Jaringan Local Access Fiber (Jarlokaf) (2)

Transkripsi

1 Jaringan Local Access Fiber (Jarlokaf) (2)

2 Multiplexing FDM (Frequency Division Multiplexing) n buah kanal yang berbeda frekuensi carriernya ditransmisikan secara simultan dalam 1 kanal fisik Digunakan untuk sinyal digital maupun analog Kanal 1 = frek 1 Kanal 2 = frek 2 Kanal n = frek n Multiplexer (MUX) n buah kanal ditransmisikan simultan dalam 1 kanal

3 Multiplexing TDM (Time Division Multiplexing) merupakan proses multiplexing dengan cara membagi waktu menjadi slot-slot waktu yang menyatakan informasi dari tiap kanal. Hanya mungkin untuk sinyal digital Kanal 1 = frek A Kanal 2 = frek A Kanal n = frek A Multiplexer (MUX) n buah kanal ditransmisikan simultan dalam 1 kanaldengan TS-TS yang berbeda

4 PCM (PULSE CODE MODULATION) Mengubah sinyal voice analog menjadi sinyal digital Proses yang terjadi dalam PCM : Sampling (pencuplikan) Quantizing (kuantiasasi) Encoding (pengkodean) sampler kuantiser enkoder

5 PROSES PENCUPLIKAN (SAMPLING) Lebar Pita / Bandwidth suara (BW) 4 khz Frekuensi sampling minimum (f S )= 2.BW = 2 X frekuensi informasi maksimum (berdasarkan kriteria Nyquist)

6 SPEKTRUM HASIL SAMPLING sinyal informasi f Sinyal informasi setelah sampling tanpa Aliasing Sinyal informasi setelah sampling f terjadi Aliasing f

7 PROSES KUANTISASI (QUANTIZATION) Quant Kuantisasi : mengubah level amplituda menjadi diskret dengan jumlah terbatas. Jumlah level kuantisasi = 2 L L = jumlah bit pengkodean Terdapat 2 jenis kuantiser yaitu : Kuantiser Uniform (lebar selang kuantisasi seragam) Kuantiser Non-Uniform (lebar selang kuantisasi tidak seragam)

8 KUANTISER UNIFORM tegangan keluaran (volt) B A tegangan masukan (volt)

9 KUANTISER NON-UNIFORM tegangan keluaran (volt) B A tegangan masukan (volt)

10 PROSES PENGKODEAN (ENCODING) T T Encod Contoh di atas menunjukkan proses encoding, 1 simbol masukan dikodekan menjadi 8 bit Jumlah bit untuk mengkodekan tiap simbol ditentukan oleh perangkat ADC (Analog to Digital Converter)

11 BIT RATE KANAL VOICE BW kanal suara = 4 khz Kecepatan sampling untuk tiap kanal suara = 2 x 4000 = 8000 sample/s 1 sample dikodekan menjadi 8 bit Bit rate 1 kanal voice : BR = 8000 x 8 bit/ detik = 64 kbps

12 MULTIPEXING Multiplexing merupakan proses penggabungan beberapa kanal sinyal informasi kedalam satu kanal informasi dengan tujuan agar sinyal informasi dapat dikirimkan secara simultan dalam satu kanal Time Division Multiplexing merupakan proses multiplexing dengan cara membagi waktu menjadi slot-slot waktu yang menyatakan informasi dari tiap kanal TDM PCM (Time Division Multiplexing Pulse Code Modulation) merupakan proses multiplexing sinyal yang menggunakan teknik pengkodean PCM

13 PCM-30 (E-1, Standar Eropa) 1-15 dan adalah sinyal telephon yang dikodekan/ data digital x bergantian Informasi signaling Frame alignment signal pada frame 1, 3, 5, dst 8 bit x = bit reserved for international use Y = bit reserved for national use A = 0 tidak ada alarm A = 1 ada alarm x 1 P Y Y Y Y Y Service word pada frame 2, 4, 6, dst 1 TS = 8 bit Terdiri dari 32 TS = 30 kanal suara + 1 sinkronisasi + 1 signaling Sinkronisasi : TS 0 Signaling : TS 16 Voice : TS TS Dalam 1 detik terdapat 8000 sample, sehingga : Bit rate = (8 x 8000 ) x 32 = 2048 kbps

14 Multiframe PCM-30 ms s Signaling time slot A U 1 a b c d a b c d a b c d a b c d Multiframe alignment signal Signaling service wordl channel 8 channel 23 channel 15 channel 30 A = 0 U = 1 Tidak ada Alarm Signaling bits a - d per channel A = 1 U = 0 urgent alarm non urgent alarm 1 MF = 16 frame Signaling lengkap untuk 30 kanal voice (1 TS 16 untuk signaling 2 kanal voice) TS-16 untuk frame ke-0 digunakan untuk alignment / sinkronisasi multiframe

15 PCM-24 (T-1, Standar Amerika) 125 s (193 bit) Ch 1 Ch 2 Ch 24 Frame B0 B1... B8 B0 B1... B8 B0 B1... B8 BF 1 bit BF Frame aslignment signal (101010) pada frame ganjil (1,3,5,7,9,11) Multi Frame aslignment signal (001110) pada frame genap (2,4,6,8,10,12) Multi Frame Channel A signaling : Bit ke 8 dari msg-msg time slot kanal pada frame 6 Channel B signaling : Bit ke 8 dari msg-msg time slot kanal pada frame 12 1 TS = 8 bit Terdiri dari 24 TS = 24 kanal suara Dalam 1 detik tdp 8000 Sinkronisasi menggunakan 1 bit tambahan (BF) Signaling diambil pada bit ke-8 tiap TS pada frame ke-6 dan kelipatannya Bit Rate = ((24 x 8) + 1) x 8000 = 193 x 8000 = 1544 kbps 1 MF = 12 frame

16 PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) -1 Terdapat 3 standar : Amerika, Eropa, Jepang Level Eropa Amerika Utara Bit Rate (Mbps) Jepang C Mbps = T1 = PCM-24 (Amerika) Mbps = E1 = PCM-30 (Eropa) Standar Jepang kurang populer Indonesia kebanyakan menggunakan sistem Eropa

17 MULTIPLEX PDH ( PLESIOCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY) Mux Dig Order-1 (PCM) Mux Dig Order-3 Mux Dig Order Mux Dig Order-4 BR = kb/s Kanal BR = kb/s Kanal BR = kb/s Kanal 30 BR = kb/s - 30 Kanal 30 Gambar Hierarchy PDH menurut Rekomendasi ITU-T (Standard Eropa)

18 MULTIPLEX PDH Dibagi menjadi 2 kelompok : 1. ORDER RENDAH (LOW ORDER) Sering juga disebut sebagai Order Pertama atau yang paling populer disebut PCM ORDER TINGGI (HIGH ORDER) Terdiri dari Order-2, Order-3 dan Order-4

19 PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) -2 Standar berdasarkan ITU-T G-702 Digital Hierarchy Level Hierarchical bit rates (kbit/s) for networks with the digital based on a first level bit rate of hierarchy 1544 kbit/s kbit/s T - 1 T - 2 (4) M12 (7) M23 T - 3 M34 E - 4 E-1 (4) M12 (4) E-2 M12 (4) E-3 M12 E-4

20 PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) - 3 Jaringan Plesiochronous (hampir sinkron) (Internally free running oscilator) Asynchronous multiplex Jika suatu tributary dimultiplek ke tributary dengan bit rate lebih tinggi, digunakan bit stufing/ penambahan bit dan buffer memori untuk menjadikannya sinkron dengan bit rate yang lebih tinggi tersebut. Bit rate tributare dengan orde lebih tinggi > daripada penjumlahan bit rate yang dimultiplex : untuk sinkronisasi, signaling dan bit stufing Setiap level multiplex mempunyai format frame tersendiri Bit by bit multiplexing Timing alignment menggunakan bit-by-bit justification/ stuffing Akses ke kanal individual hanya dimungkinkan setelah dilakukan proses demultiplexing Bit rate distandarkan sampai 140 Mbps

21 SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ITU-T G-707 Jaringan sinkron(osilator internal disinkronisasi dengan clock referensi external) Teknik multiplex sinkron Semua sinyal multiplex mempunyai struktur frame yang identik Byte by byte multiplexing Akses ke kanal individual bisa dilakukan menggunakan pointer, tanpa harus mendemultiplex semuanya lebih dulu. Bit rate distandarkan berbasis 155 Mbps N SDH STM-N Mbps Mbps 16 2, Mbps 64 9, Mbps

22 Kelebihan SDH Standarisasi bit rate di atas 140 Mbps secara internasional Sinyal optik yang ditransmisikan distandarkan/ Kompatibilitas antar vendor Struktrur modular - Bit rate multiplex merupakan kelipatan dari bit rate dasar ( Mbps) - Struktur frame sinyal multiplex identik dengan struktur frame sinyal dasar Akses ke suatu kanal individual bisa dilakukan tanpa harus mendemultiplex sinyal keseluruhan, hanya kanal yang diperlukan yang didemultiplex. Metode ini sangat bermanfaat untuk sistem cross connect dan pencabangan (add and drop multiplexer) Mengakomodasi sinyal PDH Transmisi sinyal broadband

23 Kelebihan SDH (2) Adanya proteksi (Self Healing Ring, Path protection, Multiplex section protection) Software configuration (add, drop, crossconnect) Centralized management - remote alarm - remote reconfiguration/ rerouting (2 Mbps lines) - remote service activation and configuration of interfaces - S/W download to card level

24 C-n Contain Struktur Pembentukan STM-1 N STM-N AUG 1 AU-4 VC TUG-3 1 TU-3 VC-3 AU-3 VC TUG-2 1 TU-2 VC-2 AU-4 Pointer processing 3 Multiplexing 4 TU-12 VC-12 Aligning Mapping TU-11 VC-11

25 Format Frame SDH byte 261 byte SOH Pointer SOH Payload x9 byte 4 x261 byte SOH Pointer SOH Payload SOH Pointer SOH 125 s 125 s Frame STM-1 Frame STM-4 Frame STM x9 byte 16 x261 byte Payload 125 s SOH (Section Overhead) Bit-bit sinkr.,operation, maintenance dan supervision (management) Pointer = penunjuk alamat Payload = data yang sebenarnya Format frame identik, di mana SOH selalu tergabung dengan SOH, dan payload selalu tergabung dengan payload Bit Rate STM-1 = ( 9 x 270 byte) x 8 x 1/125 us = 155, 52 Mbps Bit Rate STM-4 = 4 x 155, 52 = 622,08 Mbps Bit Rate STM-16 = 16 x 155,52 = 2488,32 Mbps (2,5 Gbps) Bit Rate STM-64 = 64 x 155,52 = 9953, 280 Mbps (10 Gbps)

26 SDH vs SONET SDH SONET N STM-N N STS-N Mbps Mbps Mbps Mbps 16 2, Mbps Mbps 64 9, Mbps Mbps Mbps 24 1, Mbps 36 1, Mbps 48 2, Mbps ~ 192 9, Mbps Sonet (Synchronous Optical Network) : Bellcore Amerika Bit rate dasar sinyal : Mbps (STS-1 = Synchronous Transport Signal)

27 Interface V5.x Standard interface ETSI Menghubungkan jaringan akses (AN) dengan sentral lokal (LE) Open interface (interface multivendor, memungkinkan AN dari vendor mana saja dapat berhubungan dengan LE mana saja). Interface V5.1 berdasarkan prinsip multiplex statik dan interface V5.2 berdasarkan prinsip multiplex dinamik dan konsentrator. Keuntungan Penggunaan Interface V5.x Tidak tergantung kepada salah satu vendor untuk penyediaan jaringan akses (access network). Mendukung pengembangan teknologi dan struktur jaringan akses yang lebih efektif dari segi biaya. Mendukung suatu standar interface bagi manajemen network.

28 Interface V5.1 Bekerja berdasarkan prinsip multipleks statis Setiap link antara LE dan AN menggunakan 2Mb/s, menghubungkan LE dengan AN via kabel tembaga, optik maupun media radio. Mendukung aplikasi POTS, ISDN BRA. Signalling time slot 15, 16 dan 31 digunakan sebagai TS signalling, pada kondisi normal menggunakan TS 16 (TS 16 mandatory)

29 Kanal Signaling pada V5.1 ( 2 Mbps) TS TS TS TS TS TS TS TS TS TS Frame Frame Frame Frame Satu Multiframe = 16 frame

30 Interface V5.2 Bekerja berdasarkan prinsip multipleks dinamis Menggunakan multilink sampai dengan 16 link 2048 kb/s (ETSI) Didukung fungsi konsentrator pada AN, sehingga lebih banyak pelanggan yang dapat dihubungkan. Mendukung aplikasi POTS, ISDN BRA. Memiliki sistem proteksi terhadap kegagalan yang mungkin terjadi pada kanal signaling.

31 Kanal Signaling pada V5.2 Link ke-1 TS 0 TS 1 TS 2 TS TS TS TS PRIMARY LINK (UTAMA) TS 29 TS 30 TS 31 Link ke-2 Link ke-3 SECONDARY LINK (PROTEKSI) REGULAR LINK Link ke Catatan : Penentuan prim/sec/reg link untuk satu interface id V5.2 random

32 V5.1 dan V5.2 No Interface V5.1 Interface V5.2 1 Bekerja berdasarkan prinsip multipleks statis Bekerja berdasarkan prinsip multipleks dinamis 2 Satu interface V5.1 terdiri dari hanya satu link E1 (2 Mbps) dengan maksimal 30 kanal pembicaraan Satu interface V5.2 dapat terdiri dari maksimal 16 link E1 (16 link 2 Mbps) yang berarti maksimal 480 kanal pembicaraan 3 Jenis layanan : PSTN, ISDN BRA Jenis layanan : PSTN, ISDN BRA 4 Tidak ada konsentrasi tiap bearer channelnya Terdapat konsentrasi tiap bearer channelnya

33 OPTICAL LINE TERMINAL EQUIPMENT (OLTE)

34 Fungsi utama OLTE Mengubah sinyal dengan daya listrik menjadi sinyal dengan daya optik dan sebaliknya. Menggabungkan sinyal-sinyal pelayanan (service bit) dengan sinyal utama. Memancarkan dan menerima sinyal dengan daya optik. Memberikan pengamanan bagi petugas dengan dilengkapi rangkaian laser diode shut-off. Menyediakan kanal order wire untuk koordinasi antar petugas Transmitter Optik kanal sinyal output Sinyal listrik B/U Converter Unit Coder Unit Optical Sender Unit Sinyal optik Alarm Control Unit Alarm Unit Sinyal listrik U/B Converter Unit kanal sinyal output Decoder Unit Optical Detector Unit Sinyal optik Receiver Optik Konfigurasi OLTE

35 CARA KERJA OLTE A. Pada Arah Kirim. Transmitter Optik kanal sinyal output Sinyal listrik B/U Converter Unit Coder Unit Optical Sender Unit Sinyal optik Alarm Control Unit Alarm Unit Alarm Control Unit Alarm Unit Sinyal listrik U/B Converter Unit Decoder Unit Optical Detector Unit Sinyal optik kanal sinyal output Receiver Optik

36 1. Unit B/U Converter - Menerima sinyal elektrik bipolar (CMI/HDB-3) dari multipleks. - Memperbaiki karakteristik sinyal yang diakibatkan adanya redaman kabel (Equalisasi). - Mengubah kode saluran sinyal elektrik dari bipolar ke unipolar (NRZ). - Mengirimkan sinyal elektrik dari multipleks ke unit coder. - Mengirimkan indikasi alarm ke unit pengontrol Alarm. 2. Unit Coder Menerima sinyal elektrik unipolar dari unit B/U converter dan dari unit service channel /auxilary. Menggabungkan sinyal utama dengan sinyal service channel. Mengkodekan sinyal gabungan sesuai kode saluran optik yang digunakan. Menggantikan sinyal utama yang terganggu dengan sinyal AIS. Mengirimkan sinyal alarm jika terjadi gangguan pada sinyal utama. 3. Unit Optical Sender - Mengatur lebar pulsa dan bentuk pulsa listrik unipolar yang diterima dari unit coder. - Mengendalikan arus listrik yang mengalir pada sumber optik. - Mengubah sinyal pulsa listrik unipolar yang sudah dikondisikan menjadi sinyal pulsa optik. - Mengirimkan sinyal pulsa optik ke terminal lawan melalui serat optik. - Jika terjadi gangguan maka akan mengirimkan alarm signal. - Melaksanakan pemutuskan pancaran sumber optik jika menerima sinyal shut-off.

37 Optical Sender Ada 2 jenis Sumber Optik : 1. LED ( Light Emitting Diode ). 2. Diode LASER ( Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ) Optical Receiver Ada 2 jenis Optical Photodiode, yaitu : 1. Diode pin ( Positive Intrinsic Negative ) 2. APD ( Avalanche Photo Diode )

38 1. Unit Detektor Optik - Menerima sinyal optik yang dari lawan melalui serat optik. - Mengubah sinyal optik menjadi sinyal elektrik unipolar. - Menguatkan sinyal elektrik unipolar. - Mengirimkan sinyal elektrik unipolar ke unit decoder. - Mengirimkan sinyal alarm ke unit pengonrtol alarm. 2. Decoder Menerima sinyal elektrik unipolar yang dikirim unit detektor optik. Mendekodekan kembali sinyal gabungan (sinyal utama dan service channel). Memisahkan sinyal utama dengan sinyal service channel. Menggantikan sinyal utama yang terganggu dengan sinyal AIS. Mengirimkan alarm signal jika terjadi gangguan pada sinyal utama. 3. U/B Converter Menerima sinyal elektrik unipolar dari unit decoder. Mengubah sinyal elektrik unipolar menjadi sinyal elektrik bipolar. Memperbaiki karakteristik sinyal akibat adanya redaman kabel. Mengirimkan sinyal elektrik bipolar ke perangkat demultipleks. Jika tidak menerima sinyal dari unit decoder, maka akan mengirimkan sinyal alarm ke unit pengontrol alarm.

39 Teknologi JARLOKAF No Teknologi Konfigurasi Dasar 1 Digital Loop Carrier (DLC) Point to Point Tipe Jenis Jasa Keterangan DLC konvensional IS-A Banyak digunakan di dunia Next Generation DLC 2 Passive Optical Network (PON) 3 Active Optical Network (AON) Point to Multipoint Pencabangan sinyal optik pasif Point to multipoint melalui perangkat pencabangan aktif IS-A dan IS-B IS-A dan IS-B DS IS-A dan IS-B Relatif baru Mulai dioperasikan secara komersial th 74 Konfigurasi sama, perangkat berbeda Belum banyak digunakan

40 Konfigurasi Umum DLC CAS, V5.x LE CT RT Keterangan : LE = Local Exchange CT = Central Terminal RT = Remote Terminal

41 Konfigurasi Umum PON/AON CAS, V5.x OLT PS / AS ONU subscriber LE ONU FIBER Keterangan : LE = Local Exchange OLT = Optical Line Terminal ONU = Optical Network Unit PON = Passive Optical Network AON = Active Optical Network PS = Passive Splitter AS = Active Splitter subscriber

42 OLTE OLTE LE Konfigurasi Umum DLC atau PON/AON tanpa Interface V5.x MDF IDF DDF VF VF a/b CB E1 CT/OLT ODF Konfigurasi DLC RT CB Konfigurasi PON DDF BRA DDF CB ODF PS ONU PRA ONU

43 OLTE OLTE Pack Ass/Deass Card Plg LE Konfigurasi Umum DLC atau PON/AON dengan Interface V5.x V5.1 V5.1 DDF E1 E1 DDF 1 2 CT/OLT ODF Konfigurasi DLC (NxE1) Konfigurasi PON RT N x 30 Plg POTS Battery IDF ODF (NxE1) PS ONU N x 30 Plg POTS V5.1 E1 N ONU

44 Controller Concentrator / Cross-connect Multiplexer/Demultiplexer OLTE OLTE OLTE Packed Ass/Deass Card Plg LE Konfigurasi Umum DLC atau PON/AON tanpa Interface V DDF Primary Secondary None V5.2 None DDF E1 E1 E1 E1 CT/OLT ODF ODF Konfigurasi DLC Konfigurasi PON PS RT 960 Plg POTS (k =4) Battery ONU ONU IDF 1440 Plg POTS (k = 6)

45 Komparasi Konfigurasi Tanpa V5x (Channel Bank), V5.1 dan V5.2 LE MDF CT/OLT Transmisi RT/ONU ab wire ab wire ab wire Channel Bank 1 1 E1 E ab wire ab wire. 30 Transport 1xE1 1xE1 1xE1 1xE1 Interface ID 1 Interface ID 2 Interface ID 3 Interface ID n n V n E ab wire ab wire Transport 4xE1 Interface ID xxx V5.2 1 E ab wire N N = max 16 Transport N 512 / 720 k=4 / k=6

46 Fungsi Masing-masing Komponen Jarlokaf Fungsi bagian Penyusun DLC (mengacu PPJT- KAF ver1.0) Jarlokaf dengan topologi point-to-point (Single star) Terdiri dari dua perangkat utama: CT (Central Terminal) di sisi sentral, dan RT (Remote terminal) di sisi pelanggan Fungsi CT adalah : Interfacing dengan sentral lokal Multiplexer/Demultiplexer Crossconnect dan Controller Interfacing dengan ODN (E/O Converter/OLTE) Fungsi RT adalah : Interfacing dengan ODN (E/O Converter/OLTE) Multiplexer/Demultiplexer Interfacing dengan pelanggan DLC pada umumnya digunakan untuk pelanggan yang terkonsentrasi atau untuk gedung bertingkat (high rise building)

47 Passive Optical Network Merupakan sistem jarlokaf yang memiliki topologi jaringan point-tomultipoint (Multiple star). Untuk membentuk jaringan point-to-multipoint digunakan komponen pencabang pasif (passive splitter). Diterapkan untuk pelanggan dalam cluster-cluster yang berukuran kecil (4 ~ 120) Jaringan optik PON dapat digunakan bersama-sama/diintegrasikan untuk jaringan distribusi/ broadcast (CATV).

48 Fungsi Bagian Penyusun PON (mengacu PPJT-KAF ver1.0) OLT (Optical Line Terminal) berfungsi untuk : Interfacing dengan sentral lokal Multiplexing/Demultiplexing Cross-connect & Controller Interfacing dengan ODN (E/O Converter/OLTE) ODN ( Optical Distribution Network) berfungsi untuk : Transport dan distribusi data dari OLT ke ONU PS (Passive Splitter) berfungsi untuk : Mendistribusikan Daya Optik ke semua cabang Ratio : 1 : 2 2 : 2 1 : 4 2 : 4 1 : 8 2 : 8 1 : 16 2 : 16 1 : 32 2 : 32 ONU (Optical Network Unit) berfungsi untuk : Interfacing dengan ODN (E/O Converter/OLTE) Multiplexing/Demultiplexing Interfacing dengan terminal pelanggan

49 Channel Bank System (CT/OLT)

50 V5.2 System (CT/OLT)

51 OLT

52 ODN ( Optical Distribution Network)

53 DDF (Digital Distribution Frame)

54 ODF (Optical Distribution Frame)

55 IDF

56 PS (Passive Splitter)

57 ONU (Optical Network Unit)

58 Connector F.O.

59 ADM (add and Drop Mux.)

60 Fiber Optic

61 Teknologi JARLOKAF Kapasitas sistem Jarlokaf Switch Remote Switch DLC PON Pengganda Saluran Kapasitas (n x 64 kbps) k 2k 5k

62 Teknologi JARLOKAF Teknologi transmisi jasa interaktif narrowband Skema Transmisi Space Division Multiplexing (SDM) Wave Division multiplexing (WDM) Time Compression Multiplexing (TCM) Skema Transmisi 2 arah Jumlah serat optik Panjang gelombang Simpleks nm sinyal kirim & sinyal terima Dipleks nm sinyal kirim & 1310 nm sinyal terima 1310/1550 +x nm sinyal kirim, 1310/1550 x nm sinyal terima Dupleks nm sinyal kirim dan sinyal terima Keterangan Sinyal kirim dan sinyal terima dikirim melalui serat optik yang berbeda Sinyal kirim dan sinyal terima dikirim pada waktu yang bersamaan tapi menggunakan panjang gelombang yang berbeda Sinyal kirim dan sinyal terima dikirim pada waktu yang berbeda dan bergantian