BAB II DASAR TEORI 2.1. Jaringan Lokal Akses Fiber Jaringan local akses optik (JARLOKAF) adalah jaringan yang menghubungkan Central Office (CO) pada operator telekomunikasi ke Remote Unit (RU) dengan menggunakan kabel fiber optik. Pada komunikasi fiber optik sinyal yang digunakan adalah dalam bentuk sinyal digital, sedangkan penyaluran sinyal melalui fiber optik adalah dalam bentuk pulsa cahaya. Ada tiga jenis teknologi JARLOKAF yang dikenal saat ini yaitu : DLC (Digital Loop Carrier), PON (Passive Optical Network), AON (Active Optical Network) dan HFC (Hybrid Fiber Coax). Konfigurasi teknologi JARLOKAF terdiri dari : 1. DLC (Digital Loop Carrier) 2. PON (Passive Optical Network) 3. AON (Active Optical Network) 6
Bab II. Dasar Teori 7 Gambar 2.1 Konfigurasi JARLOKAF untuk DLC, PON, AON Berdasarkan perbedaan letak TKO (Titik Konversi Sinyal Optik) arsitektur JARLOKAF terbagi menjadi : 1. Fiber To The Zone (FTTZ) TKO terletak di suatu tempat diluar bangunan, baik didalam cabinet dengan kapasitas besar. Terminal palanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga hingga beberapa kilometer. FTTZ umumnya diterapkan pada daerah perumahan yang letaknya jauh dari sentral atau bila infrastruktur duct pada arah yang bersangkutan, sudah tidak memenuhi lagi untuk ditambahkan dengan kabel tembaga. 2. Fiber To The Curb (FTTC) TKO terletak di suatu tempat diluar bangunan, didalam cabinet dan diatas tiang dengan kapasitas lebih kecil (120 SST). Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga hingga
Bab II. Dasar Teori 8 beberapa ratus meter. FTTC dapat diterapkan bagi pelanggan bisnis yang letaknya terkumpul di suatu area terbatas namun tidak berbentuk gedung-gedung bertingkat atau bagi pelanggan perumahan yang pada waktu dekat akan menjadi pelanggan jasa hiburan. 3. Fiber To The Building ((FTTB) TKO terletak di dalam gedung biasanya terletak pada ruang telekomunikasi di basement namun juga dimungkinkan diletakan pada beberapa lantai di gedung tersebut. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga indoor atau IKR. FTTB dapat diterapkan bagi pelanggan bisnis di gedung-gedung bertingkat atau bagi pelanggan perumahan di apartemen. 4. Fiber To The Home (FTTH) TKO terletak di dalam rumah pelanggan. Terminal pelanggan dihubungkan dengan TKO melalui kabel tembaga indoor hingga beberapa puluh meter. FTTH dapat dianalogikan sebagai pengganti Terminal Blok (TB). 2.2. PON (Passive Optical Network) Passive Optical Network (PON) merupakan salah satu alternative yang bisa menggantikan teknologi tembaga untuk narrowband atau broadband, dan jaringan PON dan terintegrasi dengan jaringan tembaga (copper). Dengan Passive
Bab II. Dasar Teori 9 Optical Network (PON) kinerja dapat ditingkatkan dan biaya operasi dapat ditekan. Dengan teknologi fiber optik beberapa layanan seperti telepon, data, dan video bisa melalui satu saluran. Layanan ini menggunakan PON yang menggunakan system multiplexer sehingga beberapa layanan dapat hanya dengan satu saluran. Multiplexer saluran transmisi dihubungkan ke saluran pelanggan. Berikut adalah arsitektur PON secara lengkap : Gambar 2.2 Konfigurasi Layanan Jaringan PON Arsitektur jaringan PON memilki tiga entitas penting yaitu OLT (Optical Line Terminal) yang diletakkan di CO (Central Office), ODN (Optical Distribution Network) yang merupakan komponen dalam media transmisinya, ONU (Optical Network Unit) yang diletakkan dekat dengan pelanggan.
Bab II. Dasar Teori 10 2.2.1 OLT (Optical Line Terminal) OLT menyediakan interface antara system PON dengan penyedia layanan (service provider) data, video, dan jaringan telepon. Bagian ini akan membuat link ke system operasi penyedia layanan melalui Elemen Managemen System (EMS). Perangkat interface pada OLT meliputi : DSC (digital Cross-connect), yang melayani nonswitched dan non-locally switched TDM trafik ke jaringan telepon. Voice gateways, yang melayani locally switched TDM/Voice trafik ke PSTN. IP routers atau ATM edge switch, yang melayani trafik data. Video Network Device, yang akan melayani trafik video. 2.2.2 ODN (Optical Distribution Network) ODN menyediakan peralatan transmisi optik antara OLT dan ONU. Perangkat interior pada ODN terdiri dari : 1. Optical Fiber / Kabel Fiber Optik 2. Splices 3. Konektor 4. Splitter Splices merupakan peralatan yang digunakan untuk menyambungkan satu kabel serat optik dengan yang lainnya secara permanen. Ada dua prinsip sambungan yaitu sambungan fusi dan sambungan mekanik. Sambungan fusi
Bab II. Dasar Teori 11 menggunakan pancaran listrik untuk mematri dua kabel serat optik secara bersama-sama. Teknik ini memerlukan orang yang ahli dan berpengalaman karena penjajaran kabel serat optik membutuhkan computer terkontrol untuk mencapai kerugian sesedikit 0.05 db. Sambungan mekanik semuanya menggunakan elemen biasa, teknik ini lebih mudah diterapkan dilapangan dengan kerugian sekitar 0.2 db. Konektor optik merupakan salah satu perlengkapan kabel serat optik yang berfungsi sebagai penghubung serat. Dalam operasinya konektor mengelilingi serat kecil sehingga cahayanya terbawa secara bersama-sama tepat pada inti dan segaris dengan sumber cahaya (serat lain). Splitter merupakan komponen pasif yang dapat memisahkan daya optik dari satu input ke dua atau beberapa output serat. Splitter pada PON dikatakan pasif sebab optimasi tidak dilakukan terhadap daya yang digunakan terhadap pelanggan yang jaraknya berbeda dari node splitter, sehingga sifatnya idle dan cara kerjanya membagi daya optik sama rata. Jenis-jenis splitter antara lain : 1 : 2 (tanpa back up) 1 : 4 (tanpa back up) 1 : 8 (tanpa back up) 1 : 16 (tanpa back up) 1 : 32 (tanpa back up) 2 : 2 (dengan back up) 2 : 4 (dengan back up) 2 : 8 (dengan back up) 2 : 16 (dengan back up) 2 : 32 (dengan back up)
Bab II. Dasar Teori 12 Passive Splitter memiliki redaman sesuai dengan jenisnya, yaitu : Tabel 2.1 Redaman Passive Splitter Jenis Passive Splitter Redaman Tanpa Back Up Dengan Back Up (db) 1 : 2 2 : 2 2.7 4.1 1 : 4 2 : 4 5.9 7.8 1 : 8 2 : 8 8.1 11.4 1 : 16 2 : 16 10.5 14.4 1 : 32 2 : 32 13.2 18.6 2.2.3 ONU (Optical Network Unit) ONU menyediakan interface antara jaringan pelanggan untuk layanan data, suara dan video denga PON. Fungsi utama ONU adalah menerima trafik dalam format optik dan mengkonversikannya ke bentuk yang diinginkan oleh pelanggan (Ethernet, IP multicast, POTS, T1, dll). 2.3. Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) ADSL merupakan salah satu teknologi xdsl yang memungkinkan transmisi data dengan bandwidth yang tinggi melalui saluran telepon biasa yang dibuat dari tembaga. ADSL mempunyai kecepatan data yang berbeda untuk kirim
Bab II. Dasar Teori 13 (uplink) dan terima (downlink), untuk uplink bisa mencapai 1 Mbps sementara untuk downlink bisa mencapai 8 Mbps. Sasaran teknologi ini adalah terutama pelanggan pribadi yang lebih banyak menerima data dariapada mengirim data, sebagai contoh adalah untuk mengakses internet, pelanggan lebih sering melakukan download daripada upload. Gambar 2.3 Frekuensi yang digunakan pada ADSL Keunggulan ADSL : Pelanggan tetap dapat menggunakan pesawat teleponnya pada saat koneksi dilakukan. Kecepatan tinggi. Tidak harus menyediakan jalur baru, pelanggan dapat menggunakan jalur telpon yang sudah ada. Kekurangan ADSL : Terlalu jauh dari STO akan menurunkan kualitas sambungan dan menurunkan kecepatan.
Bab II. Dasar Teori 14 Kabel tembaga tua dapat menurunkan kualitas sambungan dan menurunkan kecepatan. Koneksi asimetris berarti waktu upload akan lebih lama daripada download. Komponen sistem DSL Ada beberapa perlengkapan yang dibutuhkan untuk menyediakan layananlayanan DSL. Komponen-komponen yang digunakan beserta fungsinya adalah sebagai berikut : Transport Sistem Komponen ini menyediakan interface transmisi backbone untuk system DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer). Local Access Network Local Access Network menggunakan local carrier inter-co network sebagai fondasi. Switch ATM, Frame Relay, dan/atau router dapat digunakan untuk mengakses jaringan. Multiservice Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM) DSLAM yang berada dalam lingkungan CO (central office) ataupun diluar CO digunakan sebagai dasar untuk solusi DSL. DSLAM befungsi untuk mengkonsentrasikan trafik data dari berbagai loop DSL yang kemudian akan dikirimkan ke backbone network untuk dihubungkan lagi ke jaringan lainnya. DSLAM dapat mengirimkan layanan untuk aplikasi berbasis paket, cell, dan circuit, seperti DSL ke 10Base-T, 100Base-T, T1/EE1, T3/E3, atau ATM.
Bab II. Dasar Teori 15 ADSL Transceiver Unit (ATU-R) Unit ini digunakan pada sisi pemakai. Koneksi ATU-R biasanya 10Base- T, V.35, ATM-25, atau T1/E1. Alat multiport lain yang mendukung suara, data, dan video juga memungkinkan. ATU-R tersedia dalam berbagai konfigurasi. Selain sebagai modem DSL, ATU-R dapat juga digunakan untuk bridging, routing, TDM multiplexing, dan ATM multiplexing. ADSL Transceiver Unit-Central Terminal (ATU-C), adalah perangkat ADSL, berupa modem yang ditempatkan pada sisi sentral yang terhubung dengan sumber layanan. LPF splitter Perangkat ini ada pada CO dan pemakai yang memungkinkan LOOP digunakan untuk transmisi data kecepatan tinggi dan digunakan juga untuk komunikasi telepon. LPF splitter biasanya mempunyai 2 konfigurasi, yaitu splitter tunggal untuk penggunaan rumah dan mass splitter untuk CO. 2.4. Remote DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) Remote DSLAM merupakan aplikasi teknologi xdsl dimana perangkat R-DSLAM berada pada cabinet outdoor atau cabinet indoor gedung. Perangkat ini diletakkan lebih dekat dengan pelanggan, sehingga kualitas koneksinya lebih baik dibandingkan perangkat DSLAM yang diletakkan dalam CO. Perangkat R- DSLAM termasuk dalam kategori perangkat MSOAN (Multi Service Optical Access Network). MSOAN merupakan teknologi hybrid penggabungan antara JARLOKAF (jaringan local akses fiber) dengan JARLOKAT (jaringan local akses tembaga).
Bab II. Dasar Teori 16 Prinsip kerja R-DSLAM pada prinsipnya sama dengan ADSL. R-DSLAM memisahkan frekuensi sinyal suara dari trafik data kecepatan tinggi, serta mengontrol dam merutekan trafik Digital Subriber Line (xdsl) antara perangkat end-user, seperti : router, modem, network interface card dengan jaringan penyedia layanan. R-DSLAM menyalurkan data digital memasuki jaringan suara POTS (Plain Ordinary Telepone Service) ketika mencapai di CO (central office). R- DSLAM mengalihkan kanal suara (biasanya dengan menggunakan splitter POST/LPF) sehingga sinyal tersebut dapat dikirimkan melalui PSTN, dan kanal data yang sudah ada kemudian ditransmisikan melalui R-DSLAM yang sebenarnya adalah kumpulan modem DSL. Setelah menghilangkan sinyal suara analog, R-DSLAM mengumpulkan sinyal-sinyal yang berasal dari end-user dan menyatukan menjadi sinyal tunggal dengan bandwidth lebar, melalui proses multiplexing. Sinyal yang sudah disatukan ini disalurkan dengan kecepatan Mbps ke dalam kanal oleh peralatan switching backbone melalui jaringan akses (AN) yang biasa disebut network service provider (NSP). 2.5. Analisa Unjuk Kerja Sistem 2.5.1 Power Link Budget Power Link Budget memperhitungkan daya cahaya yang sampai pada penerima berdasarkan daya yang disampaikan pada serat dan rugi-rugi di tengah
Bab II. Dasar Teori 17 jalan. Tujuan utamanya adalah untuk menentukan jarak maksimum yang dapat dicapai oleh system transmisi yang dipilih, yaitu dengan cara memperhitungkan besar selisih antara daya yang dikopling ke serat optik dari sumber optik, terhadap besarnya daya minimum yang masih dapat diterima oleh detector optik (tergantung pemilihan jenis sumber optik dan jenis detector optik). Tujuan lainya adalah menentukan perbandingan daya keluar sumber optik dan kepekaan (sensitivitas) daya minimum detector yang dibutuhkan untuk mencapai kualitas sinyal informasi yang diinginkan (S/N atau BER). Gambar 2.4 Model rugi-rugi daya optik untuk point-point link Perhitungan power budget adalah sebagai berikut : PT = PS PR PT = 2 LC + α.l + n.ls + M PR = PS (2 LC + α. L + n.ls + M)
Bab II. Dasar Teori 18 Dimana : PT = Total loss daya antara sumber cahaya dan fotodioda (dbm) PS = Daya yang keluar dari pemancar (dbm) PR = Daya yang dapat dideteksi oleh penerima (dbm) LC = Rugi-rugi konektor (db) α = Rugi-rugi serat optik (db/km) LS = Rugi-rugi sambungan (db) L = Panjang serat optik (km) Standar Sistem Margin yang digunakan PT. Telkom : 6 db 2.5.2 Redaman Dari Karakteristik Serat Optik Redaman tergantung pada panjang gelombang dari cahaya yang dugunakan dan di antara panjang gelombang 700-1650 nm redaman mengecil, sedangkan di atas 1650 nm redaman naik kembali. Pengertian redaman (db) adalah perbandingan dua level/daya yang dirumuskan : α = 10 log Dengan : Pi = Daya masukan
Bab II. Dasar Teori 19 Po = Daya keluaran 2.5.3. Anggaran Waktu Bangkit (Rise Time Budget) Analisis rise-time budget sangat tepat untuk menentukan batas disperse sebuah link serat optik, khusus dalam sistem digital. Rise time link total t sys adalah jumlah rms rise time dari tiap contributor pada degradasi rise-time pulsa : t sys = 1/2 Ada empat elemen dasar yang membatasi kecepatan system adalah risetime transmitter t TX, rise time disperse material (bahan) serat optik t max, rise time disperse intermodal t mod dan rise-time penerima t RX. Secara umum, degradasi waktu transisi total sebuah link digital tidak melebihi 70 % dari sebuah perioda bit NRZ (Non-Return to Zero) atau 35 % sebuah perioda bit RZ (Return to Zero). t sys = 1/2 t TX adalah rise-time transmitter, yaitu bergantung dari sumber cahaya dan rangkaian drive-nya. t RX adalah rise-time receiver dihasilkan oleh respon fotodetector dan bandwidth 3 db penerima. t mat adalah disperse material. Untuk sumber laser, disperse ini dapat diabaikan.
Bab II. Dasar Teori 20 ; adalah factor disperse material serat (ns/nm.km), adalah lebar spectral sumber optik (nm) dan L adalah panjang serat (km). t mod adalah rise-time disperse modal. Untuk fiber optik jenis singlemode, t mod = 0. t mod = ; adalah bandwidth pada panjang kabel optik 1 km, q adalah parameter panjang serat yang bernilai antara 0,5 sampai 1. Gambar 2.5 Link Serat Optik