ANALISA SIMULASI RANCANGAN JARINGAN FIBER TO THE HOME (FTTH) DENGAN OPTISYSTEM PADA LINK STO BANJARAN KE GRIYA PRIMA ASRI BANDUNG Yara romana rachman yararach@students.telkomuniversity.ac.id Abstrak Teknologi GPON pada jaringan FTTH berkembang sangat pesat di negara maju dan belum banyak ditemui di Indonesia. PT Telkom sebagai instansi yang akan membangun jaringan FTTH dengan teknologi GPON telah melakukan perjanjian kerjasama dengan salah satu perusahaan produksi fiber optik untuk membangun jaringan FTTH. Selain itu juga telah ada wacana bahwa pada 2016 seluruh Bandung telah terlayani dengan media akses fiber optik, maka untuk itu penulis menganalisa performasi jaringan link optik dengan menggunakan aplikasi OptiSystem. Pada penelitian ini dianalisa kinerja jaringan FTTH STO banjaran ke perumahan griya prima asri Bandung. berdasarkan analisis Bit Eror Rate (BER), Q Factor dan Receive Power. Pada jaringan FTTH yang telah terpasang perangkat GPON yaitu buah 1 ODC, 87 ODP dengan jumlah pelanggan sebanyak 653 ONT. Parameter-parameter dihitung untuk kelayakan sistem performance yang disimulasikan pada OptySystem. Untuk parameter performansi sistem yaitu BER yang dihasilkan dari simulasi OptiSystem, didapatkan nilai BER downstream sebesar 1.22122x10-12 dan untuk upstream sebesar 0. Sehingga dapat disimpulkan kedua nilai tersebut memenuhi nilai minimum BER yang ditentukan untuk optik yaitu 10-9. Parameter performasi sistem Q-factor pada downstream sebesar 7,00649 dan upstream sebesar 114,104, Q factor dapat dikatakan memenuhi standar karena baik downstream maupun upstream menunjukan dilai diatas 6 pada Q factor agar dapat dikatakan baik. Dengan sensitifitas perangkat ONT sebesar -29 dbm, hasil perhitungan menggunakan Optisystem untuk pelanggan terjauh Receive Power menunjukan angka sebesar -19,881 dbm sehingga pengujian implementasi ini dapat dikatakan layak. Kata Kunci: FTTH,, Bit Error Rate (BER), Q-Factor, OptiSystem 1. Pendahuluan Seiring perkembangan teknologi dengan pesat, terutama teknologi informasi dan komunikasi, memicu masyarat modern mendapatkan layanan yang praktis, mudah, dan efisien. Kebutuhan layanan masyarakat modern terus meningkat sehingga dibutuhkanlah sarana komunikasi yang mampu melayani semua layanan. Kebutuhan layanan pada masa kini tidak hanya suara, melainkan data dan video. Maka diperlukan jaringan handal yang mampu memberikan performansi yang baik. Keterbatasan jaringan akses tembaga yang di nilai belum cukup dan belum dapat menampung kapasitas bandwidth yang besar serta kecepatan tinggi, maka PT. Telkom untuk kota bandung sudah menargetkan tahun 2015 akan merombak jaringan akses tembaga menjadi jaringan akses fiber optik sampai ke rumah-rumah yang di sebut Fiber optic to the home (FTTH). Dalam pelaksanaan FTTH tersebut, PT.Telkom merekomendasikan dan menggunakan teknologi GPON untuk jaringan FTTH. Gigabit Passive Optical Network (GPON) adalah adalah salah satu teknologi dari beberapa teknologi sistem komunikasi serat optik. GPON bermula dari passive optical network (PON) yang kemudian berevolusi dan berkembang hingga sampai tahap sekarang. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mendapatkan rancangan suatu jaringan layanan akses yang diharapkan dapat diimplementasikan secara nyata untuk layanan triple play (voice, data, video).. Selain itu dengan melakukan penelitian ini dapat diketahui apa saja perangkat yang digunakan dalam penerapan teknologi GPON sesuai dengan kebutuhan lapangan.
Dalam penelitian ini akan dibahas tentang aspek desain perencanaan jaringan optik untuk layanan triple play dengan menggunakan teknologi GPON studi kasus Perumahan griya prima asri Regensi Bandung, dimana hal yang dibahas dan dianalisis meliputi perancangan jaringan FTTH dimulai dari sentral (STO Banjaran) hingga ke pelanggan (homepass), penerapan teknologi GPON pada FTTH, penentuan pemakaian dan penempatan perangkat yang digunakan berdasarkan kebutuhan lapangan, Penentuan perangkat berdasarkan layanan akses dan fasilitas yang ditawarkan oleh pihak penyedia hunian, dan Penentuan pengaruh nilai parameter-parameter yang terkait terhadap kelayakan dan performansi perancangan, seperti Bit Eror Rate (BER), Q Factor dan Receive Power. 2. Dasar Teori 2.1 Jaringan Lokal Akses Fiber. [2] Teknologi jarlokaf adalah teknologi yang sedang berkembang sehingga berbagai metoda transmisi dimungkinkan untuk diterapkan. Teknologi Jarlokaf yang saat ini sudah berkembang dengan baik antara lain: DLC (Digital Loop Carrier), PON (Passive Optical Network), AON (Active Optical Network), dan HFC (Hybrid Fiber Coax). Sistem jarlokaf paling sedikit memiliki dua buah perangkat opto-elektronik yaitu satu perangkat opto-elektronik di sisi sentral dan satu perangkat di sisi pelanggan selanjutnya disebut Titik Konversi Optik (TKO). Perbedaan letak TKO menimbulkan modus aplikasi atau arsitektur jarlokaf yang berbeda pula yaitu: 1. Fiber To The Building (FTTB) TKO terletak di dalam gedung dan biasanya terletak pada ruang telekomunikasi basement. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga indoor. FTTB dapat dianalogikan dengan Daerah Catu Langsung (DCL) pada jaringan akses tembaga. 2. Fiber To The Zone (FTTZ) TKO terletak di suatu tempat di luar bangunan, baik di dalam kabinet maupun manhole. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga hingga beberapa kilometer. FTTZ dapat dianalogikan sebagai pengganti RK. 3. Fiber To The Curb (FTTC) TKO terletak di suatu tempat di luar bangunan, baik di dalam kabinet, di atas tiang maupun manhole. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga hingga beberapa ratus meter. FTTC dapat dianalogikan sebagai pengganti KP. 4. Fiber To The Home (FTTH) TKO terletak di rumah pelanggan. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga indoor atau IKR hingga beberapa puluh meter. FTTH dapat dianalogikan sebagai pengganti Terminal Blok (TB). 2.2 Gigabit Passive Optical Network (GPON) GPON adalah teknologi jaringan akses lokalfiber optik berbasis PON yang distandardisasi oleh ITU-T (ITU-T G.984 series). Pada GPON, sebuah atau beberapa OLT, interface sentral dengan jaringan fiber optik, dihubungkan dengan beberapa ONU, interface pelanggan dengan jaringan serat optik, menggunakan pasif optical distribution network (ODN), seperti splitter, filter, atau perangkat pasif optik lainnya. GPON mampu memberikan layanan dengan kecepatan 2.4 Gbps secara simetris (upstream dan downstream) atau 1.2 Gbps untuk downstream dan 1.2 Gbps untuk upstream.
Gambar 2.1 Konfigurasi GPON Prinsip kerja dari GPON yaitu ketika data atau sinyal dikirimkan dari OLT, maka ada bagian yang bernama splitter yang berfungsi untuk memungkinkan serat optik tunggal dapat mengirim ke berbagai ONT. Untuk ONT sendiri akan memberikan data-data dan sinyal yang diinginkan oleh user. Pada prinsipnya, Passive Optical Network adalah sistem point-to-multipoint, dari fiber ke arsitektur premise network dimana unpowered optical splitter (splitter fiber) serat optik tunggal. [4] 2.3 Parameter Kelayakan Hasil Penelitian 2.3.1 Bit Error Rate (BER) Bit error rate merupakan laju kesalahan bit yang terjadi dalam mentransmisikan sinyal digital. Sensitivitas merupakan daya optik minimum dari sinyal yang datang pada bit error rate yang dibutuhkan. Kebutuhan akan BER berbeda-beda pada setiap aplikasi, sebagai contoh pada aplikasi komunikasi membutuhkan BER bernilai 10-10 atau lebih baik, pada beberapa komunikasi data membutuhkan BER bernilai sama atau lebih baik dari 10-12. BER untuk system komunikasi optik sebesar 10-9. Faktor-faktor yang mempengaruhi BER antara lain noise, interferensi, distorsi, sinkronisasi bit, redaman, multipath fading, dll. [3] 2.3.2 Q-Factor Q-Factor adalah faktor kualitas yang akan menentukan bagus atau tidaknya kualitas suatu link atau jaringan DWDM. Dalam sistem komunikasi serat optik khususnya GPON, minimal ukuran Q-Factor yang bagus adalah 6, atau 10-9 dalam Bit Error Rate (BER) [1]. 3. Perancangan Jaringan dan Simulasi 3.1.1 Diagram Alir Perancangan Langkah awal dari penelitian ini adalah menentukan lokasi perancangan. Lokasi yang dipilih adalah di perum griya prima asri Banjaran. Setelah didapatkan lokasi, dilakukan pengumpulan data-data yang diperlukan dalam perancangan ini seperti jumlah homepass (HP) dan fasilitas yang ditawarkan oleh pihak penyedia. Penentuan dan peletakan perangkat akan dipengaruhi oleh jumlah homepass dan fasilitas yang ditawarkan oleh pihak penyedia. Setelah semua data dikumpulkan dan peramalan dilakukan, perancangan jaringan FTTH sudah bisa dilakukan. Analisis dan evaluasi terhadap perancangan dilakukan setelah didapat hasil rancangan. Apabila hasil analisis perancangan yang dilakukan tidak memenuhi standar parameter yang ditentukan, maka harus dilakukan perancangan ulang sampai standar kelayakan parameter terpenuhi. Jika hasil evaluasi perancangan sudah memenuhi standar kelayakan parameter yang ditentukan maka perancangan sudah selesai.
3.2 Perancangan Jaringan Gambar 3.1 Diagram Alir Perancangan 3.2.1 Perancangan Jaringan FTTH di Griya Prima Asri Bandung Total rumah yang akan di bangun di perumahan pada Griya Prima asri adalah 653 rumah yang terdiri dari kelas menengah atas dan menengah. Dalam perancangan simulasi ini akan dirancang jaringan dari STO Banjaran hingga ke rumah pelanggan. Jumlah ONT yang akan dipasang sesuai dengan jumlah rumah yang telah dipasang yaitu sebanyak 653 ONT. Jaringan FTTH dengan toknologi GPON pada perumahan Batunungga dapat dilihat di gambar 3.2 Gambar 3.2 Jaringan FTTH Menggunakan Teknologi GPON Di Griya Prima Asri. Berdasarkan gambar tersebut, OLT menuju ke ODC menggunakan 288 core kabel optik G. 652 yang dibagi menjadi 1 ODC berdasarkan pada letak rumah pelanggan. ODC mempunyai 12 core fiber optik yang disebar menjadi 12 splitter 1:4. Kemudian dari ODC disebar ke ODP 1:16 yang berjumlah 48 diteruskan ke pelanggan dengan kabel optik G.657 dengan jumlah ONT sebanyak 653 ONT. 3.2.2 Perancangan Letak ODC dan ODP Dari perancangan jaringan FTTH yang sudah dilakukan, sebelum membuat simulasi konfigurasi Downlik dan Upstream dengan menggunakan Optisystem dilakukan perancangan letak ODC dan ODP di G r i ya P r i ma Asri. Perancangan ini berguna untuk mengetahui jarak terjauh perangkat ONT ataupun pelanggan yang akan gunakan sebagai acuan pada simulasi Optisystm
Gambar 3.3 STO Banjaran ODC Griya Prima Asri 3.3 Simulasi pada Opti System 3.3.2 Konfigurasi Downstream Pada simulasi Downstream maka yang harus pertama kali dilakukan adalah mengatur parameter layout dengan bitrate 2,488 Gbps dan sensitifitas -29 dbm Gambar 3.4 Konfigurasi Downstream
3.5 BER Analyzer pada konfigurasi Downstream
3.6 Daya Terima pada konfigurasi Downlik Berdasarkan hasil simulasi perancangan tersebut didapatkan nilai BER adalah 2.6x10-15. Nilai tersebut lebih kecil dari nilai BER ideal transmisi serat optik yaitu 10-9. Nilai Q-Factor sebesar 7,82 lebih tinggi dari nilai Q Factor ideal tranmisi serat optik yaitu 6. Daya terima yang terukur pada Optical Power Meter (OPM) adalah 19.396 dbm. 3.6.1 Konfigurasi Upstream Pada simulasi Upstream maka yang pertama harus dilakukan adalah mengatur layout dengan nominal bitrate 1,244 Gbps, dan sensitivity -29 dbm. Gambar 3.7 Konfigurasi Upstream
Gambar 3.8 BER Analyzer pada konfigurasi Upstream
Gambar 3.8 Daya terima pada konfigurasi Upstream Berdasarkan hasil simulasi perancangan tersebut didapatkan nilai BER adalah 0 Nilai Q-Factor sebesar 134.92, lebih tinggi dari nilai Q Factor ideal tranmisi serat optik yaitu 6. Daya terima yang terukur pada Optical Power Meter (OPM) adalah 5,2 dbm. 3.7 Analisis Hasil Perancangan Berdasarkan simulasi perancangan dengan menggunakan Optisystem untuk parameter performansi sistem yaitu BER yang dihasilkan dari simulasi OptiSystem, didapatkan nilai BER downstream sebesar 2.6x10-15 dan untuk upstream sebesar 0. Sehingga dapat disimpulkan kedua nilai tersebut memenuhi nilai minimum BER yang ditentukan untuk optik yaitu 10-9. Parameter performasi sistem Q-factor pada downstream sebesar 7,82 dan upstream sebesar 134.92, Q factor dapat dikatakan memenuhi standar karena baik downstream maupun upstream menunjukan dilai diatas 6 pada Q factor agar dapat dikatakan baik. Dengan sensitifitas perangkat ONT sebesar - 29 dbm, hasil perhitungan menggunakan Optisystem untuk pelanggan terjauh Receive Power menunjukan angka sebesar -19,881 dbm sehingga dapat dikatakan pengujian implementasi ini layak 4. Kesimpulan dan Saran 4.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis dan perhitungan yang telah dilakukan pada obyek perencanaan jaringan akses fiber optik di Perumahan Griya Prima Asri Bandung dengan jarak calon pelanggan terjauh adalah 3,2km, dapat disimpulkan bahwa: 1. Sistem dikatakan layak dengan memenuhi syarat link power budget, karena berdasarkan kalkulasi simulasi Optisystem didapatkan nilai daya -19,881 dbm untuk downstream dan -5,72dBm untuk upstream, kedua nilai tersebut masih diatas batas minimum daya di penerima yang ditetapkan oleh PT.Telkom, yaitu -23 dbm. Jadi signal yang telah ditransmisikan oleh OLT di STO masih dapat sepenuhnya diterima oleh ONT di sisi pelanggan. 2. Berdasarkan kalkulasi Q-Factor pada simulasi Optysistem untuk downstream 7,82 dan upstream 134,92 terpenuhi. Dimana faktor kualitas yang akan menentukan bagus atau tidaknya kualitas suatu link dalam sistem komunikasi serat optik khususnya GPON, minimal ukuran Q-Factor yang bagus adalah 6. 3. Berdasarkan simulasi pada Opti System didapatkan nilai BER untuk konfigurasi downstream sebesar 2.6x10-15 dan untuk upstream sebesar 0. Sehingga dapat disimpulkan kedua nilai tersebut memenuhi nilai minimum BER yang ditentukan untuk optik yaitu 10-9. 4.2 Saran Disusunnya penelitian ini tentu tidak lepas dari banyaknya kekurangan, maka diharapkan kedepannya jika ada yang ingin melanjutkan tugas akhir ini ada beberapa saran yang dapat dilakukan untuk seterusnya, antara lain: 1. Pada penelitian selanjutnya diharapkan dapat mengukur langsung ke lapangan agar mendapatkan hasil yang akurat daripada di Google Earth. 2. Pada penelitian selanjutnya diharapkan memasukan faktor ekonomi berupa biaya perancangan agar bisa menganalisa budget yang diperlukan.
Daftar Pustaka: [1] Fairdaus, Ramla., "Dasar-Dasar Parameter Elektris Radio Access Network (Ran) Dalam Dunia Telekomunikasi", http://mandorkawat2009.com diakses tanggal 27 Maret 2015. [2] Dwi Safitri.Rinna, EVALUASI PERANCANGAN JARINGAN FTTH (Fiber To TheHome) DENGAN TEKNOLOGI GPON (Gigabit Passive Optical Network) (Studi Kasus Plaza 1 Pondok Indah Jakarta Selatan), Institut Teknologi Telkom,Bandung, 2011. [3] Legawa, Tri. Penerapan Teknologi DLC (Digital Loop Carrier) pada Jaringan Lokal Akses Fiber [Jurnal]. Universitas Diponegoro, Semarang, 2010. [4] Utomo, Iwan Gustopo. Literatur Analisa Implementasi Teknologi Jaringan Kabel Optik. Jakarta : FT Universitas Indonesia. 2010. [5] Rahayu, Rosanti. Perancangan Jaringan Fiber To The Home (FTTH) dengan Teknologi Gigabit Passive Optical Network(GPON) Studi Kasus Di Buah Batu Regensi Bandung.Institut Teknologi Telkom,Bandung, 2012.