BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.8 MODEL PERANCANGAN DARI PENELITIAN
Blok pengirim (Trannsmitter) yang terdiri dari Pseuso Random Bit Sequence Generator, NRZ Pulse Generator, Mach-Zehnder Modulator, CW Laser dan WDM Mux. Pulse Bit Sequence Generator merupakan representasi sinyal biner yang digunakan. Pada simulasi ini Bit Sequence Generator yang digunakan yaitu Pseuso Random Bit Sequence Generator yang berfungsi sebagai sinyal acak dan memiliki pola tertentu. NRZ Pulse Generator merupakan jenis Optical Pulse Generator (OPG) yang digunakan untuk menghasilkan bit – bit yang berbentuk domain elektrik untuk diubah ke bentuk pulsa dalam domain optik. Mach-Zehnder Modulator (MZM) merupakam suatu modulator eksternal yang menggunakan efek elektro-optik. CW Laser (Continuous-Wave Laser) merupakan optical source yang digunakan sebagai sumber cahaya pada sistem komunikasi optik yang berfungsi sebagai pembawa (carrier). WDM Mux digunakan untuk menggabungkan beberapa panjang gelombang sinyal menjadi satu serat untuk transmisi. WDM Multiplexer 10 : 1 digunakan untuk menggabungkan 10 sinyal optik agar dapat ditransmisikan melewati sebuah serat optik tunggal.
Pada blok transmitter terdapat beberapa konfigurasi antara lain konfigurasi bit rate, frequency, dan power. Kanal yang digunakan pada blok pengirim (transmitter) sebanyak 10 wavelength untuk masing - masing frequency. Pada frequency 100 GHz sebanyak 10 wavelength. Alokasi frequency 100 GHz terdapat pada tabel 3.2. Pada gambar 3.8 merupakan bagian simulasi blok pengirim (transmitter) dengan frequency 100 GHz.
34
Gambar 3.8 Blok Pengirim (Transmitter) 100 GHz 3.8.2 Blok Transmisi
Perangkat yang terdapat pada blok transmisi antara lain SMF (Single Mode Fiber), penguat SOA (Semiconductor Optical Amplifier), penguat EDFA (Embrium Doped Fiber Amplifier), DCF (Dispersiom Compensating Fiber), dan Loop Control. Serat optik merupakan media transmisi yang digunakan untuk merambatkan cahaya dalam membawa sinyal informasi. Jenis serat optik yang digunakan sebagai media transmisi berjenis SMF (Single Mode Fiber). Penguat SOA (Semiconductor Optical Amplifier) dan EDFA (Embrium Doped Fiber Amplifier) merupakan jenis penguat yang digunakan dalam penelitian ini. Untuk mengurangi ataupun menghindari nilai dispersi maka diperlukan DCF (Dispersiom Compensating Fiber) dimana nilai dispersinya bernilai minus (-), sehingga apabila dispersi yang ditimbulkan oleh SMF (Single Mode Fiber) melewatkan DCF maka nilainya menjadi nol (0). Loop control digunakan untuk melakukan proses pengulangan pada blok transmisi berdasarkan ketentuan dari masing – masing parameter.
Pada penelitian ini menggunakan 3 jenis konfigurasi penguat diantaranya konfigurasi Repeaterless, repeater-ed, dan parallel in line. Ketiga jenis konfigurasi tersebut digunakan untuk frequency 100 GHz.
35
Gambar 3.9 Blok Transmisi 100 GHz 3.8.3 Blok Penguat
Konfigurasi penguat yang terdapat pada gambar berikut merupakan 3 jenis konfigurasi penguat yang terdiri dari konfigurasi Repeaterless, repeater-ed, dan parallel in-line. Perbedaan antara ketiga jenis konfigurasi penguat tersebut terletak pada penempatan masing - masing penguatnya. Konfigurasi Repeaterless yang terdapat pada gambar 3.10 memiliki skema penempatan penguat EDFA booster amplifier dan SOA pre – amplifier. Skema booster amplifier diletakkan pada posisi awal setelah multiplexer atau sebelum kabel optik, sedangkan skema pre-amplifier diletakkan pada posisi akhir setelah kabel optik atau sebelum demultiplexer. Konfigurasi Repeaterless yang diletakkan sebagai booster amplifier dan pre – amplifier digunakan untuk jaringan yang cukup dekat, hal ini dikarenakan jarak maksimum pada konfigurasi Repeaterless sejauh 400 km.
Gambar 3.11 merupakan konfigurasi repeater-ed EDFA – SOA dengan penempatan posisi penguat EDFA booster, penguat EDFA in-line, dan penguat SOA pre-amplifier. Sedangkan pada gambar 3.12 merupakan konfigurasi repeatered EDFA dengan penempatan posisi penguat EDFA booster, in-line, dan pre-amplifier, secara umum konfigurasi repeatereed digunakan untuk jaringan jarak jauh yaitu 1000 km – 2500 km. Konfigurasi parallel in-line seperti gambar 3.12 dengan skema penempatan penguat yang diletakkan secara parallel in-line.
Tujuan dari konfigurasi ini yaitu pada uji performansi penguat EDFAdan SOA yang diletakkan secara parallel in-line dengan posisi penempatan penguat EDFA sebagai booster amplifier serta penguat SOA dan EDFA yang disusun secara parallel sebagai pre-amplifier. Berdasarkan gambar 3.13 yang merupakan konfigurasi parallel in-line secara umum dapat digunakan untuk jarak jauh.
36
Gambar 3.10 Konfigurasi Penguat Repeaterless
Gambar 3.11 Konfigurasi Penguat Repeatered EDFA – SOA
Gambar 3.12 Konfigurasi Penguat Repeatered EDFA
Gambar 3.13 Konfigurasi Penguat Parallel in-line 3.8.4 Blok Diagram Branching Unit
Blok diagram branching unit dapat membagi panjang gelombang pada suatu kabel optik. Gambar di bawah ini merupakan blok diagram branching unit
37
dengan konfigurasi OADM (Optical Add / Drop Multiplexing) yang mana fiber connectivity pada OADM memanfaatkan pembagian wavelength dalam satu fiber pair. Berdasarkan gambar 3.13 dapat diketahui blok diagram branching unit dengan konfigurasi OADM, dimana konfigurasi tersebut merupakan suatu perangkat pada teknologi WDM (Wavelength Division Multiplexing) yang menggabungkan kanal yang berbeda. Kanal yang digunakan sebanyak 10 kanal yang disesuaikan dengan perangkat WDM sebanyak 10 perangkat.
Gambar 3.14 Blok Diagram Branching Unit 3.8.5 Blok Receiver
Pada blok penerima (receiver) yang terdiri dari WDM Demux, Butterworth Optical Filter, Optical Receiver, BER Analyzer, Optical Power Meter, dan Electrical Carrier Analyzer. WDM Demux digunakan untuk memisahkan beberapa sinyal panjang gelombang yang ditransmisikan dalam satu serat.
Butterworth Optical Filter digunakan untuk meloloskan sinyal pada frequency tertentu dan dapat digunakan untuk memblokir sinyal pada frequency lain. Optical Receiver berfungsi untuk menerima semua cahaya yang dikirimkan oleh optical transmitter. Pada penelitian ini menggunakan photodetector berjenis APD (Avalanche Photodiode) yang memiliki faktor multiplikasi sebesar 10 - 250 kali, responsivitas cahaya dari sebuah laser yang tinggi, dan memiliki sensitivitas yang
38
lebih tinggi dari PIN. BER (Bit Error Rate) Analyzer digunakan untuk mengetahui bentuk eye diagram dari Q Factor, nilai minimum BER, Threshold, Height, dan BER Pattern dari sebuah sistem yang dijalankan dalam simulasi. Electrical Carrier Analyzer digunakan untuk mengukur dan membandingkan hasil yang berbeda dalam dua frequency yang berbeda. Pada Electrical Carrier Analyzer dapat menampilkan hasil seperti frequency, total power, signal power, noise power, dan SNR (Signal to Noise Ratio).
Gambar 3.15 Blok Receiver