PERFORMANSI MODULASI 16-QAM OPTICAL OFDM PADA JARINGAN RADIO OVER FIBER DENGAN METODE PENDETEKSIAN KOHEREN TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 PERFORMANSI MODULASI 16-QAM OPTICAL OFDM PADA JARINGAN RADIO OVER FIBER DENGAN METODE PENDETEKSIAN KOHEREN TUGAS AKHIR Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Oleh : AULIA SATRIA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU PEKANBARU 2016

2

3 PERFORMANSI MODULASI 16-QAM OPTICAL OFDM PADA JARINGAN RADIO OVER FIBER DENGAN METODE PENDETEKSIAN KOHEREN AULIA SATRIA NIM: Tanggal Sidang: 15 Januari 2016 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau Jl. Soebrantas KM 15 No. 155 Pekanbaru ABSTRAK Radio over Fiber merupakan hybrid teknologi yang menggabungkan teknologi serat optik dengan gelombang radio. RoF adalah sistem komunikasi yang dapat memanfaatkan kapasitas tinggi jaringan optik. Pada penelitian Tugas Akhir ini dirancang sebuah model jaringan Radio over Fiber menggunakan teknik multiplexing Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) dengan metode pendeteksian koheren. Teknik modulasi yang digunakan adalah 16-QAM. Panjang gelombang yang digunakan pada model jaringan ini adalah 1552,5 nm untuk transmisi downlink. Dari hasil simulasi diperoleh bahwa model Radio over Fiber ini memiliki performansi yang baik untuk jumlah subcarrier maksimum Bit Error Rate yang dihasilkan bernilai 0. Range nilai dispersi yang dapat diberikan pada jaringan ini sebesar 1 31 ps/nm/km. Besar Bandwith yang dapat dicakup mulai dari 1,29 Ghz sampai 40 Ghz. Daya input minimum yang dapat diinputkan pada sistem adalah -4 dbm. Minimum Required Power System (MRP) pada model jaringan ini adalah -5,786 dbm. Kata Kunci : Bit Error Rate, OFDM, Radio over Fiber, Pendeteksian koheren, 16-QAM viii

4 PERFORMANCE OF 16-QAM OPTICAL MODULATION OFDM ON RADIO OVER FIBER NETWORKS USING COHERENT DETECTION METHODS AULIA SATRIA NIM: Date of Final Exam : January 15, 2016 Electrical Engineering Departement Faculty of Sains and Techonology State Islamic University Sultan Syarif Kasim Riau Soebrantas Street No. 155 Pekanbaru ABSTRACT Radio over fiber is a hybrid technology that combines optical fiber technology and radio waves. In addition, it can full utilize of high capacity optical network. This final project was designed a model of radio over fiber network using Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) technique and coherent detection method. The model system used 16-QAM modulation technique and 1552,5 nm of wavelenght for uplink transmission. The simulation results were obtained that the model system has good performance on maximum subcarrier of Range of dispersion values that can be given to model system is 1-31 ps.nm/km. This model system can provide 1,29 Ghz to 40 Ghz of bandwidth. Power input minimum of model system is -4 dbm, while the minimum required power system to produce BER of 0 is -5,786 dbm. Keywords : Bit Error Rate, OFDM, Radio Over Fiber, Coherent Detection, 16-QAM viii

5 KATA PENGANTAR Dengan mengucap puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena atas ridho dan hidayahnya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Maksud dan tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi persyaratan kelulusan program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Elektro di Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. Selain itu penulis juga dapat mencoba menerapkan dan membandingkan pengetahuan dan keterampilan yang diperoleh di bangku kuliah dengan kenyataan yang ada di lingkungan kerja. Penulis menyadari bahwa dalam menyusun laporan ini masih menemui beberapa kesulitan dan hambatan, disamping itu juga menyadari bahwa penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna dan masih banyak kekurangan-kekurangan lainnya, maka dari itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari semua pihak. Menyadari penyusunan laporan ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulustulusnya kepada: 1. Kedua orang tua penulis yang tercinta atas curahan kasih sayang, doa dan dorongan baik moril maupun materil kepada penulis. 2. Bapak Dr. Hartono, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau beserta seluruh Wakil Dekan, Staf dan jajarannya. 3. Bapak Dr. Alex Wenda, ST., M.Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau yang telah banyak memberikan pengarahan kepada penulis baik dalam kuliah maupun dalam mengurus Tugas Akhir ini. 4. Ibu Rika Susanti, ST., M.Eng selaku dosen pembimbing yang telah bersedia untuk meluangkan waktu untuk membimbing, memeriksa, serta memberikan petunjuk-petunjuk serta saran dalam penyusunan laporan ini. 5. Bapak Hasdi Radiles, S.T, M.T dan Ibu Fitri Amillia, ST., MT selaku dosen penguji yang telah bersedia untuk memberi kritikan dan saran yang sangat membangun terhadap penulis. 6. Seluruh staf pengajar Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim ix

6 R i a u yang telah membimbing dan memberikan materi perkuliahan kepada penulis. 7. Sahabat spesialku Alya Nabila yang selalu memberi dukungan, perhatian, semangat dan doa bagi penulis. 8. Sahabat-sahabat baikku teman t e man konsent ras i telekomunikasi Noval Efendi Musa, Rani Alfafa Bitako, Gusmawandi, Taufiq Anasrul, M.Bagoes Purwanto, M.Harits Athaya, Zulfadli, M.Iqbal Juhasmi serta teman-teman yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu dan memberi dorongan, motivasi dan sumbangan pemikiran dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 9. Seluruh rekan-rekan di Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau, khususnya rekan rekan Teknik Elektro Angkatan 12 yang telah memberikan saran dan kritikan kepada penulis. 10. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah banyak membantu selama ini. Akhir kata, semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan karunia-nya dan membalas segala amal budi serta kebaikan pihak-pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan laporan ini dan semoga tulisan ini dapat memberikan manfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan. Pekanbaru, 15 Januari 2016 Aulia Satria x

7 DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii LEMBAR HAK ATAS KEKAYAAN INTELEKTUAL... iv LEMBAR PERNYATAAN... v LEMBAR PERSEMBAHAN... vi ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii KATA PENGANTAR... ix DAFTAR ISI... xi DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR TABEL... xvi DAFTAR RUMUS... xvii DAFTAR LAMBANG... xviii DAFTAR SINGKATAN... xix DAFTAR LAMPIRAN... xxi BAB I BAB II PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... I Rumusan Masalah... I Batasan Masalah... I Tujuan Penelitian... I Manfaat Penelitian... I Sistematika Penulisan... I-3 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Penelitian Terkait... II Sistem Komunikasi Serat Optik... II Sumber Optik... II Serat Optik... II-3 xi

8 2.2.3 Detektor Optik (Photodetector)... II Modulasi Optik... II Wilayah Kerja Panjang Gelombang Optik... II Radio over Fiber.... II Pengertian Radio over Fiber... II Konfigurasi Radio over Fiber... II Kelebihan Radio over Fiber... II Orthogonal Frequency Divison Multiplexing (OFDM)... II Pengertian OFDM... II Prinsip Kerja OFDM... II Kelebihan OFDM... II Kekurangan OFDM... II Quadrature Amplitude Modulation (QAM)... II Coherent Detection... II Parameter Performansi... II Bit Error Rate... II Power Link Budget... II-22 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Blok Diagram Model Jaringan......III Model Simulasi Jaringan... III Parameter Set up... III Skenario Penelitian... III Verifikasi Model Sistem... III Pengaruh Jumlah Subcarrier... III Pengaruh Dispersi Fiber Optik Terhadap BER... III Pengaruh Daya Input Terhadap BER... III Pengaruh Jarak Fiber Optik Terhadap BER... III Menentukan Minimum Required Power Sistem... III-9 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Verifikasi Model Jaringan... IV Performansi Bit Error Rate (BER)... IV-2 xii

9 4.2.1 Pengaruh Jumlah Subcarrier Terhadap BER... IV Pengaruh Dispersi Fiber Optik Terhadap BER... IV Pengaruh Daya Input Terhadap BER... IV Pengaruh Jarak Fiber Optik Terhadap BER... IV Menentukan Minimum Required Power Sistem... IV-9 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... V Saran... V-1 DAFTAR PUSTAKA DAFTAR RIWAYAT HIDUP xiii