BAB III PENGUKURAN DAYA DAN REDAMAN. adalah Link Medan-Tebing Tinggi dengan dengan dua daerah jalur ukur, yaitu

Transkripsi

1 BAB III PENGUKURAN DAYA DAN REDAMAN 3.1 Umum Sistem komunikasi serat optik secara umum digunakan sebagai media transmisi jarak jauh. Pada Tugas Akhir ini daerah atau wilayah yang akan diamati adalah Link Medan-Tebing Tinggi dengan dengan dua daerah jalur ukur, yaitu Jalur East (Kisaran) yang memiliki range 89,999 km dan Jalur West (Siantar) yang memiliki range 99,999 km. Dengan range yang jauh seperti ini maka dibutuhkan sistem transmisi yang memadai. Akan tetapi kinerja dari suatu SKSO ini tidak selamanya sesuai dengan sistem. Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi, salah satunya pengaruh akibat redaman dan daya yang dipancarkan. 3.2 Kondisi Jalur Pengukuran Jalur pengukuran yang dilakukan adalah hanya satu Link saja dengan pengukuran dua jalur yaitu Link Medan-Tebing Tinggi Jalur East (Kisaran) dan Jalur West (Siantar). Untuk wilayah medan, pengukuran terhadap daya dan redaman dilakukan di Kantor Telkom Divisi Infratel Jalan Balai Kota No.2 Medan. Sedangkan pengukuran daya untuk wilayah Tebing Tinggi dilakukan di Kantor Telkom Divisi Infratel Jalan Imam Bonjol No. 2 Tebing Tinggi. Range lokasi pada Jalur East (Kisaran) adalah 89,999 km. Sedangkan pada Jalur West

2 (Siantar) adalah 99,999 km. Jalur pengukuran ini dapat di ilustrasikan seperti pada Gambar 3.1. Gambar 3.1 Ilustrasi Jalur yang Diukur Link Medan-Tebing Tinggi 3.3 Spesifikasi Alat yang Digunakan Ada beberapa alat ukur yang digunakan dalam pembahasan ini, yaitu Power Meter alat untuk mengukur daya yang dipancarkan dan OTDR jenis EXFO FTB-150 untuk mengukur redaman yang terjadi di sepanjang kabel serat optik. Sedangkan jenis kabel yang digunakan adalah jenis kabel pabrikan yaitu Kabel Jembo G 655 BC dengan panjang gelombang 1550 nm dan jenis fiber yang digunakan adalah jenis single mode Power Meter jenis HP (Hewlett Packard) Pada penelitian ini digunakan power meter sebagai pengukur daya seperti telah dijelaskan sebelumnya, yaitu menggunakan power meter jenis HP. Prinsip kerjanya sama saja dengan power meter pada umumnya, dan sebelum pengukuran

3 dilakukan kalibrasi power meter terlebih dahulu. Gambar power meter akan diperlihatkan pada Gambar 3.2. Gambar 3.2 Power Meter Jenis HP OTDR jenis EXFO FTB-150 OTDR jenis EXFO FTB-150 ini merupakan alat yang digunakan untuk mengukur redaman pada suatu link pada jarak tertentu. OTDR ini merupakan konfigurasi jenis single mode yang dirancang untuk menguji panjang gelombang mulai dari 850, 1310, 1490, 1550 dan 1625 nm. Spesifikasi dari OTDR dapat dilihat pada Lampiran A. Pada Gambar 3.3 akan diperlihatkan bentuk fisik dari OTDR jenis ini [9].

4 Gambar 3.3 OTDR Jenis EXFO FTB Kabel Jembo G 655 BC (Burried Cable) Pada pengukuran redaman, kabel serat optik yang digunakan adalah Kabel Jembo G 655 BC. Pada dasarnya tidak musti harus menggunakan kabel jenis ini, karena penggunaan jenis kabel merujuk pada rekomendasi standarisasi ITU.T single mode yang memiliki berbagai jenis diantaranya G 655 dan G 652. Perbedaan kedua jenis kabel ini hanya terletak pada pengaruh redaman dan dispersi yang terjadi, jika kabel G 652 redaman yang terjadi kecil sedangkan nilai dispersi besar juga diameter core G 652 lebih kecil. Sedangkan untuk jenis kabel G 655 nilai redaman lebih besar jika dibandingkan dengan kabel jenis G 652 dikarenakan material penyusun G 655 berbeda, sementara untuk nilai dispersi kecil diameter core pada G 655 lebih besar jika dibandingkan dengan core G 652.

5 Spesifikasi kabel ini dan konektor dapat dilihat pada Lampiran B dan C [11]. Pada Gambar 3.4 diperlihatkan bentuk fisik kabel G 655 yang dipakai dalam penelitian ini [12]. Gambar 3.4 Kabel Jembo G 655 BC 3.4 Langkah-langkah dalam Pengukuran Pengukuran yang dilakukan adalah pengukuran daya dan redaman, dengan alat ukur yang telah dibahas sebelumnya Pengukuran Daya Pengukuran daya ini dilakukan dengan menggunakan power meter jenis HP. Ada beberapa langkah yang perlu diperhatikan dalam pengukuran daya yaitu : 1. Sebelum melakukan pengukuran dilakukan kalibrasi terlebih dahulu untuk mengetahui besar daya laser yang dipancarkan oleh Laser Source. Langkah-langkah pengkalibrasian adalah sebagi berikut :

6 a. Hubungkan Light Source dengan Power Meter seperti pada Gambar 3.5. Gambar 3.5 Proses Kalibrasi b. Nyalakan Light Source untuk menembakkan laser ke Power Meter. c. Lihatlah tampilan pada layar Power Meter untuk melihat besarnya daya laser yang dipancarkan oleh Light Source. Daya yang diperoleh dari proses kalibrasi tersebut, untuk daya input adalah sebesar -4 db dan daya output sebesar -4.8 db. Maka terdapat rugi-rugi dari proses kalibrasi tersebut sebesar 0.8 db didapat dari hasil pengurangan daya input dengan daya output -4 - (-4.8 db). Hasil ini yang akan digunakan untuk menentukan besarnya loss total kabel dalam pengukuran daya pada bab Hubungkan Light source dengan Optical Variable Attenuator pada sisi input dan Power Meter pada sisi output. 3. Optical Varible Attenuator dipakai sebagai pengganti rugi-rugi yang terjadi di sepanjang saluran karena pengukuran tidak dilakukan di lapangan, sehingga dapat diatur intensitas rugi-ruginya. 4. Nyalakan Light Source untuk menembakkan laser ke Power Meter. 5. Lihatlah tampilan pada layar Power Meter untuk mengetahui total losses di sepanjang saluran.

7 3.4.2 Pengukuran Redaman Pengukuran redaman ini dilakukan dengan menggunakan OTDR jenis EXFO FTB-150 dengan panjang gelombang 1550 nm. Adapun langkah-langkah yang perlu diperhatikan dalam pengukuran redaman adalah : 1. Nyalakan OTDR (tekan switch power). 2. Settinglah parameter-parameter berikut ini : 1) panjang gelombang (λ) =1550 nm 2) scatter coefficient = -81,90 db 3) refractive index = 1, ) set pada kondisi real time 3. Hubungkan terminal input dari OTDR ke idle core (core yang tidak beroperasi) dari OTB (Optical Termination Box). 4. Tekan tombol RUN/STOP untuk menembakkan laser ke idle core. 5. Setelah mencapai ujung core yang dimaksud, tekan kembali tombol RUN/STOP untuk mematikan laser. 6. Maka pada layar OTDR akan muncul grafik seperti pada Lampiran D untuk core satu Jalur East, Lampiran E untuk core dua Jalur East, Lampiran F untuk core satu Jalur West dan Lampiran G untuk core dua Jalur West. 7. Dari grafik Lampiran D, E, F, dan G dapat diketahui keterangan-keterangan sebagai berikut : 1) Jarak antara dua terminal (dua titik pengukuran), rugi-rugi pada setiap titik penyambungan, serta total estimasi loss antara dua terminal tersebut. 2) Untuk menganalisa rugi-rugi tersebut, tekan tombol ENTER dan pilih menu SCAN ANALYSIS.

8 3) Simbol-simbol di atas sumbu horizontal menunjukkan jenis-jenis losses yang terjadi di sepanjang saluran. 8. Untuk memberi keterangan hasil pengukuran, tekan tombol ENTER dan pilih menu file trace info, kemudian beri identitas pada masing-masing point dengasn menekan tombol enter. 9. Untuk menyimpan hasil pengukuran, tekan tombol ENTER, pilih menu file Save As. 10. Untuk mencetak hasil pengukuran tekan tombol ENTER, pilih menu file print. 3.5 Langkah-langkah dalam Perhitungan Dalam perhitungan link power budget ada beberapa hal yang harus dihitung, yaitu perhitungan rugi-rugi berdasarkan daya yang telah diketahui, perhitungan redaman berdasarkan spesifikasi alat yang digunakan (standar ITU.T). Dan hasil perhitungan tersebut akan ditunjukkan pada bab 4 data hasil pengukuran secara teoritis. Untuk menghitung rugi-rugi berdasarkan daya yang telah diketahui dalam pengukuran daya menggunakan power meter, maka digunakan Persamaan (3.1) untuk mengetahui besarnya nilai redaman/km [10]. Redaman/km = Dimana : Loss Total Cable L... (3.1) Redaman/km : Rugi-rugi yang terjadi setiap km kabel dalam satuan db Loss Total Cable : Nilai rugi daya yang telah dikalibrasi dalam satuan db

9 L : Jarak lokasi pengukuran dalam satuan km Untuk menghitung nilai redaman berdasarkan spesifikasi alat yang digunakan (standar ITU.T) Persamaan (3.2) digunakan untuk mengukur redaman total yang terjadi [10]. Loss = (αf + αc + αs + loss pigtel)... (3.2) Dimana : Loss : Rugi-rugi dalam satuan db αf (db) : Panjang Kabel (km) x Loss Kabel (db) αc (db) : Jumlah Conector x Loss Conector (db) Jarak Total Kabel αs (db) : 1 x Loss Sambungan (db) 2 Loss ( db) Loss / km (db) : Jarak ( km) Loss pigtel : ketetapan berdasarkan spesifikasi 0,3 db Persamaan (3.3) digunakan untuk mencari perhitungan link power budget terhadap nilai daya receiver [10]. Total Loss = (Panjang Kabel x Loss Kabel) + (Jumlah Joint x loss Sambungan) + (Jumlah Connector x Loss Connector) (3.3)

10 BAB IV ANALISIS REDAMAN SERAT OPTIK TERHADAP KINERJA SKSO 4.1 Pengukuran Daya Dari pembahasan pada bab 3, maka dilakukan pengukuran daya pada Jalur East dan West untuk Link Medan-Tebing Tinggi dengan menggunakan Power Meter jenis HP. ATTN didapat dari penjumlahan hasil daya yang diukur dari kedua jalur A dan B, kemudian dibagi 2. Hasil loss total cable diperoleh dari hasil ATTN setelah dikurangi dengan proses kalibrasi yang telah dibahas di bab 3 sebelumnya, yaitu sebesar 0.8 db. Hasil pengukuran untuk Jalur East dapat dilihat pada Tabel 4.1 dan untuk Jalur West dapat dilihat pada Tabel 4.2. Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Daya Menggunakan Power Meter Jalur East Pengukuran pada Jalur East Core / Port 1 2 Measurment Loss Loss Total Cable Arah Power Meter ATTN (ATTN- KALIBRASI) A - B B - A A - B B - A Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Daya Menggunakan Power Meter Jalur West Pengukuran pada Jalur West Core / Port 1 2 Measurment Loss Loss Total Cable Arah Power Meter ATTN (ATTN- KALIBRASI) A - B B - A A - B B - A

11 4.2 Pengukuran Redaman Sama halnya seperti pengukuran daya, pengukuran redaman juga dilakukan pada dua jalur dengan menggunakan alat ukur OTDR jenis EXFO FTB Pengamatan dilakukan pada nilai redaman yang dihasilkan pada tiap nomor port pada link yang digunakan, pengamatan ini dilakukan berdasarkan event (jarak lokasi kejadian) yang terjadi di sepanjang kabel serat optik. Hasil pengukuran untuk Jalur East dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan Jalur West pada Tabel 4.4. Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Redaman Menggunakan EXFO FTB-150 Jalur East No Core/Port Jarak Asli (km) Jarak Lokasi Kejadian (km) Redaman Total (db) Redaman (db) Patahan (db/km) Dari tabel untuk core 1 sesuai dengan Lampiran D kita dapat melihat apa yang terjadi, pada jarak m, m, dan m terjadi refleksi hal ini ditandai dengan grafik sinyal yang naik ke atas, penyebab refleksi ini antara lain karena adanya pertemuan antara 2 terminal OTB (Optical Termination Box) penyebab lain adalah kaena terjadi sambungan konektor ataupun patahan

12 yang terjadi pada serat optik tersebut. Sedangkan pada jarak m, dan m terjadi redaman atau attenuation, hal ini ditandai dengan grafik sinyal yang turun ke bawah. Penyebab terjadinya redaman ini salah satunya karena sambunngan fusi maupun sambunngan mekanik. Untuk core 2 sesuai dengan Lampiran E, sama sperti pada core1. refleksi terjadi pada jarak m, dan m sedangkan redaman atau attenuation terjadi pada jarak m, m, m, dan m. Tabel 4.4 Hasil Pengukuran Redaman Menggunakan EXFO FTB-150 Jalur West No Core/Port Jarak Asli (km) Jarak Lokasi Kejadian (km) Redaman Total (db) Redaman (db) Patahan (db/km)

13 Untuk core 1 sesuai dengan Lampiran F, sama seperti pada pembahasan Tabel 4.3. refleksi terjadi pada jarak m, m, dan m sedangkan redaman atau attenuation terjadi pada jarak m, m, m, m, dan m. Untuk core 2 sesuai dengan Lampiran G, refleksi terjadi pada jarak m, m, dan m. Dan redaman atau attenuation terjadi pada jarak m, m, dan m. 4.3 Perhitungan menggunakan Hasil Power Meter Dengan menggunakan persamaan (3.1), diperoleh hasil perhitungan rugirugi per km (db/km) dari daya yang telah diukur dengan menggunakan power meter sebagai berikut : Untuk Jalur East core = Redaman/km = = db Untuk Jalur East core = Redaman/km = = db Untuk Jalur West core = Redaman/km = = db

14 Untuk Jalur West core = 2 Redaman/km = = db Berdasarkan hasil perhitungan rugi-rugi per km (db/km) di atas, maka diperoleh Tabel 4.5. Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Redaman Menggunakan Hasil Power Meter Jalur East dan West pada Link Medan-Tebing Tinggi Pengukuran Dari East West Core/Port Daya Input (dbm) Daya Output (dbm) Jarak (km) Redaman / km (db) Perhitungan Secara Teoritis Dengan menggunakan persamaan (3.2), diperoleh hasil perhitungan rugirugi (db/km) berdasarkan spesifikasi alat yang digunakan dan nilai standar ITU.T sebagai berikut : Untuk Jalur East Core 1: αf (db) = x 0.22 db = db αc (db) = 4 x 0.5 db = 2 db

15 αs (db) = 1 x 0.15 db 2 = x 0.15 db = x 0.15 db = db Loss = ( db + 2 db db db) = db Loss / km (db) = = db Untuk Jalur East Core 2: αf (db) = x 0.22 db = db αc (db) = 4 x 0.5 db = 2 db αs (db) = 1 x 0.15 db 2 = x 0.15 db = x 0.15 db = db Loss = ( db + 2 db db db) = db Loss / km (db) = = db Untuk Jalur West core 1 : αf (db) = x 0,22 db = db αc (db) = 4 x 0,5 db = 2 db

16 αs (db) = 1 x 0.15 db 2 = x 0.15 db = x 0.15 db = db Loss = ( db + 2 db db db) = db Loss / km (db) = = db Untuk Jalur West core 2 : αf (db) = x 0.22 db = db αc (db) = 4 x 0.5 db = 2 db αs (db) = 1 x 0.15 db 2 = x 0.15 db = x 0.15 db = db Loss = ( db + 2 db db db) = db Loss / km (db) = = db Berdasarkan hasil perhitungan rugi-rugi per km (db/km) di atas, maka diperoleh Tabel 4.6.

17 Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Redaman Jalur East dan West pada Link Medan- Tebing Tinggi Berdasarkan Standar ITU.T Pengukuran Dari East West Core/Port Panjang Kabel (km) αf (db) αc (db) αs (db) Σloss (db) Loss / km (db) Dari data pengukuran dengan menggunakan alat ukur dan perhitungan secara rumus (teori), maka dapat dilihat perbandingannya pada Tabel 4.7. Tabel 4.7 Perbandingan Nilai Redaman Pengukuran Dari East West Core /Port Perhitungan Redaman/km Berdasarkan Power Meter Perhitungan Redaman/km Berdasarkan EXFO FTB- 150 Perhitungan Redaman/km Menurut Standart ITU.T Jarak Kabel (km) Analisis Link Power Budget Perhitungan Link Power Budget ini hanya menghitung besarnya total Loss yang terjadi pada setiap jalur. Analisis ini bertujuan untuk menyesuaikan apakah sistem jika disesuaikan dengan redaman yang terjadi di sepanjang kabel serat optik dan daya yang bekerja pada perangkat transmisi, dapat bekerja dengan baik maupun sebaliknya. Dengan menggunakan persamaan (3.3), diperoleh hasil perhitungan total loss sebagai berikut :

18 Untuk Jalur East dan core 1 : Total Loss = (Panjang Kabel x Loss Kabel) + (Jumlah Joint x loss Sambungan) + (Jumlah Connector x Loss Connector) = ( x 0.22) + (28 x 0.15) + (4 x 0.5) = = db Untuk Jalur East dan core 2 : Total Loss = (Panjang Kabel x Loss Kabel) + (Jumlah Joint x loss Sambungan) + (Jumlah Connector x Loss Connector) = ( x 0.22) + (28 x 0.15) + (4 x 0.5) = = db Untuk Jalur West dan core 1 : Total Loss = (Panjang Kabel x Loss Kabel) + (Jumlah Joint x loss Sambungan) + (Jumlah Connector x Loss Connector) = ( x 0.22) + (29 x 0.15) + (4 x 0.5) = = db Untuk Jalur West dan core 2 : Total Loss = (Panjang Kabel x Loss Kabel) + (Jumlah Joint x loss Sambungan) + (Jumlah Connector x Loss Connector) = ( x 0.22) + (29 x 0.15) + (4 x 0.5) = = db

19 Dari hasil perhitungan di atas dapat diketahui bahwa total loss yang terjadi lebih besar dibandingkan dengan hasil link power budget secara pengukuran kecuali pada pada Jalur West untuk core 2. Lebih jelasnya lihat pada Tabel 4.8. Tabel 4.8 Perbandingan Nilai Total Loss (Link Power Budget) Pengukuran Dari East West Nilai Total Loss Core/ % (Link Power Budget) Port Perbedaan Pengukuran Perhitungan Analisis Hasil Perhitungan Dari Tabel 4.5 tampak bahwa jika semakin besar daya yang dihasilkan maka nilai redaman akan semakin besar pula. Pada Tabel 4.6 tampak bahwa semakin besar total loss yang dihasilkan maka nilai redaman pun akan semakin besar, hal ini disebabkan karena panjang kabel dan jumlah konektor yang digunakan oleh masing-masing core berbeda. Pada Tabel 4.8 akan terlihat perbandingan hasil pengukuran dengan OTDR dengan perhitungan dengan metode link power budget, dari hasil ini dapat dilihat tingkat kinerja dari suatu sistem komunikasi serat optik tersebut. Untuk Jalur East core 1 maka perbandingannya diperoleh % dan untuk core 2 diperoleh %. sedangkan untuk Jalur West core 1 diperoleh hasil perbandingan % dan untuk core 2 diperoleh %. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa kinerja sistem komunikasi serat optik ini dalam keadaan normal dan dapat digunakan untuk beroperasi.

20 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Dari hasil analisis redaman kabel serat optik terhadap kinerja sistem komunikasi serat optik menggunakan metode link power budget (Medan-Tebing Tinggi), maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Jika dilihat dari segi efektifitas penggunaan alat ukur, maka alat ukur yang sesuai untuk mengukur redaman adalah OTDR jenis EXFO FTB-150, karena pada OTDR pengukuran yang dilakukan dapat lebih akurat dan dari OTDR kita dapat melihat jarak antara dua link yang diukur, loss pada setiap titik penyambungan, dan total loss antara dua link tersebut, serta informasi tersebut dapat ditampilkan pada layar tampilan. Sedangkan jika menggunakan power meter, kita hanya dapat mengetahui total loss yang terjadi untuk dua link yang akan diukur. 2. Berdasarkan hasil dari perbandingan nilai redaman antara pengukuran di lapangan dengan perhitungan secara teoritis, maka didapatkan hasil untuk nilai redaman tertinggi terdapat pada core 1 untuk Jalur East db pada jarak km dan redaman per km db. Hal ini diakibatkan oleh beberapa faktor salah satunya refleksi yang diakibatkan adanya pertemuan antara 2 terminal OTB (Optical Termination Box). Dan untuk Jalur West nilai redaman tertinggi terdapat pada core 2 yaitu db pada jarak km dan redaman per km db. Hal ini diakibatkan kurangnya ketelitian pada saat pemasangan konektor maupun sambungan.

21 3. Dari hasil pengukuran dan perhitungan secara teoritis, nilai dari pengukuran jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan hasil perhitungan, sehingga dapat disimpulkan bahwa analisis redaman pada jalur Medan-Tebing Tinggi dalam keadaan normal dan dapat digunakan untuk beroperasi. 5.2 Saran 1. Dalam penyambungan kabel optik apabila kabel putus, maka dalam penyambungannya harus menggunakan kabel yang sama. 2. Dalam mendesain awal kabel optik harus diperhatikan perencanaan baik kedalamannya dan penempatan lokasinya, hal ini dimaksudkan untuk menghindari terjadinya kerusakan atau kabel putus akibat pekerjaan PU.