BAB 2 DASAR TEORI. luar yang disebut Cladding. Cladding adalah selubung dari inti (core). Indeks

Transkripsi

1 BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Serat Optik Merupakan suatu media pemandu gelombang cahaya (light wave guide) berupa kabel transparan, yang mana penampang dari kabel tersebut terdiri dari dua bagian utama, yaitu bagian tengah yang disebut inti atau Core dan bagian luar yang disebut Cladding. Cladding adalah selubung dari inti (core). Indeks bias bahan core harus lebih besar dari indeks bias bahan clading. Bahan serat optik dibuat dari bahan silca yang murni, baik bagian core maupun cladding. Untuk membedakan antara indeks bias core dan cladding, bahan silca murni tersebut diberi campuran yang kadarnya berbeda. Bentuk penampang kabel serat optik yang berbentuk lingkaran diameter standarnya adalah 125 μm atau sekitar 1/8 mm. Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi. Pada sistem komunikasi serat optik (SKSO) panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 850 nm, 1300 nm, dan 1510 nm. [3] Gambar 2.1 Bagian- bagian Serat Optik 7

2 Berdasarkan mode perambatan, kabel serat optik terdiri dari single mode dan multi mode. Kabel single mode biasanya digunakan untuk jarak jauh dan panjang gelombang yang dilewatkan sekitar nm. Kabel multi mode biasanya digunakan untuk komunikasi jarak dekat dan panjang gelombang yang mampu dilewatkan sekitar nm. Berdasarkan indeks bias core, kabel serat optik dibedakan menjadi dua jenis, yaitu : step index dan graded index. Serat optik step indeks pada bagian core memiliki indeks bias yang homogen.serat optik Graded indeks, indeks bias core semakin mendekat ke arah cladding semakin kecil. Jadi pada graded indeks, pusat core memiliki nilai indeks bias yang paling besar. Serat graded indeks memungkinkan untuk membawa bandwidth yang lebih besar, karena pelebaran pulsa yang terjadi dapat diminimalkan. Gambar 2.2 Detil Bagian- bagian Serat Optik 8

3 Serat optik memiliki ketahanan terhadap interferensi gelombang elektromagnetik dan dapat mengirim data pada kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan media lainnya. Terdapat dua tipe kontruksi fiber optic cable yaitu loose tube dan tight buffered.[4] Loose Tube Cable Kabel tipe Loose tube dirancang untuk penggunaan pada environment lingkungan yang keras diluar ruangan, misalnya ditanam dijalan-jalan, dibentangkan di tiangtiang. 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 seperti ditanam didalam tanah. Pada Loose tube cable terdapat12 sampai 200 core per kabel. Gambar 2.3 Contoh loose tube cable 9

4 2.1.2 Tight buffered Cable Tipe kabel optic Tight-buffered diinstal untuk indoor environment dikarenakan tidak memiliki banyak lapisan pelindung seperti Loose tube cable.tipe ini menawarkanconnectability langsung dan fleksibilitas. Umumnya menggunakan 900 micron terbuat dari plastik sebagai jaket pelindung Core dan cladding yang terbuat dari bahan acrilat. Aplikasi dari kabel optik tipe tight buffered contohnya intrabuilding backbone, Horizontal distribution, Patch cords and equipment cables. 2.2 Arsitektur FTTx Secara Umum Gambar 2.4 Penyebaran Serat Optik FTTx Fiber to the x (FTTx) adalah istilah untuk setiap arsitektur jaringan broadband yang menggunakan serat optik untuk berkomunikasi. FTTx terdapat paling 10

5 sedikit terdapat dua perangkat aktif. Perbedaan teknologi FTTx, yaitu bagaimana serat optik disambungkan sedekat mungkin dengan terminal yang dimiliki pelanggan. Istilah umum berasal dari generalisasi beberapa konfigurasi bentuk penyebaran fiber optik, yaitu (FTTN, FTTC, FTTB, FTTH).[5] Fiber To The Zone (FTTZ) Jaringan optik dibuat pada suatu node yang berupa kabinet berlokasi di pinggir jalan sehingga disebut juga FTTZ/FTTCab. Jarak antara titik distribusi dengan pelanggan pada FTTZ jauh dan jumlah pelanggan yang dilayani pun banyak hingga ratusan. Pada FTTZ, koneksi dari node ke pelanggan masih menggunakan kabel tembaga, FTTZ dapat dianalogikan sebagai pengganti RK.[6] Gambar 2.5 Contoh Fiber To The Node (FTTZ) [7] 11

6 2.2.2 Fiber To The Curb (FTTC) Jaringan optik dibuat sampai pada suatu titik pendistribusian yang berada sekitar ratusan meter dari pelanggan, ditempatkan dalam kabinet outdoor atau dipasang pada tiang. Koneksi dari curb ke pelanggan menggunakan kabel tembaga, FTTC dapat dianalogikan sebagai pengganti Titik Pembagi. Gambar 2.6 Contoh FTTC (Arsitektur HFC) Fiber To The Building (FTTB) Jaringan kabel optik sampai pada gedung, FTTx utama model bisnis yang memungkinkan akses ke layanan dengan bandwidth tinggi. Menghemat sumber daya kabel dan antarmuka uplink, mengakibatkan biaya konstruksi lebih rendah dari FTTH.sehingga terminal pelanggan terletak didalam ruang panel gedung. Terminal pelanggan dihubungkan dengan ONT dengan menggunakan kabel 12

7 tembaga atau multipair. FTTB dapat dianalogikan dengan Daerah Catu Langsung pada jaringan kabel tembaga. FTTB dapat dikembangkan teknologinya untuk mendukung konsep Smart Building yang konvergen pada gedung, yaitu dengan memanfaatkan jaringan GPON untuk menyalurkan / media transmisi seluruh jaringan akses data perangkat perangkat yang berbasis Internet Protocol, seperti: Building Automation System, Video Surveillance, IPTV, IPPBX, Access Control. Gambar 2.7 Konfigurasi Smart Buiding [8] Fiber To The Home (FTTH) 13

8 Pada jaringan FTTH keberadaan kabel tembaga dihilangkan sama sekali. Kabel optik yang digunakan sampai kepada perangkat ONT yang berada di sisi pelanggan sehingga penyediaan bandwidth cukup besar. Sehingga dapat menyalurkan Triple Play Services yaitu layanan akan akses internet yang cepat, suara (jaringan telepon, PSTN) dan video (TV Kabel) dalam satu infrastruktur pada unit pelangan. Penghantaran dengan mengunakan teknologi FTTH ini dapat menghemat biaya dan mampu mengurangkan biaya operasi dan memberikan pelayanan yang lebih baik kepada pelangan. Cir-ciri inheren serat optik membenarkan penghantaran isyarat telekomunikasi dengan lebar jalur yang lebih besar dibandingkan dengan pengunan kabel konvensional. Biasanya jarak antara pusat layanan dengan pelangan dapat berkisar maksimum 20 km. Dimana pusat penghantaran penyelengara layanan (service provider) yang berada di kantor utama disebut juga dengan central office (CO), disini terdapat peralatan yang disebut dengan OLT. Kemudian dari OLT ini dihubungkan dengan ONU yang ditempatkan di rumah-rumah pelangan melalui jaringan distribusi serat optik (Optical Distribution Network) atau ODN. Isyarat optik dengan panjang gelombang (wavelength) 1490 nm dari hilir (downstream) dan isyarat optik dengan panjang gelombang 1310 nm dari hulu (upstream) digunakan untuk mengirim data dan suara. Sedangkan layanan video dikonversi dahulu ke format optik dengan panjang gelombang 1550 nm oleh optik pemancar video (Optical Video Transmiter). Isyarat optik 1550 nm dan 1490 nm ini digabungkan oleh pengabung (coupler) dan ditransmisikan ke pelangan secara bersama. Singkatnya, 14

9 tiga panjang gelombang ini membawa informasi yang berbeda secara simultan dan dalam berbagai arah pada satu kabel serat optik yang sama. Gambar 2.8 Segmentasi jaringan FTTH [9] Komponen Utama FTTH 1. Terminal Saluran Serat Optik (Optical Line Terminal, OLT) biasa ditempatkan pada pusat penyedia layanan provider (CO) untuk menghantarkan isyarat layanan kepada setiap penguna dalam jaringan rangkaian sistem, dan OLT juga merupakan titik agregasi suara dari PSTN, Internet dan video melalui berbagai bentuk sebagai medium penghantaran. 15

10 Gambar 2.9 Optical Line Terminal 2. Unit Jaringan Serat Optik (Optical Network Unit, ONU) adalah peralatan yang digunakan diakhir jaringan untuk memberikan layananlayanan yang disediakan kepada pelangan. Layanan data (internet), suara (telepon) dan video (TV Kabel) diberikan dari ONU kepada pelangan penguna melalui penghantaran media yang sesuai. Gambar 2.10 Optical Network Unit 3. Kabinet Distribusi Serat Optik (Optical Distribution Cabinet, ODC) Yaitu kabinet yang terbuat dari material khusus yang berfungsi sebagai tempat instalasi sambungan jaringan optik single-mode, yang dapat 16

11 berisi connector, splicing, maupun splitter dan dilengkapi ruang manajemen fiber dengan kapasitas tertentu pada jaringan akses optik pasif (PON), untuk hubungan telekomunikasi. Gambar 2.11 Optical Distribution Cabinet [10] Komponen komponen yang ada dalam ODC yaitu : Cable Tray, suatu kompartemen yang digunakan untuk mengamankan, meong\organisasi, dan melindungi serat optik, patch-cord, pigtail, splitter, dan digunakan dalam konteks manajemen kabel/fiber. Parking lot, suatu tempat terminasi sementara untuk konektor yang belum disambungkan. Slack storage, suatu kompartemen yang digunakan untuk mengamankan, mengorganisasikan, dan melindungi kelebihan kabel/fiber. Splice Tray, suatu kompartement untuk mengamankan, mengorganisasikan, dan melindungi sambungan fiber yang menggunakan 17

12 teknik splicing, Splice adalah sambungan permanen antara dua serat optik. Macam macam jenis ODC: 3.1 ODC Kabinet, ODC Pedestal Yaitu ODC yang yang di pakai untuk kebutuhan luar ruangan dengan spesifikasi bahan tahan korosi, tahan cuaca, kuat dan kokoh, memiliki 4 macam berdasarkan kapasitas yaitu, ODC-96 dengan kapasitas 96 core, biasanya digunakan untuk cluster kecil, membutuhkan input 24 core feeder dan dapat menyalurkan 2 kabel distribusi kapasitas 24 core untuk didistribusikan ke 40 ODP kapasitas 8 core yang artinya dapat menyalurkan ke 320 rumah atau Home Connected. ODC-144 dengan kapasitas 144 core, biasanya digunakan untuk perumahan kecil, membutuhkan input 24 core feeder dan dapat menyalurkan 3 kabel distribusi kapasitas 24 core untuk didistribusikan ke 60 ODP kapasitas 8 core yang artinya dapat menyalurkan ke 480 rumah atau Home Connected. ODC-288 dengan kapasitas 288 core, biasanya digunakan untuk perumahan sedang, ODC ini adalah ODC yang paling sering digunakan karena efisien dari segi jumlah kabel distribusinya sehingga mudah saat pemeliharaannya, membutuhkan input 48 core feeder dan dapat menyalurkan 6 kabel distribusi kapasitas 24 core untuk didistribusikan ke

13 ODP kapasitas 8 core yang artinya dapat menyalurkan ke 960 rumah atau Home Connected. ODC-576 dengan kapasitas 576 core, biasanya digunakan pada kawasan perumahan besar atau pemukiman padat, membutuhkan input 96 core feeder dan dapat menyalurkan 12 kabel distribusi kapasitas 24 core untuk didistribusikan ke 240 ODP kapasitas 8 core yang artinya dapat menyalurkan ke 1920 rumah atau Home Connected. 3.2 ODC Pole atau ODC tiang Yaitu ODC yang yang di pakai untuk kebutuhan luar ruangan dan diletakkan di tiang, hanya terdapat 1 jenis yaitu ODC-48, biasanya dipakai karena sulitnya perizinan penempatan ODC kabinet, ODC ini membutuhkan input 12 core feeder dan dapat menyalurkan 1 kabel distribusi kapasitas 24 core untuk didistribusikan ke 20 ODP kapasitas 8 core yang artinya hanya dapat menyalurkan ke 160 rumah atau Home Connected. 3.3 ODC HRB (High Rise Building) Yaitu ODC yang yang di pakai untuk kebutuhan di dalam ruangan dapat berbentuk rak dan juga pedestal, terdapat 3 jenis yaitu : ODC-180 dengan dimensi Tinggi x Lebar x Dalam : 770 mm x 555 mm x 310 mm, kapasitas Passive Splitter 1:4 maksimal

14 ODC-240 dengan dimensi Tinggi x Lebar x Dalam : 1450 mm x 750 mm x 360 mm, kapasitas Passive Splitter 1:4 maksimal 48. ODC-420 dengan dimensi Tinggi x Lebar x Dalam : 1450 mm x 750 mm x 360 mm, kapasitas Passive Splitter 1:4 maksimal Connector, adalah sambungan ujung terminal memiliki banyak tipe standar seperti berikut: FC (Fiber Connector): digunakan untuk kabel single mode dengan akurasi yang sangat tinggi dalam menghubungkan kabel dengan transmitter maupun receiver. Konektor ini menggunakan sistem drat ulir dengan posisi yang dapat diatur, sehingga ketika dipasangkan ke perangkat lain, akurasinya tidak akan mudah berubah. 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. ST (Straight Tip): bentuknya seperti bayonet berkunci hampir mirip dengan konektor BNC. Sangat umum digunakan baik untuk kabel multi mode maupun single mode. Sangat mudah digunakan baik dipasang maupun dicabut. Biconic: Salah satu konektor yang kali pertama muncul dalam komunikasi fiber optik. Saat ini sangat jarang digunakan. 20

15 D4: konektor ini hampir mirip dengan FC hanya berbeda ukurannya saja. Perbedaannya sekitar 2 mm pada bagian ferrule-nya. SMA: konektor ini merupakan pendahulu dari konektor ST yang sama-sama menggunakan penutup dan pelindung. Namun seiring dengan berkembangnya ST konektor, maka konektor ini sudah tidak berkembang lagi penggunaannya. Gambar 2.12 Macam- macam konektor fiber optik 5. Splitter, satu perangkat yang digunakan untuk membagi sebuah sinyal optis ke dalam dua atau lebih sinyal, Selain itu splitter juga dapat 21

16 berfungsi untuk merutekan dan mengkombinasikan berbagai sinyal optik. Alat ini sedikitnya terdiri dari 2 port dan bisa lebih hingga mencapai 32 port. Berdasarkan ITU G BPON Standard direkomendasikan agar sinyal dapat dibagi untuk 32 pelanggan, namun rasio meningkat menjadi 64 pelanggan berdasarkan ITU-T G.984 GPON Standard. Hal ini berpengaruh terhadap redaman sistem, seperti tabel dibawah ini. Tabel 2.1 Redaman splitter [11] Rasio Redaman 1:2 3.7 db 1: db 1: db 1: db 1: db Gambar 2.13 Splitter 1:4 22

17 6. Pigtail, seutas serat optik yang pendek untuk menghubungkan dua komponen optis, dilengkapi satu konektor pada salah satu ujungnya, kemudian dilakukan splice dengan kabel optik diujung lainnya. Gambar 2.14 Pigtail 7. Patch cord, yaitu kabel interkoneksi, seutas serat optik dilengkapi dengan konektor yang sudah terpasang di kedua ujungnya, biasnya bewarna kuning, digunakan untuk menghubungkan dua perangkat. Gambar 2.15 Patch Cord 23

18 8. ODP (Optical Distribution Point) Optical Distribution Point adalah tempat terminasi kabel yang memilki sifat-sifat tahan korosi, tahan cuaca, kuat dan kokoh dengan konstruksi untuk dipasang diluar. ODP berfungsi sebagai tempat instalasi sambungan jaringan optik single-mode terutama untuk menghubungkan kabel fiber optik distribusi dan kabel drop. Perangkat ODP dapat berisi optical pigtail, conector adaptor, splitter rom dan dilengkapi ruang manajemen fiber dengan kapasitas tertentu [12]. Macam macam jenis ODP: ODP-POLE ODP-CLOSURE ODP-WALL Gambar 2.16 Optical Distribution Point tipe wall 24

19 2.3 Power Link Budget GPON Pada jaringan berbasis media transmisi fiber optic perhitungan power link budget dibutuhkan untuk menentukan jenis jenis media yang digunakan untuk menghantarkan data dalam pengimplementasiannya, Untuk menghitung Link Budget yang harus diketahui terlebih dahulu adalah Loss Maksimum Per Elemen adapun perhitungan Loss sebagai berikut: Tabel 2.2 Perhitungan Loss Network Elemen Batasan Ukuran Kabel Max 0.35dB/km Splicing Max 0.1 db Connector Loss Max 0.25 db (Refer IEC Grade B attenuation) Splitter 1:2 Max 3.70 db Splitter 1:4 Max 7.25 db Splitter 1:8 Max db Splitter 1:16 Max Splitter 1:32 Max db db 25

20 Berdasarkan maka penulis mencoba membandingkan dan menganalisis hasil pengukuran power link budget tersebut dengan hasil perhitungan ketetapan daya pengirim (Tx) dan daya penerima dari Telkom Indonesia yaitu Tx = -13 dbm dan Rx = -28 dbm [13]. Adapun perhitungan power link budget berdasarkan tabel berikut Tabel 2.3 Perhitungan power Link Budget NO URAIAN SATUAN STANDARD REDAMAN (db) VOLUME TOTAL REDAMAN (db) 1 Kabel FO km :2 bh :4 bh Splitter 1:8 bh :16 bh :32 bh Konektor SC/UPC bh SC/APC* bh di Kabel Feeder bh Sambungan di Kabel Distribusi bh di Drop Kabel bh TOTAL REDAMAN MURNI TOTAL REDAMAN + TOLERANSI

21 standard yang ditetapkan ITU-T G-984 adalah sebagai berikut : Total Loss = {(αf * L) + (Lc * m) + (Lsp* n) + S+M} Keterangan: αf = Redaman Fiber Optic (db) L = Panjang FO (Km) LC = Loss Connector (db) m = Jumlah Connector Lsp = Loss Splice (db) n = Jumlah Splice S = Loss Splitter M = Margin / Toleransi 27