link Budget

2. Signal to Noise Ratio

3. BER

4. Q-Flactor

5. dll

Gambar 2.9 Software Optisytem 13

(sumber: www.optiwave.com)

OptiSystem merupakan sebuah software yang dapat mensimulasikan

perhitungan loss budget pada jaringan serat optik, dan berikut adalah beberapa

komponen pengganti dalam tools OptiSystem yang dipakai sebagai pengganti

disetiap perangkat komponennya.

2.5.1. Tools pada OptiSystem

1. Optical Transmitter

Dapat dilihat pada gambar 2.15, Optical Transmitter berfungsi sebagai

pengirim sinyal LED, dan pengganti OLT dalam keadaan sesungguhnya.

http://www.optiwave.com/

23

Gambar 2.10 Optical Transmitter

(sumber: Arfan Husni Rahmanto, 2015)

2. Optical Receiver

Dapat dilihat pada gambar 2.10, Optical receiver berfungsi untuk

menangkap cahaya yang dikirimkan dari optical transmitter atau Light Source.

Setelah mendapatkan cahaya dari media serat optik, maka sinyal ini akan didecode

menjadi sinyal-sinyal digital yang berisi informasi yaitu sebagai pengganti ONT

dalam keadaan sesungguhnya.

Gambar 2.11 Optical Receiver


3. Connector

Connector adalah slot yang menghubungkan kabel serat optik optik dengan

setiap core serat optik optik yang akan dihubungkan bersama adaptor dan ini

sebagai pengganti konektor dalam keadaan sesunggguhnya.

24

Gambar 2.12 Connector


4. Splitter

Splitter adalah optical fiber coupler yang berfungsi untuk membagi sinyal

serat optik optik dari satu titik ke banyak titik (point to multiplepoint). Dan sebagai

pengganti splitter dalam keadaan sesungguhnya.

Gambar 2.13 Splitter Optisystem


5. Optical Power Meter (OPM)

Optical Power Meter berfungsi untuk melihat pengukuran daya loss yang

terdapat pada suatu range dalam suatu jaringan serat optik optik dan sebagai

pengganti OPM dalam keadaan sessungguhnya.

Gambar 2.14 Optical Power Meter OptiSystem


25

2.6 Parameter Kualitas Jaringan

Berdasarkan penelitian yang dilakukan pada Skripsi ini, diambil parameter

kualitas jaringan. Parameter ini merupakan parameter yang menentukan kualitas

jaringan transmisi GPON untuk layanan IndiHome, sebagai berikut:

2.6.1 Power Link Budget

Perhitungan power link budget untuk mengetahui batasan redaman total

yang diijinkan antara daya keluaran pemancar dan sensitivitas penerima.

Perhitungan ini dilakukan berdasarkan standarisasi ITU-T G.984 dan juga peraturan

yang diterapkan oleh PT. Telkom, yaitu jarak tidak lebih dari 20 km dan redaman

total harus dalam rentang nilai -10 dBm samapai dengan -28 dBm. Untuk

menghitung Rx power digunakan persamaan power link budget sebagai berikut :

Prx = Ptx – (L.αoptic + ac + as +Sp) ................................... (2.1)

2.6.2 Rise-time Budget

Dalam sistem komunikasi digital, pengkodean secara umum dapat dengan

menggunakan return-to-zero (RZ) dan non-return to-zero (NRZ). Untuk

pengkodean dengan menggunakan NRZ, diperlukan hanya satu transisi untk setiap

bit. Berbeda dengan pengkodean dengan menggunakan RZ, karena RZ memerlukan

dua transisi untuk tiap bit. Untuk sistem komunikasi digital dapat di analisis

berdasarkan rise-time. Keterbatasan dari rise-time akan menyebabkan data

terdistorsi sehingga data tersebut akan loss. Maka untuk menghindari distorsi

tersebut, mensyaratkan bahwa suatu sistem memiliki nilai rise-time (ts) tidak lebih

dari 70% dari Time Period (TP) sesuai dengan standar ITU-T G.984. Rise-time

budget merupakan metode untuk menentukan batasan dispersi suatu link fiber optic.

Satu periode bit didefinisikan sebagai resiprokal dari data rate. Untuk menghitung

Rise Time budget dapat dihitung dengan rumus. Rise Time Budget ditunjukan

dengan persamaan:

Tr = 0.7

𝑏𝑖𝑡 𝑟𝑎𝑡𝑒

Tfiber = Linewidth x fiber length x dispersion

26

Ttotal = (Ttx2 + Tfiber

2 + Tintermodal2 + Trx

2)1

2 ...................... (2.2)

Ttotal

< Tr ........................................................ (2.3)

Dimana:

Ttx = Rise time transmitter (ns);

Trx = Rise time receiver (ns)

Tr = Rise time bit rate sinyal NRZ

Tintermodal = 0 (untuk serat optik single mode)

2.6.3 Bit Error Rate (BER)

Bit error rate merupakan laju kesalahan bit yang terjadi dalam

mentransmisikan sinyal digital. Sensitivitas merupakan daya optik minimum dari

sinyal yang datang pada bit error rate yang dibutuhkan. Kebutuhan akan BER

berbeda-beda pada setiap aplikasi, sebagai contoh pada aplikasi komunikasi

membutuhkan BER bernilai 10-10 atau lebih baik, pada beberapa komunikasi data

membutuhkan BER bernilai sama atau lebih baik dari 10-12. BER untuk system

komunikasi optik menurut ITU-T G.984 sebesar 10-9. Faktor-faktor yang

mempengaruhi BER antara lain noise, interferensi, distorsi, sinkronisasi bit,

redaman, multipath fading. BER dapat ditentukan dengan persamaan sebagai

berikut :

BER = 𝑛𝑐

𝑛𝑏 ...................................................... (2.4)

Di mana :

nc = jumlah bit error yang diterima

nb = jumlah total bit yang diterima

27

2.6.4 Q-Factor

Q-Factor mengukur kualitas sinyal transmisi dalam hal rasio signal-to-

noise-nya dan menentukan bagus atau tidaknya kualitas suatu jaringan DWDM.

Dalam sistem komunikasi serat optik khususnya DWDM, minimal ukuran Q-

Factor yang ditentukan oleh ITU-T G.984 adalah 6 atau 10-9 dalam Bit Error Rate

(BER). BER dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :

Q = (µ1−µ0)

(σ1+σ0) ..................................................... (2.5)

Gambar 2.15 Pengukuran Eye Diagram

(sumber: onsemiconductor)

Q-factor mempunyai hubungan dengan BER jika nilai q-factor tinggi maka

nilai BER akan tinggi, begitu juga sebaliknya jika nilai q-factor kecil. Berikut

merupakan persamaan yang menunjukkan hubungan antara q-fator dengan BER :

BER = 1

2 erfc (

𝑄

√2) ............................................ (2.6)

Di mana :

erfc = Complementary error function

Q = Q-factor

Q-factor mewakili kualitas SNR dalam diagram mata dari sinyal digital,

diagram mata menjadi pola yang berbentuk mata pada osiloskop yang menunjukkan

kinerja sistem transmisi. Diagram mata (eye diagram) adalah metodologi untuk

mewakili dan menganalisis sinyal digital berkecepatan tinggi. Diagram mata

µ0

µ1

28

memungkinkan parameter kunci dari sinyal divisualisasikan dan ditentukan.

Diagram mata dibangun dari bentuk gelombang digital dengan melipat bentuk

gelombang yang sesuai dengan setiap bit dengan amplitudo sinyal pada sumbu

vertikal dan waktu pada sumbu horizontal.

Gambar 2.16 Pengukuran Eye Diagram

(sumber: onsemiconductor)

Q-Factor bisa dievaluasi dengan melihat diagram mata. Semakin besar

pembukaan mata, semakin besar perbedaan antara nilai rata-rata level sinyal untuk

level "1" dan level "0". Semakin besar bukaan dari “mata”, semakin tinggi Q-Factor

dan semakin baik kinerja BER.

.

2.1 tinjauan muktahir (state of the art) “analisis

Documents