BAB III GIGABIT PASSIVE OPTICAL NETWORK (GPON) UNTUK LAYANAN TRIPLE PLAY 3.1 Konfigurasi Logic Perangkat GPON mampu menyalurkan atau membawa multi layanan, yaitu : Data, IPTV, Voice, IP Phone dalam satu platform. Adapun bandwidth yang disediakan untuk layanan tersebut adalah 1 Gbps. Namun bandwidth pada GPON berkisar antara 1 Gbps 10 Gbps. Setiap layanan memiliki server atau gateway sendiri untuk menyalurkan layanan-layanan tersebut ke receiver yang dituju. Setiap layanan yang akan dikirimkan juga memiliki Virtual Local Area Network (VLAN) masing-masing. Gambar di bawah ini merupakan Gambar Network Model yang di inplementasikan di Kuningan City : 30
31 Gambar 3.1 Konfigurasi Jaringan GPON untuk PT Axa Mandiri Finacial Services di Kuningan City Gambar 3.1 menggambarkan jaringan GPON untuk tenant PT Axa Mandiri Kuningan City di Kuningan City. Sebelum nomor di aktifkan ke PABX pelanggan nomor telepon di create terlebih dahulu oleh Sentral IMS dan di crossconnect ke UMUX, lalu masuk ke SDH dan ke Cloud SDH. Dengan menggunakan topologi Ring, alokasi nomor tersebut ditransmisikan ke Cloud Metro Indosat (PE KPI PE Wisma Mulia PE Cyber) dan ke perangkat ALU 7705 dan ODF. Dari perangkat ALU 7705 paket data tersebut masuk ke dalam Metro Indonet (PE Indonet), perangkat ALU 7705 Indonet. Setelah itu paket data masuk ke OLT (GPON) yang akan mengubah sinyal elektrik menjadi sinyal optik dan Passive Splitter akan memecah dan memberikan daya yang sesuai untuk setiap layanan. Lalu paket data masuk ke Ruang Data Axa Center (pelanggan) untuk di testing dan siap digunakan.
32 Kecepatan downstream dan upstream untuk link ini 57856 Kbps (Iphone) sedangkan untuk layanan Data downstream dan upstream nya 1536 Kbps. Gambar 3.2 Perangkat SDH di KPPTI Gambar 3.3 Perangkat ODF port 10 dan 11
33 Gambar 3.4 Hasil Ukur FO dari KPPTI ke Kuningan City Gambar 3.5 Perangkat MDU Manage by Huawei
34 Gambar 3.6 Konfigurasi PT Grand Asia Brilliant China Jika gambar 3.1 menggambar konfigurasi untuk layanan voice, gambar 3.6 menggambarkan konfigurasi PT Grand Asia Brilliant China untuk layanan Data dengan bandwidth yang diberikan sebesar 2 Mbps. Berbeda dengan layanan voice routing untuk layanan data ini melewati Menara Mulia dan langsung menuju ME KPPTI dan masuk ke gateway Internet. Fiber optic yang digunakan jenis Single Mode. Kecepatan downstream dan upstream untuk link ini 2048 Kbps. Tabel 3.1 Daftar Tenant di Kuningan City No Customer Bit Rate Jenis Layanan 1. PT Grand Asia Brilliant China / PT Xong Ji 2 Mbps Data 2. Bank Mandiri 192 Kbps Data
35 3. Hongkong and Shanghai Bank Coorporation 1024 Kbps Data 4. PT Axa Mandiri Financial Services 4 E1 Voice + Data 5. Shihlin / PT Mitra Enam Pilar 2 Mbps FBB 6. Triumph / PT Atomtech International 2 Mbps FBB 7. Hummingbird 2 Mbps FBB 8. PT Monstermob Indonesia 2 Mbps FBB 9. PT Axa Technology Services 1 E1 Voice + Data 3.2 Interface Berikut adalah macam-macam interface yang digunakan Teknologi GPON : 1) Interface arah Uplink Interface backup (redundant) harus secara otomatis berpindah dari primary ke modul stand by ketika terjadi gangguan. Type : a) Speed 1 Gbps minimum 4 ports setiap card (TX, SX, LX) dengan menggunakan modul SFP. Gambar 3.7 Interface SFP jenis LX
36 Gambar 3.8 Interface SPF jenis TX Gambar 3.9 Interface SFP jenis SX b) Speed 10 Gbps minimum 1 ports setiap card (ER dan LR) dengan menggunakan modul XFP. Gambar 3.10 Interface XFP jenis ER
37 Gambar 3.11 Interface XFP jenis LR 2) Interface ONU (Optical Network Unit) A. Interface ke ODN a) FC/PC atau FC/APC dan SC/PC atau SC/APC. b) Bandwidth : downstream 2,5 Gbps dan upstream 1,25 Gbps. B. Interface ke jaringan pelanggan a) Modul 10/100/1000 Base-T Ethernet melalui port RJ 45. b) Modul E1 interfaces (optional). c) Modul VDSL2 refer to ultra broadband. d) POTS melalui H.248/SIP. e) UPS option untuk MDU. C. Interface menuju OLT a) Minimum 1 optical port. D. Interface menuju UNI a) Minimum 12 Ethernet port 10/100/1000 Base-T, atau b) Minimum 24 POTS (VoIP) port - RJ 11, atau c) Minimum 12 RF video port coaxial (optional). d) Minimum VDSL2 port. e) Minimum 4 E1 (optional).
38 3) Interface OLT (Optical Line Terminal) A. Interface menuju ODN a) FC/PC atau FC/APC dan SC/PC atau SC/APC. b) Bandwidth : downstream 2,5 Gbps dan upstream 1,25 Gbps. B. Interface menuju user network a) Module 10/100/1000 Base-T Ethernet melalui port RJ 45. b) POTS melalui H.248/SIP.RF Video Port (optional). c) E1 interface (optional). d) UPS option untuk pelanggan bisnis. C. Interface menuju OLT a) Minimum 1 optical port. D. Interface menuju UNI Type 1 ; a) Minimum 4 Ethernet port 10/100 Base T. b) Minimum 1 POTS (VoIP) port RJ 11. c) Minimum 1 RF video port coaxial. Type 2 : a) Minimum 4 Ethernet port 10/100 Base-T. b) Minimum 1 E1 (optional). 3.3 Power Budget Link Budget merupakan perhitungan keadaan sebenarnya yang harus dilakukan dalam menentukan beberapa masukan untuk sistem parameter yang akan
39 digunakan dalam aplikasi GPON. Beberapa pertimbangan yang diperlukan dalam perhitungan ini antaranya besaran sinyal optik dan noise. Faktor ini sangat penting untuk dihitung agar jaringan serat optik benar-benar telah sesuai dengan spesifikasi standar seperti yang direkomendasikan dari ITU dan IEEE. Level sinyal optik (optical budget) yang distandarkan adalah 28 s/d 29 dbm. Untuk pelanggan PT Axa Mandiri Financial Services dan PT Grand Asia Brilliant China menggunakan Fiber Optic Single Mode dengan panjang gelombang 1310 nm untuk sinyal upstream dan 1490 nm untuk sinyal downstream. Berikut ini adalah table Power budget untuk kedua pelanggan tersebut : Tabel 3.2 Link Budget pada GPON No. 1. 2. Customer PT Axa Mandiri Financial Services PT Grand Asia Brilliant China MDU OLT TX RX TX RX 2,63 dbm -15,31 dbm 3,45 dbm -16,64 dbm 2,67 dbm -24,20 dbm 3,42 dbm -24,09 dbm Rumus perhitungan Link Budget : P R = P T Total Loss... (3.1) Rumus perhitungan Total Loss Total Loss = {( f x L)} + {(L c x m)} + {(L sp x n) + M}... (3.2)
40 Keterangan : P R = Daya yang diterima (dbm) f = Redaman fiber optik L = Panjang fiber optik L c = Loss connector m = Jumlah connector L sp = Loss splice n = Jumlah splice M = Margin (6 s/d 8 db) P T = Power yang dipancarkan dari Tx ke serat optik (dbm) 3.4 Media Transmisi Media transmisi yang digunakan pada tekhnologi GPON adalah serat optik jenis single fiber atau single mode. Digunakannya jenis serat optik single mode ini karena serat optik single mode lebih tahan terhadap gangguan dan juga cocok untuk komunikasi jarak jauh sesuai dengan tujuan teknologi GPON itu sendiri. Metode hubungan komunikasi yang digunakan untuk teknologi ini adalah Metode Full Dupleks. Metode Full Dupleks yaitu suatu metode yang mengirimkan data dalam dua arah pada waktu yang bersamaan. Biasanya sistem ini memiliki dua kanal yang terpisah untuk setiap arahnya. Dengan media transmisi fiber optic single mode dan metode full dupleks customer tidak perlu menunggu lama untuk mengakses layanan Triple Play, seperti mengirim e-mail, mengunduh lagu atau data, mengupload foto, bahkan melakukan video converence sekalipun.
41 Gambar 3.12 Skema metode Full Dupleks Tabel 3.3 Jenis Media Transmisi pada GPON No Pelanggan Panjang Gelombang Jenis Serat Optik Arah Transmisi Bit Rate 1. PT Axa Mandiri Financial Services 1310 nm Single Mode Upstream 1490 nm Single Mode Dowstream 57856 Kbps (voice), 1536 Kbps (data) 2. PT Grand Asia 1310 nm Single Mode Upstream Brilliant China 1490 nm Single Mode Dowstream 2048 Kbps 3.5 Implementasi Gigabit passive Optical Network (GPON) Tekhnologi GPON merupakan solusi jaringan akses berbasis fiber optic yang menawarkan cost-effective yang tinggi untuk mendukung layanan voice (VoIP dan analog), ultra broadband data (High Speed Internet dan VPN), video (IPTV,VoD, and distributive RF video overlay). Tekhnologi GPON dapat melayani hampir seluruh layanan yang paling sering digunakan customer khususnya layanan intenet, voice, dan video (Triple Play).
42 Gambar 3.13 Sistem dan Layanan GPON di Kuningan City Gambar 3.13 menjelaskan sistem dan layanan GPON di area Kuningan City, gambar tersebut di bagi menjadi 3 bagian, yaitu Customer, Backbone dan Gateway. Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa customer ingin melakukan layanan Triple Play berupa IPTV (video), PC / Internet (data), dan Voice (suara). Layanan tersebut masuk kedalam perangkat ONU yang akan mengubah sinyal optik dari ODN ke sinyal elektrik masuk ke passive splitter dan akan diteruskan ke perangkat OLT. Kebalikan dari ONU di perangkat OLT ini sinyal elektrik akan diubah kembali karena sinyal tersebut masuk kedalam Fiber Optic untuk ditransmisikan ke jaringan Backbone. Jaringan backbone tersebut tersusun dari Metro Ethernet (ME) eksisitng, peratama layanan dari user masuk ke ME Indonet lalu masuk ke Cloud ME yang menggunakan topologi ring dan akhirnya layanan di kirimkan ke ME KPPTI. Di ME KPPTI layanan akan dipecah kembali sesuai dengan permintaan pelanggan dan akan di teruskan ke Gateway masing-masing.
43 Features-Features pada GPON : 1. GPON bekerja pada range panjang gelombang 1480 1550 nm untuk arah downstream dan 1260 nm 1360 untuk arah upstream. Panjang gelombang dengan range 1480 1550 nm untuk RF video. 2. Pada GPON terdapat Forward Error Correction (FEC), yaitu teknik pengolahan sinyal yang mengkodekan data sehingga kesalahan dapat diteksi dan dikoreksi. 3. Setiap pelanggan memiliki indentitas berupa Transmission Container (T-CONT), digunakan untuk pengelolaan alokasi Bandwidth arah upstream terutama peninggkatan bandwidth arah upstream. 4. Dalam pengalokasian bandwidth untuk seluruh ONU, digunakan teknik Dynamic Bandwidth Allocation (DBA). DBA adalah teknik yang digunakan pada saluran ISDN untuk dapat menangani suara dan data pada saat yang sama. Cara kerja nya DBA akan merealokasikan kanal yang digunakan untuk membawa data untuk suara 5. Rekomendasi G.984.3 GPON menggambarkan mekanisme keamanan informasi untuk memastikan bahwa pengguna hanya diizinkan mengakses data yang ditujukan kepada mereka. Algoritma Enkripsi yang digunakan adalah Advanced Encryption Standard (AES), AES memiliki security key yang dapat dirubah secara periodik tanpa mengganggu aliran transmisi data.
44 3.6 Konfigurasi Jaringan GPON Arsitektur Umum GPON Element Management Passive Outside Plant 28 db optical budget PSTN Voice Voice GW STB / TV 1,490 nm 2.5Gb/s IP/Ethernet 1,310 nm WDM Packet Optical Line 1.2Gb/s Video Termination Coupler (P-OLT)? 1550 nm Passive Optical Splitter Up to 64 splits Optical Network Termination (ONT)? PC Black/SIP phone 2007 Broadcast HE Video Optical Line Termination (V-OLT)? Modul 1-13 Gambar 3.14 Arsitektur umum GPON Perangkat TV, PC dan telephone menunjukkan layanan yang diinginkan customer, di sisi lain pada gambar terdapat Gateway dari layanan-layanan tersebut yaitu PSTN (Voice), IP/Ethernet (Internet), dan Broadcast HE (Video). Hampir sama dengan gambar 3.13, customer melakukan permintaan layanan Triple Play. Layanan tersebut diubah menjadi paket-paket data kemudian masuk ke dalam ONT/ONU yang bertugas menyediakan interface antara jaringan optik dan pelanggan. Di Passive Splitter paket-paket tersebut diberikan bandwidth yang sesuai dengan kebetuhan layanan yang diinginkan, yaitu 2,5 Gbps untuk arah downstream dan 1,25 Gbps untuk arah upstream dengan total Link Budget 28 db untuk seluruh layanan. Paket data suara dan data masuk ke dalam Packet OLT (P-OLT) yang bertugas sebagai GPON sedangkan untuk paket video dari Video OLT (V-OLT) harus dimultiplex terlebih
45 dahulu oleh perangkat Wavelength Division Multiplexing (WDM) baru diarahkan ke gateway yang ingin dituju. Teknologi GPON menggunakan tiga panjang gelombang, yaitu 1490 nm untuk arah downstream, 1310 nm untuk arah upstream, dan 1550 nm untuk sinyal RF analog.