BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permintaan user akan akses broadband terus meningkat, user tidak hanya menuntut layanan yang mendukung mobilitas tapi juga bandwith yang besar. Kecenderungan akses wireless yang besar mensyaratkan penurunan ukuran cell (micro-cell atau pico-cell). Melihat kondisi tersebut, maka teknologi Radio over Fiber (RoF) menjadi solusi yang tepat. Pada prinsipnya RoF menggabungkan kapasitas tinggi link komunikasi serat optik dengan jaingan wireless yang flexible. Teknologi RoF sendiri dapat diaplikasikan pada berbagai macam komunikasi wireless baik komunikasi mobile seperti GSM atau komunikasi fixed seperti WLAN. Salah satu komunikasi Fixed Wireless yang banyak digunakan dewasa ini ialah Wireless LAN (WLAN). Standar WLAN IEEE dikenal dengan Wi-Fi, dengan kecepatan 2 Mbps dan standar WLAN tersebut terus berkembang. Dewasa ini, WLAN mampu menawarkan 54 Mbps untuk IEEE g. Untuk mempertemukan sistem WLAN dengan tingginya permintaan user maka teknologi RoF dapat diapplikasikan pada sistem WLAN tersebut. Teknologi RoF memerlukan penggunaan link serat optik untuk mendistribusikan sinyal RF dari lokasi pusat (headend) ke RAP. Pada sistem komunikasi WLAN fungsi pemrosesan sinyal (seperti up-convertion, modulation, and multiplexing) RF dilakukan di RAP dan lalu disalurkan ke antena, namun dengan RoF dimungkinkan pemusatan pemrosesan sinyal RF pada satu lokasi yang di-shared (headend). Dengan demikian, RAP menjadi jauh lebih simple, karena hanya melakukan konversi optoelectronic dan fungsi amplification. Pemusatan pemprosesan sinyal RF memungkinkan penggunaan sebuah perangkat bersama-sama, alokasi sumber yang dinamis, dan penyederhanaan sistem operasi dan pemeliharaan. 1

2 1.2. Tujuan Tujuan Tugas Akhir ini adalah memodelkan dan mensimulasikan serat optik Single-Mode Step-Index dalam mentransmisikan sinyal RF pada teknologi Radio over Fiber untuk sistem komunikasi WLAN IEEE g dengan menggunakan pemrograman C#. Pemodelan dan simulasi yang dilakukan dapat menunjukkan distribusi medan elektrik pada serat optik Rumusan Masalah Pada teknologi Radio over Fiber, sinyal RF ditransmisikan dalam media serat optik. Dalam standar sistem WLAN IEEE g, digunakan frekuensi kerja 2,4 GHz dan dapat digunakan beberapa skema modulasi. Salah satu skema modulasi dalam WLAN IEEE g ialah modulasi BPSK dengan bit rate 3 Mbps. Simbol dalam modulasi BPSK hanya merepresentasikan dua bit, yaitu bit 1 dan bit 0. Pada RoF proses distribusi sinyal ke remote site menggunakan serat optik. Sinyal RF yang termodulasi BPSK didistribusikan dalam serat optik. Cahaya yang merambat dalam serat optik membentuk mode-mode tertentu sesuai dengan karakter serat optik yang digunakan, dalam Tugas akhir ini menggunakan mode HE 11 sebagai mode fundamental pada serat optik Single-Mode. Pengamatan mode yang terjadi menitik beratkan pada distribusi medan elektrik dalam serat optik. Model dan Simulasi serat optik Single-Mode Step-Index yang dilakukan menggunakan metode analisa numerik Finite Difference Time Domain dan bahasa pemrograman C# Batasan Masalah Dalam Tugas Akhir dilakukan pembatasan masalah, agar kajian Tugas Akhir ini tidak terlalu luas atau terlalu dangkal. Batasan masalah yang dilakukan adalah : 1) Serat Optik yang akan disimulasikan ialah serat optik Single-Mode Step-Index dengan kondisi dianggap lurus dan mengabaikan pengaruh dispersi. 2) Simulasi yang akan dilakukan merupakan simulasi dari teknologi Radio over Fiber untuk sistem komunikasi Wireless LAN IEEE g dengan bit rate 3 2

3 Mbps dan frekuensi operasi 2,4 GHz. Pada simulasi dilakukan penskalaan parameter bit rate menjadi 1 bps dan frekuensi 800 Hz, atau penskalaan sebesar 1 : 3 x ) Digunakan skema modulasi BPSK sebagai standar sistem WLAN IEEE g. Dan simulasi yang akan dilakukan tidak mempertimbangkan skema modulasi multi carrier OFDM. 4) Metode numerik yang digunakan Finite Difference Time Domain (FDTD). 5) Simulasi yang akan dilakukan menggunakan pemrograman C#. 6) Unjuk kerja yang diamati ialah distribusi medan elektrik dalan serat optik Single-Mode Step-Index Metode Penyelesaian Masalah Adapun langkah-langkah yang akan ditempuh dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini antara lain sebagai berikut : 1) Studi literatur a) Pencarian dan pengumpulan literatur-literatur dan kajian-kajian yang berkaitan dengan masalah-masalah yang ada pada Tugas Akhir ini. Literatur yang digunakan dapat berupa buku-buku referensi, jurnal-jurnal, dan artikel yang berkaitan dengan topik pada Tugas Akhir ini. b) Pengumpulan data-data dan spesifikasi sistem yang diperlukan untuk mendapatkan penurunan persamaan propagasi yang digunakan dalam permodelan dan simulasi sistem yang akan dianalisa. 2) Tahap penurunan persamaan propagasi Penurunan persamaan yang akan dilakukan berdasarkan teori yang ada dengan menggunakan metode FDTD. Penurunan persamaan ini merupakan pendekatan yang dilakukan untuk dapat mensimulasikan propagasi sinyal pada sistem yang digunakan. 3) Tahap perancangan simulasi Pada tahap ini dilakukan transformasi dari teori yang sudah ada ke bentuk simulasi serta persamaan matematis, untuk membangkitkan data-data yang 3

4 diperlukan guna pemecahan permasalahan. Pemodelan dan simulasi yang dilakukan menggunakan pemrograman C#. 4) Tahap analisis Pada tahap ini dilakukan analisa terhadap unjuk kerja sistem yang disimulasikan. Analisa dilakukan secara kualitatif maupun kuantitatif dengan melihat distribusi daya pada serat optik. 5) Tahap penyelesaian akhir Pada tahap ini dilakukan verifikasi terhadap proses-proses sebelumnya, untuk menguji kelayakan data dan analisa yang dilakukan. 6) Penarikan kesimpulan Mengambil kesimpulan akhir tentang perancangan dan hasil simulasi sistem tersebut Sistematika Penulisan Secara umum keseluruhan Tugas Akhir ini akan dibagi menjadi lima bab bahasan, ditambah dengan lampiran dan daftar istilah yang diperlukan. Dengan penjelasan sebagai berikut: 1) Bab I Pendahuluan Bab ini membahas latar belakang masalah, tujuan, perumusan masalah, batasan masalah, metoda penyelesaian masalah, dan sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan Tugas Akhir. 2) Bab II Dasar Teori Bab ini membahas tentang teori dasar tentang konsep dasar teknologi Radio over Fiber, sistem komunikasi WLAN IEEE g, serat optik Single-Mode Step-Index, teori cahaya dengan pendekatan gelombang elektromagnetik, metode Finite Difference Time Domain (FDTD). 3) Bab III Perancangan Sistem dan Analisa Numerik Bab ini membahas perancangan model dan simulasi serat optik Single-Mode Step-Index pada sistem Radio over Fiber. Pendekatan mode fundamental HE 11 sebagai mode propagasi dalam serat optik Single-Mode Step-Index. Perancangan yang dilakukan menggunakan pemrograman C#. 4

5 4) Bab IV Hasil Simulasi dan Analisis Bab ini membahas hasil simulasi yang dibuat, yaitu simulasi serat optik Single- Mode Step-Index pada teknologi Radio over Fiber. Dengan parameter medan elektrik maka diamati mode propagasi yang terjadi pada serat optik yang. 5) Bab V Kesimpulan dan Saran Bab terakhir ini memberikan kesimpulan hasil penelitian secara menyeluruh terhadap Tugas Akhir yang telah dilakukan dan saran terhadap pengembangan penelitian ke depan. 5