Makalah Seminar Kerja Praktek
POWER KALKULASI PERANGKAT DWDM ZTE PADA JARINGAN BACKBONE RUAS SEMARANG-SOLO
Dudik Hermanto (L2F 008 027)
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro ABSTRAK
Pada 30 tahun belakangan ini, telah dikembangkan sebuah teknologi baru yang menawarkan kecepatan data yang lebih besar sepanjang jarak yang lebih jauh dengan harga yang lebih rendah daripada sistem kawat tembaga. Teknologi baru ini adalah serat optik, serat optik menggunakan cahaya untuk mengirimkan informasi (data). Cahaya yang membawa informasi dapat dipandu melalui serat optik berdasarkan fenomena fisika yang disebut total internal reflection (pemantulan sempurna). Secara tinjauan cahaya sebagai gelombang elektromagnetik, informasi dibawa sebagai kumpulan gelombang-gelombang elektromagnetik terpandu yang disebut mode. Serat optik terbagi menjadi 2 tipe yaitu single mode dan multi mode. Sebagai sumber cahaya untuk sistem komunikasi serat optik digunakan LED atau Laser Diode (LD).
Salah satu teknologi dari teknik transmisi menggunakan serat optik adalah DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) 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. Teknologi DWDM adalah teknologi yang memanfaatkan sistem SDH (Synchronous Digital Hierarchy) yang sudah ada dengan memultiplekskan sumber-sumber sinyal yang ada.
Kata Kunci : Serat optik, DWDM, multiplexing.
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi telekomunikasi yang semakin pesat membawa akibat tingginya tuntunan masyarakat pengguna jasa telekomunikasi untuk mendapatkan layanan yang mudah dan cepat, terlebih dalam dunia bisnis dengan persaingan yang ketat.
Perusahaan-perusahaan maju akan berkembang dengan pesat apabila ditunjang dengan teknologi telekomunikasi yang handal. Bagi PT Telkom keadaan ini merupakan tantangan untuk semakin meningkatkan kemampuan perusahaan.
Pembangunan sarana telekomunikasi yang telah dilaksanakan PT Telkom dari tahun ke tahun telah menghasilkan suatu jaringan telekomunikasi yang tersebar ke seluruh Indonesia.
Perkembangan Teknologi dalam bidang Telekomunikasi memungkinkan penyediaan sarana Telekomunikasi dalam biaya relatif rendah, mutu pelayanan yang tinggi, cepat, aman, mempunyai kapasitas yang besar dalam menyalurkan informasi.
Seiring dengan perkembangan Telekomunikasi digital maka kemampuan sistem transmisi dengan menggunakan Teknologi serat optik semakin dikembangkan dengan cepat, sehingga dapat menggeser penggunaan sistem transmisi konvensional dimasa mendatang, terutama untuk media transmisi jarak jauh (long distance circuit).
Dampak dari perkembangann Teknologi digital adalah perubahan jaringan analog menjadi jaringan digital baik dalam sistem Switching maupun dalam sistem Transmisinya. Katerpaduan ini akan meningkatkan kualitas dan kuantitas informasi yang dikirim, serta biaya operasi dan pemeliharaan lebih ekonomis.
Teknologi DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) memberi terobosan baru
dalam sistem transmisi serat optik dimana beberapa panjang gelombang dapat dibawa dalam sehelai serat optik. Teknologi DWDM beroperasi dalam sinyal dan domain optik dan memberikan fleksibilitas yang cukup tinggi untuk memenuhi kebutuhan akan kapasitas transmisi yang besar dalam jaringan.
Kemampuan ini diyakini akan terus berkembang yang ditandai dengan semakin banyaknya jumlah panjang gelombang yang mampu untuk ditransmisikan dalam satu fiber.
1.2 Tujuan
Tujuan dari Kerja Praktek di Divisi Transport PT TELKOM Netre IV Semarang adalah :
a. Mengetehui tentang teknologi DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) pada Sistem Komunikasi Serat Optik
b. Mengetahui Cara menghitung power ideal dari perangkat DWDM
1.3 Pembatasan Masalah
Dalam melakukan penyusunan laporan
kerja praktek ini, agar pembahasan menjadi
terarah, penulis akan membatasi kajian
mengenai masalah yang dibahas. Adapun
pembahasan yang penulis angkat adalah
teknologi DWDM dan power kalkulasi
perangkat DWDM
2. DENSE WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING
2.1 Sejarah Perkembangan WDM (Wavelength Division Multiplexing)
Pada mulanya, teknologi WDM, yang merupakan cikal bakal lahirnya DWDM, berkembang dari keterbatasan yang ada pada serat optik, dimana pertumbuhan trafik pada sejumlah jaringan backbone mengalami percepatan yang tinggi sehingga kapasitas jaringan tersebut dengan cepatnya terisi. Hal ini menjadi dasar pemikiran untuk memanfaatkan jaringan yang ada dibandingkan membangun jaringan baru.
Konsep ini pertama kali dipublikasikan pada tahun 1970, dan pada tahun 1978 sistem WDM telah terealisasi di laboratorium. Sistem WDM pertama hanya menggabungkan 2 sinyal. Pada perkembangan WDM, beberapa sistem telah sukses mengakomodasikan sejumlah panjang-gelombang dalam sehelai serat optik yang masing-masing berkapasitas 2,5 Gbps sampai 5 Gbps. Namun penggunaan WDM menimbulkan permasalahan baru, yaitu ke-nonlinieran serat optik dan efek dispersi yang kehadirannya semakin signifikan yang menyebabkan terbatasnya jumlah panjang- gelombang 2-8 buah saja di kala itu.
Pada perkembangan selanjutnya, jumlah panjang-gelombang yang dapat diakomodasikan oleh sehelai serat optik bertambah mencapai puluhan buah dan kapasitas untuk masing-masing panjang gelombang pun meningkat pada kisaran 10 Gbps, kemampuan ini merujuk pada apa yang disebut DWDM.
Teknologi WDM pada dasarnya adalah teknologi transport untuk menyalurkan berbagai jenis trafik (data, suara, dan video) secara transparan, dengan menggunakan panjang gelombang (λ) yang berbeda-beda dalam suatu fiber tunggal secara bersamaan. Implementasi WDM dapat diterapkan baik pada jaringan long haul (jarak jauh) maupun untuk aplikasi short haul (jarak dekat).
WDM sistem dibagi menjadi 2 segment, dense and coarse WDM. Teknologi CWDM dan DWDM didasarkan pada konsep yang sama yaitu menggunakan beberapa panjang gelombang cahaya pada sebuah serat optik, tetapi kedua teknologi tersebut berbeda pada spacing panjang gelombangnya, jumlah kanal, dan kemampuan untuk memperkuat sinyal pada medium optik.
2.2 Pengertian DWDM
Dense Wavelength Multiplexing (DWDM) merupakan sutu teknik transmisi 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.
MUX DEMUX
λ1 λ3 λ2 λ4
λn . . . . . . . .
λ1 λ3 λ2 λ4
λn . . . . . . . . Fiber Optik
Gambar 1 Prinsip dasar sistem WDM Teknologi DWDM adalah teknologi yang memanfaatkan sistem SDH (Synchronous Digital Hierarchy) yang sudah ada dengan memultiplekskan sumber-sumber sinyal yang ada. Menurut definisi, teknologi DWDM dinyatakan sebagai suatu teknologi jaringan transport yang memiliki kemampuan untuk membawa sejumlah panjang gelombang dalam satu fiber tunggal. Artinya, apabila dalam satu fiber itu dipakai empat jenis panjang gelombang, maka kecepatan transmisinya menjadi 4 X 10 Gbps (kecepatan menggunakan teknologi SDH).
Teknologi DWDM beroperasi dalam sinyal dan domain optik dan memberikan fleksibilitas yang cukup tinggi untuk memenuhi kebutuhan akan kapasitas transmisi yang besar dalam jaringan. Kemampuan ini diyakini akan terus berkembang yang ditandai dengan semakin banyaknya jumlah panjang gelombang yang mampu untuk ditransmisikan dalam satu fiber.
2.3 Alasan Pemilihan DWDM
Dengan memperhatikan faktor ekonomis, fleksibilitas dan kebutuhan pemenuhan kapasitas jaringan jangka panjang, maka solusi untuk mengimplementasikan DWDM merupakan cara yang paling cocok, terutama jika dorongan pertumbuhan trafik dan proyeksi kebutuhan trafik masa depan terbukti sangat besar. Secara umum ada beberapa faktor yang menjadi landasan pemilihan teknologi DWDM ini, yaitu:
1. Menurunkan biaya instalasi awal, karena implementasi DWDM berarti kemungkinan besar tidak perlu menggelar fiber baru, cukup menggunakan fiber eksisting (sesuai ITU-T G.652 atau ITU-T G.655) dan mengintegrasikan perangkat SDH eksisting dengan perangkat DWDM 2. Dapat dipakai untuk memenuhi
permintaan yang berkembang, dimana
teknologi DWDM mampu untuk melakukan penambahan kapasitas dengan orde n x 2,5 Gbps atau n x 10 Gbps (n = bilangan bulat) 3. Dapat mengakomodasikan layanan baru
(memungkinkan proses rekonfigurasi dan transparency ). Hal ini dimungkinkan karena sifat dari operasi teknologi DWDM yang terbuka terhadap protokol dan format sinyal (mengakomodasi format frame SDH).
2.4 Keunggulan DWDM
Secara umum keunggulan teknologi DWDM adalah sebagai berikut:
tepat untuk diimplementasikan pada jaringan telekomunikasi jarak jauh (long haul) baik untuk sistem point-to-point maupun ring topologi
lebih fleksibel untuk mengantisipasi pertumbuhan trafik yang tidak terprediksi
transparan terhadap berbagai bit rate dan protokol jaringan
tepat untuk diterapkan pada daerah dengan perkembangan kebutuhan badwidth sangat cepat.
2.5 Komponen-Komponen pada DWDM
Pada teknologi DWDM, terdapat beberapa komponen utama yang harus ada untuk mengoperasikan DWDM dan agar sesuai dengan standar channel ITU sehingga teknologi ini dapat diaplikasikan beberapa jaringan optik seperti SONET, dan yang lainnya.
Komponen-komponen dari DWDM adalah sebagai berikut:
1. Transmitter
merupakan komponen yang menjembatani antara sumber sinyal informasi dengan multiplekser pada sistem DWDM. Sinyal dari transmitter ini akan dimultipleks untuk dapat ditransmisikan.
2. Receiver
merupakan komponen yang menerima sinyal informasi dari demultiplekser untuk kemudian dipilah berdasarkan macam-macam informasi.
3. DWDM terminal multiplekser
terminal mux sebenarnya terdiri dari transponder converting wavelength untuk setiap sinyal panjang gelombang tertentu yang akan dibawa. Transponder converting wavelength menerima sinyal input optik (sebagai contoh dari sistem SONET atau yang lainnya), mengubah sinyal tersebut menjadi sinyal optik dan mengirimkan kembali sinyal tersebut menggunakan pita laser 1550 nm.
Terminal mux terdiri dari multiplekser optikal
yang mengubah sinyal 1550 nm dan menempatkannya pada suatu fiber.
4. Amplifier
Komponen ini merupakan amplifier jarak jauh yang menguatkan sinyal dengan banyak panjang gelombang yang ditransfer sampai sejauh 140 km atau lebih. Diagnosa optik dan telemetri dimasukkan di sekitar daerah amplifier ini untuk mendeteksi adanya kerusakan dan pelemahan pada fiber. Pada proses pengiriman sinyal informasi pasti terdapat atenuasi dan dispersi pada sinyal informasi yang dapat melemahkan sinyal. Oleh karena itu harus dikuatkan. Sistem yang biasa dipakai pada fiber amplifier adalah EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier), namun karena bandwidth dari EDFA ini sangat kecil yaitu 30 nm (1530 nm – 1560 nm). Kemudian digunakan DBFA (Dual Band Fiber Amplifier) dengan bandwidth 1528 nm sampai 1610 nm.
Kedua jenis amplifier ini termasuk jenis EBFA (Extended Band Filter Amplifier) dengan penguatan yang tinggi, saturasi yang lambat dan noise yang rendah.
Teknologi amplifier pada optik yang lain adalah sistem Raman Amplifier yang merupakan pengembangan dari sistem EDFA.
5. DWDM Terminal Demux
Terminal ini mengubah sinyal dengan banyak panjang gelombang menjadi sinyal dengan hanya 1 panjang gelombang dan mengeluarkannya ke dalam beberapa fiber yang berbeda untuk masing-masing client untuk dideteksi. Teknologi terkini dari demultiplekser ini yaitu Fiber Bragg Grating dan dichroic filter untuk menghilangkan noise dan crosstalk.
2.6 Channel Spacing
Channel spacing merupakan perbedaan frekuensi antara 2 kanal yang berdekatan.
Channel spacing menentukan kinerja dari DWDM. Standar channel spacing dari ITU adalah 50 GHz sampai 200 GHz. Interval 50 GHz digunakan untuk multipleksing 8 panjang gelombang, 100 GHz untuk multipleksing 16/32/40 panjang gelombang dan 200 GHz untuk multipleksing 80 panjang gelombang.
Pada perkembangan selanjutnya, sistem
DWDM berusaha untuk menambah kanal
sebanyak-banyaknya untuk memenuhi
kebutuhan lalu lintas data informasi. Salah
satunya adalah dengan memperkecil channel spacing tanpa adanya suatu interferensi pada sinyal pada satu serat optik tersebut. Dengan demikian, hal ini sangat bergantung pada sistem yang digunakan. Salah satu contohnya adalah pada demultiplekser DWDM yang harus memenuhi beberapa kriteria diantaranya adalah bahwa demux harus stabil pada setiap waktu dan pada berbagai suhu, harus memiliki penguatan yang relatif besar pada suatu daerah frekuensi tertentu dan dapat tetap memisahkan sinyal informasi sehingga tidak terjadi interferensi antar sinyal. Sistem yang sebelumnya sudah dijelaskan yaitu FBG (Fiber Bragg Grating) mampu memberikan channel spacing tertentu seperti pada gambar berikut:
Gambar 2 Channel spacing DWDM Fiber Bragg Grating
3. POWER KALKULASI PERANGKAT DWDM ZTE
3.1 Latar Belakang
Sejak lebih kurang 6 (enam) tahun yang lalu perangkat Backbone Jawa DWDM ZTE beroperasi, lebih tepatnya sejak bulan Januari 2005, untuk meningkatkan layanan sekaligus kinerja perangkat tersebut sudah beberapa kali piranti software maupun hardware diupgrade dari tipe M900 ke M920 dan 318 ke 319-R.1, 319-R.2. Untuk teknologinya yang semula masih menggunakan DWDM yang konvensional menjadi sedikit lebih pintar menjadi DWDM ROADM (Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexer).
Mengingat begitu pentingnya fungsi perangkat tersebut yaitu untuk melayani transport backbone di Pulau Jawa ini. Maka dipandang perlu untuk melakukan strategi pemeliharaan preventive pada perangkat tersebut. Salah satunya adalah harus memperhatikan nilai output/input power ideal pada masing-masing modul, seperti: OBA (Optical Booster Amplifier), OPA (Optical Pre Amplifier), OMU(Optical Multiplexer Unit) dan ODU (Optial Demultiplexer Unit) harus sesuai dengan rekomendasi pabrikan.
Oleh karena pentingnya mengetahui nilai power ideal untuk perangkat DWDM terutama modul
OBA (Optical Booster Amplifier), maka diperlukan adanya perhitungan power ideal untuk perangkat DWDM yang terpasang sebagai acuan untuk melakukan adjustment pada modul tersebut.
3.2 Konfigurasi Perangkat DWDM ZTE Ruas Semarang-Solo
OTU ch.1
OTU ch.2
OTU ch.8
Ch.1
Ch.2
Ch.8 OMU
attenuator OBA 2520
71 KM OPA 1412
attenuator OBA 2520
78 KM attenuator
OPA 1712 OBA 2520
attenuator Ch.1
Ch.2
Ch.8 ODU
Ch.1 Ch.2 Ch.8 OMU
OTU ch.1 OTU ch.2
OTU ch.8
attenuator OBA 2530
78 KM OPA 1412
attenuator OBA 2520
71 KM attenuator OPA 1412 LACT OBA 2530 Ch.1 Ch.2 Ch.8 ODU
SEMARANG PURWODADI SOLO
