ANALISIS PERANCANGAN JARINGAN SERAT OPTIK
DWDM (DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING)
UNTUK LINK MEDAN – LANGSA
(Studi Kasus di PT. Telkom Medan)
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan
pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro
Oleh :
090422065
DONDA MARIA TIURMA MANALU
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
ANALISIS PERANCANGAN JARINGAN SERAT OPTIK DWDM (DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING) UNTUK LINK
MEDAN – LANGSA
(Studi Kasus di PT. Telkom Medan)
Disusun Oleh :
NIM. 090422065
DONDA MARIA TIURMA MANALU
DISETUJUI DAN DISYAHKAN
KETUA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK USU
NIP. 195405311986011002 IR. SURYA TARMIZI KASIM, M.SI
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
ABSTRAK
Dalam perkembangan informasi dan teknologi jaringan serat optik
memegang peranan sangat penting dalam mendukung komunikasi layanan yang
berkualitas yang berlaku saat ini dan di masa mendatang. Untuk memenuhi
kebutuhan tersebut maka diperlukan suatu jaringan yang memiliki kapasitas
menampung bandwith yang besar. Jaringan serat optik merupakan jaringan yang
dipercaya mampu menjadi menangani masalah tersebut. Dalam Tugas Akhir ini
akan membahas jaringan serat optik DWDM untuk link Medan – Langsa.
Pada perancangan jaringan serat optik DWDM link Medan – Langsa
banyak hal yang harus diperhatikan antara lain pemetaan lokasi penempatan
terminasi kabel optik, pengaturan rute (routing), topologi jaringan serat optik yang
digunakan, repeater (penguat), perhitungan jumlah sambungan (splice) dan jumlah
konektor yang dibutuhkan.
Dari hasil data di lapangan, pada perancangan ini menggunakan 14
konektor dimana masing-masing sublink membutuhkan 2 konektor dan jumlah
sambungan 57 splice (sambungan) serta menggunakan 1 repeater (penguat) yang
berada di P.Brandan dengan jarak tempuh 91 Km menuju Kota Langsa. Nilai
power link budget berdasarkan perhitungan jarak transmisi maksimum dengan 1
penguat EDFA adalah 113 Km dengan nilai rise time budget 62.8 ps, maka
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
berkat dan rahmatNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini
dengan baik.
Adapun Tugas Akhir ini berjudu l “Analisis Perancangan Jaringan Serat
Optik DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) Untuk Link Medan – Langsa (Studi Kasus PT. Telkom Medan)”. Tugas Akhir ini merupakan salah
satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada Departemen Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Doa dan terimakasih penulis persembahkan untuk Ayahanda Drs.J.Manalu,
Ibunda P.Simangunsong, abang penulis Runson Binsar Manalu,dan adik-adik
penulis Agusto Berman Manalu, Sanpun Nobel Manalu dan Desi Apriani Manalu
yang selalu mendukung dan memberikan semangat kepada penulis.
Penulis juga mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Naemah Mubarakah, ST. MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir
yang selalu memberikan bimbingan dengan penuh kesabaran, mengarahkan
dan memberikan saran kepada penulis dalam proses penulisan Tugas Akhir
ini.
2. Bapak Drs. Hasdari Helmi,MT selaku Dosen Wali selama saya mengikuti
perkuliahan.
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Elektro
4. Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT sebagai Sekretaris Departemen Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh Staf pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bekal ilmu kepada saya
selama perkuliahan.
6. Seluruh Staf karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
7. Bapak Sofian selaku Asisten Manager SKSO Divisi Arnet Sumbagut Medan
8. Bapak Firman Nasution selaku Officer Tiga SKSO Divisi Arnet Sumbagut
Medan.
9. Seluruh Staf karyawan PT. Telkom Arnet Sumbagut Medan yang berkenan
membimbing penulis selama melakukan penelitian Tugas Akhir di PT.
Telkom Arnet Sumbagut Medan.
10. Teman-teman seperjuangan Angkatan 2009 yang selalu memberikan
semangat dan mendoakan saya.
11. Sahabat saya Novyanti Br.Tarigan, Natalya Simanjuntak, Dian, Dila, Ornal,
Giat, Herman, Kak Lisa, Kak maria dan Kak Yanti yang memberikan
motivasi dan semangat.
12. Terimakasih buat ito ku Deardo Manalu, Erik Goland dan Robert Sitanggang
yang selalu memberikan ide-ide kreatif dan semangat.
13. Terima kasih buat Abang Senior Sandreas Sinaga, ST dan teman ku Ely
Sinaga yang selalu memberikan masukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
14. Teman – teman Infomedia Nusantara Medan dan teman – teman Kos Kepling
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih sangat jauh dari
sempurna, untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan saran
dan kritik dari pembaca untuk melengkapi Tugas Akhir ini.
Akhir kata, penulis berharap agar Tugas Akhir ini kiranya dapat
bermanfaat bagi pembaca.
Medan, Januari 2012
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ……….. i
KATA PENGANTAR ……….... ii
DAFTAR ISI .……….. v
DAFTAR GAMBAR ……….. viii
DAFTAR TABEL ………... x
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ………. 1
1.2 Rumusan Masalah ……….. 2
1.3 Tujuan Penulisan ……….... 2
1.4 Batasan Masalah ………... 2
1.5 Metode Penulisan ………... 3
1.6 Sistematika Penulisan ………... 3
BAB II SERAT OPTIK 2.1 Umum ………. 5
2.2 Struktur Dasar Fiber Optik………..……… 5
2.3 Kabel Optik… ………. 6
2.3.1 Karakteristik Mekanis Kabel Optik ……….. 9
2.3.2 Jenis Serat Optik ………..…. 9
2.4 Konsep Dasar Sistem Transmisi Serat Optik…………..…… 12
2.5.1 Redaman (Atenuasi)……….. 13
2.5.2 Dispersi……….. 16
2.5.3 Numerical Aperture (NA)……...………... 18
2.6 Komponen Sistem Komunikasi Serat Optik……….. 19
2.6.1 Sumber Optik………...…………. 19
BAB III JARINGAN SERAT OPTIK DWDM 3.1 Umum ………. 28
3.2 Konsep Dasar DWDM ………. 29
3.3 Channel Spacing (Spasi Kanal)……….………... 31
3.4 Network Configuration DWDM………... 32
3.5 DWDM Equipment (Perangkat DWDM)……….… 33
BAB IV ANALISIS PERANCANGAN JARINGAN SERAT OPTIK DWDM
UNTUK LINK MEDAN – LANGSA
4.1 Umum ……….. 35
4.2 Peta Perancangan Jaringan Serat Optik DWDM ………. 35
4.3 Pengaturan Rute (Routing) Jaringan Serat Optik……….. 36
4.4 Network Topology (Topologi Jaringan Serat Optik) .………... 38
4.5 Data Pengukuran Daya Optical Power DWDM Ring 1 Medan - Langsa ………... 40
4.6 Link Power Budget...…………... 41
4.6.1 Perhitungan Jarak Transmisi Maksimum dengan Penguat EDFA... 41
4.6.2 Jumlah Sambungan (Splice) dan Konektor…..………... 42
4.6.3 Perhitungan Total Loss Daya Minimum.………. 45
4.7 Rise Time Budget...………..…... 45
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ……… 47
5.2 Saran ……….. 48
DAFTAR PUSTAKA ……….. 49
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Dasar Fiber Optik ………. 6
Gambar 2.2 Penampang Kabel Optik Jenis Loose Tube………... 7
Gambar 2.3 Penampang Kabel Optik Jenis Slot ………..………... 7
Gambar 2.9 Konfigurasi Sistem Transmisi Serat Optik……….. 12
Gambar 2.10 Spektrum Fiber Optik... ………... 15
Gambar 2.11 Pengaruh Dispersi Intermodal Pada Sinyal………... 16
Gambar 2.12 Karakteristik Dispersi Pada Serat Single Mode...………….... 17
Gambar 2.13 Dispersi Mode Polarisasi...………...…………... 18
Gambar 2.14 Numerical Aperture (NA)……….. 18
Gambar 2.15 Core yang siap untuk dilebur dalam fusion splicer…………. 22
Gambar 2.16 Penyambungan Mekanis (Mechanical Splice)……… 23
Gambar 2.17 Arsitektur EDFA...………. 23
Gambar 2.18 Link Point To Point dan Parameter-parameternya...………. 29
Gambar 3.1 Konsep Dasar Sistem DWDM dengan Penguat ……….. 29
Gambar 3.2 Channel Spacing) (Spasi Kanal) DWDM………... 31
Gambar 3.4 Sistem DWDM Dua Arah ………... 33
Gambar 4.1 Peta Perancangan Jaringan Serat Optik DWDM
PT. Telkom Network Regional Sumatera Utara……… 36
Gambar 4.2 Topologi Jaringan Serat Optik DWDM Medan - Aceh……….. 38
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Data Parameter Jaringan Serat Optik DWDM Link
Medan – Langsa ……….... 34
Tabel 4.1 Jarak Lokasi Jaringan Serat Optik DWDM Link
Medan - Langsa……….……….. 37
Tabel 4.2 Data Pengukuran Optical Power DWDM Ring 1
Medan - Langsa……….……….. 38
Tabel 4.3 Jumlah Sambungan (Splice) Pada Jaringan Serat Optik
DWDMMedan - Langsa….…..……….. 44
Tabel 4.4 Jumlah Konektor (Connector) Pada Jaringan
DAFTAR ISTILAH
DWDM : Dense Wavelength Division Multiplexing
EDFA : Erbium Doped Fiber Amplifier
ITU-T : International Telekommunication Union – Telecommunication
Standardization Sector
NDSF : Non Dispersion Shifted Fiber
NZDSF : Non Zero Dispersion Shifted Fiber
NA : Numerical Aperture
LED : Light Emiting Diode
LASER : Light Amplication by Stimulated Emission of Radition
VOA : Variabel Optical Attenuator
OAU : Optical Amplifying Unit
OBU : Optical Booster Unit
SCC : System Control and Communication Unit
ABSTRAK
Dalam perkembangan informasi dan teknologi jaringan serat optik
memegang peranan sangat penting dalam mendukung komunikasi layanan yang
berkualitas yang berlaku saat ini dan di masa mendatang. Untuk memenuhi
kebutuhan tersebut maka diperlukan suatu jaringan yang memiliki kapasitas
menampung bandwith yang besar. Jaringan serat optik merupakan jaringan yang
dipercaya mampu menjadi menangani masalah tersebut. Dalam Tugas Akhir ini
akan membahas jaringan serat optik DWDM untuk link Medan – Langsa.
Pada perancangan jaringan serat optik DWDM link Medan – Langsa
banyak hal yang harus diperhatikan antara lain pemetaan lokasi penempatan
terminasi kabel optik, pengaturan rute (routing), topologi jaringan serat optik yang
digunakan, repeater (penguat), perhitungan jumlah sambungan (splice) dan jumlah
konektor yang dibutuhkan.
Dari hasil data di lapangan, pada perancangan ini menggunakan 14
konektor dimana masing-masing sublink membutuhkan 2 konektor dan jumlah
sambungan 57 splice (sambungan) serta menggunakan 1 repeater (penguat) yang
berada di P.Brandan dengan jarak tempuh 91 Km menuju Kota Langsa. Nilai
power link budget berdasarkan perhitungan jarak transmisi maksimum dengan 1
penguat EDFA adalah 113 Km dengan nilai rise time budget 62.8 ps, maka
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Komunikasi serat optik memegang peranan yang sangat penting dalam
mendukung komunikasi broadband services yang berkualitas dalam
perkembangan teknologi telekomunikasi. Demikian pula kebutuhan trafik yang
terus meningkat dan permintaan dari pemakai jasa telekomunikasi terus
bertambah untuk menyalurkan informasi sebanyak mungkin dalam waktu
bersamaan.
Serat optik sebagai media transmisi berkecepatan tinggi untuk
meningkatkan layanan yang baik kepada pelanggan berusaha terus dikembangkan
kualitasnya. Salah satu yang dikembangkan adalah kapasitas transmisinya yang
saat ini teknologi DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Teknologi
DWDM sangat tepat untuk diimplementasikan pada kebutuhan pemenuhan
kapasitas jaringan jangka panjang, jaringan telekomunikasi jarak jauh (long haul),
lebih fleksibel untuk mengantisipasi pertumbuhan trafik yang tidak terprediksi,
dan dapat diterapkan pada daerah dengan perkembangan kebutuhan bandwidth
yang besar.
PT. Telkom Arnet Sumbagut, Tbk sebagai salah satu perusahaan
telekomunikasi penyedia jasa layanan telekomunikasi menggunakan teknologi
DWDM. Wilayah jaringan PT. Telkom Arnet Sumbagut meliputi daerah Medan –
Aceh. Oleh karena itu pentingnya mengetahui parameter yang digunakan pada
menganalisis perancangan jaringan serat optik DWDM dengan melakukan
pengukuran pada daya optical power DWDM Ring 1 Medan – Langsa dan
perhitungan splice dan konektor yang digunakan pada perancangan. Pengukuran
dan perhitungan digunakan untuk menentukan apakah perancangan yang
dilakukan sudah memenuhi kriteria dan layak untuk diimplementasikan di
lapangan.
1.2 Rumusan Masalah
Yang menjadi rumusan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah :
1. Bagaimana prinsip dasar jaringan serat optik.
2. Bagaimana konsep dasar sistem DWDM.
3. Bagaimana konfigurasi jaringan DWDM.
4. Parameter apa saja yang digunakan pada perancangan jaringan serat optik
DWDM Link Medan - Langsa
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun yang menjadi tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah
menganalisis perancangan jaringan serat optik DWDM untuk Link Medan –
Langsa.
1.4 Batasan Masalah
Untuk memudahkan pembahasan pada Tugas Akhir ini, maka dibuat
pembatasan masalah sebagai berikut :
2. Hanya membahas parameter yang digunakan dalam perancangan jaringan
serat optik yaitu komponen sistem serat optik, EDFA (Erbium Doped
Fiber Amplifier), redaman sambungan (splice), redaman konektor,
redaman serat, dan perhitungan power link budget dan rise time budget.
3. Hanya membahas untuk transmisi single mode fiber.
4. Hanya menganalisa perancangan jaringan serat optik DWDM untuk Link
Medan – Langsa.
1.5 Metode Penulisan
Metodologi penulisan yang digunakan pada penulisan Tugas Akhir ini
adalah :
1. Studi Literatur, yaitu dengan membaca teori-teori yang berkaitan dengan
topik Tugas Akhir yang terdiri dari buku-buku referensi baik yang dimiliki
oleh penulis atau dari perpustakaan dan juga dari artikel-artikel, jurnal,
internet, dan lain-lain.
2. Studi Lapangan, yaitu studi langsung di PT. Telkom Arnet Sumbagut
Medan.
3. Analisis, yaitu berupa analisis yang dilakukan pada data yang diperoleh
selama melakukan penelitian di PT. Telkom Arnet Sumbagut Medan.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai Tugas Akhir ini secara singkat,
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar
belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode
penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II : SERAT OPTIK
Bab ini membahas tentang teori dasar serat optik, karakteristik
transmisi serat optik, sumber optik, detektor optik data, teori
dasar power budget dan rise time budget.
BAB III : JARINGAN SERAT OPTIK DWDM
Bab ini membahas tentang konsep dasar sistem DWDM,
konfigurasi jaringan DWDM, dan parameter perancangan
jaringan serat optik DWDM.
BAB IV : ANALISIS PERANCANGAN JARINGAN SERAT OPTIK
DWDM UNTUK LINK MEDAN – LANGSA
Bab ini membahas tentang analisis perancangan jaringan serat
optik DWDM untuk Link Medan - Langsa.
BAB V : PENUTUP
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari analisa yang
telah dilakukan.
BAB II
SERAT OPTIK
2.1 Umum
Dalam sistem perkembangan informasi dan komunikasi yang demikian
cepat, jaringan serat optik sebagai media transmisi banyak digunakan dan
dipercaya dapat memenuhi kebutuhan layanan saat ini dan di masa mendatang.
Serat optik merupakan media transmisi yang menggunakan media cahaya sebagai
penyalur informasi (data) dimana menawarkan kecepatan data yang lebih besar
sepanjang jarak yang lebih jauh.
Sistem komunikasi serat optik dengan cepat mampu bersaing
menggantikan sistem-sistem lain dengan kelebihan serat optik yaitu memiliki
bandwith yang besar, redaman transmisi kecil, ukuran kecil, kemudahan
penambahan kapasitas, performansi yang lebih baik, tingkat ketersediaan yang
tinggi dan jaringan transport yang handal.
2.2 Struktur Dasar Fiber Optik
Fiber optik adalah media transmisi fisik yang terbuat dari serat kaca yang
dilapisi dengan isolator dan pelindung yang berfungsi untuk menyalurkan
informasi dalam bentuk gelombang cahaya[1].
Serat optik membentuk kabel yang sedemikian halus hinggan ketebalan
mencapai 1 mm untuk dua puluh helai serat. Serat ini ringan dan kapasitas
Stuktur serat optik biasanya terdiri atas 3 bagian, yaitu :
1. Bagian yang paling utama dinamakan inti (core)
Gelombang cahaya yang dikirim akan merambat dan mempunyai indeks bias
lebih besar dari lapisan kedua, dan terbuat dari kaca. Inti (core) mempunyai
diameter yang bervariasi antara 5 – 50 µm tergantung jenis serat optiknya.
2. Bagian kedua dinamakan lapisan selimut / selubung (cladding)
Bagian ini mengelilingi bagian inti dan mempunyai indeks bias lebih kecil
dibanding dengan bagian inti, dan terbuat dari kaca.
3. Bagian ketiga dinamakan jacket (coating)
Bagian ini merupakan pelindung lapisan inti dan selimut yang terbuat dari
bahan plastik elastik.
Struktur dari fiber optik ini dapat diperlihatkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1. Struktur Dasar Fiber Optik
2.3 Kabel Optik
Kabel serat optik ukurannya kecil dan lebih ringan sehingga instalasi kabel
serat optik dapat dilakukan melalui beberapa span secara sekaligus. Ada dua jenis
kabel optik, yaitu loose tube dan slotted. Pipa longgar (Loosed Tube) yang Core
Cladding Secondary Coating
terbuat dari bahan PBTP (Polybutylene Terepthalete) dan berisi jelly. Penampang
kabel optik jenis loose tube dapat dilihat pada Gambar 2.2[3].
Gambar 2.2 Penampang Kabel Optik Jenis Loose Tube
Saat ini sebuah kabel optik maksimum mempunyai kapasitas 8 loose tube
dimana setiap loose tube berisi 12 serat optik. Serat optik ditempatkan pada alur
(slot) di dalam silinder yang terbuat dari bahan PE (Polyethyiene). Untuk kabel
optik jenis slot dengan kapasitas 1000 serat diperlukan 13 saluran (slot) dan 1 slot
berisi 10 fiber ribbons. 1 fiber ribbon berisi 8 serat. Penampang kabel optik jenis
slot dapat dilihat pada Gambar 2.3[3].
Pada saat ini, untuk mengatasi keterbatasan kapasitas kabel tembaga, maka
pembangunan junction menggunakan kabel serat optik jenis single mode. Pada
pelaksanaan di lapangan untuk kabel optik ditanam di dalam tanah. Gambar kabel
optik yang ditanam di dalam tanah dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Kabel Optik
Pada Gambar 2.5 dapat dilihat gulungan kabel optik sebelum dilakukan
proses penyambungan.
2.3.1 Karakteristik Mekanis Kabel Optik
Karakteristik mekanis pada kabel optik yaitu :
1. Fibre Bending (Tekukan Serat)
Tekukan serat yang berlebihan (terlalu kecil) dapat mengakibatkan
bertambahnya optical loss.
2. Cable Bending (Tekukan Kabel)
Tekukan kabel pada saat instalasi harus di jaga agar tidak terlalu kecil, karena
hal ini dapat merusak serat sehingga menambah optical loss.
3. Tensile Strength
Tensile strength yang berlebihan dapat merusakkan kabel atau serat.
4. Crush
Crush atau tekanan yang berlebihan dapat mengakibatkan serat retak/patah,
sehingga dapat menaikkan optical loss.
5. Impact
Impact adalah beban dengan berat tertentu yang dijatuhkan dan mengenai
kabel optik. Berat beban yang berlebihan dapat mengakibatkan serat retak /
patah, sehingga dapat menaikkan optical loss.
6. Cable Torsion
Torsi yang diberikan kepada kabel dapat merusak selubung kabel dan serat[3].
2.3.2 Jenis Serat Optik
Ditinjau dari profil indeks bias dan mode gelombang yang terjadi pada
perambatan cahayanya, maka jenis fiber optik dapat dibedakan menjadi 3 jenis,
1. Serat Optik Multimode Step-Index
Serat Optik Multimode Step-Index memiliki core besar (50μm) dan
dilapisi cladding yang sangat tipis dapat dilihat pada Gambar 2.6. Penyambungan
kabel lebih mudah karena memiliki core yang besar terjadi dispersi. Hanya
digunakan untuk jarak pendek dan transmisi data bit rate rendah[3].
Gambar 2.6 Multimode Step-Index
2. Serat Optik Graded Index Multimode
Cahaya merambat karena difraksi yang terjadi pada core sehingga
rambatan cahaya sejajar dengan sumbu serat. Core terdiri dari sejumlah lapisan
gelas yang memiliki indeks bias yang berbeda, indeks bias tertinggi terdapat pada
pusat core dan berangsur-angsur turun sampai ke batas core-cladding dapat
dilihat pada Gambar 2.7[3].
3. Serat Optik Single Mode Step-Index
Serat single mode mempunyai ukuran diameter core yang sangat kecil dan
diameter cladding sebesar 125 μm dapat dilihat pada Gambar 2.8. Cahaya nya
merambat dalam satu mode saja yaitu sejajar dengan sumbu serat optik. Serat
optik Single Mode Step-Index digunakan dengan bit rate tinggi[3].
Gambar 2.8 Single Mode Step-Index
Ada empat macam tipe yang sering digunakan berdasarkan ITU-T
(International telekommunication Union – Telecommunication Standardization
Sector) yang dahulu dikenal dengan CCITT yaitu : [4].
1. G.652 - Standar Single Mode Fiber
2. G.653 – Dispersion-shifted single mode fiber
3. G.653 – Characteristics of cut-off shifted mode fiber cable
4. G.655 – Dispertion-shifted non zero Dispertion fiber.
Untuk mendukung sistem yang mentransmisikan informasi dengan
kapasitas tinggi, pemilihan serat optik yang tepat sebagai media transmisi juga
diperhatikan. Ada dua tipe serat optik yang digunakan pada sistem DWDM, yaitu:
1. Non Dispersion Shifted Fiber (NDSF)
Serat optik Non Dispersion Shifted Fiber (NDSF) merupakan rekomendasi
ITU-T seri G.652. NDSF memiliki nilai koefisien dispersi kromatik mendekati
2. Non Zero Dispersion Shifted Fiber (NZDSF)
Non Zero Dispersion Shifted Fiber (NZDSF) merupakan jenis fiber yang
sesuai dengan rekomendasi ITU-T seri G.655. NZDSF memiliki perlakukan
dispersi tidak nol namun juga tidak lebar di daerah panjang gelombang 1550
nm.
2.4 Konsep Dasar Sistem Transmisi Serat Optik
Prinsip dasar dari sistem komunikasi serat optik adalah pengiriman sinyal
informasi dalam bentuk sinyal cahaya. Pemancar, kabel serat optik dan penerima
merupakan komponen dasar yang digunakan dalam sistem komunikasi serat optik.
Pemancar berfungsi mengubah sinyal listrik menjadi sinyal optik, kabel serat
optik berfungsi sebagai media transmisi dan penerima berfungsi mengubah sinyal
optik yang diterima menjadi sinyal listrik kembali.
Proses pengiriman informasi yang melalui serat optik menggunakan
prinsip pemantulan sinyal optik yang berupa cahaya dengan panjang gelombang
tertentu. Secara umum, konfigurasi sistem serat optik ditunjukkan seperti pada
Gambar 2.9.
Pemancar (Transmitter) Penerima (Receiver)
Sinyal Sinyal
Informasi Informasi
Selama perambatannya dalam serat optik, gelombang cahaya akan
mengalami redaman di sepanjang serat optik dan pada titik persambungan serat
optik. Oleh karena itu, untuk transmisi jarak jauh diperlukan adanya penguat yang
berfungsi untuk memperkuat gelombang cahaya yang mengalami redaman[5].
2.5 Karakteristik Transmisi Serat Optik
Media transmisi serat optik memiliki karakteristik untuk membedakan
jenis serat optik yang akan digunakan pada transmisi optik. Beberapa transmisi
optik sebagai berikut.
2.5.1 Redaman (Atenuasi)
Redaman (atenuasi) serat optik merupakan karakteristik penting yang
harus diperhatikan mengingat kaitannya dalam menentukan jarak pengulang
(repeater), jenis pemancar dan penerima optik yang harus digunakan. Redaman
sinyal cahaya yang merambat di sepanjang serat merupakan pertimbangan
penting dalam desain sebuah sistem komunikasi optik, karena menentukan peran
utama dalam menentukan jarak transmisi maksimum antara pemancar dan
penerima.
Ketika sinar melewati media fiber akan mengalami penurunan daya
akibat redaman, pembiasan dan efek lainnya. Semakin besar atenuasi berarti
semakin sedikit cahaya yang dapat mencapai detektor dan dengan demikian
semakin pendek kemungkinan jarak span antar pengulang. Faktor-faktor yang
1. Absorbtion (Penyerapan)
Faktor penyerapan terjadi karena dua kemungkinan yaitu penyerapan dari
luar dan penyerapan dari dalam. Untuk penyerapan dari luar terjadi karena
impunty dalam fiber seperti : besi, cobalt, ion OH, dan sebagainya. Sedangkan
penyerapan dari dalam disebabkan bahan pembuat fiber itu sendiri.
2. Scattering (Hamburan)
Hamburan umumnya terjadi karena tidak homogennya struktur fiber optik,
kerapatan (density) yang tidak merata dan yang terakhir adalah komposisi yang
tidak fluktuasi.
3. Bending (Pembengkokan)
Ada dua jenis bending (pembengkokan) yaitu macrobending dan
microbending. Macrobending adalah pembengkokan serat optik dengan radius
yang panjang bila dibandingkan dengan radius serat optik. Redaman ini dapat
diketahui dengan menganalisis distribusi modal pada serat optik. Microbending
adalah pembengkokan-pembengkokan kecil pada serat optik akibat
ketidakseragaman dalam pembentukan serat atau akibat adanya tekanan yang
tidak seragam pada saat pengkabelan. Salah satu cara untuk menguranginya
adalah dengan menggunakan jacket yang tahan terhadap tekanan[6].
Redaman (α) sinyal atau rugi-rugi serat optik didefenisikan sebagai
perbandingan antara daya output optik (Pout) terhadap daya input optik (Pin)
sepanjang serat L, dimana dapat ditunjukkan pada Persamaan 2.1.
dimana :
L = Panjang serat optik (km)
Pin = Daya input optik (Watt)
Pout = Daya output optik (Watt)
α = Redaman
Menurut rekomendasi ITU-T, kabel serat optik harus mempunyai
koefisien redaman 0.5 dB/km untuk panjang gelombang 1310 nm dan 0.4 dB/km
untuk panjang gelombang 1550 nm. Tapi besarnya koefisien ini bukan merupakan
nilai yang mutlak, karena harus mempertimbangkan proses pabrikasi, desain
komposisi fiber, dan desain kabel.
Untuk itu terdapat range redaman yang masih diijinkan yaitu 0.3 - 0.4
dB/km untuk panjang gelombang 1310 nm dan 0.17 - 0.25 dB/km untuk panjang
gelombang 1550 nm. Selain itu, koefisien redaman mungkin juga dipengaruhi
spektrum panjang gelombang yang diperoleh dari hasil pengukuran pada panjang
gelombang yang berbeda (Gambar 2.10)[7].
2.5.2 Dispersi
Dispersi adalah pelebaran pulsa yang terjadi ketika sinyal merambat
melalui sepanjang serat optik yang disebabkan oleh keterbatasan material dan efek
linear seperti polarisasi, material dan lainnya. Faktor dispersi ini akan
mempengaruhi kualitas sinyal yang akan ditransmisikan dalam jaringan. Dispersi
akan menyebabkan pulsa-pulsa cahaya memuai dan menjadi lebih lebar, sehingga
pada akhirnya mengakibatkan pulsa-pulsa tersebut saling tumpang tindih dengan
satu sama lain.
Jenis dispersi pada serat optik yang disebabkan oleh mekanisme yang
berbeda, yaitu :
1. Dispersi Intermodal
Cahaya dari sumber masuk ke dalam serat optik multimode dirambatkan
dalam beberapa mode. Setiap mode ada yang merambat sejajar sumbu inti dan ada
pula yang merambat zigzag. Dengan demikian jarak yang ditempuh oleh tiap
mode akan berbeda-beda. Dispersi intermodal disebut juga pelebaran pulsa.
Pengaruh dispersi intermodal pada sinyal dapat dilihat pada Gambar 2.11[6].
2. Dispersi Kromatik
Dispersi material terjadi karena indeks bias bervariasi sebagai fungsi
panjang gelombang optik. Salah satu dispersi yang paling dominan dalam jaringan
optik adalah dispersi kromatik (Gambar 2.12)[6].
Gambar 2.12 Karakteristik Dispersi Pada Serat Single Mode
Akibat pengaruh dispersi kromatik maka digunakan DCF (Dispersion
Compensating Fiber) sebagai pengkompensasi akumulasi dispersi. DCF
merupakan serat optik dengan panjang tertentu yang dibuat dari material yang
memiliki koefisien dispersi kromatik yang khusus pada panjang gelombang
operasinya. Koefisien dispersinya kromatik ini bernilai negatif dan bernilai lebih
besar per unit panjangnya dibandingkan dengan koefisien dispersi dari serat optik
yang digunakan sistem. Dengan karakteristik ini, maka panjang DCF yang cukup
pendek dapat mengkompensasi akumulasi dispersi kromatik pada serat optik yang
digunakan sistem.
3. Dispersi Bumbung Gelombang (Waveguide Dispersion)
Dispersi ini terjadi akibat dari karakteristik perambatan mode sebagai
4. Dispersi Mode Polarisasi
Penyebab utamanya adalah ketidaksimetrisan bentuk serat optik akibat
adanya tekanan saat pengkabelan, ataupun saat instalasi. Dispersi mode polarisasi
pun akan meningkat dengan bertambahnya usia kabel optik (Gambar 2.13)[6].
Gambar 2.13. Dispersi Mode Polarisasi
2.5.3 Numerical Aperture (NA)
Numerical Aperture adalah ukuran atau besarnya sinus sudut pancaran
maksimum dari sumber optik yang merambat pada inti serat yang cahayanya
masih dapat dipantulkan secara total, dimana nilai NA juga dipengaruhi oleh
indeks bias core dan cladding. Ilustrasi numerical aperture dapat dilihat pada
Gambar 2.14.
Besarnya nilai Numerical Aperture (NA) dapat diperoleh dengan rumus [8] :
2.6 Komponen Sistem Komunikasi Serat Optik
Elemen kunci dari sistem komunikasi optik adalah transmitter optik, kabel
optik dan receiver optik. Komponen sistem komunikasi serat dibutuhkan pada sisi
pemancar (transmitter) dan penerima (receiver). Komponen penting dalam sistem
komunikasi serat optik yaitu sumber optik, detektor optik, konektor dan
penyambungan serat optik[6].
2.6.1 Sumber Optik
Sumber optik merupakan komponen dalam sistem komunikasi serat optik
yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal cahaya. Ada dua jenis sumber optik
yang sering digunakan, yakni LED (Light Emiting Diode) dan LASER (Light
Amplication by Stimulated Emission of Radition). LED memiliki keluaran daya
yang lebih sedikit, kecepatan switching yang lebih lambat, dan lebar spektrum
yang lebih besar. Namun demikian LED dipergunakan secara luas untuk aplikasi
jarak pendek dan menengah yang menggunakan serat kaca dan plastik karena
LASER menghasilkan cahaya dengan panjang gelombang tetap yang dapat
berada di dalam wilayah tampak, yaitu sekitar 635 nm . Cahaya tersebut memiliki
bandwith yang sangat sempit, umumnya hanya memiliki lebar beberapa
nanometer. Hal ini memastikan bahwa dispersi kromatik dapat dipertahankan
pada nilai yang kecil dan kondisi ini memungkinkan terjadinya kecepatan
transmisi data yang tinggi. LASER dapat menghasilkan cahaya dengan intensitas
tinggi sehingga sesuai untuk digunakan pada sistem telekomunikasi optik jarak
jauh.
2.6.2 Detektor Optik
Detektor optik berfungsi fungsi dari bagian penerima dalam sistem
komunikasi optik. Sebuah detektor optik atau photodetector adalah kebalikan dari
apa yang dikerjakan oleh bagian pengirim, yaitu sumber optik. Detektor optik
dapat menghasilkan gelombang sesuai aslinya dengan meminimalisasi losses yang
timbul selama perambatan sehingga dapat juga menghasilkan sinyal elektrik yang
maksimum dengan daya optik yang kecil.
Ada dua tipe detektor optik yang sering digunakan yaitu detektor optik
PIN (Positive Intrinsic Negative) Photodiode dan detektor optik APD (Avalanche
Photodiode). Di dalam PIN diode, serat optik ditempatkan sedemikian sehingga
cahaya yang diterima jatuh pada suatu lapisan intrinsik dari material
semikonduktor yang diletakkan antara lapisan tipe-n dan tipe p.
Detektor APD (Avalanche Photodiode) mempunyai konstruksi yang mirip
dan beroperasi dengan cara yang sama dengan diode PIN. Akan tetapi tidak
dari bahan semikonduktor GaAS (Gallium Arsenide), serat silica quartz, SiO2 dan
silika (Si) receiver.
2.6.3 Konektor
Konektor optik merupakan salah satu perlengkapan kabel serat optik yang
berfungsi sebagai kabel serat optik sebagai penghubung serat. Konektor ini mirip
dengan konektor listrik dalam hal fungsi dan tampilan luar tetapi konektor pada
serat optik memiliki ketelitian yang lebih tinggi [2].
Konektor diperlukan apabila sewaktu-waktu serat akan dilepas saat
diperlukan suatu penggantian transmitter atau receiver maupun untuk melakukan
suatu kegiatan perawatan maupun pengukuran. Syarat-syarat konektor yang baik
adalah[6]:
1. Kehilangan daya cukup rendah.
Konektor yang dibentuk harus menjamin dari kesalahan penyambungan dan
dapat meminimumkan kesalahan secara langsung.
2. Kemampuan pengulangan.
Efisiensi kopling tidak berubah jika tidak ada penyesuaian ulang.
3. Dapat diprediksi, artinya konektor memiliki efisiensi yang sama jika beberapa
konektor sejenis dikombinasi.
4. Umurnya panjang. Tidak ada penurunan efisiensi dalam waktu yang lama.
5. Bahan konektor kuat terhadap tekanan.
6. Kompatibel dengan lingkungan. Penyambungan dapat dilakukan pada variasi
temperatur, tekanan tinggi, getaran, kelembaban, dan kotoran.
2.6.4 Penyambungan Serat Optik
Sambungan (splice) adalah peralatan untuk menghubung kan satu kabel
serat optik dengan yang lainnya secara permanen. Splice merupakan perlengkapan
tetap yang menyambungkan konektor [9].
Dalam jaringan kabel titik rawan gangguan terletak pada titik sambung.
Dalam kurun waktu 3 s/d 10 tahun karakteristik kabel akan menurun (degradasi
loss). Teknik penyambungan serat optik ada 2 cara yaitu[6] :
1. Peleburan (Fusion Splice)
Teknik penyambungan fiber optik untuk menyambung 2 fiber secara
permanen dan rugi rugi penyambungan kecil harus memakai fusion splicer.
Penyambungan dilakukan dengan menyolder ujung-ujung kedua serat optik yang
disesuaikan posisinya. Core yang siap untuk dilebur dapat dilihat pada Gambar
2.15.
Gambar 2.15 Core yang siap untuk dilebur dalam fusion splicer
2. Penyambungan Mekanis (Mechanical Splice)
Penyambungan mekanis menggunakan elemen biasa dan teknik ini
diterapkan di lapangan. Penyambungan mekanis (mechanical splice) dapat dilihat
Gambar 2.16 Penyambungan Mekanis (Mechanical Splice)
2.7 Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA)
Pada sistem komunikasi optik, jarak transmisi akan terbatasi oleh adanya
rugi-rugi transmisi yang disebabkan oleh kehilangan daya karena faktor dispersi
dan losses. Pada transmisi jarak jauh, daya yang hilang akan terakumulasi dan
menyebabkan sinyal semakin melemah pada sisi penerima. Peranan penguat optik
sangatlah penting untuk menguatkan kembali intensitas sinyal pada saat
ditransmisikan. Arsitektur EDFA secara umum dapat dilihat pada Gambar
2.17[10].
Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) merupakan penguat optik
digunakan dalam teknologi DWDM untuk penguat sinyal tunggal atau multipleks
dan berfungsi sebagai penguat sinyal pada sisi kirim (power amplifier), penguat
sinyal pada saluran (in-line amplifier), dan penguat sinyal pada sisi penerima (
pre-amplifier). EDFA adalah optical amplifier yang bekerja pada panjang
gelombang 1550 nm.
EDFA digunakan untuk pengembangan sistem komunikasi serat optik
jarak jauh pada kecepatan tinggi dengan menggunakan teknik Wavelength
Division Multiplexing (WDM) atau Dense Wavelength Division Multiplexing
(DWDM).
Keunggulan yang dimiliki Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) yaitu :
1. Faktor Penguatan (Gain) tinggi
2. Bandwidth lebar
3. Noise Figure EDFA sangat kecil
4. Daya output yang besar
5. Kemudahan instalasi
2.8 Link Power Budget
Pertimbangan lain yang paling penting untuk sistem transmisi optik adalah
link power budget. Dengan mengurangkan seluruh redaman optik sistem daya
yang dikirimkan oleh transmitter, perencanaan sistem serat optik memastikan
bahwa sistem mempunyai daya yang cukup untuk mengemudikan receiver pada
level yang diinginkan[10]. Link point- to point dan parameternya dapat dilihat
Splice
Konektor Serat Optik
Kota A Jarak Transmisi Kota B
Gambar 2.18 Link Point To Point dan Parameter-Parameternya
2.8.1Jarak Transmisi Maksimum dengan Penguat EDFA
Perhitungan jarak transmisi maksimum dengan penguat EDFA dapat
dinyatakan dengan Persamaan :
Lsistem (Km)
=
………. (2.3)dimana :
PTX =Daya pemancar (dBm)
PRX = Sensitivitas penerima(dBm)
αs = Redaman penyambungan (dB)
αc = Redaman konektor (dB)
Lsistem = Jarak transmisi tanpa repeater (Km)
Lkabel = Panjang potongan kabel optic per roll (Km)
αf = Redaman fiber (dB/Km)
Ms = Margin sistem (dB) Tx
(Sumber Optik)
Rx
2.8.2Jumlah Splice
Jumlah splice (sambungan kabel) yang diperlukan sepanjang link transmisi
dapat diperoleh berdasarkan Persamaan :
... (2.4)
dimana :
Lsist = Panjang link transmisi
Lf = Panjang maksimum serat optik
2.8.3Total Loss Daya Minimum
Loss daya minimum diakibatkan oleh fiber, konektor-konektor, dan
sambungan-sambungan (splices). Perhitungan total loss daya minimum dapat
dinyatakan dengan Persamaan berikut:
Total loss fiber = Total panjang kabel x Loss kabel ……… (2.5)
Total loss konektor = Jumlah konektor x Loss konektor ………. (2.6)
Total losssplice = Jumlah splice x Loss splice ………... (2.7)
Total loss daya = Total loss fiber + Total loss konektor + Total losssplice.... (2.8)
Keterangan : Total loss daya = Jumlah nilai rugi-rugi dalam satuan dB.
2.9 Rise Time Budget
Perhitungan rise time budget merupakan metode untuk menentukan
keterbatasan akibat pengaruh dispersi pada saluran transmisi.
Rise time budget dinyatakan dengan persamaan[5]:
= ……….……… (2.9)
= D . . L ………..………. (2.10)
dimana :
= Rise time total sistem
= Dispersi total serat
tRX = Rise time detektor
tTX = Rise time sumber optik
L = Panjang link
BAB III
JARINGAN SERAT OPTIK DWDM
3.1 Umum
Perkembangan teknologi optik DWDM (Dense Wavelength Division
Multiplexing) yang didorong oleh kebutuhan akan kapasitas transmisi yang sangat
besar telah mengakibatkan perubahan yang sangat cepat dalam penyediaan
kapasitas bandwith yang besar dalam jaringan. Sistem transport kanal dalam
domain panjang gelombang ini memberikan fleksibilitas yang tinggi bagi
penyelenggara jaringan dalam memenuhi kebutuhan yang ada baik masa kini
maupun masa yang akan datang[11].
Teknologi DWDM menyediakan jaringan jarak jauh dengan peningkatan
kapasitas yang luar biasa. DWDM adalah bagian penting infrastruktur untuk
membawa suara, data, aliran video, dan audio yang berkecepatan tinggi.
Teknologi multiplexing lah yang membuat serat tunggal dari serat mampu
membawa banyak kanal suara dan data[12].
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) merupakan
pengembangan dari teknologi WDM (Wavelength Division Multiplexing) yang
memiliki prinsip kerja yang sama. Sistem WDM konvensional bekerja pada dua
daerah panjang gelombang yaitu 1310 nm dan 1550 nm. Dengan mengirimkan
isyarat optik pada panjang gelombang yang berbeda memungkinkan dapat
menampung beberapa panjang gelombang sehingga kapasitas informasi yang
3.2 Konsep Dasar DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing)
DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) adalah suatu teknik
transmisi yang yang memanfaatkan cahaya dengan panjang gelombang yang
berbeda-beda sebagai kanal-kanal informasi, sehingga setelah dilakukan proses
multiplexing seluruh panjang gelombang tersebut dapat ditransmisikan melalui
sebuah serat optik. Prinsip kerja dari teknologi DWDM menggunakan media
transmisi berupa fiber optik, dimana semua sumber sinyal informasi (λ1-λn) dari
transmiter akan dimultipleksikan ke dalam satu fiber, setelah itu sinyal informasi
tersebut ditransmisikan kemudian masuk ke perangkat demultiplekser untuk
disebarkan kembali sesuai tujuan masing-masing sinyal yang akan diterima oleh
receiver. Gambar 3.1 menunjukkan konsep dasar sistem DWDM dengan
penguat[13].
Gambar 3.1 Konsep Dasar Sistem DWDM dengan Penguat
Yang menjadi fungsi dari masing-masing bagian di atas sebagai berikut :
1. Optical Transmitter (Laser)
Masukan sistem DWDM berupa trafik yang memiliki format data dan laju
bit yang berbeda dihubungkan dengan laser DWDM. Laser tersebut akan
mengubah masing-masing sinyal informasi dan memancarkan dalam panjang
gelombang yang berbeda-beda λ 1, λ 2, λ 3,..λ n. Sistem DWDM menggunakan
resolusi yang tinggi atau band yang sempit dan laser mengirimkan pada band
panjang gelombang 1550 nm dengan 2 keuntungan yaitu :
a. Memperkecil kehilangan daya optik, selama perjalanan sinyal pada kabel
serat optik dari pengirim ke penerima.
b. Memungkinkan digunakannya penguat optik untuk memperbesar daya
optik pada jarak tempuh yang lebih jauh lagi.
2. DWDM Multiplexer
DWDM Multiplexer berfungsi untuk menggabungkan sinyal-sinyal
transmit yang mempunyai panjang gelombang berbeda-beda menjadi satu,
untuk kemudian diteruskan ke satu satu optical fiber. Beberapa multiplex dibuat
dari completely passive devices artinya tidak memerlukan catuan listrik.
Multiplex optical pasif bekerja sebagaimana prisma dengan presisi yang
sangat tinggi untuk menggabungkan beberapa sinyal individual. Multiplex ada
yang mempunyai kemampuan untuk transmit dan receive pada satu single
fiber, yang dikenal dengan be-directional transmission.
3. Optical Cable
Berfungsi untuk menyalurkan sinyal gabungan beberapa panjang
4. Optical Amplifier
Berfungsi untuk menguatkan sinyal optik yang sudah mulai melemah
karena redaman sepanjang dalam perjalanan di dalam kabel serat optik. Satu
optical amplifier dapat menguatkan beberapa sinyal optik secara bersamaan[13].
3.3 Channel Spacing (Spasi Kanal)
Pengembangan sistem DWDM oleh masing-masing pabrikan dengan
mempersempit jarak antar panjang gelombang yang berdekatan atau yang lebih
dikenal dengan istilah channel spacing (spasi kanal). Channel spacing merupakan
sistem frekuensi minimum yang memisahkan sinyal-sinyal yang dimultipleksikan
dengan perbedaan panjang gelombang diantara sinyal-sinyal yang
ditransmisikan[10].
Channel Spacing
1.2 nm 1.0 nm 1.2 nm
CH1 CH2 CH3 CH4 Optical Frequency
Gambar 3.2 Jarak Antara Kanal (Channel Spacing) DWDM
Faktor yang mengendalikan besar spasi kanal adalah bandwidth pada
penguat optik dan kemampuan penerima mengidentifikasi dua set panjang
gelombang yang lebih rendah dalam spasi kanal. Kedua faktor itulah yang
3.4 Network Configuration DWDM (Konfigurasi Jaringan DWDM) Menurut konfigurasinya sisten DWDM dibagi menjadi 2 :
1. Sistem DWDM satu arah (one way transmission), pada sistem ini dalam satu
serat dapat terjadi beberapa transmisi dengan arah yang sama secara simultan
seperti Gambar 3.3 berikut ini[13]:
Kanal 1 Kanal 1
Single fiber
Kanal 2 Kanal 2
Kanal 3 Kanal 3
Gambar 3.3 Sistem DWDM Satu Arah
2. Sistem DWDM dua arah (two way transmission), dimana dalam sebuah serat
terjadi transmisi dengan arah yang berlawanan secara simultan seperti
Gambar 3.4. Dimana pada serat terjadi pengiriman informasi dari DWDM 1
ke DWDM 2 dengan panjang gelombang λ1 dan pada saat yang bersamaan
ditransmisikan informasi dari DWDM 2 ke DWDM 1 dengan panjang
gelombang λ2[13].
Kanal 1 Kanal 1
Single fiber
Kanal 2 Kanal 2
3.5 DWDM Equipment (Perangkat DWDM)
Kapasitas line transmisi dari sistem jaringan link Medan – Langsa adalah
sebesar STM-64 dengan menggunakan perangkat Mux Alcatel OSN 6800.
Perangkat Mux Alcatel OSN 6800 yang terdiri dari[14]:
1. Optical Multiplexer dan DemultiplexerUnit
Optical Multiplexer berfungsi memultiplikasi kanal-kanal panjang
gelombang optik yang akan ditransmisikan dalam serat optik. Perangkat optical
multiplexer and demultiplexer unit ditempatkan pada sisi pemancar (Tx) dan
penerima (Rx). Optical multiplexer terdiri dari 40 kanal multiplexing unit dengan
VOA (Variabel Optical Attenuator) dan memiliki optical power detection
(M40V) yang dapat dilihat pada Lampiran A.
Pada bagian demultiplexer unit juga terdiri dari 40 kanal demultiplexing
unit dengan VOA (Variabel Optical Attenuator) dan memiliki optical power
detection (D40V) yang dapat dilihat pada Lampiran B.
2. Optical Amplifying Unit
Optical amplifying unit merupakan penguat optik yang bekerja dilevel
optik, yang dapat berfungsi sebagai pre-amplifier, in line-amplifier dan
post-amplifier. Perangkat optical amplifying unit yang digunakan adalah OAU1 dan
OBU1. OAU1 memiliki 80 kanal dengan gain range OAU101: 20~21 dB,
OAU103 : 24~36 dB, OAU105 : 23~34 dB. OBU1 (Optical Booster Unit)
memiliki 80 kanal dengan gain range 20 – 34 dB. Perangkat OAU1 dan OBU1
3. SCC (System Control and Communication Unit)
SCC (System Control and Communication Unit) berfungsi sebagai
pelaksana service tampilan, konfigurasi management dan sebagai output dari
subrack.
4. ROADM (Reconfiguration Optical Add/Drop Multiplexer)
Diantara titik multiplexing dan demultiplexing dalam sistem DWDM
merupakan daerah dimana berbagai macam panjang gelombang berada. ROADM
(Reconfiguration Optical Add/Drop Multiplexer) inilah yang digunakan untuk
melewatkan sinyal dan melakukan fungsi add and drop yang bekerja pada level
optik dapat dilihat pada Lampiran E.
3.6 Data Parameter Jaringan Serat Optik DWDM Link Medan - Langsa Parameter yang digunakan pada jaringan serat optik DWDM Link Medan -
Langsa menurut standarisasi di PT. Telkom sebagai penyelenggara pembangunan
serat optik dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Data Parameter Jaringan Serat Optik DWDM Link Medan - Langsa
No Parameter Nilai
1 Laju Bit 10 Gbps (STM-64)
2 Jarak Link Medan – Langsa 182 Km
3 Gain EDFA 35.10 dB
4 Dispersi Kromatik 3 ps/nm.km
5 Margin Sistem (Ms) 7 dB
BAB IV
ANALISIS PERANCANGAN JARINGAN SERAT OPTIK
DWDM UNTUK LINK MEDAN - LANGSA
4.1 Umum
Pada Tugas Akhir ini akan dibahas analisis perancangan jaringan serat optik
DWDM untuk link Medan – Langsa. Adapun hal-hal yang akan dibahas adalah
sebagai berikut :
1.Peta Perancangan Jaringan Serat Optik Optik DWDM
2.Pengaturan Routing (Rute) Jaringan Serat Optik
3.Network Topology (Topologi Jaringan Serat Optik)
4.Data Pengukuran Optical Power DWDM Ring 1 Medan – Langsa
5.Link Power Budget
6.Perhitungan Jumlah Sambungan (Splice) dan Konektor
7.Rise Time Budget
4.2 Peta Perancangan Jaringan Serat Optik DWDM
Pada peta perancangan jaringan serat optik DWDM dapat terlihat jalur
yang dilalui oleh serat optik. Gambar 4.1 menunjukkan peta perancangan serat
optik DWDMPT. Telkom Network Regional Sumatera Utara. Secara konfigurasi
media transmisi, link Medan – Aceh memiliki 2 buah jalur yaitu jalur Timur dan
jalur Barat[14].
Garis berwarna merah merupakan media transmisi pada jalur barat yang
sublink. Perancangan jaringan serat optik DWDM yang dibahas berada pada jalur
Timur dengan keterangan garis berwarna hitam yang merupakan media transmisi
optik DWDM link Medan – Langsa.
Gambar 4.1 Peta Perancangan Jaringan Serat Optik DWDM PT. Telkom Network Regional
Sumatera Utara
4.3 Pengaturan Rute (Routing) Jaringan Serat Optik
Pengaturan rute atau arah jalur perhubungan telekomunikasi (routing)
merupakan suatu upaya untuk menentukan jalan yang ditempuh (penyaluran
informasi) guna membangun informasi perhubungan. Setiap perencanaan rute dan
jaringan wilayah dimaksudkan untuk mendapatkan lokasi dan pengelompokan
telekomunikasi di masa optik, perkembangan ilmu dan teknologi, serta perubahan
peralatan yang sesuai dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Dalam perancangan jaringan serat optik diperlukan perencanaan awal rute
atau jalur serat optik yang merupakan tahap awal dalam pemilihan daerah jalur
serat optik. Pada saat perancangan jaringan serat optik ada beberapa hal yang
berkaitan yaitu jumlah sambungan kabel atau splice, jumlah terminal, jumlah
konektor yang diperlukan antar link , panjang kabel yang diperlukan serta penguat
yang akan diperlukan pada jaringan serat optik di terminal kanal. Rute jaringan
serat optik mengikuti jalur yang menghubungkan antar kota yang akan dilewati
oleh fiber optik. Cara pemilihan rute ini memiliki keuntungan yaitu memudahkan
survey di lapangan, memudahkan instalasi serat optik, dan memudahkan
pemeliharaan serat optik atau maintenance. Dari data di lapangan jarak antara
Kota Medan dengan kota Langsa adalah 182 Km dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Jarak Lokasi Jaringan Serat Optik DWDM Link Medan - Langsa
No Lokasi Jarak (Km)
1 Medan - Binjai 22.8
2 Binjai - Stabat 22.9
3 Stabat - Tanjung Pura 22.6
4 Tanjung Pura - Pangkalan Berandan 22.7
5 Pangkalan Berandan - Kuala Simpang 40.5
6 Kuala Simpang - Langsa 50.5
4.4 Network Topology (Topologi Jaringan Serat Optik)
Topologi jaringan merupakan bentuk jalur pengkabelan yang
diimplementasikan pada jaringan. Topologi jaringan serat optik yang
menghubungkan kota Medan dengan Aceh dapat dilihat pada Gambar 4.2[14].
Gambar 4.2 Topologi Jaringan Serat Optik DWDM Medan - Aceh
Dari Gambar 4.2 dapat terlihat secara keseluruhan jaringan serat optik
DWDM link Medan – Aceh melalui jalur timur dan jalur barat Sumatera. Secara
topologi Medan – Aceh membentuk konfigurasi ring. Topologi ring merupakan
kehandalan yang tinggi yang dapat diimplementasikan dalam memenuhi
kebutuhan akan proteksi pada level yang diinginkan.
Jalur timur Sumatera melalui kota Medan - Binjai – Stabat – Tanjung Pura
– P.Brandan – Kuala Simpang – Langsa. Terminal 1 berada di kota Medan dan
terminal 2 di Langsa. Di setiap terminal masing-masing memiliki 2 konektor
sebagai junction (penghubung) fiber optik. Jumlah konektor yang digunakan pada
perancangan ini ada 14 konektor dan 57 splice (sambungan). Apabila pada jalur
timur mengalami gangguan akibat putusnya kabel serat optik maka akan
dilakukan penyambungan (splicing) atau pemindahan ke jalur lain. Untuk topologi
jaringan serat optik DWDM Link Medan – Langsa melalui jalur timur (Gambar
4.3).
22.8 Km 22.9 Km 22.6 Km 22.7 Km
50.5 Km 40.5 Km
Gambar 4.3 Topologi Jaringan Serat Optik DWDM Link Medan –Langsa
Perangkat multiplexer – demultiplexer berada di kota Medan dan Langsa.
Penempatan repeater di Pangkalan Brandan dan sublink lainnya adalah sebagai
link penghubung antara terminal yaitu Binjai, Stabat, Tanjung Pura dan Kuala
Simpang. Dalam perancangan jaringan serat optik DWDM antara Link Medan –
Medan Binjai Stabat Tanjung
Pura
P.Brandan Kuala
Langsa tidak secara langsung namun melalui beberapa terminal (kota). Repeater
(penguat) sinyal optik diletakkan di Pangkalan Brandan yang berjarak 22.7 Km
dari Tanjung Pura. Dari Pangkalan Brandan akan terhubung dengan jalur serat
optik di Kuala Simpang dan Langsa.
Konfigurasi eksisting link Medan – Langsa secara topologi membentuk
topologi ring melalui jalur Timur dengan menggunakan STM-64 dan sistem
proteksi MSP Ring, dimana proyek perancangan jaringan serat optik DWDM link
Medan – Langsa menggunakan Optix OSN 6800 Software.
4.5 Data Pengukuran Daya Optical Power DWDM Ring 1 Medan – Langsa Pada pengukuran daya optical power pada jalur timur untuk link Medan –
Langsa menggunakan software iManager U2000 Unified Management Sistem.
Untuk lebih jelas mengetahui tampilan pengukuran daya optical power DWDM
Ring 1 Medan – Langsa dapat dilihat pada Lampiran F sampai Lampiran I.
Hasil pengukuran daya optical power pada jalur timur untuk link Medan –
Langsa dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Data Pengukuran Optical Power DWDM Ring 1 Medan – Langsa
4.6 Link Power Budget
Dalam perhitungan link power budget yang dihitung yaitu jarak transmisi
maksimum dengan penguat EDFA, jumlah sambungan dan konektor yang
digunakan pada perancangan serta total loss daya minimum.
4.6.1 Perhitungan Jarak Transmisi Maksimum dengan Penguat EDFA
Pada perancangan jaringan serat optik DWDM link Medan – Langsa
membutuhkan penguat sinyal optik yang diletakkan di Pangkalan Brandan. Jarak
perancangan jaringan serat optik DWDM link Medan – Langsa adalah 182 Km.
Dengan menggunakan Persamaan 2.3 diperoleh hasil persamaan jarak transmisi
maksimum dengan penguat EDFA sebagai berikut:
Lsistem (Km)
=
=
=
113.18 = 113 KmHasil perhitungan yang diperoleh untuk jarak transmisi maksimum dengan
1 penguat EDFA adalah 113 Km sedangkan jarak tempuh P.Brandan – Langsa
4.6.2 Jumlah Sambungan (Splice) dan Konektor
Teknik penyambungan serat optik ada 2, yaitu penyambungan permanen
yang disebut splice dan penyambungan tak permanen dengan menggunakan
connector. Jumlah splice (sambungan kabel serat optik) yang diperlukan
sepanjang link transmisi pada perancangan ini adalah sebagai berikut:
a. LinkMedan – Binjai :
N = - 1
= - 1
= 6.6
= 7 splice
b. Link Binjai – Stabat :
N = - 1
= - 1
= 6.6
= 7 splice
c. Link Stabat - Tanjung Pura :
N = - 1
=
- 1
= 6.5
d. Link Tanjung Pura - Pangkalan Berandan :
N = - 1
= - 1
= 6.5
= 7 splice
e. Link Pangkalan Berandan - Kuala Simpang :
N = - 1
= - 1
= 12.5
= 13 splice
f. Link Kuala Simpang – Langsa :
N = - 1
= - 1
= 16.8
= 17 splice
Pada perancangan jaringan serat optik, konektor dan sambungan (splice)
serat optik sangat diperlukan. Berdasarkan perhitungan jumlah sambungan
(splice) maka diperlukan 57 splice pada perancangan jaringan serat optik link
Tabel 4.3 Jumlah Sambungan (Splice) Pada Jaringan Serat Optik DWDM Medan - Langsa
4 Tanjung Pura - PangkalanBerandan 7
5 Pangkalan Berandan - Kuala Simpang 13
6 Kuala Simpang - Langsa 17
Jumlah 57
Jumlah konektor yang dibutuhkan dengan jarak link 182 Km antara Medan
– Langsa adalah 14 konektor. Masing-masing sublink terdapat 2 konektor yang
dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Jumlah Konektor (Connector) Pada Jaringan Serat Optik DWDM Medan-Langsa
4.6.3 Perhitungan Total Loss Daya Minimum
Untuk perhitungan total loss daya minimum dengan menggunakan
Persamaan 2.5, 2.6, 2.7 dan 2.8 maka dapat diperoleh perhitungan total loss daya
minimum sebagai berikut :
Total loss fiber = Total panjang kabel x Loss kabel
= 182 km x 0.22 dB/km
= 40.04 dB
Total loss konektor = Jumlah konektor x Loss konektor
= 14 x 0.5 dB/konektor = 7 dB
Total losssplice = Jumlah splice x Loss splice
= 57 x 0.15 dB/splice = 8.55 dB
Total loss daya = Total loss fiber + Total loss konektor + Total losssplice
= 40.04 + 7 + 8.55
= 55.59 dB
Pada perhitungan total loss daya merupakan penjumlahan antara total loss
fiber, total loss konektor dan total loss splice. Dari perhitungan di atas diperoleh
total loss daya sebesar 55.59 dB.
4.7 Rise Time Budget
Analisis rise time budget sangat tepat untuk menentukan batas dispersi
sebuah link serat optik, khusus dalam sistem digital. Perhitungan rise time sistem
tr =
=
= 70 ps
=
= D . . L
= 3 ps/nm.km x 0.1 nm x 182
= 54.6 ps
=
=
= 62.8 ps
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). Dari data perhitungan di atas dapat
diketahui nilai total rise time sistem sebesar 70 ps sedangkan rise time
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari hasil analisis perancangan jaringan serat optik DWDM link Medan –
Langsa, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Perancangan jaringan serat optik DWDM untuk kebutuhan kanal link Medan –
langsa menggunakan 1 repeater (penguat) yang berada di P.Brandan dengan
jarak tempuh 91 Km menuju Kota Langsa, nilai power link budget
berdasarkan perhitungan jarak transmisi maksimum dengan 1 penguat EDFA
adalah 113 Km dengan nilai rise time budget 62.8 ps.
2. Pada perancangan jaringan serat optik DWDM link Medan – Langsa
menggunakan 14 konektor dimana masing-masing sublink membutuhkan 2
konektor, jumlah sambungan 57 splice (sambungan) dan total loss daya yang
diperoleh dari perhitungan sebesar 55.59 dB dan sudah memenuhi kriteria dan
layak untuk beroperasi di lapangan.
3. Berdasarkan dari data pengukuran optical power DWDM Ring 1 Medan –
Langsa terjadi degradasi level power transmit pada modul boster tetapi
5.2 Saran
1. Sebaiknya dalam implementasi jaringan serat optik DWDM di lapangan
diusahakan perbaikan terhadap kabel yang putus agar tidak terjadi banyak
jumlah sambungan (splice).
2. Untuk memperoleh gambaran yang lebih jelas tentang perancangan jaringan
serat optik DWDM sebaiknya dapat dilakukan dengan sistem simulasi.
3. Untuk penelitian selanjutnya diharapkan agar melakukan penelitian untuk
DAFTAR PUSTAKA
1. Saydam, Gouzali, Dasar Teknik Telekomunikasi, Djambatan, Bandung, 2003.
2. Nugraha, Andi R, Serat Optik, Andi, Yogyakarta, 2006.
3. Anonim, Overview Kabel Serat Optik Telkom Indonesia, 2009.
4. scada.pln-jawa-bali.co.id/OM/TEORI_FO.doc, tanggal akses 2 November
2011.
5.
10 november 2011.
6. Anonim, Modul 1 Karakteristik Kabel Serat Optik Telkom Indonesia, 2010.
7. www.ristinet.com/index.php?ch=8&lang=ind&n=318, tanggal akses 20
November 2011.
8. G Winch, Robert, Telecommunication Transmission System, Mc Graw Hill
Edition, 1993.
9. Crisp, John, Serat Optik Sebuah Pengantar, Edisi Ketiga, Erlangga, Jakarta,
2006.
10.
tanggal akses 5 Desember 2011.
11.
Desember 2011
12.Dodd, Annabel Z, The Essential Guide to Telecommunications, Andi,
Yogyakarta, 2002.
13.digilib.ittelkom.ac.id/inde x.php?...dense-wavelength-division-multipl, tanggal
akses 10 desember 2011.
LAMPIRAN A. Perangkat Optical MultiplexerUnit
M40/M40V
40-channel multiplexing unit
without/with VOA
Adjusts the optical power of each signal after
demultiplexing (M40V).
C-Even and C-Odd Band
Online Performance
Monitoring
Optical power detection
LAMPIRAN B. Perangkat Optical DemultiplexerUnit
D40/D40V
40-channel demultiplexing
unit without/with VOA
Adjusts the optical power of
Each signal after
demultiplexing (D40V).
C-Even and C-Odd Band
Online Performance
Monitoring
Optical power detection
LAMPIRAN C. Perangkat OAU1(Optical Amplifying Unit)
OAU1
Amplifies 80 channels of
C-band optical signals
Continuously adjusts the gain
Online performance monitoring
Gain locking function
Transient control function
LAMPIRAN D. Perangkat OBU1(Optical Booster Unit)
OBU1
Amplifies 80 channels of
C-band optical signals
Online performance
monitoring
Gain locking function
Transient control function
LAMPIRAN E. Perangkat ROADM (Reconfiguration Optical Add/Drop
Multiplexer)
WSDM4
4-Port Wavelength Selective
Switching MUX & DEMUX
Adjust the optical power of any
add wavelengths
Online optical performance
Lampiran F. Hasil Pengukuran Modul Penerima Optical Power DWDM Ring 1
Lampiran G. Hasil Pengukuran Modul Penerima Optical Power DWDM Ring 1
Lampiran H. Hasil Pengukuran Modul Penerima Optical Power DWDM Ring 1
Lampiran I. Hasil Pengukuran Modul Penerima Optical Power DWDM Ring 1
